钢管混凝土叠合柱在深圳卓越·皇岗世纪中心项目中的应用

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发布时间：2021-09-12

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钢管混凝土叠合柱在深圳卓越·皇岗世纪中心项目中的应用
黄用军尧国皇宋宝东彭肇才
(中建国际(深圳)设计顾问有限公司 ~-,Y-N 518048)
摘要：钢管混凝土叠合柱是由钢管混凝土及钢管外的钢筋混凝土叠合而成，既具有钢管混凝土的优点，钢管外
的混凝土还具有良好的耐火性，．Ik4~．_-T-装修，故适用于非抗震和抗震地区的建筑结构，尤其是抗震设防地区的高
层结构，文中以深圳卓越·皇岗世纪中心项目为例介绍该构件的设计计算及梁柱节点的处理方法，供设计参考。
关键词：超高层；钢管混凝土叠合柱；设计；应用
1 工程概况
深圳卓越·皇岗世纪中
心位于深圳市福田中心商
务区．建成后将成为市中心
区的标志性建筑群．折射着
该区域成为整座城市发展
的核心和商务前沿本项目
位于益田路与金田路之间．
占地面积30668m2．总建筑
面积达42．4万m ．由4座
塔楼及裙房、地下室组成。
其中1 、2 、4 塔楼为超高层图1 建筑效果图
建筑，建筑高度分别为280。268，150m，3 塔楼为高
层建筑。裙房地面以上共4层，总高20．5m．作为商
业用途．总建筑面积约4．6万m2：地下室3层，负3层
板面标高一14．5m．建筑面积约87200m2．主要用作停
车场．部分为设备用房。本项目由我公司与美国
Leoadalv建筑师事务所共同设计完成．其建筑效果
如图1所示。
本工程地处深圳市．风载作用较大．地震作用相
对较小．根据以上特点和建筑功能的要求．钢筋混凝
土框架一核心筒结构体系应是较佳选择且经济可
行，故将其作为塔楼的结构形式。对于该结构体系，外
框架体系是主要的竖向承重体系之一．由于结构层
数较多，外框架柱需承受很大的竖向荷载．为了减小
框架柱的截面面积。增大有效使用面积．我们考虑采
用钢一混凝土组合柱。在组合柱的选型方面．我们对
型钢混凝土柱、钢管混凝土柱和钢管混凝土叠合柱『1_
(以下简称“叠合柱”)进行了深入比较和论证．由于
叠合柱同时具有钢管混凝土和型钢混凝土的优点，
且具有刚度和强度大、耐火性能好等优点．故决定将
其用于外框架部分
CECS 1 88：2005(钢管混凝土叠合柱结构技术规
程》⋯(以下简称《规程》)使得叠合柱在实际工程中
的应用更具可操作性．目前钢管叠合柱已有不少成
功的工程应用实例，如辽宁邮政枢纽大楼(23层)、
沈阳和泰大厦(22层)和沈阳电力花园双塔(33层)
等．但在超过200m的超高层建筑中的应用则较为
少见。本文以深圳卓越·皇岗世纪中心项目为例．主
要介绍钢管混凝土叠合柱的设计计算及其与钢筋混
凝土梁的节点的处理方法等．有关的方法和结论可
为同行们提供参考
2 钢管混凝土叠合柱的计算
目前高层结构设计中常用的计算分析软件．如
国产的SATWE和美国CSI公司的ETABS。均未给
出钢管混凝土叠合柱的截面形式。采用轴压刚度和
弯曲刚度等效的方法．将叠合柱等效成钢筋混凝土
输入到以上软件中．计算叠合柱的弹性内力．然后再
根据《规程》 ·]中的有关公式进行轴压比和承载力的
验算。需特别说明的是．叠合柱的轴压比是指钢管外
钢筋混凝土的轴压比
叠合柱的轴压刚度( )和弯曲刚度(EI)的计
算公式⋯如下：
EA= A。。+ A +EA (1)
EI=E l +E I +Ea la 21
式中：、、E分别为钢管外、内混凝土及钢管的弹
性模量；A—A 、A 分别为它们的截面面积；、、，a
分别为各截面在计算方向对其形心轴的惯性矩