注册结构工程师考试-混合结构规范与试题回顾

（一）《考试大纲》的规定

《考试大纲》规定考生要掌握：常用高层建筑结构的受力性能及适用范围，常用钢筋混凝土高层建筑结构的近似计算方法、截面设计方法和构造措施。

《考试大纲》中对“常用高层建筑结构”的具体范围有明确规定：

1）二级注册结构工程师的常用高层建筑结构是指：“框架、剪力墙、框架-剪力墙”这三项，故“混合结构”不属于考试内容。

2）一级注册结构工程师的常用高层建筑结构是指：“框架、剪力墙、框架-剪力墙和筒体等”，其中对“等”的理解要看有关单位的解释。可以认为“混合结构”是包含在“等”之内。故“混合结构”是否属于考试内容，在具体把握上是有一定的灵活性。

（二）试题回顾

在2006年和2008年的考试中出过“混合结构”的试题，但数量很少。直接涉及《高层建筑混凝土结构技术规程》第11章的试题仅有下列6道题。

（1）2006年的试题

【试题7.1.1】～【试题7.1.3】

某32层现浇框架-核心筒高层建筑，如图7.1.1所示，内筒为钢筋混凝土筒体，外周边为型钢混凝土框架，房屋高度98m，建筑物的竖向体型比较规则、均匀。该建筑物抗震设防烈度为8度，丙类，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.2g，场地类别Ⅱ类。结构的计算基本自振周期T₁=3.0s，周期折减系数取0.8。

【试题7.1.1】 该结构的内筒非底部加强部位四角暗柱如图7.1.2所示，抗震设计时，拟采用设置约束边缘构件的办法加强，图中的阴影部分即为暗柱（约束边缘构件）的配筋范围；纵筋采用HRB335（），箍筋采用HPB235（）。

图 7.1.1（楼盖梁及外框架梁未示出）

图 7.1.2

试问，下列何项答案符合相关规范、规程中的构造要求？

（A）1422，10@100

（B）1420，10@100

（C）1418，8@100

（D）上述三组皆不符合要求，需另寻其他加强方法

【试题7.1.2】 外周边框架底层某中柱，截面b×h=750mm×750mm，混凝土强度等级为C50（f_c=23.1N/mm²），内置Q345型钢（f_a=295N/mm²），考虑地震作用组合的柱轴向压力设计值N=18000kN，剪跨比λ=2.5。试问，采用的型钢截面面积的最小值（mm²）应最接近于下列何项数值？

（A）14700 （B）19600 （C）47000 （D）53000

【试题7.1.3】 条件同上题。假定柱轴压比>0.5。试问，该柱在箍筋加密区的下列四组配筋（纵向钢筋和箍筋），其中哪一组满足且最接近相关规范、规程中的最低构造要求？

（A）1220，410@100（每向各四肢，下同） （B）1222，410@100

（C）1220，412@100 （D）1222，412@100

（2）2008年的试题

【试题7.1.4】 某高层建筑，采用钢框架-钢筋混凝土核心筒结构；抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g，场地特征周期T_g=0.35s；考虑非承重墙体刚度的影响予以折减后的结构自振周期T=1.82s。已求得η₁=0.0213，η₂=1.078。试问，该结构的地震影响系数α与下列何项数值最为接近？

（A）0.0197 （B）0.0201 （C）0.0295 （D）0.0302

【试题7.1.5】 某型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构，房屋高度91m，首层层高4.6m。该建筑为丙类建筑，抗震设防烈度为8度，Ⅱ类建筑场地。各构件混凝土强度等级为C50。

首层型钢混凝土框架柱C1截面为800mm×800mm，柱内钢骨为十字形，如图7.1.3所示，图中构造钢筋于每层遇钢框架梁时截断；柱轴压比为0.65。

试问，满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2002）最低要求的C1柱内十字形钢骨截面面积和纵向配筋，应最接近于下列何项数值？

（A）26832，1222+（构造筋414）

（B）26832，1225+（构造筋414）

（C）21660，1222+（构造筋414）

（D）21660，1225+（构造筋414）

图 7.1.3

【试题7.1.6】 下列关于钢框架-钢筋混凝土核心筒结构设计中的一些问题，其中何项说法是不正确的？

（A）水平力主要由核心筒承受

（B）当框架边柱采用H形截面钢柱时，宜将钢柱强轴方向布置在外围框架平面内

（C）进行加强层水平伸臂框架内力计算时，应假定加强层楼板的平面内刚度无限大

（D）当采用外伸框架加强层时，外伸框架宜伸入并贯通抗侧力墙体

【试题7.1.7】 型钢混凝土柱（2012年一级）某40层高层办公楼，建筑物总高度152m，采用型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系，楼面梁采用钢梁，核心筒采用普通钢筋混凝土，经计算地下室顶板可作为上部结构的嵌固部位。该建筑抗震设防类别为标准设防类（丙类），抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类。

首层某型钢混凝土柱的剪跨比不大于2，其截面为1100mm×1100mm，按规范配置普通钢筋，混凝土强度等级为C65（f_c=29.7N/mm²），柱内十字形钢骨面积为51875mm²（f_a=295N/mm²），如图7.1.4所示。试问，该柱所能承受的考虑地震组合满足轴压比限值的轴力最大设计值（kN）与下列何项数值最为接近？(www.xing528.com)

图 7.1.4

（A）34900 （B）34780 （C）32300 （D）29800

（三）规范的相关规定

《高层建筑混凝土结构技术规程》中有关“混合结构”的条文有40条之多，见表7.1.1。

表7.1.1 《高层建筑混凝土结构技术规程》中有关“混合结构”的条文

从已经考过试题中看到，涉及《高层建筑混凝土结构技术规程》第11章的已考条文主要是下列四条：

（1）设置型钢柱

11.2.4 8、9度抗震设计时，应在楼面钢梁或型钢混凝土梁与混凝土筒体交接处及混凝土筒体四角墙内设置型钢柱；7度抗震设计时，宜在楼面钢梁或型钢混凝土梁与混凝土筒体交接处及混凝土筒体四角墙内设置型钢柱。

（2）阻尼比

11.3.5 混合结构在多遇地震作用下的阻尼比可取为0.04。风荷载作用下楼层位移验算和构件设计时，阻尼比可取为0.02～0.04。

（3）轴压比

11.4.4 抗震设计时，混合结构中型钢混凝土柱的轴压比不宜大于表11.4.4的限值，轴压比可按下式计算：

μ_N=N/（f_cA_c+f_aA_a） （11.4.4）

式中 μ_N——型钢混凝土柱的轴压比；

N——考虑地震作用组合的柱轴向力设计值；

A_c——扣除型钢后的混凝土截面面积；

f_c——混凝土的轴心抗压强度设计值；

f_a——型钢的抗压强度设计值；

A_a——型钢的截面面积。

表11.4.4 型钢混凝土柱的轴压比限值

注：1.转换柱的轴压比应比表中数值减少0.10采用；

2.剪跨比不大于2的柱，其轴压比应比表中数值减少0.05采用；

3.当采用C60以上混凝土时，轴压比宜减少0.05。

（4）型钢混凝土柱的构造要求

11.4.5 型钢混凝土柱设计应符合下列构造要求：

1 型钢混凝土柱的长细比不宜大于80。

2 房屋的底层、顶层以及型钢混凝土与钢筋混凝土交接层的型钢混凝土柱宜设置栓钉，型钢截面为箱形的柱子也宜设置栓钉，栓钉水平间距不宜大于250mm。

3 混凝土粗骨料的最大直径不宜大于25mm。型钢柱中型钢的保护厚度不宜小于150mrn；柱纵向钢筋净间距不宜小于50mm，且不应小于柱纵向钢筋直径的1.5倍；柱纵向钢筋与型钢的最小净距不应小于30mm，且不应小于粗骨料最大粒径的1.5倍。

4 型钢混凝土柱的纵向钢筋最小配筋率不宜小于0.8%，且在四角应各配置一根直径不小于16mm的纵向钢筋。

5 柱中纵向受力钢筋的间距不宜大于300mm；当间距大于300mm时，宜附加配置直径不小于14mm的纵向构造钢筋。

6 型钢混凝土柱的型钢含钢率不宜小于4%。

（四）算例

【例7.1.1】 题干见【试题7.1.7】（2012年一级）

答案：（D）

根据《高规》11.1.4条表11.1.4，该柱抗震等级为一级。

根据《高规》11.4.4条表11.4.4，该柱的轴压比限值为0.7；根据附注2：剪跨比不大于2的柱，其轴压比减少0.05；根据附注3：当采用C60以上混凝土时，其轴压比减少0.05。所以，该柱的轴压比限值为：0.7-0.05-0.05=0.6

N=μ_N（f_cA_c+f_aA_a）=0.6×[29.7×（1100×1100-51875）+295×51875]N=29819.7kN

（D）最为接近。