钢与混凝土组合结构
钢骨混凝土(SRC组合结构)
引言概述：钢骨混凝土（SRC）组合结构是一种结合了钢结构和混凝土结构的创新建筑形式。
SRC结构的优势在于充分发挥了钢材和混凝土的各自优点，能够在保证结构强度的前提下降低建筑物自重，提高抗震性能和耐久性。
本文将从设计原理、材料选用、施工技术、应用场景和发展前景等方面分析和阐述钢骨混凝土组合结构。
正文内容：一、设计原理1.钢骨混凝土组合结构的基本概念和定义2.SRC结构的设计理念和基本原则3.钢材与混凝土的相互作用机理4.结构的整体布置和受力模式5.抗震性能设计及优化方法二、材料选用1.钢材选用原则和特点a.钢材的强度、延展性和抗疲劳性能b.符合规范和标准的钢材种类c.钢材的锈蚀和防火性能2.混凝土选用原则和特点a.强度等级和材料性能b.施工工艺和养护条件c.混凝土的耐久性与防腐性能3.钢骨混凝土连接组件的选用a.基本连接形式和原理b.连接强度和刚度的要求c.不同连接形式的适用场景三、施工技术1.钢骨混凝土结构施工的前期准备工作a.设计文件和施工图纸的准备b.施工设备和机械的选择c.施工人员的培训和资质要求2.钢结构的制作和安装a.钢材的切割、焊接和钻孔b.焊接质量和连接的检验c.钢结构的吊装、定位和固定3.混凝土浇筑和养护a.混凝土配合比和施工工艺b.浇筑顺序和养护期c.养护质量的检验和控制4.结构的验收和使用a.结构的安全评估和验收标准b.结构的维护和保养策略c.结构的使用性能和功能要求四、应用场景1.钢骨混凝土组合结构在住宅建筑中的应用2.SRC结构在商业和办公建筑中的应用3.钢骨混凝土桥梁和隧道工程的应用4.SRC结构在工业厂房和设备支撑结构中的应用5.钢骨混凝土组合结构在特殊工程中的应用，如核电站、船坞等五、发展前景1.钢骨混凝土组合结构的市场需求和发展趋势2.SRC结构在可持续发展和绿色建筑中的作用3.技术创新和研究方向，如SRC结构的抗震性能、防火性能等改进4.国内外SRC结构工程典型案例介绍5.发展前景和应用前景的展望总结：钢骨混凝土（SRC）组合结构作为一种创新建筑形式，在设计原理、材料选用、施工技术和应用场景方面具有广泛的应用前景。
钢 - 混凝土组合构件中钢筋与钢构件绕开法连接
钢-混凝土组合构件是一种常见的结构形式，由钢筋和钢构件构成。
在钢-混凝土组合构件中，钢筋与钢构件之间的连接是非常重要的，它直接影响到构件的整体性能和承载能力。
下面将介绍几种常见的钢筋与钢构件绕开法连接的相关参考内容。
1.工作原理钢筋与钢构件绕开法连接的工作原理是通过横截面积较小的钢筋或者其他形状的构件绕过较大的钢构件，形成力的传递路径，从而实现连接作用。
2.绕开法连接的应用案例绕开法连接广泛应用于钢-混凝土组合结构中，例如桥梁、楼梯、楼板、梁柱连接等。
在这些结构中，钢筋通常被设置在混凝土中，而钢构件则是通过绕开法连接到钢筋上。
3.绕开法连接的设计要求(1)确定钢筋尺寸和布置方式：根据构件的受力要求和设计规范，确定钢筋的尺寸和布置方式，以满足构件的整体强度和刚度要求。
(2)确定钢构件形状和尺寸：通过绕开法连接钢筋的钢构件的尺寸和形状需要满足力的传递要求，同时避免对混凝土施加过大的压力。
(3)确定绕开法连接的几何形式：绕开法连接的几何形式可以是锁紧连接、固定连接或者抗滑连接等，根据具体的应用要求进行选择。
(4)确定连接的设计参数：设计参数包括连接件的材料强度、临界截面尺寸、阻塞力等，这些参数需要根据设计标准和实际应用情况进行确定。
(5)进行验证计算和模拟分析：通过验证计算和模拟分析，检查连接的合理性和可靠性，以确保连接的安全性和稳定性。
4.绕开法连接的优点和局限性(1)优点：绕开法连接的优点包括连接简便、施工方便和节约材料等，可以提高钢-混凝土组合构件的整体承载能力。
(2)局限性：绕开法连接需要合理设计和施工，对材料的要求较高，同时也对连接的可靠性和安全性提出了较高的要求。
综上所述，钢筋与钢构件绕开法连接在钢-混凝土组合构件中是一种常见的连接方式。
通过合理的设计和施工，可以实现连接的安全可靠，并提高构件的整体性能。
当然，在实际应用中，还需要根据具体的结构要求和设计标准进行选择，并结合工程实践进行验证和优化。
钢混凝土组合梁的概念
钢混凝土组合梁的概念钢混凝土组合梁是由钢材和混凝土两种材料组合而成的一种结构梁。
钢混凝土组合梁的构造形式主要是将钢材和混凝土分别进行布置，使它们的特点互补，并使结构体系具有更优化的力学性能。
本文将从钢混凝土组合梁的概念、组成材料、优点及应用等方面展开论述。
钢混凝土组合梁的组成材料包括钢材和混凝土，它们各自具有不同的特点和性能。
钢材具有良好的延伸性、可塑性和抗拉性能，能够承受较大的拉力；而混凝土则具有良好的抗压性能，能够承受较大的压力。
通过将两种材料结合起来，钢混凝土组合梁的弯曲性能得到了优化，同时还能够提高梁的承载能力和抗震性能。
钢混凝土组合梁的优点主要体现在以下几个方面。
首先，它能够充分发挥钢材和混凝土的优点，兼顾了钢结构和混凝土结构的特点，大大提高了结构的整体性能。
其次，由于混凝土的抗压性能较好，钢混凝土组合梁在受力时能够充分发挥混凝土的抗压能力，减小了钢材的受力范围，从而降低了钢材的使用量。
此外，钢混凝土组合梁还具有施工方便、经济性好、耐久性高等优点，因此得到了广泛的应用。
钢混凝土组合梁在实际工程中有着丰富的应用。
首先，在建筑领域，钢混凝土组合梁常用于大跨度建筑和高层建筑的结构设计中。
由于钢混凝土组合梁具有较高的承载能力和抗震性能，能够满足大跨度结构的要求，因此得到了广泛的应用。
其次，在桥梁工程中，钢混凝土组合梁也被广泛应用于桥梁梁面的设计中。
由于钢混凝土组合梁具有较好的耐久性和抗腐蚀性能，能够适应各种恶劣的自然环境，因此在桥梁工程中的应用十分广泛。
钢混凝土组合梁在实际工程中的设计和施工过程需要注意一些关键技术。
首先，在梁的设计过程中，需要合理确定钢材和混凝土的布置方式、尺寸和截面形状。
其次，在施工过程中，需要保证钢材和混凝土之间的良好粘结和协同工作。
此外，还需要注意钢材和混凝土在使用过程中的变形和应力分布情况，以保证梁的整体性能。
因此，在钢混凝土组合梁的设计和施工过程中，需要充分考虑各个方面的因素，最大程度地发挥钢混凝土组合梁的优点。
十项新技术钢与混凝土组合结构应用技术
十项新技术钢与混凝土组合结构应用技术
十项新技术钢与混凝土组合结构应用技术是指通过结合钢结构和混凝土结构的优势，将两者相互补充，提高结构的整体性能和施工效率。
下面介绍十项新技术钢与混凝土组合结构的应用技术：
1. 钢框架与混凝土填充墙结构：在钢框架的内部用混凝土浇筑填充墙体，使结构既有抗震能力又有较好的隔声和隔热性能。
2. 钢筋混凝土中空板结构：在钢筋混凝土板的中间加入钢筋网格，利用钢筋网格的张力来增强板的承载力和抗裂性能。
3. 钢筋混凝土高层柱浇筑技术：通过在钢筋混凝土高层柱的内部设置钢管，并用混凝土浇筑，提高柱的抗震性能和承载能力。
4. 钢板剪力墙结构：将钢板作为剪力墙的面板，用混凝土填充其内部，形成组合力墙，提高结构的抗震能力。
5. 钢-混凝土组合梁：在梁的上部采用钢梁，下部采用混凝土梁，通过连接装置将两者连接在一起，提高梁的承载力和抗震性能。
6. 钢-混凝土组合桥梁：将钢梁和混凝土梁组合在一起，形成
组合桥梁，提高桥梁的承载能力和抗震性能。
7. 钢-混凝土组合板框结构：将钢板作为框架的立面，用混凝
土填充框架内部，形成组合板框结构，提高建筑的整体稳定性
和抗震性能。
8. 钢-混凝土组合悬挑结构：在悬挑结构的悬挑部分采用钢结构，其余部分采用混凝土结构，通过两者的组合提高结构的整体稳定性和承载能力。
9. 钢-混凝土组合框架结构：在框架结构的柱和梁部分采用钢结构，其余部分采用混凝土结构，提高结构的整体稳定性和抗震性能。
10. 钢-混凝土组合核电站结构：在核电站结构的重要部位采用钢结构，提高结构的抗震能力和安全性能，同时在核电站的其他部位采用混凝土结构，满足辐射屏蔽和安全防护的要求。
钢—混凝土组合结构概况
一钢—混凝土组合结构概况（一）钢—混凝土组合结构的一般概念组合结构定义：组合结构的种类繁多，从广义上讲，组合结构是指两种或多种不同材料组成一个结构或构件而共同工作的结构（Composite Structure）。
钢—混凝土组合结构是继木结构、砌体结构、钢筋混凝土结构和钢结构之后发展兴起的第五大类结构。
从广义概念上看，钢筋混凝土结构就是具有代表性的组合结构的一种。
组合结构分类：组合结构通常是指钢—混凝土组合结构，其中钢又分为钢筋和型钢，混凝土可以是素混凝土也可以是钢筋混凝土。
国内外常用的钢—混凝土组合结构主要包括以下五大类：（1）压型钢板混凝土组合板；（2）钢—混凝土组合梁；（3）钢骨混凝土结构（也称为型钢混凝土结构或劲性混凝土结构）；（4）钢管混凝土结构；（5）外包钢混凝土结构。
（二）钢—混凝土组合结构的发展概况钢—混凝土组合结构这门学科起源于本世纪初期。
于本世纪二十年代进行了一些基础性的研究。
到了五十年代已基本形成独立的学科体系。
至今组合结构在基础理论，应用技术等方面都有很大的发展。
目前钢—混凝土组合结构在高层建筑、桥梁工程等许多土木工程中得到广泛的应用，并取得了较好的经济效益。
在国外，钢—混凝土组合结构最初大量应用于土木工程旨在二次世界大战结束后，当时的欧洲急需恢复战争破坏的房屋和桥梁，工程师们采用了大量的钢—混凝土组合结构，加快了重建的速度，完成了大量的道路桥梁和房屋的重建工程。
1968年日本十胜冲地震以后，发现采用钢—混凝土组合结构修建的房屋，其抗震性能良好，于是钢—混凝土组合结构在日本的高层与超高层中得到迅速发展。
60年代以后世界上许多国家（包括英、美、日、苏、法、德）根据本国的试验研究成果及施工技术条件制定了相应的设计与施工技术规范。
1971年成立了由欧洲国际混凝土委员会（CES）、欧洲钢结构协会（ECCS）、国际预应力联合会（FIP）和国际桥梁及结构工程协会（IABSE）组成的组合结构委员会，多次组织了国际性的组合结构学术讨论会，并于1981年正式颁布了《组合结构》规范。
钢与混凝土组合结构
钢与混凝土组合结构专业：结构工程绪 论由两种不同性质的材料组合成整体共同工作的构件成为组合构件。
由组合构件可组成组合结构。
由于两种不同性质的材料扬长避短，各自发挥其特长，因此具有一系列的优点。
目前研究比较成熟与应用较多的主要是下列的钢与混凝土组合结构：压型钢板与混凝土组合板，.组合梁，型钢混凝土结构，钢管混凝土结构，外包钢混凝土组合结构及钢纤维混凝土等等。
第1章 剪切连接1.1 概述钢与混凝土组合结构，只有将两种不同材料组合成一体才能显示其优越性。
这种组合作用，主要是依靠两种不同材料之间的可靠连接。
连接必须能有效传递混凝土与钢材之间的剪力，同时能有效抵抗两者分离的“掀起力”，才能使混凝土与钢材组合整体，共同工作。
（1）无剪切连接的情况：两根材料、截面、刚度完全相同的矩形截面的梁，叠置在一起，中间不设任何连接，而且忽略两梁之间截面上的摩擦力。
此时，最大弯应力的值为：22m a x m a x 83bhql I My ==σ，发生在每个梁的上下边缘纤维处。
梁在支座处剪力最大：4ql V =。
最大剪应力：bhql bh V 8323max ==τ 跨中最大挠度：3446453842/5Ebhql EI ql f == （2）完全剪切连接的情况：上下梁完全组合成一整体，则可按截面宽度为b ，高为2h ，跨度为l 承受均布荷载q 的简支梁计算。
跨中最大弯矩处的最大正应力为：22max max163bh ql I My ==σ。
梁在支座处剪力最大：2ql V =。
最大剪应力：bhql bh V 8323max ==τ 跨中最大挠度：34425653845Ebhql EI ql f == 可以得出结论：完全剪切连接的组合梁与无剪切连接的叠合梁相比，惯性矩与刚度大大提高。
大大减小了梁截面的法向应力与梁的挠度。
这就是“组合效应”起到的主要作用。
1.2连接方式组合构件中混凝土与钢连接应视构件的形式与受力性能采取不同的方式。
钢与混凝土组合结构技术
钢与混凝土组合结构技术
一、概况（应用部位及工程量）
型钢与混凝土组合结构主要包括钢管混凝土柱，十字形、H形、箱形、组合型钢钢骨混凝土柱，箱形、H形钢骨梁、型钢组合梁等。
此技术应用部位：地下
室及主体结构。
应用量：6.02万㎡。
二、施工方法及创新点
禹州广场工程主楼结构形式为带加强桁架的“钢管混凝土-钢梁-混凝土核心筒”结构，竖向钢构件主要包括外筒22根箱形柱，核心筒4根劲性钢柱及东部市政绿化地下室圆管柱等，楼层为H型钢梁及钢筋桁架组合楼板。
钢结构主要分
1、钢结构节点概况
外框柱与框架梁节点外框柱与混凝土梁节点圆管柱与混凝土梁节点劲性柱腹板与钢梁节点劲性柱翼缘板与钢梁节点
框架梁与次梁刚接节点桁架杆件对接节点楼面交叉梁节点
外框柱桁架层节点伸臂桁架节点
截面形式示意图
箱型柱
H型劲性柱
圆管柱
H型钢梁
H型桁架杆件
3、钢管柱混凝土施工
本工程根据钢柱分节情况，采用塔吊漏斗对钢管柱浇筑自密实混凝土。
三、应用效果
采用钢与混凝土组合技术，在确保工程质量的同时，有效增加了建筑物使用面积。
钢与混凝土组合结构
钢与混凝土组合结构专业：结构工程绪 论由两种不同性质的材料组合成整体共同工作的构件成为组合构件。
由组合构件可组成组合结构。
由于两种不同性质的材料扬长避短，各自发挥其特长，因此具有一系列的优点。
目前研究比较成熟与应用较多的主要是下列的钢与混凝土组合结构：压型钢板与混凝土组合板，.组合梁，型钢混凝土结构，钢管混凝土结构，外包钢混凝土组合结构及钢纤维混凝土等等。
第1章 剪切连接1.1 概述钢与混凝土组合结构，只有将两种不同材料组合成一体才能显示其优越性。
这种组合作用，主要是依靠两种不同材料之间的可靠连接。
连接必须能有效传递混凝土与钢材之间的剪力，同时能有效抵抗两者分离的“掀起力”，才能使混凝土与钢材组合整体，共同工作。
（1）无剪切连接的情况：两根材料、截面、刚度完全相同的矩形截面的梁，叠置在一起，中间不设任何连接，而且忽略两梁之间截面上的摩擦力。
此时，最大弯应力的值为：22m a x m a x 83bhql I My ==σ，发生在每个梁的上下边缘纤维处。
梁在支座处剪力最大：4ql V =。
最大剪应力：bhql bh V 8323max ==τ 跨中最大挠度：3446453842/5Ebhql EI ql f == （2）完全剪切连接的情况：上下梁完全组合成一整体，则可按截面宽度为b ，高为2h ，跨度为l 承受均布荷载q 的简支梁计算。
跨中最大弯矩处的最大正应力为：22max max163bh ql I My ==σ。
梁在支座处剪力最大：2ql V =。
最大剪应力：bhql bh V 8323max ==τ 跨中最大挠度：34425653845Ebhql EI ql f == 可以得出结论：完全剪切连接的组合梁与无剪切连接的叠合梁相比，惯性矩与刚度大大提高。
大大减小了梁截面的法向应力与梁的挠度。
这就是“组合效应”起到的主要作用。
1.2连接方式组合构件中混凝土与钢连接应视构件的形式与受力性能采取不同的方式。
钢-混凝土组合结构的发展现状
钢-混凝土组合结构的发展现状钢-混凝土组合结构是近年来建筑领域的一种重要发展趋势，它将钢结构和混凝土结构的优势结合起来，充分发挥各自的优势，同时避免了各自的劣势，成为了建筑结构中的一种重要形式。
本文将从钢-混凝土组合结构的定义、特点、发展趋势等方面进行探讨，以期对该领域的研究和发展做出一定的贡献。
一、钢-混凝土组合结构的定义钢-混凝土组合结构是指在工程中将钢材和混凝土材料以一定的方式结合起来，使其具有整体性和协同工作性的一种结构形式。
其主要特点是钢材提供了足够的抗拉刚度和强度，而混凝土提供了良好的抗压性能，两种材料协同工作，相辅相成，形成了一种新型的结构形式。
1. 优异的抗震性能钢-混凝土组合结构由于钢材的使用，在结构中形成了具有一定弹性变形能力的梁柱节点，进而提高了结构的整体刚性和抗震性能。
在地震作用下具有较好的抗震性能，可以有效保护人员生命财产的安全。
在大风作用下，钢-混凝土组合结构的整体性和刚性可以有效抵抗风力作用，减小结构的变形和破坏，提高了结构的整体稳定性。
3. 构造简单、施工方便钢-混凝土组合结构的构造简单，加工工艺成熟，可以实现工厂化生产，大幅度降低了工程周期和成本。
施工方便，可以减少工地施工过程中的不良因素，提高施工效率。
4. 良好的经济性由于钢-混凝土组合结构在材料的使用上可以充分发挥各自的优势，因此具有较好的经济性。
相对于传统的建筑结构，钢-混凝土组合结构可以降低建筑材料的使用量，提高结构的自重和自重比，降低了结构的成本。
5. 环保节能钢-混凝土组合结构在使用过程中，不仅可以降低建筑结构的自重，减小土地占用，还可以实现建筑材料的回收再利用，减少了建筑垃圾和废弃物的排放，对环境的保护起到了良好的作用。
钢-混凝土组合结构的发展已经迅猛，已经广泛应用于建筑领域的各个方面，特别是在高层建筑、桥梁和工业厂房等领域。
具体来说，它在以下几个方面有着广泛的应用。
1. 高层建筑近年来，随着城市化进程的加快和人们对生活品质要求的提高，高层建筑的需求在不断增加，而钢-混凝土组合结构正是在这种需求下应运而生。
钢-混凝土组合概述
体系的基本构成
• 钢—钢筋混凝土组合结构住宅体系建筑是由钢管砼柱、抗侧力支撑、 双向轻钢密肋组合楼盖、复合外墙板等构件组成的钢结构框—撑结构 体系。 • 钢管砼柱是在螺旋焊接钢管内灌注高强度等级砼，形成两种材料相辅 相成共同工作的机理。它具有承载力高、抗震性能好、施工简捷的特 点，一般每三层为一个制作安装单元，整根钢管柱一次吊装就位，为 主体结构安装创造了流水作业的条件。 • 钢骨砼梁是在钢梁周围配置钢筋，浇注砼后使钢骨与砼成为一体共同 工作的组合结构构件。由于钢骨的存在使得构件延性得到很大改善， 其变形能力强，抗震性能好，承载力高。混凝土对钢骨的包裹解决了 钢结构的防腐、防火问题。施工时钢梁骨架有较大的承载力，可大大 节省模板工作量。 • 抗侧力支撑是由钢管斜撑杆与钢管柱、钢框架梁焊接组成的抗侧力架 体。考虑建筑专业的门窗布置，在不影响建筑功能的前提下，支撑可 以采用X型、单斜杆型、人字型、W型等形式，还可采用偏心耗能支 撑。采用抗侧力支撑取代了传统的砼剪力墙，不仅减轻了结构自重， 而且提高了结构延性，对于优化抗侧刚度，改善抗震性能起到了积极 抗震的作用。
1.4钢管混凝土
• 钢管混凝土结构是在型钢混凝土结构、配螺旋箍混凝土结 构以及钢管结构的基础上发展起来的。钢管混凝土是将普 通混凝土填入薄壁圆型钢管内而形成的组合结构。按截面 形式不同，分为方钢管混凝土、圆钢管混凝土和多边形钢 管混凝土等。钢管混凝土可借助于内填混凝土增强钢管壁 的稳定性；借助钢管对核心混凝土的套箍(约束)作用，而 使混凝土处于三向受压状态，从而使核心混凝土具有更高 的抗压强度和抗变形能力。 • 钢管混凝土结构由于其受力性能及结构特点使其具有以下 的优点： • 1)受力合理，能充分发挥混凝土与钢材的特长，从而使构 件的承载能力大大提高；
《钢混凝土组合结构》课件
的一种结构形式。
特点
02
具有较高的承载能力和抗震性能，适用于高层建筑和大跨度跨
越的结构。
应用场景
03
广泛应用于高层建筑、大型工业厂房、大跨度跨越的桥梁和大
型场馆等建筑结构中。
设计原则与步骤
设计原则
遵循安全、经济、适用和耐久的原则，确保结构在各种工况下的 安全性和稳定性。
设计步骤
进行结构分析、承载能力计算、变形和稳定性分析、构造措施和 施工图绘制等步骤。
板型组合结构
概述
板型组合结构是由混凝土板和钢面板通过粘结剂或连接件组合而 成的一种结构形式。
特点
具有较好的抗弯和抗剪性能，适用于承受较大荷载的楼板和屋面板 。
应用场景
广泛应用于高层建筑、大跨度跨越的桥梁和大型工业厂房等建筑结 构中。
框架型组合结构
概述
01
框架型组合结构是由混凝土框架和钢框架通过连接件组合而成
详细描述
钢混凝土组合结构在桥梁工程中广泛应用，其高承载力和耐久性好的特点使其成为大型桥梁的主要结构形式之一 。通过将钢结构和混凝土结构的优点结合，可以实现桥梁跨度大、自重轻、承载能力强等优点，提高桥梁的稳定 性和安全性。
高层建筑中的应用
总结词
抗震性能好、施工速度快、经济效益高
详细描述
钢混凝土组合结构在高层建筑中应用广泛，其抗震性能好、施工速度快、经济效益高等优点使其成为 高层建筑的主要结构形式之一。通过采用钢骨混凝土或钢板混凝土等组合结构形式，可以实现高层建 筑的稳定性和安全性，提高建筑的承载能力和使用寿命。
良好的耐久性
混凝土对气候变化、化学侵蚀和物理作用具有一 定的耐久性。
塑性和硬化
混凝土在浇注后逐渐硬化，并具有较好的塑性， 可以根据需要进行造型和施工。
钢与混凝土组合结构综述
科技综述钢与混凝土组合结构综述Ξ潘继文 马山积摘要:本文介绍了钢与混凝土组合结构的连接,并分别介绍了压型钢板与混凝土组合板、钢与混凝土组合梁、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构各自的特性和构造要求,可供设计和研究人员参考。
关键词:压型钢板 钢与混凝土板组合梁 型钢混凝土结构 钢管混凝土结构1 概 述组合结构(C om posite structures)有时称作混合结构(Mixed structures),两者又统称为复合结构(Hybrid structures)。
组合结构的定义有不同的描述,在土木工程范围内组合结构应该是由两种或两种以上结构材料组成,并且材料之间能以某种方式有效传递内力,以整体的形式产生抗力的结构。
这里不包括虽由两种或两种以上结构材料组成,但却是各自单独发挥作用、简单叠加、单独承受荷载的结构。
《钢与混凝土组合结构》主要叙述钢与混凝土组合而成的组合结构,不包括一般钢筋混凝土结构。
50多年来组合结构的研究与应用得到迅速发展,至今已成为一种公认的新的结构体系。
其与传统的四大结构,既钢结构、木结构、砌体结构和钢筋混凝土结构并列,并扩展成为五大结构。
在土木工程中采用的组合结构主要有:压型钢板与混凝土组合板、钢与混凝土板组合在一起的组合梁、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构和外包钢混凝土结构等五大类。
组合结构充分发挥了钢材与混凝土各自的自身特点和优势,取长补短,组合结构在强度、刚度和延性等方面都比一般的钢筋混凝土结构要好,同时还方便施工,因此组合结构具有广阔的发展前景。
2 剪切连接组合结构是由两种材料共同工作,两种不同性能的材料组合成一体,发挥各自的长处,其关键在于“组合”。
只有将两种不同性能的材料组合成一体才能显示其优越性。
这种组合作用,主要是依靠两种不同材料之间的可靠连接。
连接必须能有效的传递混凝土与钢材之间的剪力,同时能有效抵抗使两者分离的“掀起力”,—1—Ξ作者简介:潘继文,男,中机工程(西安)第二建筑设计咨询有限公司,高级工程师。
钢-混凝土组合梁
钢-混凝土组合梁的设计和施工需要 综合考虑多种因素，包括材料特性、 结构形式、施工工艺等，以确保其性 能和安全。
钢-混凝土组合梁在桥梁工程中得到 了广泛应用，特别是在大跨度桥梁和 复杂结构形式中，其优势更加明显。
钢-混凝土组合梁在长期使用过程中 可能会面临一些问题，如疲劳、腐蚀 等，因此需要采取相应的维护和加固 措施。
对未来研究的展望
随着科技的不断进步，钢-混凝 土组合梁在未来仍将是一个重 要的研究方向，需要进一步探
索其性能和优化设计方法。
对于钢-混凝土组合梁的耐久性 问题，需要加强研究，提出更 加有效的防腐、防锈和加固措
相关规范。
05 钢-混凝土组合梁的优势 与挑战
钢-混凝土组合梁的优势
高承载能力
结构自重轻
钢-混凝土组合梁能够承受较大的集中荷载 和均布荷载，具有较高的承载能力。
由于钢材料具有轻质高强的特点，因此钢混凝土组合梁的结构自重相对较轻，有利 于减轻整体结构的重量。
施工速度快
节能环保
钢-混凝土组合梁的构件可以预先在工厂制 作，现场安装方便快捷，能够缩短施工周 期。
总结词
施工方便，工期短
详细描述
钢-混凝土组合梁的施工方便，能够缩短工期，降低施 工成本。该大桥的施工过程采用了预制拼装的施工方法 ，大大提高了施工效率。
工程案例二
总结词
抗震性能好
详细描述
某高层建筑采用钢-混凝土组合梁作为主要承重结构，具 有良好的抗性能，能够有效地抵抗地震作用。
总结词
承载能力高
详细描述
钢-混凝土组合梁的承载能力较高，能够满足高层建筑对 承重结构的要求。同时，该组合梁还具有良好的塑性和韧 性，能够吸收地震能量，减少结构损伤。
钢-混凝土组合结构
钢骨混凝土结构
在钢骨周围配置钢筋浇筑混凝土, 使钢 骨、钢筋及混凝土组合成一体的构件称 为钢骨混凝土构件。钢骨混凝土构件又 称为SRC(Steel Reinforced concrete ) 构件。它包括实腹钢骨与空腹钢骨两种 类型。 在20 世纪60～70 年代, 空腹钢骨应用 较为普遍, 其中包括缀板式与桁架式两 种形式。试验研究表明, 缀板式钢骨混 凝土构件的承载力与延性较差, 一般多 采用桁架式钢骨。由于桁架式钢骨加工 制作比较麻烦, 所以随着H 型钢生产的 发展以及焊接技术的日趋成熟, 近年来 钢骨混凝土构件较多采用的是实腹式型 钢。
1.组合梁 由钢梁、连接件和钢筋混凝土板组成，常用形式 见图1。组合梁的上翼缘有截面面积较大的钢筋混 凝土板承受压力，致使钢梁上翼缘截面减小,从而节 约钢材,钢梁下翼缘则承受拉力，这是组合梁的受力 特点。
2.组合板 在压型钢板上先焊接连接件，后灌筑钢筋混凝土板而形成组 合板结构。连接件采用带头栓钉或钢筋。 在混凝土未达到设计强度之前，施工活荷载、钢筋混凝土板 及压型钢板自重，由压型钢板单独承受。当混凝土达到设计 强度后，组合板上的找平层、活荷载等荷载，全部由组合板 承受。组合板除需验算强度及挠度外，还需验算颤动。 压型钢板在组合板结构中起着双重作用，在施工阶段作为模 板；在使用阶段作为抗拉主钢筋抵抗作用于组合板底面的正 弯矩,还可利用压型钢板的波纹间的槽,供铺设电力、通信与 通风管道之用。组合板自50年代初开始采用，70年代已获得 广泛的应用。
构、全玻璃造：
一）玻璃雨篷
二）玻璃楼梯
三）玻璃地板
玻璃制成之地板，下方可为金属支架、木支架或玻璃支架，玻 璃固定方式则采用四周固定或玻璃抓具固定均可，提供不一样 之设计感。
4第四章钢与混凝土组合梁
钢与混凝土组合梁
4.1概述
组合梁即在钢梁上铺设混凝土板，可用于楼盖、屋盖、也可用于工业 建筑中的操作平台，在桥梁工程的路面中同样有广泛应用。 组合梁主要用于跨度大、荷载大，或者整体承重结构为钢结构的厂房 、高层建筑或桥梁结构等。 对于一般使用钢梁混凝土板的结构中，混凝土板只是作为楼面、屋面 、平台板或桥面。对钢梁来说混凝土板只是其荷载（图 4.1 ）。如果使 两者结合在一起，混凝土板与钢梁共同工作，则混凝土板可作为梁的翼 缘而成为梁的一部分，发挥比钢梁更大的作用，无论强度和刚度都大大 提高了（图4.2） 。 两者的组合作用是靠焊在钢梁上，浇筑在混凝土板中的剪切连接件来实 现的。剪切连接件的种类与计算如第一章所述。钢梁可以用轧制型钢或 焊接型钢，例如工字钢、槽钢。槽钢经常用作楼盖、平台或阳台的边梁 （见图4.3），可以获得平整的外表面。
（4）组合梁在施工阶段的承载力计算 1）钢梁的受弯承载力 在弯矩 M x 作用下，钢梁的正应力应满足
Mx f xWnx
（4.9）
在弯矩 M x和 M y 共同作用下，钢梁的正应力应满足
My Mx f xWnx yWny
（4.10）
M y —分别为绕x轴和y轴的弯矩（对工字形截 其中 M x 、 面，x轴为强轴，y轴为弱轴）；
（2）荷载短期效应设计时用的截面特征计算：
1）钢梁的截面特征 钢梁截面积
A bt tt bbtb hwtw
（4.2）
钢梁中和轴至钢梁顶面的距离
0.5bt tt2 hwtw (0.5hw tt ) bbtb (tt hw 0.5tb ) yt A
钢梁中和轴至钢梁底面的距离
混凝土翼缘的有效宽度be可按下式计算 ：
钢与混凝土组合结构主要形式
钢与混凝土组合结构主要形式钢与混凝土组合结构是一种结合了钢材和混凝土的建筑结构形式。
在这种结构中，钢材和混凝土相互配合，各自发挥其优势，从而达到更好的结构性能和使用效果。
钢与混凝土组合结构的主要形式可以分为两类：钢与混凝土的表面粘结和钢混凝土的内部连接。
第一种形式是钢与混凝土的表面粘结。
在这种形式中，钢材与混凝土通过粘结剂（例如粘结剂、粘结剂和粘结剂）连接在一起。
这种形式常见的应用是钢筋混凝土结构中的钢筋与混凝土的连接。
通过钢筋与混凝土的表面粘结，可以提高结构的整体强度和刚度，增加结构的抗震性能和破坏韧性。
第二种形式是钢混凝土的内部连接。
在这种形式中，钢材和混凝土通过机械连接件（例如连接板、连接件、连接板等）连接在一起。
这种形式常见的应用是钢混凝土框架结构中的框架柱与梁的连接。
通过钢混凝土的内部连接，可以提高结构的整体稳定性和刚度，增加结构的承载力和耐久性。
钢与混凝土组合结构的主要优势在于充分发挥了钢材和混凝土的各自优点。
首先，钢材具有高强度和良好的延性，能够承受较大的荷载和变形；而混凝土具有良好的耐久性和抗化学侵蚀性能。
通过将钢材和混凝土结合在一起，可以充分利用钢材的高强度和延性，同时又能够利用混凝土的耐久性和抗化学侵蚀性能，从而提高结构的整体性能。
钢与混凝土组合结构具有较好的施工性能和经济性。
钢材具有较好的可塑性，可以制造出各种形状和尺寸的构件；而混凝土具有较好的流动性和自密实性，能够填充钢材的间隙并形成一体化的结构。
在施工过程中，钢与混凝土组合结构能够快速、高效地进行施工，从而节省了时间和人力成本。
钢与混凝土组合结构还具有较好的可持续性。
钢材和混凝土均可回收再利用，减少了资源的浪费和环境的污染。
而且，由于钢与混凝土组合结构具有较好的耐久性和抗腐蚀性能，能够有效延长结构的使用寿命，减少了维修和更换的成本。
钢与混凝土组合结构是一种结合了钢材和混凝土的建筑结构形式，通过充分发挥钢材和混凝土的各自优点，可以提高结构的整体性能和使用效果。
钢混凝土组合梁的概念
钢混凝土组合梁的概念
钢-混凝土组合梁是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构型式。
它主要通过在钢梁和混凝土翼缘板之间设置剪力连接件（栓钉、槽钢、弯筋等），抵抗两者在交界面处的掀起及相对滑移，使之成为一个整体而共同工作。
钢－混凝土组合梁同钢筋混凝土梁相比，可以减轻结构自重，减小地震作用，减小截面尺寸，增加有效使用空间，节省支模工序和模板，缩短施工周期，增加梁的延性等。
同钢梁相比，可以减小用钢量，增大刚度，增加稳定性和整体性，增强结构抗火性和耐久性等。
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钢与混凝土组合结构
用型钢或钢板焊成钢截面，再将其埋置于混凝土中，使混凝土与型钢形成整体共同受力，称为钢与混凝土组合结构，简称SRC。
钢部件和混凝土或钢筋混凝土部件组合成为整体而共同工作的一种结构，兼具钢结构和钢筋混凝土结构的一些特性。
可用于多层和高层建筑中的楼面梁、桁架、板、柱，屋盖结构中的屋面板、梁、桁架，厂房中的柱及工作平台梁、板以及桥梁，在中国还用于厂房中的吊车梁。
钢和混凝土组合结构有组合梁、组合板、组合桁架和组合柱四大类。
组合梁由钢梁、连接件和钢筋混凝土板组成。
组合梁的上翼缘有截面面积较大的钢筋混凝土板承受压力，致使钢梁上翼缘截面减小,从而节约钢材,钢梁下翼缘则承受拉力，这是组合梁的受力特点。
组合梁的钢梁，可用热轧成型的工字钢；或在工字形的下翼缘焊一块钢板，不设上翼缘板而将连接件焊在钢梁腹板两侧荷载较大时，则采用焊接上下不对称工字形截面或箱形截面；为了节约钢材，便于穿越管道，有时也采用蜂窝梁。
组合板在压型钢板上先焊接连接件，后灌筑钢筋混凝土板而形成组合板结构。
连接件采用带头栓钉或钢筋。
组合桁架在钢桁架上弦焊接钢筋或带头栓钉的柔性连接件，然后灌筑钢筋混凝土板而形成组合桁架。
桁架上弦用钢板或T形钢，上浇钢筋混凝土板，下弦用槽钢或T形钢,腹杆用圆钢。
采用组合桁架可使管道穿越结构层比较方便。
50年代以来在屋盖结构中，采用另一种结构体系的组合桁架，上弦杆用钢筋混凝土构件，受拉腹杆及下弦杆用钢构件，受压腹杆用钢筋混凝土或钢构件。
在节点处将钢构件和钢筋混凝土构件组装成组合桁架。
此种组合桁架跨度为12～24米。
组合柱在薄壁钢管内灌注混凝土而成，也称钢管混凝土柱。
截面形式有圆形和方形。
其工作特点是：①核芯混凝土可以防止管壁丧失局部稳定性，防止钢管内表面锈蚀；②钢管可以阻止核芯混凝土在纵向压力作用下的侧向膨胀和酥松剥落，使其处于三向受压状态，从而提高其抗压强度和抗变形能力。
从后一特点看，圆管比方管更有效。
此外，圆管对气流阻力小，不易积灰尘；圆管表面积最小，油漆和维修费用低。
另外还有刚与混凝土组合结构住宅体系。
钢-混凝土组合结构住宅体系是由钢管混凝土柱、钢骨混凝土梁、抗侧力支撑、双向轻钢密肋组合楼盖、复合外墙板等构件组成的钢结构框-撑结构体系。
优点：钢-混凝土组合结构住宅建筑体系从根本上改变了传统建筑业以手工作业为主的小生产方式，基本实现了构配件生产的工厂化、施工的机械化。
能够进行标准化的设计、系列化的开发、集约化的生产、社会化的供应。
结构自重轻，
一般为650kg/m2。
施工周期短，一般可缩短30%----50%。
钢与混凝土组合结构在三峡人行桥上的应用
一、概况
三峡人行桥是为跨越三峡工程对外交通专用公路整体式段而设，由于三峡工程对外交通专用公路为全封闭式公路，该路行驶的车辆为汽-36级重型车辆，所以对净空的要求较高，桥下要求净高为5.5m，设计中按5.7m设计，（留0.2m沉落量），另外，整体式路面宽度为18.5m，为了避免遭遇重量型车辆的冲撞，公路中间不宜设置桥墩，设计中采用一跨通过，最大跨度采用22.0m，设计活载为人群荷载3KN/m2,桥面宽2.5m，桥墩采用钢筋混凝土独柱墩。
梁体的选择
在进行梁体选择时，分别对钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、钢梁及钢与混凝土组合梁作了比较：
1、钢筋混凝土梁：梁体高度高，自重较大，桥墩尺寸相对也较大，需提前预制，并需要架梁设备，工程造价较高。
2、预应力混凝土梁：梁体高度较高，自重大，施工所需机具较多，施工工艺较复杂，需提前预制，并需架梁设备，工程造价较高。
3、钢梁：所需钢材较多，造价高，养护维修费用高。
4、钢与混凝土组合梁：梁体高度较低，自重轻，施工便捷，施工工具简单，不需要架梁设备。
另外，梁体上部为钢筋混凝土，下部为钢材，能充分发挥钢与混凝土材料特性，造价较低。
通过综合比较，钢与混凝土组合梁在此更能发挥其优越性,故在三峡人行桥上采用了钢与混凝土组合梁。
内力分析、计算
在本桥内力分析计算时，采用SAP80程序进行空间分析，其力学模式为人行梯与组合梁固结，形成空间连续结构。
二、主跨组合梁的计算理论
组合梁截面应力的计算理论有两种，一种按弹性理论进行分析，另一种考虑截面塑性变形发展的塑性理论进行分析计算。
不论按弹性理论或塑性理论进行分析，一般需考虑混凝土硬化前和混凝土硬化后两个受力阶段。
本桥设计的施工方法是将组合梁中的钢梁先安装就位作为以后浇灌混凝土的承重结构，因在钢梁下不设临时支撑，故计算时按两个受力阶段进行计算。
第一阶段：混凝土未达到强度设计值以前的阶段，此时荷载考虑钢梁自重、模板重和现浇混凝土板重量，称为第一受力阶段的恒载，连同本阶段的施工活荷载，全部由钢梁承受，计算其应力、挠度及稳定性。
本桥在此阶段为简支结构，经计算是由跨中挠度控制。
第二阶段：混凝土达到了强度设计值以后的阶段，此时已能够发挥其组合梁的作用，荷载由钢-混凝土共同承担，在这一阶段需检算施工荷载和运营后荷载。
其计算理论有弹性理论和塑性理论。
在本桥的设计中运营阶段因两侧人行梯已与组合梁固结而由简支结构转化为连续结构，这时其钢材的屈服点及混凝土最大应力及0.5倍的轴心抗压设计强度都未达到，故是按弹性理论计算分析的。
而在施工阶段的检算中，混凝土已超出弹性理论的分析范围，故需按塑性理论进行分析和计算。
梁体结构选择：
钢与混凝土结构一般有三种形式：第一种为压型钢板与混凝土组合板，一般适用于高层建筑的楼板。
第二种为压型钢板与混凝土组合梁，适用于跨度较小的梁。
第三种为型钢混凝土结构。
三峡人行桥其活载为人群荷载，没有车辆荷载，梁体主要是承受其自重，所以采用梁上部受压区为混凝土，下部受拉区为钢材料这种简单的钢与混凝土组合梁。
这种结构体系包括：
（1）钢梁，采用5根36C工字钢，并在跨中10m范围内工字钢下翼缘贴焊10mm厚的钢板，加强其跨中拉应力区的结构强度，满足受力需要，工字梁之间每1.5m设置一道厚δ=10mm的钢板。
以加强钢梁的整体性。
（2）连接件：它保证了钢梁与钢筋混凝土板的共同工作，并承受钢梁与钢筋混凝土板二者叠合面之间的纵向水平剪力，限制二者相对滑移，一般是采用Ⅱ级钢筋，与钢梁及混凝土中的钢筋骨架焊接。
在梁的端部由于混凝土收缩，钢与混凝土板之间会产生较大的水平应力，端部连接件由短工字及锚筋焊接而成。
（3）钢筋混凝土板采用25号混凝土，主筋为Ⅱ级钢筋，箍筋为Ⅰ级钢筋。
我国从50年代初期开始研究组合梁桥结构，之后在公路、铁路桥梁方面得到采用，后又在我国的工业与民用建筑中得到广泛推广应用，组合梁除了能充分利用钢材料和混凝土两种材料的受力性能外，尚具有：抗疲劳性能好、承载能力可靠，节约钢材，降低梁高，增强刚度，降低冲击系数等优点。
因此，钢与混凝土组合结构一定会有广阔的发展前景。
土木四班李昌州2006111432。