钢混凝土组合结构ppt课件
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钢-混凝土组合梁设计
Afb=150x8=1200
腹板
Aw=286x8=2288
A=Aft+Afb+Aw=4208 Ybs=134.06;Yts=165.94 Is=55.68e4
借助Excell计算
弯矩 剪力 钢梁顶A 钢梁腹板上端B 钢梁中性轴处C 钢梁腹板下端D 钢梁底E
Байду номын сангаас
Is
ys
So
5.57E+07
-165.9 -159.9
4.3.1 EC4的桁架模型(***)
叠合面的剪力Vl 混凝土斜压杆的压力De 横向钢筋的拉力Ts
（1）混凝土开裂前：混凝土斜压杆破坏
（2）混凝土开裂后：裂缝间混凝土的咬合力 ，横向钢筋的销栓力，压型钢板的抗剪力
4.3.2 《钢-混凝土组合结构设计规程》DL/T5085-1999
1.9 设计实例
（1）施工阶段设计
（1.1） 荷载计算 钢梁截面：上翼缘120x6；下翼缘150x8；腹板286x8 厚90；宽3000 施工荷载1kN/m2
（1.2） 内力计算
跨度3.5m 支座截面弯矩
1/8ql2
支座反力
3/8ql
上翼缘
Aft=120x6=720
下翼缘
2.5.2 竖向抗剪连接承载力计算方法2：考虑混凝土翼板
2.6 设计实例：塑性理论设计
例7-1
（1）施工阶段按弹性理论
跨度为3.5m的两跨连续梁 已计算，满足要求
（2）使用阶段：塑性理论
跨度为7m的简支梁，不必考虑荷载路径
荷载计算 判断中性轴位置 截面承载力
（1）荷载计算
不必在计算混凝土翼板的抗剪贡献
截面应变分布？？？
2.4.1 部分抗剪连接承载力计算方法1：钢结构设计 规范
腹板
Aw=286x8=2288
A=Aft+Afb+Aw=4208 Ybs=134.06;Yts=165.94 Is=55.68e4
借助Excell计算
弯矩 剪力 钢梁顶A 钢梁腹板上端B 钢梁中性轴处C 钢梁腹板下端D 钢梁底E
Байду номын сангаас
Is
ys
So
5.57E+07
-165.9 -159.9
4.3.1 EC4的桁架模型(***)
叠合面的剪力Vl 混凝土斜压杆的压力De 横向钢筋的拉力Ts
（1）混凝土开裂前：混凝土斜压杆破坏
（2）混凝土开裂后：裂缝间混凝土的咬合力 ，横向钢筋的销栓力，压型钢板的抗剪力
4.3.2 《钢-混凝土组合结构设计规程》DL/T5085-1999
1.9 设计实例
（1）施工阶段设计
（1.1） 荷载计算 钢梁截面：上翼缘120x6；下翼缘150x8；腹板286x8 厚90；宽3000 施工荷载1kN/m2
（1.2） 内力计算
跨度3.5m 支座截面弯矩
1/8ql2
支座反力
3/8ql
上翼缘
Aft=120x6=720
下翼缘
2.5.2 竖向抗剪连接承载力计算方法2：考虑混凝土翼板
2.6 设计实例：塑性理论设计
例7-1
（1）施工阶段按弹性理论
跨度为3.5m的两跨连续梁 已计算，满足要求
（2）使用阶段：塑性理论
跨度为7m的简支梁，不必考虑荷载路径
荷载计算 判断中性轴位置 截面承载力
（1）荷载计算
不必在计算混凝土翼板的抗剪贡献
截面应变分布？？？
2.4.1 部分抗剪连接承载力计算方法1：钢结构设计 规范
钢筋混凝土组合结构知识课件
钢筋混凝土组合结构
第一节 钢-混凝土组合结构概论
预制钢筋混凝土板组合楼盖
其连接构造如图1.1.2所示，预制混凝土板支承于钢梁上。为了抵抗 混凝土板和钢梁之间的纵向剪力，在钢梁上应焊有抗剪连接件， 在板的边缘应有槽口以便连接件穿过，用细石混凝土浇灌槽口与 板间缝隙，并采取措施保证板与钢梁以及板与板之间的可靠连接。 这类组合楼盖的缺点是传递水平力的能力较差，楼板施工时影响 钢结构的吊装。
M Tz Cz
掀起作用。一般在板梁交界面上的竖向分布力为压力。当荷 载作用于钢梁上时，交界面上竖向分布力为拉力，将引起板、 梁的分离。组合梁中这种上下层分离的趋势称为掀起作用。 由于掀起力远小于交界面上的剪切力，而且抗剪连接件的形 状具有一定的抗掀起作用，在设计中一般不进行抗掀起计算。
二. 完全抗剪连接和部分抗剪连接
三.压型钢板-混凝土组合板的优点
➢ 非组合板。若仅考虑把压型钢板作为浇注混凝土时的永久性模板使用， 则压型钢板只需要满足施工阶段的承载力和变形要求。施工完成后，全 部使用荷载由混凝土板承受。其设计方法与钢筋混凝土板相同，对压型 钢板的截面构造也无特殊要求。
➢ 组合板。若压型钢板除在施工阶段作为模板使用外，在使用阶段还作为 混凝土板的受力钢筋或部分受力钢筋，与混凝土共同工作承担使用荷载。 此时，为保证混凝土与压型钢板的共同工作，在压型钢板表面需设置抗 剪齿槽或者采取开孔洞、焊接短钢筋、横向钢筋等措施，以抵抗交界面 的纵向剪力和竖向揿起力。此外，还要考虑对板的防火性能和耐久性能 的要求。常见的压型钢板和混凝土的组合形式见图。
筋的配筋率不小于0.002，其截断点距支承边的长度不小于l/4（l为板的跨 度），且每米不少于5根。
➢ 悬臂板和连续板的支座负弯矩区段应配置纵向受拉钢筋，其计算与一般 钢筋混凝土板相同，但要考虑截面中由于压型钢板有波槽在受压区所形成 的缺口。受压区钢板的受压屈曲，计算时忽略不计。
第一节 钢-混凝土组合结构概论
预制钢筋混凝土板组合楼盖
其连接构造如图1.1.2所示，预制混凝土板支承于钢梁上。为了抵抗 混凝土板和钢梁之间的纵向剪力，在钢梁上应焊有抗剪连接件， 在板的边缘应有槽口以便连接件穿过，用细石混凝土浇灌槽口与 板间缝隙，并采取措施保证板与钢梁以及板与板之间的可靠连接。 这类组合楼盖的缺点是传递水平力的能力较差，楼板施工时影响 钢结构的吊装。
M Tz Cz
掀起作用。一般在板梁交界面上的竖向分布力为压力。当荷 载作用于钢梁上时，交界面上竖向分布力为拉力，将引起板、 梁的分离。组合梁中这种上下层分离的趋势称为掀起作用。 由于掀起力远小于交界面上的剪切力，而且抗剪连接件的形 状具有一定的抗掀起作用，在设计中一般不进行抗掀起计算。
二. 完全抗剪连接和部分抗剪连接
三.压型钢板-混凝土组合板的优点
➢ 非组合板。若仅考虑把压型钢板作为浇注混凝土时的永久性模板使用， 则压型钢板只需要满足施工阶段的承载力和变形要求。施工完成后，全 部使用荷载由混凝土板承受。其设计方法与钢筋混凝土板相同，对压型 钢板的截面构造也无特殊要求。
➢ 组合板。若压型钢板除在施工阶段作为模板使用外，在使用阶段还作为 混凝土板的受力钢筋或部分受力钢筋，与混凝土共同工作承担使用荷载。 此时，为保证混凝土与压型钢板的共同工作，在压型钢板表面需设置抗 剪齿槽或者采取开孔洞、焊接短钢筋、横向钢筋等措施，以抵抗交界面 的纵向剪力和竖向揿起力。此外，还要考虑对板的防火性能和耐久性能 的要求。常见的压型钢板和混凝土的组合形式见图。
筋的配筋率不小于0.002，其截断点距支承边的长度不小于l/4（l为板的跨 度），且每米不少于5根。
➢ 悬臂板和连续板的支座负弯矩区段应配置纵向受拉钢筋，其计算与一般 钢筋混凝土板相同，但要考虑截面中由于压型钢板有波槽在受压区所形成 的缺口。受压区钢板的受压屈曲，计算时忽略不计。
组合结构第二讲型钢混凝土组合结构
现场勘查与测量
核实施工场地条件，进行 必要的清理和平整工作， 并进行准确的测量定位。
钢结构的加工与安装
钢材采购与检验
确保所采购的钢材质量符 合设计要求，并进行必要 的检验和试验。
钢结构加工
按照施工图纸进行钢结构 的切割、焊接、拼装等加 工工作。
钢结构安装
根据测量定位的准确位置，
大型商业中心
型钢混凝土组合结构被广泛应用于大型商业中心的建设，如购物中心、百货大楼等。这种结构能够承受大荷载， 提供宽敞的内部空间，满足商业中心多样化的功能需求。
文化场馆
博物馆、图书馆、剧院等文化场馆也是型钢混凝土组合结构的常见应用领域。这些建筑往往需要大跨度、大空间 的结构设计，而型钢混凝土组合结构能够提供足够的承载力和稳定性。
耐久性分析
总结词
型钢混凝土组合结构具有良好的耐久性 ，能够长期保持其承载能力和使用性能 。
VS
详细描述
型钢混凝土组合结构中的型钢和混凝土之 间具有良好的粘结力和耐久性，能够抵抗 外部环境的影响，如腐蚀、温差等。此外 ，型钢混凝土组合结构的构造和施工工艺 也对其耐久性产生影响。
05
型钢混凝土组合结构的 工程实例
特点
组合结构能够充分发挥各种材料 的优点，实现优势互补，具有较 高的承载能力、良好的延性和抗 震性能等。
组合结构的应用领域
建筑工程
高层建筑、大跨度跨越 的桥梁和大型工业厂房
等。
交通工程
高速公路、铁路和地铁 等轨道交通的桥梁和隧
道结构。
水利工程
大坝、水闸和码头等。
其他领域
核电站、石油化工、电 力和航空航天等。
在桥梁工程中，型钢混凝土组合结构常用于建造大跨度桥梁。这种结构能够承受桥梁的巨大荷载，并 且具有良好的抗震性能和抗风性能。
钢-混凝土组合结构设计规程
（6.3.1-2）
2、格构式钢管混凝土轴心受压构件承载力应按式（6.3.1-1）计算，其受压稳定系数φ值根 据构件的换算长细比查表6.3.1，构件换算长细比同表6.3.2给出。 当四肢柱内外柱肢截面不相同时，可按下式计算换算长细比。
λoy =
（6.3.2-1）
λox =
（6.3.2-2）
当三肢内外柱截面不相同时，可按下式谋算换算长细比。 λoy =
b)、杆件轴线宜交于节点中心；或腹杆轴线交点与柱肢轴线距离不宜大于 d/4，当大于d/4时，应考虑其偏心影响。 c)、腹杆端部净距不小于50mm(见图6.4.10)。
（2）、平腹杆格构式柱： a)、腹杆中心距离不大于柱肢中心距的4倍； b)、腹杆空钢管面积不小于一个柱肢钢管面积的1/4； c)、腹杆的长细比不大于单个柱肢长细比的1/2。
8、钢管混凝土组合轴压弹性模量Esc（第一组钢材）见表6.2.8。当采用第二、 三组钢材时，表列值应乘换算系数K1。
9、钢管混凝土组合抗弯弹性模量应按下式计算：
Escm =K2 Esc
（6.2.9）
式中：K2——换算系数值，见表6.2.9。
10、钢管混凝土组合剪变模量应按下式计算：
Gsc = K3 Esc
（6.3.2-3）
其余部分详见规范20页。
3、格构式钢管混凝土轴心受压构件除按公式（6.3.1）验算整体稳定承载力外， 尚应验算单柱肢稳定承载力。当符合下列条件时，可不验算柱肢稳定承载力 。
平腹杆格构式构件： λ1 ≤40及λ1 ≤0.5 λmax ;
斜腹杆格构式构件： λ1 ≤0.7 λmax ;
4、厂房柱和架构柱常用截面形式有单肢、双肢、三肢和四肢等四种，设计 时应根据厂房规模、结构形式、荷载情况和使用要求确定。主厂房的框 （排）架柱，宜采用格构式柱。
《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。
组合结构课件
20世纪80年代我国在组合楼板技术方面的研究和应用发展迅速。 1984年，冶金工业部冶金建筑研究总院对压型钢板的选型、加 工工艺、抗剪连接件等配套技术进行了大量的开发、研究与应用 工作，制定了冶金行业标准《钢-混凝土组合楼盖结构设计与施 工规程》YB9238-92。 国家标准《钢结构设计规范》GB50017-2003、电力行业标准 《钢-混凝土组合楼盖结构设计规程》DL/T5085-1999等对压型钢 板-混凝土组合楼盖的设计作了规定。
深圳赛格大厦
钢管混凝土结构在桥梁结构中的应用形式如图所示。
钢管混凝土结构桥梁结构
图为钢管混凝土拱肋的截 面形式。1990年，钢管混 凝土技术首次成功应用于 跨度115m的四川省旺苍东 河大桥。
钢管混凝土拱肋结构 截面形式
四川省旺苍东河大桥
5.外包钢混凝土组合结构
外包钢混凝土结构是指外部配钢的钢筋混凝土结构，简 称外包钢结构。应用较多的是四角配置角钢的钢筋混凝土 结构，角钢的外表面与混凝土表面取平或稍突出表面0.51.5mm。横向箍筋与角钢焊接成骨架，为了满足箍筋保护 层的要求，可将箍筋两端墩成球状再与角钢内侧焊接。
钢管混凝土柱可分为（圆）钢管混凝土柱和方钢管混凝土 柱。一般在钢管中浇注混凝土，并不另配钢筋。
（ 1 ）圆钢管混凝土柱的特点：利用钢管约束混凝土，将 混凝土由单向受压转变为三向受压。钢管混凝土结构充分发 挥混凝土和钢材各自的优点，避免了钢材特别是薄壁钢材容 易失稳的缺点，所以受力合理，大大节省材料由于其是圆形 截面，而且断面高度较小，所以在受弯矩作用时显然并无优 越可言，而且是不利的，因此常常将其作为高层建筑中的下 面数层的柱是最合适的。圆钢管混凝土结构的最大弱点是圆 形截面的柱与矩形截面的梁连接比较复杂，是推广圆钢管混 凝土结构的一大障碍。
组合结构ppt课件
件模板悬挂在钢骨上，实现几个楼层同时进行浇 灌混凝土等作业，加快施工进度。 ❖有利于地下室结构的逆作业法施工，从而加快整 个高楼结构的施工速度。
型钢混凝土组合结构
型钢混凝土结构缺点
型钢混凝土结构与钢结构和钢筋 混凝土结构相比，型钢混凝土结 构的缺点在于其既要求进行钢构 件的制作和安装，又要求支模板、 绑扎钢筋和浇筑混凝土，施工工 序增多。
格构或空腹式 型钢由缀板或缀 条连接角钢或槽 钢组成
型钢混凝土组合结构
型钢混凝土构件特点
型钢砼柱
型钢砼梁
型钢砼墙 通常在墙的两端、 纵横墙交接处、洞 121两侧以及沿墙长 度方向每隔6m处， 设置型钢暗柱。
型钢混凝土组合结构
型钢混凝土结构类型
全型钢混凝土框架
1、框架的梁和柱均采用 型钢混凝土结构。 2、钢结构高楼，地面以 下各层多采用现浇钢筋混 凝土结构。考虑到钢柱与 钢筋混凝土柱的连接构造 复杂，以及由地下结构到 地上钢结构的刚度突变引 起强烈的地震塑性变形集 中效应，超高层的结构底 部一到三层往往采用型钢 混凝土过渡层。
型钢砼承载力大、延性好、刚度大
型钢砼 剪力墙
风荷载和 水平地震
型钢砼柱
型钢砼梁
转换梁
减小截面，灵 活布置空间
降低梁高，可 用于大跨度
保证刚度， 降低梁高
型钢混凝土组合结构
型钢混凝土结构特点
型钢混凝土 （SRC）
实腹式
型钢采用轧制H型 钢(宽翼缘工字钢) 、双工字钢、双槽 钢、十字型钢、矩 形及圆形钢管，或 采用钢板、角钢、 槽钢等拼制焊接
增大
型钢混凝土组合结构
型钢混凝土结构在超高层建筑中的应用
日本
l981年至1985年期 间10—15层的建筑 ，型钢混凝土结构 的数量占90％，16 层以上的建筑中型 钢混凝土结构所占 比例也达到50％
型钢混凝土组合结构
型钢混凝土结构缺点
型钢混凝土结构与钢结构和钢筋 混凝土结构相比，型钢混凝土结 构的缺点在于其既要求进行钢构 件的制作和安装，又要求支模板、 绑扎钢筋和浇筑混凝土，施工工 序增多。
格构或空腹式 型钢由缀板或缀 条连接角钢或槽 钢组成
型钢混凝土组合结构
型钢混凝土构件特点
型钢砼柱
型钢砼梁
型钢砼墙 通常在墙的两端、 纵横墙交接处、洞 121两侧以及沿墙长 度方向每隔6m处， 设置型钢暗柱。
型钢混凝土组合结构
型钢混凝土结构类型
全型钢混凝土框架
1、框架的梁和柱均采用 型钢混凝土结构。 2、钢结构高楼，地面以 下各层多采用现浇钢筋混 凝土结构。考虑到钢柱与 钢筋混凝土柱的连接构造 复杂，以及由地下结构到 地上钢结构的刚度突变引 起强烈的地震塑性变形集 中效应，超高层的结构底 部一到三层往往采用型钢 混凝土过渡层。
型钢砼承载力大、延性好、刚度大
型钢砼 剪力墙
风荷载和 水平地震
型钢砼柱
型钢砼梁
转换梁
减小截面，灵 活布置空间
降低梁高，可 用于大跨度
保证刚度， 降低梁高
型钢混凝土组合结构
型钢混凝土结构特点
型钢混凝土 （SRC）
实腹式
型钢采用轧制H型 钢(宽翼缘工字钢) 、双工字钢、双槽 钢、十字型钢、矩 形及圆形钢管，或 采用钢板、角钢、 槽钢等拼制焊接
增大
型钢混凝土组合结构
型钢混凝土结构在超高层建筑中的应用
日本
l981年至1985年期 间10—15层的建筑 ，型钢混凝土结构 的数量占90％，16 层以上的建筑中型 钢混凝土结构所占 比例也达到50％
《钢混凝土组合结构》课件
组合结构的案例分析
伦敦塔桥
伦敦塔桥是一座著名的组合 结构桥梁，结合了钢结构和 混凝土结构，成为伦敦的地 标之一。
台北101大楼
台北101大楼是一座世界知 名的组合结构摩天大楼，结 合了钢结构和混凝土结构， 以其出色的抗震性能而闻名。
鸟巢体育场
鸟巢体育场是一座标志性的 组合结构体育场馆，结合了 钢结构和混凝土结构，创造 了震撼人心的设计效果。
《钢混凝土组合结构》 PPT课件
这份PPT课件将介绍钢混凝土组合结构的定义、构成、优点、应用领域、设 计原则以及一些经典案例分析。让我们一起探索它的魅力吧！
概述
钢混凝土组合结构，简称组合结构，是一种结构工程技术，结合了钢结构和混凝土结构的优点，用于建筑物的 承重和支撑。
组合结构的定义
组合结构是指由钢结构和混凝土结构两种材料组合而成的复合结构，它们共 同作用，充分发挥各自的优点，以达到更好的工程效果。
组合结构可满足大跨度和 高层建筑的需求，灵活且 可扩展。
混凝土结构具有优秀的耐 火性能，能够提供建筑物 的消防安全。
Hale Waihona Puke 组合结构的应用领域桥梁
组合结构广泛应用于大跨度桥梁 的设计和建造，具有出色的承载 能力和耐久性。
摩天大楼
组合结构在摩天大楼中得到广泛 应用，可满足高层建筑的需求， 并提供优异的抗震性能。
体育场馆
组合结构在体育场馆中得到广泛 应用，可实现大空间、大跨度的 结构设计。
组合结构的设计原则
1
结构优化
通过结构优化设计，实现材料的最佳组合，提高结构的性能和效益。
2
设计协调
钢结构和混凝土结构的设计需要相互协调，确保二者的紧密衔接和协同工作。
3
《钢与混凝土组合梁》课件
高层建筑
研究将组合梁应用于轨道交通中，提高轨道结构的耐久性和稳定性。
轨道交通
03
循环经济
建立循环经济的生产模式，实现资源的有效利用和废弃物的减量化、资源化。
01
环保材料的应用
优先选择可再生、可回收的环保材料，降低生产过程中的环境污染。
02
节能减排技术
推广应用节能减排技术，降低组合梁生产过程中的能耗和排放。
混凝土的抗压性能
钢和混凝土通过组合，可以充分发挥各自的优点，提高梁的整体承载能力和稳定性。
组合效应
根据梁的跨度、荷载等条件，选择合适的截面形式和尺寸，以实现最佳的承载能力和稳定性。
优化截面
在设计中应考虑环境因素对组合梁的影响，如温度变化、腐蚀等。
考虑环境因素
组合梁的施工应满足相关规范和要求，确保施工质量。
环境适应性测试的结果可用于评估组合梁在不同环境下的耐久性和适应性，为工程应用提供依据。
CHAPTER
钢与混凝土组合梁的应用实例
06
钢与混凝土组合梁在桥梁工程中应用广泛，如高速公路、铁路和城市交通中的高架桥、立交桥等。
钢与混凝土组合梁具有较高的承载力和稳定性，能够满足桥梁跨度大、荷载重的要求。
钢与混凝土组合梁的施工周期短，对环境影响小，具有较好的经济效益和社会效益。
对钢梁进行防腐处理，以提高其耐久性。
连接件制造
使用合适的材料和工艺，制造出符合设计要求的连接件。
连接件设计
根据组合梁的结构特点和设计要求，设计合理的连接件。
连接件安装
将连接件安装在钢梁和混凝土之间，确保组合梁的结构稳定性和承载能力。
CHAPTER
钢与混凝土组合梁的性能测试与评估
05
测试方法通常采用循环加载试验，对试件施加一定幅值的荷载，循环一定次数后观察其损伤和疲劳寿命。
研究将组合梁应用于轨道交通中，提高轨道结构的耐久性和稳定性。
轨道交通
03
循环经济
建立循环经济的生产模式，实现资源的有效利用和废弃物的减量化、资源化。
01
环保材料的应用
优先选择可再生、可回收的环保材料，降低生产过程中的环境污染。
02
节能减排技术
推广应用节能减排技术，降低组合梁生产过程中的能耗和排放。
混凝土的抗压性能
钢和混凝土通过组合，可以充分发挥各自的优点，提高梁的整体承载能力和稳定性。
组合效应
根据梁的跨度、荷载等条件，选择合适的截面形式和尺寸，以实现最佳的承载能力和稳定性。
优化截面
在设计中应考虑环境因素对组合梁的影响，如温度变化、腐蚀等。
考虑环境因素
组合梁的施工应满足相关规范和要求，确保施工质量。
环境适应性测试的结果可用于评估组合梁在不同环境下的耐久性和适应性，为工程应用提供依据。
CHAPTER
钢与混凝土组合梁的应用实例
06
钢与混凝土组合梁在桥梁工程中应用广泛，如高速公路、铁路和城市交通中的高架桥、立交桥等。
钢与混凝土组合梁具有较高的承载力和稳定性，能够满足桥梁跨度大、荷载重的要求。
钢与混凝土组合梁的施工周期短，对环境影响小，具有较好的经济效益和社会效益。
对钢梁进行防腐处理，以提高其耐久性。
连接件制造
使用合适的材料和工艺，制造出符合设计要求的连接件。
连接件设计
根据组合梁的结构特点和设计要求，设计合理的连接件。
连接件安装
将连接件安装在钢梁和混凝土之间，确保组合梁的结构稳定性和承载能力。
CHAPTER
钢与混凝土组合梁的性能测试与评估
05
测试方法通常采用循环加载试验，对试件施加一定幅值的荷载，循环一定次数后观察其损伤和疲劳寿命。
《型钢混凝土柱》课件
养护条件
混凝土养护期间要保持 适当的温度和湿度，确
保混凝土正常硬化。
常见问题与解决方案
01
02
03
钢骨架安装偏差
在安装过程中，要确保测 量放线的精度和安装的准 确性，如有偏差应及时调 整。
混凝土浇注不密实
在浇注混凝土时，要确保 混凝土的配合比和浇注方 法符合要求，如有不密实 情况应及时处理。
养护不当
经济性
施工方便
与纯钢结构相比，型钢混凝土柱的成本较 低，且维护费用也相对较低。
型钢混凝土柱的构件在工厂预制，现场安 装方便，可以缩短施工周期。
局限性分析
设计难度
型钢混凝土柱的结构设计需要 考虑多种因素，如钢和混凝土 的粘结、承载力的传递等，设
计难度较大。
防腐要求高
由于型钢混凝土柱中的钢材暴 露在空气中，需要采取有效的 防腐措施，以防止锈蚀。
混凝土的强度等级直接影响型钢混凝土柱的承载能力和耐久性，需根据具体情况 进行选择。
03
型钢混凝土柱的优势与局限性
优势分析
高承载力
抗震性能好
型钢混凝土柱采用钢和混凝土组合，具有 较高的承载能力，能够满足大型建筑和高 层建筑的支撑需求。
由于型钢混凝土柱的复合结构特性，其抗 震性能优于传统的混凝土柱，能够提高建 筑的稳定性和安全性。
发展历程
随着建筑技术的不断发展和进步，型 钢混凝土柱的应用范围不断扩大，构 造形式和连接方式也不断改进和完善 。
应用领域
建筑领域
型钢混凝土柱广泛应用于高层建 筑、大跨度桥梁、大型工业厂房 等领域，是一种重要的建筑结构
形式。
交通领域
型钢混凝土柱也应用于高速公路、 铁路、地铁等交通基础设施的建设 中，用于支撑桥梁、隧道等结构物 。
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压型钢板与混凝土组合板的形式
11
1.压型钢板与混凝土组合板
12
1.压型钢板与混凝土组合板
13
1.压型钢板与混凝土组合板
14
1.压型钢板与混凝土组合板
15
1.压型钢板与混凝土组合板
压型钢板可以作为现浇混凝土的永久模 板。这样就省掉了施工中安装和拆除模 板等工序，从而节省了时间和劳动力。
当压型钢板安装好以后将可以作为施工平台使用。 同时由于不必使用临时支撑，也不影响下一层施工平 面的工作。
混凝土板可以是现浇混凝土板，也可以是预制混凝土 板、压型钢板混凝土组合板或预应力混凝土板。
钢梁可以用轧制或焊接钢梁。钢梁形式有工字钢、槽 钢或箱形钢梁。混凝土板与钢梁之间用剪切连接件连 接，使混凝土板作为梁的翼缘与钢梁组合在一起，整 体共同作用形成组合T形梁。
18
2.钢与混凝土组合梁
带板托的组合梁
钢与混凝土组合结构
Steel-Concrete Composite Structures
深圳大学 土木工程学院 2011
1
本课程是土木工程专业的一门专业选修课。
钢材：良好的抗拉和延性 混凝土：优良的抗压强度和较大的刚度，混 凝土的存在的提高了钢材的整体屈曲和局部 屈曲性能
钢-混凝土组合结构：良好的强度、刚度、延 性及良好的耗能能力
定义、构造 承载力计算 挠度裂缝计算
5
本书内容
（1）《组合结构》概述 （2）组合结构分类 （3）压型钢板与混凝土组合结构 （4）钢与混凝土组合梁 （5）型钢混凝土结构 （6）钢管混凝土结构 （7）外包钢混凝土结构
6
定第义1篇 概 论
钢筋混凝土梁
由两种或两种以上性质不同的材料组合成整体，
共同受力、协调变形的结构，称为组合构件。
压型钢板可以作为楼板的底筋使用，减少了安装板筋 的工作量。根据压型钢板的不同截面形状，最多可以 减少30％的楼板混凝土用量。减少的楼板自重又可以 相应的减少梁、柱和基础的尺寸，提高了结构的整体 性能。
16
1.压型钢板与混凝土组合板
压型钢板的肋部可以放置水电管线，从而 使结构层与管线合为一体，间接地加大了 层高或降低了建筑高度，给建筑设计带来 灵活性。
2
教材
薛建阳主编，《钢与混凝土组合结构》,华中 科技大学出版社，武汉，2007
1. 赵鸿铁著，《组合结构设计原理》，科学出版社，2005 2. 聂建国等，《钢-混凝土组合结构》，建筑工业出版社，2005 3.刘维亚编， 《钢与混凝土组合结构理论与实践》 ，同上，2008 4.Johnson R P, Composite Structures of Steel and Concrete, OXFORD: Blackwell Scientific Publications, 1995
21
2.钢与混凝土组合梁
张江立交改建工程
组合箱梁截面
组合板梁截面
22
2.钢与混凝土组合梁
张江立交改建工程
1.节省钢材，降低造价。 通过变更设计，将钢箱梁（1866.975t）和钢板梁 （628.748t）改为钢混叠合梁（556.2t），节省用钢 量1939.523t。原预算价为3000万元，根据图纸现预 算价2000万元，节省1000万元。
3
课程主要内容
组合结构定义
1
绪论
2 材料的物理力学性能
3 结构设计的基本原则
4 压型钢板与混凝土组合板
组合结构分类
组合结构应用
合并一起 扼要介绍
定义、构造 极限状态-承 载力计算 使用状态-挠 度裂缝计算
4
课程主要内容
5 钢与混凝土组合梁 6 型钢混凝土结构 7 钢管混凝土结构 8 外包钢混凝土结构
均匀裂缝 D
8
50多年来组合结构的研究与
一、钢与混凝土组合结构应用得到迅速发展，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并 列，已扩展成为第五大结构。低
施工方便
钢与混凝土 组合结构
第五大结构体系
木结构 砌体结构
钢结构 钢筋混凝土结构
五大类
在施工阶段，压型钢板可作为钢梁的连续侧向支撑， 提高了钢梁的整体稳定承载力；在使用阶段，提高了 钢梁的整体稳定性和上翼缘的局部稳定性。
以上几个优点都可以相当大程度地缩短施工时间，取 得良好的经济效益。
17
2.钢与混凝土组合梁
将型钢梁与混凝土翼板通过抗剪连接 件相连在一起形成一个整体共同工作 的组合梁。
专指型钢或用钢板 焊接成的钢骨架
钢与混凝土组合结构是其中较为常见的一种， 也是土木工程领域日益广泛采用的一种结构体 系，为此，本课程将详细讲述这种组合结构的 构造和设计。
7
钢筋混凝土组合结构的特点
素混凝土梁
P
PP
钢筋混凝土梁
D
钢筋混凝土梁
P
素混凝土梁 D
P
D
充分发挥混凝 土抗压性能
增强梁的刚度 、强度和延性
2.增加了预制环节，为现场施工争取了时间。 这种型式的结构极具推广价值，特别适于改建工程。 在满足行车要求的情况下，不但大量节省了用钢量， 降低了造价，而且实施快速。
23
2.钢与混凝土组合梁
中铁大桥局的建设者在上海长江大桥上架设 钢—混凝土组合梁
24
2.钢与混凝土组合梁
节省钢材，降低造价。增加了预制环 节，为现场施工争取了时间。
无板托的组合梁
组合梁的形式
19
2.钢与混凝土组合梁
常州市龙城大桥
龙城大桥是常州市龙城跨运河大桥。主桥采取自 锚式悬索斜拉协作体系，主梁采用箱形结构，主 跨跨中部分采用混凝土－钢结合梁，其余部分采 用预应力混凝土箱梁。
20
2.钢与混凝土组合梁
常州市龙城大桥
梁纵向五道腹板。钢纵梁为全焊接结构，由底 板和5道腹板组成，底板和外侧斜腹板组成一 个槽形断面。
钢与混凝土组合结构依照钢材形式与配钢方式不同又有多种
类型，并且一些新的结构形式仍在不断出现。目前研究较为
成熟与应用较多的主要五种类型。
9
钢与混凝土组合结构
五大类
钢与混凝土组合梁
型钢混凝土 结构
压型钢板与 混凝土组合板
外包钢混凝土结构
钢管混凝土 结构
10
1.压型钢板与混凝土组合板
在各种形式凹凸肋或各种形式槽纹的压型 钢板上浇注混凝土而形成的组合板，依靠 凹凸肋及不同的槽纹使钢板与混凝土组合在一起。
使混凝土受压，钢梁主要是受拉与受剪，受力合理 强度与刚度显著提高，充分利用了混凝土的有利作 用。并且由于侧向刚度大的混凝土板与钢梁组合连 接在一起，很大程度上避免了钢结构容易发生整体 失稳与局部失稳的弱点。
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1.压型钢板与混凝土组合板
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1.压型钢板与混凝土组合板
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1.压型钢板与混凝土组合板
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1.压型钢板与混凝土组合板
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1.压型钢板与混凝土组合板
压型钢板可以作为现浇混凝土的永久模 板。这样就省掉了施工中安装和拆除模 板等工序，从而节省了时间和劳动力。
当压型钢板安装好以后将可以作为施工平台使用。 同时由于不必使用临时支撑，也不影响下一层施工平 面的工作。
混凝土板可以是现浇混凝土板，也可以是预制混凝土 板、压型钢板混凝土组合板或预应力混凝土板。
钢梁可以用轧制或焊接钢梁。钢梁形式有工字钢、槽 钢或箱形钢梁。混凝土板与钢梁之间用剪切连接件连 接，使混凝土板作为梁的翼缘与钢梁组合在一起，整 体共同作用形成组合T形梁。
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2.钢与混凝土组合梁
带板托的组合梁
钢与混凝土组合结构
Steel-Concrete Composite Structures
深圳大学 土木工程学院 2011
1
本课程是土木工程专业的一门专业选修课。
钢材：良好的抗拉和延性 混凝土：优良的抗压强度和较大的刚度，混 凝土的存在的提高了钢材的整体屈曲和局部 屈曲性能
钢-混凝土组合结构：良好的强度、刚度、延 性及良好的耗能能力
定义、构造 承载力计算 挠度裂缝计算
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本书内容
（1）《组合结构》概述 （2）组合结构分类 （3）压型钢板与混凝土组合结构 （4）钢与混凝土组合梁 （5）型钢混凝土结构 （6）钢管混凝土结构 （7）外包钢混凝土结构
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定第义1篇 概 论
钢筋混凝土梁
由两种或两种以上性质不同的材料组合成整体，
共同受力、协调变形的结构，称为组合构件。
压型钢板可以作为楼板的底筋使用，减少了安装板筋 的工作量。根据压型钢板的不同截面形状，最多可以 减少30％的楼板混凝土用量。减少的楼板自重又可以 相应的减少梁、柱和基础的尺寸，提高了结构的整体 性能。
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1.压型钢板与混凝土组合板
压型钢板的肋部可以放置水电管线，从而 使结构层与管线合为一体，间接地加大了 层高或降低了建筑高度，给建筑设计带来 灵活性。
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教材
薛建阳主编，《钢与混凝土组合结构》,华中 科技大学出版社，武汉，2007
1. 赵鸿铁著，《组合结构设计原理》，科学出版社，2005 2. 聂建国等，《钢-混凝土组合结构》，建筑工业出版社，2005 3.刘维亚编， 《钢与混凝土组合结构理论与实践》 ，同上，2008 4.Johnson R P, Composite Structures of Steel and Concrete, OXFORD: Blackwell Scientific Publications, 1995
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2.钢与混凝土组合梁
张江立交改建工程
组合箱梁截面
组合板梁截面
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2.钢与混凝土组合梁
张江立交改建工程
1.节省钢材，降低造价。 通过变更设计，将钢箱梁（1866.975t）和钢板梁 （628.748t）改为钢混叠合梁（556.2t），节省用钢 量1939.523t。原预算价为3000万元，根据图纸现预 算价2000万元，节省1000万元。
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课程主要内容
组合结构定义
1
绪论
2 材料的物理力学性能
3 结构设计的基本原则
4 压型钢板与混凝土组合板
组合结构分类
组合结构应用
合并一起 扼要介绍
定义、构造 极限状态-承 载力计算 使用状态-挠 度裂缝计算
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课程主要内容
5 钢与混凝土组合梁 6 型钢混凝土结构 7 钢管混凝土结构 8 外包钢混凝土结构
均匀裂缝 D
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50多年来组合结构的研究与
一、钢与混凝土组合结构应用得到迅速发展，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并 列，已扩展成为第五大结构。低
施工方便
钢与混凝土 组合结构
第五大结构体系
木结构 砌体结构
钢结构 钢筋混凝土结构
五大类
在施工阶段，压型钢板可作为钢梁的连续侧向支撑， 提高了钢梁的整体稳定承载力；在使用阶段，提高了 钢梁的整体稳定性和上翼缘的局部稳定性。
以上几个优点都可以相当大程度地缩短施工时间，取 得良好的经济效益。
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2.钢与混凝土组合梁
将型钢梁与混凝土翼板通过抗剪连接 件相连在一起形成一个整体共同工作 的组合梁。
专指型钢或用钢板 焊接成的钢骨架
钢与混凝土组合结构是其中较为常见的一种， 也是土木工程领域日益广泛采用的一种结构体 系，为此，本课程将详细讲述这种组合结构的 构造和设计。
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钢筋混凝土组合结构的特点
素混凝土梁
P
PP
钢筋混凝土梁
D
钢筋混凝土梁
P
素混凝土梁 D
P
D
充分发挥混凝 土抗压性能
增强梁的刚度 、强度和延性
2.增加了预制环节，为现场施工争取了时间。 这种型式的结构极具推广价值，特别适于改建工程。 在满足行车要求的情况下，不但大量节省了用钢量， 降低了造价，而且实施快速。
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2.钢与混凝土组合梁
中铁大桥局的建设者在上海长江大桥上架设 钢—混凝土组合梁
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2.钢与混凝土组合梁
节省钢材，降低造价。增加了预制环 节，为现场施工争取了时间。
无板托的组合梁
组合梁的形式
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2.钢与混凝土组合梁
常州市龙城大桥
龙城大桥是常州市龙城跨运河大桥。主桥采取自 锚式悬索斜拉协作体系，主梁采用箱形结构，主 跨跨中部分采用混凝土－钢结合梁，其余部分采 用预应力混凝土箱梁。
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2.钢与混凝土组合梁
常州市龙城大桥
梁纵向五道腹板。钢纵梁为全焊接结构，由底 板和5道腹板组成，底板和外侧斜腹板组成一 个槽形断面。
钢与混凝土组合结构依照钢材形式与配钢方式不同又有多种
类型，并且一些新的结构形式仍在不断出现。目前研究较为
成熟与应用较多的主要五种类型。
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钢与混凝土组合结构
五大类
钢与混凝土组合梁
型钢混凝土 结构
压型钢板与 混凝土组合板
外包钢混凝土结构
钢管混凝土 结构
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1.压型钢板与混凝土组合板
在各种形式凹凸肋或各种形式槽纹的压型 钢板上浇注混凝土而形成的组合板，依靠 凹凸肋及不同的槽纹使钢板与混凝土组合在一起。
使混凝土受压，钢梁主要是受拉与受剪，受力合理 强度与刚度显著提高，充分利用了混凝土的有利作 用。并且由于侧向刚度大的混凝土板与钢梁组合连 接在一起，很大程度上避免了钢结构容易发生整体 失稳与局部失稳的弱点。