钢与混凝土组合结构设计
钢结构与钢-混凝土组合结构设计方法
钢结构和钢-混凝土组合结构都是常用的建筑结构形式。
钢结构设计方法通常采用计算机辅助设计(CAD) 或有限元分析，以确定结构的承载能力和稳定性。
钢-混凝土组合结构设计方法通常采用结构力学理论和计算机模拟技术，以评估结构的承载能力、稳定性和变形性能。
在钢-混凝土组合结构设计中，钢结构主要承担整体结构的抗震性能和抗弯承载能力，而混凝土结构主要承担抗压承载能力和防火防烟性能。
在设计过程中，需要考虑钢结构和混凝土结构之间的相互作用，并确保结构的整体稳定性。
在钢结构和钢-混凝土组合结构设计过程中，需要遵循相关的国家标准和规范，如《钢结构设计规范》和《钢结构混凝土组合结构设计规范》。
需要注意的是在钢-混凝土组合结构中，钢结构的强度和刚度要比混凝土结构高得多，因此在设计过程中需要特别注意钢结构和混凝土结构之间的相互作用。
钢结构与混凝土结构的组合应用案例分析
钢结构与混凝土结构的组合应用案例分析随着建筑行业的发展和技术的不断进步，钢结构与混凝土结构的组合应用越来越受到人们的关注。
本文将通过分析几个实际案例，探讨钢结构与混凝土结构的组合应用在建筑领域中的优势和潜力。
1. 引言随着城市化进程的加快，建筑结构的设计和施工要求越来越高，如何提高建筑的安全性、经济性和可持续性成为了建筑设计师面临的重要课题。
钢结构和混凝土结构各有其优势，而将两者结合起来，则可以发挥各自的优点，提高建筑结构的性能。
2. 案例一：钢混凝土组合框架在高层建筑中，钢混凝土组合框架的应用越来越广泛。
例如，在某高层住宅项目中，设计师采用了钢混凝土组合框架结构。
在该项目中，钢柱和钢梁承担了大部分的荷载，而混凝土承担了一部分荷载，并提供了抗震和刚度的增强。
分析该案例可以发现，钢结构的优势在于其轻巧、高强度以及施工速度快，而混凝土结构则具有良好的耐久性和抗震性能。
通过将两者组合在一起，可以充分发挥其优势，从而提高建筑结构的整体性能。
3. 案例二：钢筋混凝土桥梁钢结构与混凝土结构的组合应用不仅局限于建筑领域，在桥梁工程中也有广泛的应用。
以某大型跨海桥工程为例，设计师将钢材与混凝土相结合，在桥梁的主体结构中采用钢筋混凝土桥梁体系。
这种组合应用在桥梁工程中具有明显的优势。
钢结构可以提供足够的刚度和抗震性能，而混凝土结构可以增强桥梁的耐久性和荷载承载能力。
此外，由于钢结构的施工速度快，可以有效缩短工期，提高施工效率。
4. 案例三：混合结构的商业建筑在商业建筑领域，钢结构和混凝土结构的组合应用也有很多成功案例。
例如，在某大型购物中心项目中，设计师采用了混合结构，既使用了钢结构，也使用了混凝土结构。
通过这种组合应用，可以实现柱网空间的灵活布置和大跨度的设计。
此外，钢结构可以提供更好的开间高度和空间利用效率，而混凝土结构则能够提供良好的隔声和隔热性能。
5. 总结与展望通过对几个实际案例的分析，可以看出钢结构与混凝土结构的组合应用在建筑领域中具有广阔的市场前景和潜力。
钢-混凝土组合结构教学设计
钢-混凝土组合结构教学设计一、引言钢-混凝土组合结构是一种结构新型，由于它的优点日趋被人们所理解和认识，逐渐成为建筑和桥梁工程中的主要结构之一。
本教学设计是为了让学生了解和掌握钢-混凝土组合结构的基本原理和设计方法，能够应用钢-混凝土组合结构进行实际工程设计。
二、教学目标1.了解钢-混凝土组合结构的基本特点、原理和应用范围。
2.掌握钢-混凝土组合结构的设计原理和设计方法。
3.能够应用钢-混凝土组合结构进行实际工程设计。
4.培养学生的实际工程设计能力。
三、教学内容1.钢-混凝土组合结构的基本特点和原理1.钢-混凝土组合结构的基本特点2.钢-混凝土组合结构的原理2.钢-混凝土组合结构的设计方法1.常用计算方法2.构件设计3.节点设计4.钢材和混凝土之间的连接3.钢-混凝土组合结构的应用范围1.建筑工程中的应用2.桥梁工程中的应用3.其他工程中的应用四、教学方法1.讲授教学法：通过教师讲授、展示和演示，让学生了解和掌握钢-混凝土组合结构的基本原理和设计方法。
2.讨论教学法：通过师生互动、讨论，让学生加深对钢-混凝土组合结构的理解和掌握。
3.课堂案例教学法：结合实际工程案例，让学生了解钢-混凝土组合结构在实际工程中的应用。
五、教学计划时间教学内容教学方法第1周钢-混凝土组合结构的基本特点和原理讲授教学法第2周钢-混凝土组合结构的设计方法讲授教学法、讨论教学法第3周钢-混凝土组合结构的设计方法讲授教学法、讨论教学法第4周钢-混凝土组合结构的应用范围讲授教学法、课堂案例教学法第5周钢-混凝土组合结构的应用范围讲授教学法、课堂案例教学法第6周综合性案例分析及设计讲授教学法、讨论教学法、课堂案例教学法六、教学评估1.考试成绩：学生通过钢-混凝土组合结构设计的考试，来评估学生掌握钢-混凝土组合结构的水平。
2.课程论文：学生通过撰写钢-混凝土组合结构设计的课程论文，来评估学生对钢-混凝土组合结构的了解和掌握。
3.课程设计实践：学生通过课程设计实践，来评估学生应用钢-混凝土组合结构进行实际设计的水平。
钢-混凝土组合结构设计理论及应用
钢-混凝土组合结构设计理论及应用摘要：本文对钢—混凝土组合结构及其设计基本要求进行阐述,从理论层面具体分析了钢-混凝土组合结构设计中特别需要注重的问题，并以某工程为例从节点设计角度探讨了钢-混凝土组合结构设计的应用。
关键词：钢-混凝土组合结构；设计；应用；节点设计Abstract: in this paper, the steel - concrete composite structure and elaborates the design basic requirements, specific analysis from theoretical aspects in the design of the steel - concrete composite structure special need to pay attention to the problem, taking a project as an example from the node design Angle discusses the application of steel - concrete composite structure design.Keywords: steel - concrete composite structure; Design; Applications; Node design一、钢-混凝土组合结构及其设计的基本要求 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，称其为组合结构。
钢-混凝土组合结构是在钢结构和钢筋混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构，是专指型钢或用钢板焊接成的钢骨架，与混凝土形成一体的结构，是继传统的木结构、砌体结构、钢结构和钢筋混凝土结构之后的第5大结构体系。
这种组合结构体系，主要有压型钢板组合板、组合梁、型钢混凝土、钢管混凝土和外包钢混凝土等5种类型。
钢-混凝土组合结构设计规程2021
经过多年的研究和实践，钢-混凝土组合结构设计规程在2021年进行了全面的更新和修订，以适应新的建筑技术和规范要求。
本规程旨在指导工程师和设计师在设计钢-混凝土组合结构时遵循最新的规范和标准，确保结构的安全、可靠和经济。
本文将对新的钢-混凝土组合结构设计规程2021进行全面解读，深入探讨其内容和应用。
一、规程概述钢-混凝土组合结构设计规程2021是我国国家标准，适用于建筑、桥梁、码头等工程领域中的钢-混凝土组合结构设计。
本规程包括了构造体系选择、材料性能、结构荷载和组合部件设计等方面的规定，以及相应的设计计算方法和验算要求。
并且，将根据实际工程情况对结构的重要构件和节点做出特殊的设计要求。
二、新规程的亮点1. 突破创新：针对新型材料、结构形式和施工工艺的应用，规程增加了对于创新设计和工程技术的支持与指导。
针对高强混凝土、高强钢材料及复合结构，提出了相对应的设计方法和验算要求。
2. 安全可靠：规程对于结构在极限状态和可使用性状态下的安全性和可靠性要求进行了进一步细化和严格规定，确保了结构在正常使用和特殊情况下的安全性。
3. 经济实用：规程在设计计算方法和构件选型上明确提出了经济性和实用性要求，引导设计者在结构设计上追求最优的经济性和使用性。
4. 绿色环保：规程在材料选用、能耗节约和环境保护方面做出了相关要求，引导设计者在设计过程中充分考虑结构对环境的影响，提出绿色节能的设计理念。
三、应用范围新的钢-混凝土组合结构设计规程2021适用于各类建筑和桥梁工程，主要包括但不限于以下几个方面：1. 高层建筑和超高层建筑的框架结构、墙-框架结构和框架-支撑结构等。
2. 特殊结构体系，如悬臂梁、空心楼、双层框架等复杂组合结构的设计。
3. 大跨度桥梁、跨海大桥、特大型跨度拱桥等钢-混凝土组合结构的设计。
4. 高铁桥梁、地铁站、码头和港口工程中的结构设计。
四、内容解读1. 结构构造：规程对于不同结构类型的构造要求和构造形式做出详细规定，包括结构系统的选择、构件排布和连接方式等。
钢钢筋混凝土组合梁设计规范
钢钢筋混凝土组合梁设计规范随着社会的发展和建筑结构的不断创新，钢筋混凝土组合梁越来越受到人们的关注和使用。
为确保钢筋混凝土组合梁的安全性和实用性，国家对其设计规范也日益完善。
一、钢筋混凝土组合梁的基本概念钢筋混凝土组合梁由钢梁和混凝土组成，具有两种材料的优点，能够承受大的荷载和获得较好的刚度、韧性和耐久性。
其中，钢梁负责承载荷载并传递给混凝土梁，混凝土梁则负责接受荷载并向支座传递。
二、钢筋混凝土组合梁的设计规范目前，国内设计规范对钢筋混凝土组合梁的设计和使用有具体的规定。
其中，应注意以下几个方面。
（一）强度控制在设计过程中，应当注意强度控制，确保混凝土的强度不低于设计要求值，钢材的强度也要够用。
此外，还应对剪力加强区域和梁的塑性裂缝控制进行规范。
（二）钢材的选用钢材的选用应按照规范的要求进行。
其中，钢板应当符合规定的标准厚度和屈服强度。
钢板焊接时，还需要对焊接翼板和焊缝进行规范。
（三）混凝土的选用混凝土的选用应该根据混凝土的等级和配合比进行。
同时，混凝土的抗裂性能也要符合规范的要求，以避免在使用过程中出现裂缝。
（四）常见问题在设计过程中，还需要考虑梁的变形、平整度和开裂宽度等问题，避免在使用过程中出现巨大的变形或开裂。
三、钢筋混凝土组合梁的优点相比较传统的混凝土梁和钢梁，在结构的设计和使用过程中，钢筋混凝土组合梁具有以下优点。
（一）承载能力钢梁具有较高的强度和刚度，能够承受大荷载，混凝土梁能够发挥其压缩强度，能够承受复杂的荷载。
因此，钢筋混凝土组合梁能够在一些跨度较大的场所中发挥重要的作用。
（二）耐久性能钢筋混凝土组合梁具有优异的耐久性能，不仅可以满足长时间的使用，同时还能够抵御腐蚀、耐火、抗震等重要的问题。
（三）施工方便性相比较传统的梁，钢筋混凝土组合梁施工方便，可进行预制化生产，拼装在现场，从而缩短了工期，提高了施工效率。
四、钢筋混凝土组合梁的应用随着国家经济和社会的发展，钢筋混凝土组合梁已经广泛应用于各个领域。
钢-混凝土组合结构的设计与应用
钢-混凝土组合结构的设计与应用钢-混凝土组合结构因其结合了钢材和混凝土两种材料的优点，在现代建筑工程中得到了广泛应用。
钢材具有高强度、轻质和良好的抗拉性能，而混凝土具有良好的抗压性能和耐久性。
钢-混凝土组合结构通过将钢材和混凝土合理结合，提高结构的整体性能和经济性。
本文将探讨钢-混凝土组合结构的设计原则、应用方法及其在实际工程中的应用。
首先，钢-混凝土组合结构的设计需要综合考虑钢材和混凝土的材料特性和受力特点。
常见的组合结构形式包括组合梁、组合柱和组合楼板等。
组合梁通过在钢梁上浇筑混凝土板，形成整体受力构件，提高结构的抗弯和抗剪能力；组合柱通过在钢管或型钢内浇筑混凝土，增强柱的承载能力和稳定性；组合楼板通过在钢梁和混凝土板之间设置剪力连接件，实现钢材和混凝土的共同受力，提高楼板的整体刚度和承载能力。
在组合结构的设计中，剪力连接件是确保钢材和混凝土共同受力的关键。
剪力连接件通过提供剪力传递路径，保证钢材和混凝土之间的协调变形和受力。
例如，常用的剪力连接件包括剪力钉、剪力键和栓钉等，这些连接件通过焊接或螺栓连接在钢梁和混凝土之间，提供可靠的剪力传递和受力性能。
在施工过程中，钢-混凝土组合结构的质量控制是确保结构性能和安全性的关键。
钢材和混凝土的施工质量直接关系到组合结构的整体性能和耐久性。
例如，钢材的制造和安装需要严格控制，以确保钢构件的尺寸精度和连接质量。
钢梁和钢柱的焊接和螺栓连接必须符合设计要求，确保接头的强度和稳定性。
混凝土的浇筑和养护质量对组合结构的性能也有重要影响。
通过采用高性能混凝土和科学的养护措施，可以提高混凝土的强度和耐久性，确保组合结构的长期稳定和安全。
在实际应用中，钢-混凝土组合结构已经在多个工程项目中取得了显著成效。
例如，上海的东方明珠广播电视塔通过采用钢-混凝土组合柱和组合梁结构，实现了建筑物的高强度和高稳定性，成为现代建筑工程的杰出代表；英国的伦敦塔桥通过采用组合梁和组合楼板结构，提高了桥梁的承载能力和耐久性，确保了桥梁的安全性和使用寿命。
组合结构设计原理 第2版 第6章 钢-混凝土组合梁
第六章 钢-混凝土组合梁
主讲人
目录
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6.1 钢－混凝土组合梁的概念和特点 6.2 组合梁的构造要求 6.3 组合梁的设计方法 6.4 简支组合梁的弹性设计方法 6.5 简支组合梁的塑性设计方法 6.6 组合梁的纵向抗剪计算 6.7 组合梁抗剪连接件的计算 66.8 组合梁的变形计算 6.9 连续组合梁设计方法 本章小结
由混凝土板和钢梁组成的楼盖中，如果在两者交界面处没有连接构造措施，在弯矩作用下，混凝土板截面和 钢梁截面的弯曲变形相互独立，各自有其中和轴。如果忽略交界面处的摩擦力，两者之间必定发生相对水平滑移 错动，因此其受弯承载力为混凝土板受弯承载力和钢梁受弯承载力之和，这种梁称为非组合梁（图6-1）。
（a）交界面的滑移错动
（a）交界面的滑移错动
（b）交界面应力
应变
弹性应力 塑性应力
（c）截面应力、应变分布示意图
图6-2 组合梁受力情况及截面应力、应变分布示意图
剪应力
当钢梁与混凝土板间设置的抗剪连接件数量较少，受剪承载力不足时，梁在弯矩作用下的受力状态介于非组 合梁和组合梁之间，混凝土翼板和钢梁上翼缘交界面处产生一定的相互滑移，这种梁称为部分抗剪连接组合梁。 相应设置了足够数量抗剪连接件的组合梁也称为完全抗剪连接组合梁。部分抗剪连接组合梁的受弯承载力和刚度 介于非组合梁和完全抗剪连接组合梁之间。一般用于跨度不超过20m，以承受静力荷载为主、且没有太大集中荷 载的等截面组合梁。在满足设计要求的情况下，采用部分抗剪连接也可以获得较好的经济效益。
6.1 钢－混凝土组合梁的概念和特点
6.1.1 钢－混凝土组合梁的概念
组合梁有两类：一种是将钢筋混凝土板锚固在钢梁上形成的组合梁（Composite Beam）；另一种是将型钢 或焊接钢骨架埋入钢筋混凝土梁而形成的组合梁，又称为型钢混凝土梁（Steel Reinforced Concrete Beam，或 Concrete Encased Steel Beam）。本章介绍的组合梁是指第一种钢－混凝土组合梁。
钢-混凝土组合结构设计规程
钢-混凝土组合结构设计规程
6、多层和高层框架结构在风荷载作用下的顶点水平位移和层间相对位移的限值要求， 应符合GBJ17-88的有关规定。 在地震作用下，结构的抗震变形验算，应按GBJ11-89和GB50260-1996的有关规定 进行。 7、对框（排）架结构进行作用效应分析时，可按下式计算柱的抗侧移刚度。 B = γEscm Isco Isco = （0.66+0.94as)Isc 式中： Isco ——柱截面有效惯性矩； Isc ——柱截面惯性矩； γ ——柱刚度折减系数，当为单肢柱时， γ=1，当为格构式柱 时， γ值分别按6.4.8或6.4.9的规定计算。 8、当斜腹杆格构式柱用于框（排）架柱时，其刚度折减系数可按下式计算： γ= (6.4.7-1) (6.4.7-2)
（五）、节点和连接 • 6.5.1 钢管混凝土结构节点和连接的设计，应满足强度、刚度、稳定性和抗 震的要求，保证力的传递，使钢管和管中混凝土能共同工作，并便于制作、 安装和管中混凝土的浇灌施工。 6.5.2 框架结构的梁柱刚性节点，宜采用加强环节点形式。构造要求如下： 1 当横梁为工字形截面钢梁时，节点构造形式见图6.5.2-1。 2 当横梁为钢筋混凝土梁时，节点形式见图6.5.2-2和图6.5.2-3。 加强环板应能承受梁端弯矩及轴向力引起的拉力，钢牛腿(或腹板)应能承受 梁端剪力。加强环板应与梁端预埋钢板或梁内主筋直接焊接。 3 格构式柱的刚性节点，应采用可靠措施保证节点的整体刚度。双肢柱节 点处，应在两侧加焊贴板封闭。如柱肢相距较大或梁较高时，宜设中间加劲 肋，见图6.5. 2-4。 6.5.3 排架结构的梁柱铰接节点，应能可靠传递剪力和轴向力。 铰接节点可采用明牛腿形式(见图6.5.3-1)，或节点板形式(见图6.5.3-2)。 明牛腿节点可用于排架梁柱连接，板式节点可用于柱间支撑连接。 节点计算同钢结构，并应满足6.5.7的规定。
钢-混凝土组合结构设计规程
（6.2.10）
式中：K3——换算系数值，见表6.2.10。
（三）、构件承载力计算
1、单肢钢管混凝土轴心受力构件的承载力应按下式计算：
a 当轴心受压时： N≤ φfsc Asc
（6.3.1-1）
式中：φ——轴心受压稳定系数，见表6.3.1；
Asc ——钢管混凝土的截面面积。
b 当轴心受拉时： N ≤ 1.1f As
5、单肢钢管混凝土构件承受压、弯、剪及共同作用时，构件承载力就按下列强 度公式计算。（详见第21页）
6、钢管混凝土拉弯构件的承载力应按下式计算： （详见第22页）
7、格构式钢管混凝土构件承受压、弯、剪及共同作用时，应按正式验算平面内 的整体稳定承载力。 （详见第21页）
对斜腹杆格构式柱的单肢，可按桁架的弦杆计算。对平腹杆格构式柱的单肢， 尚应考虑由剪力引起的局部弯矩影响，按偏压构件计算。 腹杆所受剪力应取实际剪力和按式（6.3.4）计算剪力中的较大值。
工阶段的荷载验算空钢管结构的强度和稳定性； 在浇灌混凝土时，由施工阶段荷载引起的钢管初始最大压应力不宜超过0.6f。 4、钢管混凝土构件的长细比λ不宜超过表6.4.4的限值。 5、当钢管混凝土用作地震区的多层和高层、超高层框架结构柱时，ξ≥0.90， 构件的长细比λ不宜大于表6.4.5的限值。
6、多层和高层框架结构在风荷载作用下的顶点水平位移和层间相对位移的限值要求， 应符合GBJ17-88的有关规定。
（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 =
桥梁钢-混凝土组合结构设计原理
桥梁钢-混凝土组合结构是用钢结构和混凝土结构相结合的建筑结构，在桥梁建设中得到了广泛应用。
这种结构把钢结构的高强度、刚度和施工方便性和混凝土结构的耐久性、防火性和隔音隔热性结合起来，形成了一种新型的桥梁结构体系。
下面，我将详细阐述桥梁钢-混凝土组合结构设计原理。
一、钢桥面板上的钢筋混凝土板的使用
采用钢性能优异，刚性好的钢板，把其的上下表面分别用钢筋混凝土板进行封闭，使其构成钢筋混凝土组合钢板，这样钢-混凝土组合结构既继承了钢板的刚性好、不劣化，变形小的优点，又有了钢筋混凝土中的防火，防腐蚀，抗冲击等优点。
二、桥梁梁身钢-混凝土组合结构方案
梁身钢-混凝土组合结构采用了钢筋混凝土板固定在钢板上构成组合梁，将钢结构和混凝土结构结合紧密，钢板的强度和刚度大、重量轻，使得混凝土梁体和斜撑等部件受到的荷载减小，起到一种很好的支撑作用。
三、桥梁下部基础设计
桥梁下部基础承受桥梁自重和行车荷载，应采用钢筋混凝土或普通混凝土构造，并用波形钢截面做基础柱底端斜向牵拉成底部耳板用高强度螺栓固定在铸铁墩上，加强局部破坏的稳定性。
四、桥墩外形与基础独立设计
桥墩外形开放式设计，立面采用平整和倾斜相间的线条，美观大方，基础是混凝土斜桩式墩或钢球墩，直径较小，占地面积小，经济性较强。
采用钢-混凝土组合梁连梁桥和中连拉桥为桥型，使得桥面平整、成型美观，且便于施工，同时还能起到一定的防震效果。
桥梁钢-混凝土组合结构的优点是强度、刚度好，重量轻，施工方便，且具有良好的抗震性能和安全性。
同时，该结构还具有防火、耐腐蚀、服役年限长等优点。
这种设计原则为桥梁建设提供了新思路，未来还将有更广泛的应用。
《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—混凝土组合结构课程设计
钢—混凝土组合结构课程设计1. 简介钢—混凝土组合结构，是一种将钢与混凝土结合使用的新型建筑结构形式。
经过多年的发展和应用，钢—混凝土组合结构已成为应用广泛的结构形式之一。
在当前的建筑结构设计领域中使用越来越广泛。
本次课程设计的目的是熟悉钢—混凝土组合结构的设计方法和过程，并通过实践应用所学到的知识，提高实践操作能力，深化对建筑结构核心问题的掌握。
2. 模型设计本次课程设计的结构模型为一栋七层高的商业办公楼，首层为商业空间，二至七层则为办公区，为了满足建筑的配置要求、工程技术和经济要求，采用了钢—混凝土组合结构形式。
具体参数如下：•楼层数：7层•层高：3.5米•建筑面积：2000平方米•柱间距：6米，采用钢管混凝土柱•活载荷载：200千克/平方米•风荷载：0.25千克/平方米3. 方案设计3.1 基础设计钢—混凝土组合结构的基础设计是一项非常关键的工作，具有直接影响到建筑耐久性和安全性的作用。
本设计采用基础设计的指标如下：混凝土强度等级为C30，地基承载力为120千帕。
3.2 梁柱设计在本课程设计中，采用在较长的跨度中使用钢板混凝土梁，跨度较短的建筑部分则采用钢梁加上钢管混凝土柱的配合形式。
在设计梁柱之前，先通过力学计算工具，确定所需要的截面积，并满足梁柱的强度要求。
同时，要符合当前《建筑设计规范》中相关的规定，例如预应力等级、混凝土强度等级等。
3.3 模型结构分析经过力学分析和计算，本课程设计所采用的钢—混凝土组合结构具有优良的受力性能。
其中，钢材和混凝土结合在一起，能够在保证承重力的同时，还能达到设计师所要求的美观和实用性。
3.4 效果图制作本课程设计通过3D计算机辅助设计软件，将所设计的商业办公楼进行模拟，并生成了相应的可视化效果图，以便于工程师与业主直观了解所设计的模型结构。
同时，还可以通过模拟分析得到模型的承载力和变形情况等。
4. 结语钢—混凝土组合结构是一种新型建筑结构形式，具有良好的耐久性和安全性，在实际工程设计中也得到了广泛应用。
钢-混凝土组合梁设计原理
钢-混凝土组合梁设计原理钢-混凝土组合梁是一种制作工艺复杂的结构形式，它将钢材和混凝土材料组合在一起，充分发挥了钢材和混凝土的优势，以实现更高的强度和刚度。
其设计原理主要包括以下几个方面。
1. 功用组合：钢-混凝土组合梁的设计目标是使钢材和混凝土共同发挥作用，使其相互补充。
其中，钢材主要承担拉应力和剪应力，而混凝土主要承担压应力。
通过合理的设计和构造，双材料的作用协调一致，达到最佳的力学性能。
2. 强度设计：在设计钢-混凝土组合梁时，一般会根据要求确定梁的强度等级和承载力指标。
通过结构力学的计算和分析，确定梁的截面尺寸，并进行判断是否满足强度要求。
钢材和混凝土的配筋设计也是设计的重要内容之一，以保证梁的承载能力和安全性。
3. 刚度设计：钢-混凝土组合梁的刚度设计主要考虑梁在使用过程中的挠度和变形问题。
通过合理选择梁的截面形状和尺寸，以及增加适量的钢材配筋，可以有效提高梁的刚度和扭转刚度，减小变形和挠度。
4. 断面设计：钢-混凝土组合梁的横截面形状和尺寸设计直接影响梁的承载力和刚度。
常见的断面形式有T型梁、I型梁和箱形梁等。
在选择断面形式时，应根据结构要求和构造条件，考虑梁的受力特点，合理确定梁的高度、宽度和配筋方式。
5. 界面连接：钢-混凝土组合梁的界面连接是保证梁的协同工作的关键。
常见的连接方式有焊接、螺栓连接和粘结连接等。
在界面连接设计中，应考虑接触面的刚度和强度要求，以及连接后的受力状态，确保连接处不会出现失效或破坏。
总之，钢-混凝土组合梁的设计原理是在满足结构强度和刚度要求的前提下，通过合理地组合钢材和混凝土材料，使其协同工作，发挥各自的优势。
这种组合方式可以有效提高梁的承载能力、刚度和变形控制能力，使结构更加安全可靠。
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。
混凝土与钢结构混合框架结构建筑设计图
《钢-混凝土组合结构》设计与施工讲义215页PPT_ppt
时组合梁的工作已进入
塑性工作阶段。
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1 组合梁正截面受力性能
图3 组合梁截面实测应变图
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2 组合梁交接面的滑移特征
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2 组合梁交接面的滑移特征
2、影响组合梁交接面上滑移的因素 （ 1 ）由图4 可以看出，在荷载作用初期，荷载－ 滑移曲线明显呈线性关系，当荷载达到极限荷载的 70%时，滑移增长速度明显大于荷载的增长速度。 （2）连接件的刚度对滑移分布有着重要的影响。 （3）混凝土的强度对组合梁交接面上滑移有一定 的影响。
2.3 主、次梁的连接
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§ 3 组合梁试验结果分析
1 组合梁正截面受力性能 由试验结果知；从加荷到破坏，组合梁 正截面经历弹性、弹塑性和塑性三个受力阶 段，见图1
塑性 弹塑性 A 弹性
B
30
31
简支组合梁破坏形态
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连续组合梁破坏形态
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1
1、弹性阶段
组合梁正截面受力性能
在荷载作用初期，组合梁整体工作性能良好，荷载－变形曲 线基本上呈线性增长，当荷载达极限荷载的50%左右时，钢梁的 下翼缘开始屈服，而钢梁其它部分还有还处于弹性工作状态
从而使这两种不同性能的材料得到合理的利用。
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1.1 钢-混凝土组合梁的组成
钢与混凝土组合梁截面由钢梁、翼板 ( 或加 板托）和抗剪连接件等组成，见图1.1。
8
9
1、翼缘板
（1）现浇钢筋混凝土翼缘板，见图1.2
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（2）预制钢筋混凝土翼缘板，见图1.3
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（3）压型钢板翼缘板（见图1.4）
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3、混凝土板的有效宽度
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第一章绪论
1.五大结构：传统的木结构、钢结构、砌体结构、混凝土结构和钢与混凝土组合结构
2.钢与混凝土组合结构的类型：压型钢板与混凝土组合板钢与混凝土组合梁钢管混凝土型钢混凝土外包钢混凝土组合桁（网）架
第二章钢与混凝土组合梁设计
1.钢与混凝土组合梁的类型：普通工字钢组合梁箱形组合梁蜂窝式组合梁钢桁架式组合梁
2.钢与混凝土组合梁的设计方法有两种：弹性设计方法和塑性设计方法【其他组合梁按塑性设计】
3.组合梁承载力计算假定：
①钢材和混凝土均为理想弹性体;
②混凝土板和钢梁之间的相对滑移可以忽略不计;
③截面符合平截面假定;
④不考虑混凝土翼板内钢筋和板托的作用
⑤不考虑混凝土受拉工作。
4.钢与混凝土组合梁塑性设计适用范围：
符合下列条件的组合梁。
可按塑性设计方法进行承载力计算。
①在设计荷载作用下，不会因交替发生拉、压屈服而使材料产生低周疲劳破坏的构件。
②构成组合梁的各部件在达到承载力前不发生局部破坏，确保组合梁截面能形成塑性铰。
③组合梁的塑性中和轴位于混凝土受压翼板内。
④当组合梁的塑性中和轴位于钢梁内时，钢梁的板件宽厚比应满足表2-2的要求。
5.部分抗剪连接组合梁适用于下列三种情况:
①组合梁上各截面的弯矩达不到其极限弯矩的情况。
此种情况下，组合梁的械面高度与钢梁的板件厚度不取决于截面所需的抗弯强度，而主要取决于截面刚度或板件的局部稳定。
②组合梁中最大正弯矩截面达到抗弯承载力时，不能达到极限弯矩的某些区段。
③当抗剪连接件受构造等原因的影响，不能按完全抗剪连接设计时
6.抗剪连接件种类：按刚度可分为刚性连接件和柔性连接件。
目前常用及我国规范推荐的抗剪连接件均为柔性连接件，主要有栓钉、槽钢和弯起钢筋三种形式。
第三章压型钢板与混凝土组合板设计
1.组合板的计算
组合板应进行施工阶段和使用阶段的设计验算。
在混凝土还未达到75%强度前的施工阶段，压型钢板作为混凝土的模板，独立承担楼板上的全部荷载和混凝土质量，此时需按钢结构受弯构件对压型钢板进行承载力计算和变形验算。
在使用阶段,则需要验算组合板的承载力、变形、裂缝、振动等。
2.组合板的破坏模式：弯曲破坏纵向剪切破坏斜截面剪切破坏局部荷载作用下的冲切破坏
《钢管混凝土结构技术规范》( GB 50936- -2014) 中基于统一理论的设计方法和
基于极限平衡理论的设计方法【只有圆钢管混凝土才有：统一理论和极限平衡理论】
3.抗剪连接件的类型：栓钉槽钢弯起钢筋
第四章钢管混凝土构件设计
1.钢管混凝土截面形式：圆钢管混凝土矩形钢管混凝土多边形钢管混凝土
2.圆钢管混凝土节点设计原则:
①节点具有足够的整体刚度和承载能力,满足弱梁、强柱、节点更强的设计原则;
②节点应满足传递内力的功能要求，传力路径明确、可靠;
③节点应具有一定的延性和变形能力，防止在变形过大时出现脆性破坏。
第五章型钢混凝土则和结构设计
1.型钢混凝土结构—在日本被称为钢骨混凝土结构
—在英、美等西方国家被称为混凝土包钢结构
—在前苏联则被称为劲性钢筋混凝土结构
2.型钢混凝土基本构件有梁、柱、剪力墻和节点等
3.正截面抗弯承载力计算基本假定:
①构件变形后，截面仍保持为平面。
②不考虑混凝土的抗拉强度，拉力全部由钢筋和型钢承担。
③受压边缘混凝土的极限压应变取0.003,相应的最大压应力取混凝土轴心抗压强度设计值fc,受压区应力图形简化为等效的矩形应力图。
其高度为按平截面假定所确定的中和轴高度乘以系数0.8,矩形应力图的应力取混凝土轴心抗压强度设计值。
④型钢腹板的应力图形为拉、压梯形应力图形,设计计算时简化为等效的矩形应力图。
⑤钢筋应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值。
受拉钢筋和型制爱拉冀缘的极限拉应变Ecu取O.01。
4.斜截面破坏特征：剪切斜压破坏剪切黏结破坏弯剪破坏
5.偏心受压柱
①大偏心受压破坏。
当偏心距e。
较大时，加荷到一定程度，柱远离纵向力一侧的混凝土开裂，出现与柱轴线垂直的横向裂缝。
随着荷载的增加，裂缝不断扩展，受拉钢筋与型钢的受拉翼缘相继屈服。
此时.受压边缘混凝土还未达到极限压应变，荷载可继续增加，直到受压区混凝土达到极限压应变，逐渐压碎剥落，柱随即宣告破坏。
一般受压区的受压钢筋与型钢的受压翼缘均能达到屈服。
对于型钢的腹板，不论是受压还是受拉，一般都是部分屈服，部分没有屈服。
②小偏心受压破坏。
,
当偏心距e。
较小时，加荷到一定程度，柱靠近纵向力一侧的混凝土边缘达到极限压应变，混凝土被压溃，柱宣告破坏。
此时，靠近纵向力一侧的钢筋与型钢翼缘都能达到屈服，而远离纵向力一侧的钢筋与型钢可能受压，也可能受拉，但均达不到屈服。