钢与混凝土组合结构课程课件
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钢混结合ppt课件
• 1.4.2倾斜型预压式钢-混结合段设计 • 本桥设计中采用内法兰预压式实现钢塔与混凝土塔座连接的方案 。钢架塔A段与塔座间采用施加高强螺栓预压力和设置钢混连接段的 模式进行。连接时，首先进行刚架塔A段与塔座预埋钢板的连接，采 用连接螺母接长高强螺栓后，浇筑刚架塔内钢混段混凝土，最后在钢 混段顶锚固板进行接长高强螺杆的紧固。高强螺栓和螺杆均为 10.9SM24高强螺栓和螺杆，设计预紧力为225kN，均采用定扭矩扳手 施工。
• 3.1材料本构关系及屈服准则 • 3.1.1钢的本构关系及屈服准则 • 对于Q235钢、Q345钢等土木工程中常用的低碳钢，钢材的应力应变（σ-ε）关系曲线一般可分为弹性阶段（oa）、弹塑性阶段（ab） 、塑性阶段（bc）、强化阶段（cd）和二次塑流（de）等五个阶段。 钢材实际应力-应变关系曲线如图所示。
• 1.5研究现状及存在问题 • 随着社会的发展，科技的进步，桥梁造型变化日新月异，混合结 构不光运用于大跨径斜拉桥、梁桥和拱桥建设中。为了达到优美而独 特的环境效果，大量设计新颖的结构形式不断涌现。尽管现代计算理 论方法已经能够分析桥梁结构复杂的应力问题，但是计算结果与实际 结果存在一定的差异。 • 目前，国内外对钢-混结合段研究的文献资料大多数是针对混合 梁斜拉桥和梁桥进行的，其结合部位的结构构造、应力分布以及传力 机制与三角刚架悬吊连续梁桥有着很大的不同，难以直接推广运用， 只能用作设计的参考和借鉴。尤其是本项目采用内法兰预压式实现钢 塔与混凝土塔座连接的方案，并且采用预压高强螺栓进行连接。因此 需要对其受力性能做出综合分析，并对其合理性做出研究。 • 1.6本文所研究内容 • 1、钢-混凝土结合段结构设计计算方法； • 2、钢-混凝土结合段钢与混凝土的传力机制； • 3、钢-混凝土结合段钢结构及混凝土应力分布及变形； • 4、钢-混凝土结合段承载能力及破坏模式；
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。
钢与混凝土组合梁48页PPT
1、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
钢与混凝土组合梁
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
钢与混凝土组合梁
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
钢-混凝土组合结构桥梁第一二章PPT课件
第二章 钢－混凝土组合梁
71年欧洲成立组合结构委员会； 81年制定了组合结构规范。 钢－混凝土组合梁在我国的应用从建国初期就开始了。 60年代开始，组合结构被推广应用到民用建筑。 70年代末，北京、上海等地建造的高层、超高层建筑中，都采 用过组合梁楼盖。 91年南浦大桥和93年杨浦大桥，加劲梁采用钢－混凝土组合梁 结构。
代入材料力学公式求得的应力是钢截面应力；砼翼板的真实应力为
同一点假想钢截面应力的 1 / nE 倍。
第二章 钢－混凝土组合梁
3. 短期荷载效应（永久作用+可变频遇值）设计时组合梁换算截 面的几何特征值
换算截面几何特征值，应按换算截面重心轴位于砼翼板下及翼板 内两种情况分别计算。
第二章 钢－混凝土组合梁
第二章 钢－混凝土组合梁
二、组合梁的换算截面 1. 组合梁桥面板的有效宽度
弯曲变形时，翼板纵向压应力沿宽度分布不均匀。设计中把砼翼板参 与钢梁工作的宽度限制在一定范围，称为翼板的计算宽度。 计算宽度范围内的压应力假定是均匀分布。理论上与钢筋砼梁的计算 宽度是一致的。
第二章 钢－混凝土组合梁
混凝土板计算宽度采用下列三种 宽度中的最小者： 1）梁计算跨径的1/3； 2）相邻两梁轴线间的距离S； 3）承托的宽度（如无承托时，则 为钢梁上翼板宽度）加12倍的板 厚，即 b1 12hd 。
钢管桁架腹杆 节点的构造
组合桁架桥—钢桁梁(无上弦杆)+混凝土桥面板
Vaihingen Viadukt桥(德国)
节点的构造
组合桁架桥—钢桁梁(有上弦杆)+混凝土桥面板
Lully高架桥 (瑞士) 29.93m+21×42.75m+29.93m
组合桁架桥—钢桁架梁(有上弦杆)+混凝土桥面板
《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。
高层建筑结构钢与混凝土组合结构设计概述(ppt 42页)
来自 8.2.2 高层建筑组合结构布置举例
2 . 方案实例 (1) 框架结构 框架结构的主要形式有型钢混凝土柱与组合梁或 型钢混凝土柱与钢梁形成的框架结构等。框架结构梁 柱全部刚接，整体刚度均匀，但抗侧刚度较小，一般 仅适用于20~30层的高层建筑。
• 实例：北京长富宫饭店，地上25层，地下3层，高88m， 地下部分至2层为型钢混凝土结构，上部为钢框架结构。
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，其高度取按平截面假定 所确定的中和轴高度乘以系数0.8，矩形应力图的应力 取为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，简化为等效矩形应力图形。
8.3.2 型钢混凝土梁的计算
8.2.1 组合结构的基本单元
2 . 梁单元 组合结构的梁一般由钢梁部件和支承于其上的翼板所组成。
（1）翼板 包括钢筋混凝土翼板和混凝土板托、后浇混凝土板
与压型钢板、抗剪连接件、钢梁4个部分。 （2）梁的形式
按翼板的不同形式，梁可分为3种： – 型钢与普通钢筋混凝土楼板组合梁; – 型钢与压型钢板楼板组合梁; – 型钢与预制装配式钢筋混凝土楼板组合梁。
筋混凝土次框架承受竖向荷载，内部再配以钢框架结 构。 • 实例：香港中国银行，73层，总高368m，采用巨型桁架 结构。它的竖杆为型钢混凝土结构，斜杆为钢结构，组成 4个三角形空间桁架。
8.2.3 结构的总体布置原则
1 . 结构的平面布置 （1）外形简单、规整，宜采用风压系数小的形状。 （2）建筑平面宜简单规则，并使结构各层的抗侧力刚度 中心与水平作用合力中心接近重合，同时各层接近在 同一竖直线上。建筑的开间、进深宜统一；柱截面的 钢板厚度不宜大于100ｍｍ。 （3）不宜设置防震缝。薄弱部位应采取措施提高抗震能 力。 高层建筑钢结构不宜设置伸缩缝。当必须设置时 ，抗震设防的结构伸缩缝应满足防震缝要求。
2 . 方案实例 (1) 框架结构 框架结构的主要形式有型钢混凝土柱与组合梁或 型钢混凝土柱与钢梁形成的框架结构等。框架结构梁 柱全部刚接，整体刚度均匀，但抗侧刚度较小，一般 仅适用于20~30层的高层建筑。
• 实例：北京长富宫饭店，地上25层，地下3层，高88m， 地下部分至2层为型钢混凝土结构，上部为钢框架结构。
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，其高度取按平截面假定 所确定的中和轴高度乘以系数0.8，矩形应力图的应力 取为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，简化为等效矩形应力图形。
8.3.2 型钢混凝土梁的计算
8.2.1 组合结构的基本单元
2 . 梁单元 组合结构的梁一般由钢梁部件和支承于其上的翼板所组成。
（1）翼板 包括钢筋混凝土翼板和混凝土板托、后浇混凝土板
与压型钢板、抗剪连接件、钢梁4个部分。 （2）梁的形式
按翼板的不同形式，梁可分为3种： – 型钢与普通钢筋混凝土楼板组合梁; – 型钢与压型钢板楼板组合梁; – 型钢与预制装配式钢筋混凝土楼板组合梁。
筋混凝土次框架承受竖向荷载，内部再配以钢框架结 构。 • 实例：香港中国银行，73层，总高368m，采用巨型桁架 结构。它的竖杆为型钢混凝土结构，斜杆为钢结构，组成 4个三角形空间桁架。
8.2.3 结构的总体布置原则
1 . 结构的平面布置 （1）外形简单、规整，宜采用风压系数小的形状。 （2）建筑平面宜简单规则，并使结构各层的抗侧力刚度 中心与水平作用合力中心接近重合，同时各层接近在 同一竖直线上。建筑的开间、进深宜统一；柱截面的 钢板厚度不宜大于100ｍｍ。 （3）不宜设置防震缝。薄弱部位应采取措施提高抗震能 力。 高层建筑钢结构不宜设置伸缩缝。当必须设置时 ，抗震设防的结构伸缩缝应满足防震缝要求。
相关主题
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课程主要内容
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
组合结构定义
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
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
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。
承载力高 刚度和延性大
抗震性能好 造价相对较低
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
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。
定义、构造 承载力计算 挠度裂缝计算
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
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。
组合梁的形式
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。
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。
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
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。
钢与混凝土组合结构
Steel-Concrete Composite Structures
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
根据配钢形式的不同，型钢混凝土结构可以分为实腹 式配钢和空腹式配钢。
型钢混凝土构件截面形式
3.型钢混凝土结构
3.型钢混凝土结构
北京国贸三期
3.型钢混凝土结构
南通国际会议中心项目 总高度（含避雷针）275 米，混凝土结构高度208 米，钢结构塔顶高度254 米，地下2层，地上55层， 裙楼5层，总建筑面积12 万平米，地上建筑面积 11万平米。结构形式为 核心筒加型钢混凝土柱 结构,由中国建筑上海设 计研究院设计。
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。
2.钢与混凝土组合梁
带板托的组合梁
无板托的组合梁
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
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。
压型钢板与混凝土组合板的形式
1.压型钢板与混凝土组合板
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。
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
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。
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。
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。
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
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。
3.型钢混凝土结构
型钢混凝土结构又称钢骨混凝土结构 或劲性钢筋混凝土结构，是在混凝土 中主要配置型钢、并配有一定纵向钢筋和箍筋 的结构。
1.压型钢板与混凝土组合板
1.压型钢板与混凝土组合板
1.压型钢板与混凝土组合板
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。
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。
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。