型钢混凝土组合结构设计例题
型钢混凝土组合结构节点构造及施工
型钢混凝土组合结构节点构造及施工: a steel reinforced concrete structure is a new type of structure, and the traditional reinforced concrete structure and steel structure, compared to a steel reinforced concrete structure to make use of the steel and concrete this two kinds of material of their respective advantages, steel quantity in the sameconditions, improve the strength of the component, improved the ductility of the components, and enhance the structure of the seismic performance. Nowthrough the airport logistics processing zone fitness center in engineering steel reinforced concrete structure beams and columns of the node structure analysis for the design and the related engineering construction to provide the reference.Keyword: steel reinforced concrete; Joint structure; Construction technology.、八、一前言:型钢混凝土组合结构（简称SRC吉构）是指在混凝土中主要配置型钢（轧制或焊接成型）, 并且配有一定的受力钢筋和构造钢筋的结构, 是型钢与混凝土组合结构的一种主要形式。
钢-混凝土组合结构(考试终结打印稿-计算题)
1、某工作平台简支梁，截面尺寸如图所示，梁跨度L=20m ，间距5m ，试确定该组合梁混凝土翼板的有效宽度。
解：梁内侧翼缘计算宽度：b 2＝min （L/6；S 0/2；6hc ）＝min （20000/6；4400/2；6×200）＝1200mm 混凝土翼板的有效宽度b e ＝b 2＋b 0＋b 2＝1200＋600＋1200＝3000mm2、某6m 跨简支组合梁，间距为2m ，截面如图所示。
已知混凝土翼板厚度为100mm ，混凝土强度等级为C30；焊接工字钢梁，钢材为Q235。
试按塑性方法设计抗剪连接件。
解：钢梁Q235：f ＝215N/mm 2C30混凝土：f c ＝14.3N/mm 2；E c ＝3×104N/mm 2钢梁截面积A ＝100×10＋180×8＋120×10＝3640mm 2 1、计算混凝土翼板有效计算宽度b 2＝min （L/6；S 0/2；6hc ）＝min （6000/6；1900/2；6×100）＝600mm 混凝土翼板的有效宽度：b e ＝b 2＋b 0＋b 2＝600＋100＋600＝1300mm2、抗剪连接件计算采用栓钉连接件，栓钉选用φ16×70，A s ＝200.96mm 2，材料强度等级 4.6级，γ＝1.67，f ＝215N/mm 2。
栓钉抗剪承载力设计值：Nf A Nf E A N s c c s c v 3341051.5021567.196.2007.07.0106.563.1410396.20043.043.0⨯=⨯⨯⨯=>⨯=⨯⨯⨯==γ所以取N N c v 31051.50⨯=简支梁，全梁共两个正弯矩剪跨段，以跨中平分，每个剪跨区内钢梁与混凝土翼板交界面的纵向剪力为：{}{}N f h b Af V c c e s 31106.7823.141001300,2153640min ,min ⨯=⨯⨯⨯==按完全抗剪连接设计，每个剪跨区段内需要的连接件总数为：4.151051.50106.78233=⨯⨯==c v s f N V n 取16=f n 个则全跨应布置32个，栓钉布置方式如下：垂直于梁轴线方向，栓钉单排布置，沿梁轴线方向，（155+31×190+155）mm 。
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。
型钢-混凝土组合结构在结构改造工程中的应用
浅谈型钢-混凝土组合结构在结构改造工程中的应用摘要本文结合某商场结构改造工程的应用实践,对型钢-混凝土组合结构应用在结构改造工程中的优点,结构改造设计及其节点连接等关键技术进行了相应探讨,并指出了施工注意事项,以期为同类工程提供参考。
关键词结构改造;型钢—混凝土;组合结构中图分类号tu746 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)30-0200-021 工程概况某购物商场地上5层,地下1层,建筑总高度21.86m,总面积约56 000m2,主体结构为框架剪力墙结构,柱网尺寸设计为8.0m×8.0m,柱截面为650×650mm2,混凝土强度等级为c40,抗震设防等级为二级。
商场室内中部④~⑦/c~e处原设计为采光天井,其一层楼面平面示意图如图1。
现商场因使用功能发生变化需要进行结构改造,将采光天井在各楼层进行浇筑封堵,以增加商场的有效使用面积。
2 结构改造方案的选择结构改造方案的选择合理与否是整个改造工程的关键。
在确保结构安全性、实用性的前提下,为满足结构的功能性变化要求,先在室内平面⑤/d与⑥/d两处分别增设1根柱,以支撑各楼层及屋面楼板的楼面荷载及结构自重。
经初步设计比较,以下改造方案的可行性相对较高,现比较分析如下:1) 采用框架结构:在室内⑤/d与⑥/d处增设相应规格的混凝土柱,并在原结构的梁柱节点处植入钢筋,浇筑形成钢筋混凝土框架结构,并与原有结构体系形成整体。
但是原结构体系中柱网尺寸相对较大,新增设的梁构件跨度也会较大,导致梁截面尺寸大,结构自重大,在新增梁构件与原有柱的节点连接难度大,其结构安全性难以保证;2)采用预应力结构:在室内⑤/d与⑥/d处增设相应规格的混凝土柱,采用预应力混凝土结构以有效减小梁构件的截面尺寸,达到减轻结构自重的效果。
但新增预应力混凝土梁构件与原有混凝土柱的节点连接问题也较为复杂,施工难度大;另一方面,预应力筋的锚固和张拉施工对原有混凝土柱的影响也不容忽视;3)采用型钢--混凝土组合结构:在室内⑤/d与⑥/d处增设相应规格的钢管柱,采用型钢--混凝土组合结构进行结构改造。
论型钢混凝土组合结构设计及应用
按 照强 度 叠 加 计 算 受 弯 承 载力 型钢 承 受 弯 矩 ：
Ｍ ｜ 仁６ ９ ３ ２ ． ８ ５ ｋ Ｎ・ ｍ
Ａ 区 为 五层 框 架 结 构 ， Ｂ区 、 ｃ区 、 Ｄ 区 为 四 层框 架 结 构 ， 局部 有 半 地下室 ， 采用现浇钢筋混 凝土结构 ， 主 要 柱 网为 ８ ０ ０ ０ ｘ ８ ０ ０ ０ 。
荷载标准值 ： ｑ （ １ ４ ． ６ ＋ ３ ． ０ ） ｘ ６ ． ０ ＋ ２ ５ ． ６ ＝ １ ３ １ ． ２ ｋ Ｎ／ ｍ
荷载设计值 ：
ｑ ＝（ １ ． ３ ５ ｘ１ ４ ． ６ ＋Ｉ ． ４ ｘ ０ ． ７ ｘ ３ ． ｏ ） ｘ６ ． ０ ＋１ ． ２ ｘ ２ ５ ． ６ １ ６ ６ ． ６ ｋ Ｎ／ ｍａ
实 配钢 筋 ： １ ２ ． ２ ５ ， Ａ ＝ ５ ８ ９ ０ ｍｍ ， 配筋 率 ： ｐ ＝ ０ ． ０ ０ ６ ５ 。
按《 型 钢 混凝 土组 合 结 构 技 术 规 程 》 中的 ５ ． １ ． ２计 算 ：
８ ＝１ Ｏ ０ ／ １ ４ ２ ０ ＝ ０ ． ０ ７， ８ ２ ＝１ ４ ０ ０ ／ １ ４ ２ ０ ＝ ０ ． ９ ８ ６
域 内。 该 项 目建 筑 面 积 总 计 ３ ５ ５ ４ ８ ｍ２ （ 不含 老 图书 馆 建 筑 面 积 ） ，
图 １ 偏心受压承载力示意图
型 钢 采 用 Ｑ３ ４ ５钢 ， 截 面 Ｈｘ Ｂｘ ￣ｘ ｔ ＝１ ３ ０ ０ ｘ ４ ０ ０ ｘ ２ ０ ｘ ３ ５ ， ｅ ＝
３ ００ Ｎ／ ａｍ２ ｒ ， Ａ ＝５ ２６ ００ ｍｍ２ ， Ｗ 。 ＝２２ ０ ０９ ． ０４ ｃ ｍ。 ， Ｉ ， ＝１ ４ ３０ ５ ８７ ． ８３ ｃ ｍ 。
型钢混凝土组合结构设计例题
型钢混凝土简支梁，梁截面如图6-8所示，其中受拉钢筋为5φ25，受压钢筋3φ25，箍筋φ12@150，纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度均为30mm 。
型钢采用Q345钢，混凝土采用C40级混凝土。
型钢混凝土梁净跨14.0m ，恒荷载标准值g k =25kN/m ，活荷载标准值q k =15kN/m ，活荷载准永久值系数φq =0.5。
（1）试计算其正截面抗弯承载力和斜截面抗剪承载力（按非抗震设计考虑）； （2）试验算型钢混凝土梁最大裂缝宽度及正常使用极限状态下的挠度； 【解】（1）计算正截面抗弯承载力型钢腹板厚度t w =16mm ，翼缘厚度，腹板厚度 型钢翼缘面积 纵向受拉钢筋面积 纵向受压钢筋面积 翼缘抗拉抗压强度 腹板抗拉抗压强度 钢筋设计强度 混凝土轴心抗压强度型钢受拉翼缘与受拉钢筋合力作用点与梁底的距离型钢腹板上端至截面上边距离与h 0的比值：δ1=120/710=0.169 型钢腹板下端至截面上边距离与h 0的比值：δ2=680/710=0.958 假设δ1h 0<1.25x ，δ2h 0>1.25x ， 将()1202.5aw w a N t h f ξδδ=-+⎡⎤⎣⎦，0x h ξ=代入0c y s a afy s a af aw f bx f A f A f A f A N ''''++--+=可得 50.80.80.5363103001120.003 2.061020.003b y a sf f E ξ===++++⨯⨯⨯⨯，a a ′=110mm经验证，满足δ1h 0<1.25x ，δ2h 0>1.25x ，x ≤ξb h 0，x ≤a a ′+t f 截面抗弯承载力（2）计算斜截面抗剪承载力f yv =310N/mm 2，A sv =2×π×62=226 mm 2，s =150mm 受剪截面验算：型钢混凝土框架梁的受剪截面满足要求。
型钢混凝土组合结构中混凝土梁钢筋与箱型钢柱组合连接施工工法(2)
型钢混凝土组合结构中混凝土梁钢筋与箱型钢柱组合连接施工工法型钢混凝土组合结构中混凝土梁钢筋与箱型钢柱组合连接施工工法一、前言型钢混凝土组合结构中，混凝土梁钢筋与箱型钢柱组合连接施工工法是一种常用的结构连接方式，通过将钢筋与箱型钢柱组合连接，既能保证结构的强度和稳定性，又能充分发挥钢结构的优势，提高整体结构的抗震性能和承载能力。
本文将从工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面进行详细介绍。
二、工法特点1. 结构简单：该工法将混凝土梁钢筋与箱型钢柱进行组合连接，减少了构件的数量和体积，简化了结构形式，提高了施工效率。
2. 耐久性好：混凝土梁与钢筋的组合连接能够提供良好的耐久性，保证结构的使用寿命。
3. 抗震性能好：通过混凝土梁与钢筋的组合连接，能够提高结构的抗震性能，减轻地震对结构的影响。
4. 施工工艺简单：该工法的施工工艺相对简单，工期较短，投资成本低。
三、适应范围该施工工法适用于多种混凝土与钢结构的组合连接，适用于桥梁、大型厂房、高层建筑等各种类型的工程。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过将预埋在混凝土中的钢筋与箱型钢柱进行组合连接，形成一个整体结构，提高结构的强度和稳定性。
具体采取的技术措施包括：1. 钢筋预埋：在混凝土梁中提前预埋钢筋，确定好位置和数量。
2. 箱型钢柱制作：制作好箱型钢柱，确保其质量和尺寸符合设计要求。
3. 组合连接：将混凝土梁上的预埋钢筋与箱型钢柱进行组合连接，采用焊接、螺栓连接等方式。
五、施工工艺1. 基础处理：对基础进行清理、加固等处理，确保基础的稳定性和承载能力。
2. 钢筋预埋：在混凝土梁中预埋钢筋，按照设计图纸和要求进行布置和固定。
3. 箱型钢柱制作：根据设计要求制作箱型钢柱，并进行防腐处理，确保其质量和耐久性。
4. 组合连接：将混凝土梁上的预埋钢筋与箱型钢柱进行组合连接，通过焊接、螺栓连接等方式将两者牢固地固定在一起。
钢筋混凝土例题
第二步拟定截面尺寸b×h（按经济配筋率拟定） 1）计算截面有效高度： 矩形截面梁经济配率ρ=0.6%~1.5%
假定配筋率ρ=0.01及b=250mm.则：
f y 0.01 360 0.252
4、配筋计算 由表2-3得，4级水工建筑物旳安全级别为Ⅲ级，构造主要性系 数0=0.9。设计情况系数=1.0，构造系数d=1.2
a=c+10=30+10=40mm(假定钢筋排一排） 截面有效高度 h0=h-a=500-40=460mm
（1）计算截面抵抗矩系数 s
s
0 d M
fcbh02
0.9 11.2 130.34 106 9.6 250 4602
【解】：1、梁跨中为其弯矩最大截面，求其弯矩设计值M
M
1 8 (1.05gk1
1.2qk1 )l02
1 (1.0518 1.2 29) 6.22
8
gk1+qk1
258.03kN
m
2、设计参数
Δ
l0=6.2m
◎
由附录2表1和表3查得fc=14.3N/mm2，fy=300N/mm2，b0.55。
3、配筋计算
5、求受拉钢筋面积As
满足适筋破坏条件。
As
fcbh0ξ 14.3 250 530 0.38 2400
fy
300
mm2
6、验算最小配筋率要求
As bh0
2400 250 530
1.81%
ρmin
0.2%
500
5 25
7、选配钢筋
选配5 25，As=2454mm2
大跨度型钢—混凝土组合结构施工技术
排架单管承受荷载为 Ｎ＝４ ７ ． ７ ３ ８ ÷ ３ ＝１ ５ ． ９ １ ３
２ ７
＿
］
、＼
用量 （ ｋ
材料名称 水 水泥
２ ９ ７ １ ０ ０
黄砂
７ ５ ７ ２ ５ ５
石予
１ ０ ８ ９ ３ ６ ７
Ｊ Ｍ 一 ３
抗拉纤维 粉煤灰
６ Ｏ ． ８ ２ ０
１ 立 方 米 砼 用 料 量 ｌ Ｏ Ｏ ｋ ｇ水 泥 用 料 量
＝３． １ｌ ９／ １ ． ５ ８＝１ ． ９７ ４
装而成 ，钢梁合拢前的所有重量全部由排架支撑体 系承担。 结合混凝土模板的支撑体系， 支撑钢梁的排
架立 杆纵 距 １ ． ３ ７ ５ ｍ， 横距 １ ． ０ ｍ， 步距 １ ． ５ ｍ， 共７ 排立 柱， 用两 根 ６ ｍ 钢 管连 通 ； 钢 梁 在空 中基 本 就位 后 ， 用
图 侧 模 横向 围 楞
形成整体 。 在此间白天 中午时间， 室外温度 ３ ２ ￣ Ｃ， 型
直 径 １ ４ 的 对 拉螺 杆
钢梁表面温度达 ４ ０ ￣ Ｃ， 夜间最低温度 ２ ２ ￣ Ｃ 。第二天
上午 发 现 型钢 梁 中轴 线 低 于设 计 高 度 ２ ５ ｍ ｍ，中午
型 钢梁 ，
过程中， 由于受到老混凝土的约束 ， 会在混凝土 内部 出现拉应力 。 当上述应力大于混凝土的抗拉能力时 ，
钢混凝土组合结构练习题
钢混凝土组合结构练习题
钢混凝土组合结构是一种结合了钢结构和混凝土结构的复合结
构体系，它具有混凝土结构的耐久性和钢结构的刚性和强度，广泛
应用于建筑物和桥梁等工程中。
为了提高工程设计人员对钢混凝土
组合结构的理解和应用能力，以下是一些钢混凝土组合结构的练习题，供大家参考。
1. 钢混凝土组合梁的构造形式有哪些？简述其特点和应用场景。
2. 钢混凝土组合梁的受力分析方法有哪些？简要描述各种方法
的适用范围和使用注意事项。
3. 如何计算钢混凝土组合梁的弯矩和剪力？请列出计算公式，
并给出具体的计算步骤。
4. 钢混凝土组合柱的设计步骤是什么？请按照顺序简要描述每
个步骤的内容。
5. 钢混凝土组合结构的节点设计有哪些要求？请列举并解释每
个要求的意义。
6. 钢混凝土组合框架结构的抗震设计方法有哪些？请选择其中一种方法进行详细描述。
7. 钢混凝土组合结构的施工过程中需要注意哪些问题？请列举并说明每个问题的解决方法。
8. 钢混凝土组合结构的维修和检测方法有哪些？请简述每种方法的原理和应用场景。
9. 钢混凝土组合结构的耐久性设计有哪些关键要素？请解释每个要素对结构耐久性的影响。
10. 钢混凝土组合结构在高温环境下的应用有哪些问题？如何解决这些问题？
以上是针对钢混凝土组合结构的一些练习题，通过学习和解答这些问题，可以提高对该结构体系的理解和应用能力。
同时，也可以加强对结构设计、施工和维护过程中的关键问题的认识，为实际工程应用提供参考和指导。
希望以上内容能够对您有所帮助，谢谢阅读！。
《钢-混凝土组合结构》第5章 型钢混凝土梁
8
§5.2 型钢混凝土梁的构造要求
5.2.1 型钢
1. 含钢率
含钢率是指型钢混凝土梁内的型钢截 面面积与梁全截面面积的比值。梁中 的 型 钢 含 钢 率 宜 大 于 4% ， 较 为 合 理 的含钢率为5%~8%。 2. 型钢的级别、形式及保护层厚度 型钢混凝土梁中的型钢宜采用Q235或 Q345钢．
2）计算步骤 需要通过多次试算，才能取得正确结果。 （2）简单叠加法 对于钢骨为双轴对称的充满型实腹型钢，即钢 骨截面形心与钢筋混凝土截面的形心重合时，如图 5.3.4，型钢混凝土梁的正截面受弯承载力可按下列 方法计算。
30
5.3.2 型钢混凝土梁正截面承载力计算
31
5.3.2 型钢混凝土梁正截面承载力计算
5
§5.1 概 述
型钢混凝土梁是在混凝土中主要配置轧制或焊接 的型钢，其次配有适量的纵筋和箍筋。这种结构形式 的梁，我们把它称为型钢混凝土梁。
6
7
§5.1 概 述
型钢混凝土梁配置的型钢形式分为实腹式型钢和空腹 式型钢两大类。见图5.1，本章主要介绍实腹式型钢梁。
由于在混凝土中配置了型钢，型钢混凝土梁的承载力， 刚度大大提高，因而大大减小了梁的截面尺寸，增加了房 间净空，即降低了房屋的层高与总高度，使其更适用于大 跨，高层及超高层建筑中。
17
bc段：
此时截面刚度大大降低，M-f曲线 明显弯曲。继续加载到极限荷载80% 时，型钢受压翼缘出现水平粘结裂缝， 型钢上翼缘达到受压屈服，仅有腹板中 部的一部分截面尚处于弹性受力状态。 此时梁的截面刚度已很小，受压区混凝 土的应力发展显著加快，M-f曲线接近 水平线。
钢-混凝土组合结构(考试终结打印稿-单选、填空、简答)
钢-混凝土组合结构(考试终结打印稿-单选、填空、简答)钢混单选、填空、简答单选题：1. 采用栓钉作为组合梁的剪力连接件时（商品混凝土板相对较弱时，极限承载力随栓钉直径的增大和砼强度等级的提高而增大）。
2. 钢骨商品混凝土梁中，剪跨比对梁斜截面抗剪的影响是（剪跨比减少，梁的抗剪强度增加）。
3. 钢管商品混凝土偏压柱小偏心受压破坏时的现象描述正确的是（受拉钢筋没有屈服）。
4. 钢梁屈服时，组合梁的裂缝宽度计算应按（弹性）理论计算。
5. 含钢率增加时，钢管商品混凝土受压构件的承载力（增加）。
6. 商品混凝土的轴心抗压强度fc，立方体抗压强度fcu 和抗拉强度ft三者之间的大小关系是（ fcu＞fc＞ ft ）。
7. 双向受压时，商品混凝土一个方向的抗压强度随另一个方向压力的增加而（增大）。
8. 推出试验的结果一般要（低于）梁式试验的结果9. 我国现行规范中计算组合梁的弹性挠度时所采用为刚度折减法，其对刚度的折减是考虑了（滑移）对梁挠度的增大效应来进行折减的。
10. 一般情况下，随着剪跨比的增加，梁的抗剪强度（降低）。
11. 组合梁的截面抗弯刚度沿着梁的跨度方向是（变化的）。
12. 组合梁剪力连接设计的临界截面不正确的是（所有集中荷载作用下的截面）。
填空题：1. 按抗剪连接程度的高低组合梁可以分为完全剪力连接组合梁和部分连接剪力组合梁。
2. 按抗剪连接程度的高低组合梁可以分为完全抗剪连接组合梁和部分抗剪连接组合梁。
3. 按照是否对组合梁施加预应力，组合梁可以分为预应力组合梁和非预应力组合梁。
4. 当钢梁的腹板和下翼缘宽厚比较大时，组合截面在达到塑性抵抗弯矩之前，可能导致钢梁局部屈曲破坏，因此。
这种梁必须进行弹性分析。
5. 当剪力连接程度不过低时，组合粱的受弯破坏主要有三种形态，弯曲破坏，弯剪破坏和纵向剪切破坏。
6. 对连续组合梁的计算可进行简化，可用塑性理论为基础采用承载力极限状态设计方法，截面特性计算简单，对静载荷和活载荷处理，不需考虑承载力极限状态下的商品混凝土徐变效应和施工方法。
型钢混凝土组合结构
1
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
一般要求和结构的整体作用 型钢混凝土框架梁 型钢混凝土框架柱 框架梁柱节点 型钢混凝土剪力墙 连接构造
2
第一节 一般要求和结构的整体作用
• 钢与混凝土两种材料的组合体
– 型钢 – 纵向钢筋和箍筋 – 混凝土
• 从受力性能而言，其基本属于钢筋混凝 土结构的范畴
a
0
c
b’
d
e f
• cd段：在c点，荷载达到最大值，受压区混 凝土压碎，保护层剥落的范围和程度都比钢 筋混凝土梁大，梁的受弯承载力也随之降低。
54
第二节 型钢混凝土框架梁
2、正截面受弯承载力 2.1 梁的受弯性能：
P b a
0
c
b’
d
e f
• de段：这一段梁的承载力主要依靠型钢维持， 变形可以持续发展很长一段时间，延性性能 比钢筋混凝土梁优越。
45
型钢混凝土组合结构的一般要求
截面形式和构造
– （3）梁的截面高度大于或等于500mm时， 应在梁的两侧沿高度方向每隔200mm设置 一根纵向附加钢筋。 – （4）在梁支座处和上翼缘承受较大固定 集中荷载处，应于型钢腹板两侧对称设置 支撑加劲肋，以利于承受剪力。 – （5）梁中箍筋的配置应符合《混凝土结 构设计规范》的规定。
• 优点：
3）显著加快施工速度
• 可平行流水施工
4）结构延性与耗能能力较好
• 以实腹柱为最好
5）与钢结构相比，其耐久性和抗火性能较 好。
• 可以单独使用，也可以与钢筋混凝土或 钢结构组合使用
5
6
7
8
9
SRC结构应用与研究国内外情况简介
钢混凝土组合结构练习题
钢混凝土组合结构练习题导论钢混凝土组合结构是一种广泛应用于建筑领域的结构形式，具有较高的强度和刚度。
在设计过程中，需要进行一系列练习题，以提高对于该结构体系的理解和应用能力。
本文将给出一些钢混凝土组合结构练习题，涵盖了设计、计算和分析等相关内容。
通过解答这些练习题，读者可以加深对钢混凝土组合结构的认识，并提升相关技能。
练习题1：弯矩分析题目描述：某建筑的柱子和梁采用钢混凝土组合结构。
已知某一梁的长度为6米，宽度为0.3米，高度为0.5米，强度等级为C30，混凝土抗压强度为20MPa。
梁所受剪力为30kN，弯矩为100kN·m。
请计算该梁所受到的最大弯矩和抗弯承载力。
解答步骤：1. 计算梁所受到的最大弯矩：最大弯矩 = 弯矩 / 距支点最远的截面的距离= 100kN·m / (6m / 2)= 33.3kN·m2. 计算混凝土的抗弯承载力：抗弯承载力 = 混凝土截面的抗弯强度×截面面积= 0.85 × f_cu × b × h^2= 0.85 × 20MPa × 0.3m × 0.5m^2= 1.275MN·m其中，f_cu为混凝土的抗压强度，b为梁的宽度，h为梁的高度。
3. 判断抗弯承载力是否大于最大弯矩：若抗弯承载力> 最大弯矩，则梁在受力状态下不会发生破坏。
练习题2：剪力分析题目描述：某建筑的柱子和梁采用钢混凝土组合结构。
已知某一梁的长度为8米，宽度为0.4米，高度为0.6米，混凝土抗压强度为30MPa。
梁所受剪力为40kN，请计算该梁所能承受的最大剪力。
解答步骤：1. 计算梁所能承受的最大剪力：最大剪力 = 0.9 ×α_c × f_cu × b × h= 0.9 × 0.85 × 30MPa × 0.4m × 0.6m= 4.86MN其中，α_c为调整系数，取0.9；f_cu为混凝土的抗压强度，b为梁的宽度，h为梁的高度。
某大厦型钢混凝土结构设计案例分析
序对结构的空间分析能正确反映结构的内力和变形情况， 各项
指标均能满足规范要求。
表 １ 弹性静力整体计算结果
参数
ＳＡＴＷＥ
ＥＴＡＢＳ
基本周期 ／ｓ
地震作用下最大层间 位移角
地震作用下最大扭转 位移比
风作用下最大层间位 移角
Ｔ１＝ ４．３９４ Ｔ２＝ ３．３５６ Ｔ３＝ ２．２４９
１／１９４４ （ Ｘ 方向）
１．２９
１／１６１３ （ Ｘ 方向）
扭转周期 ／ 平动 周期＝ ０．５１
Ｔ１＝ ４．３２９ Ｔ２＝ ３．２７３ Ｔ３＝ １．６８４
１／１２２３
１／１９５２
（ Ｙ 方向） （ Ｘ 方向）
１．０１
１．３２
１／９２８ （ Ｙ 方向）
１／２０２５ （ Ｘ 方向）
扭转周期 ／ 平 动周期＝ ０．３９
１／１２９１ （ Ｙ 方向）
弹塑性地震反应分析， 结构分析的抗震能力见表 ２。
表 ２ 结构分析的抗震能力
需 求 谱 与 能 力 谱 德 平 衡 点（ 罕 遇 地 震）
能力谱极限值
塔楼 方向
谱加速
度 Ｓａ／ （ｍ ｓ － ２）
谱位移 Ｓｄ／ｍ ｍ
基底剪 力 Ｖ／ＫＮ
顶层 位移 Ｄ／ｍ ｍ
最大层 间位移 角 ／ｒａｄ
谱加速度
极限值 Ｓｄ． ｍ ａ ｘ／ｍ ｍ ／
１．０４
１／１１５７ （ Ｙ 方向）
结构总重力 ／ＫＮ
１４１９７３０
１２８２１４０
总地震作用力 ／ＫＮ
底部地震倾覆力矩 ／ （ ＫＮｍ）
２２７１６ （ Ｘ 方向）
２０６３５３８ （ Ｘ 方向）
１９８３７ （ Ｙ 方向）
１６４９２２４ （ Ｙ 方向）
钢-混凝土组合结构连接件
组合结构剪力连接件钢—混凝土组合结构的性能取决于钢和混凝土界面处剪应力的有效传递。
组合截面的整体作用的最终承载力和变形发展,单靠自然黏结不足以保证在大荷载时界面处有足够的共同作用,在这时连接件是一个决定因素。
试验证明,理想的剪力连接件设计,应当为结构提供完整的组合作用。
因此,对组合结构设计使用机械剪力连接件是十分必要的。
1 压型钢板与混凝土组合楼板的连接1)采用闭口型槽口的压型钢板,见图1a。
为了增强剪切粘结效应,有时还在压型钢板腹板上开<20mm的孔洞。
2)采用开口型槽口压型钢板,在其腹板翼缘上轧制凹凸槽纹作为剪力连接件。
槽纹剪力件一般等距分布,它的形式、数量、间距与尺寸对抗剪强度影响很大。
这类压型钢板的规格和槽纹形式很多,见图1b,应用也最广泛。
3)采用开口型槽口压型钢板,同时在它的翼缘上另焊附加钢筋,以增强抗剪切粘结能力,见图1c。
直径为<6mm,间距为150 mm~300 mm的附加横向钢筋,应焊接在组合板的剪跨区内、压型钢板的翼缘上,每个纵肋翼缘上焊缝长度不小于50 mm。
工程实践中,采用端部锚固也是提高楼板纵向抗剪能力的有效措施,即在组合楼板的端部(包括简支板端部及连续板的各跨端部),焊上带头的抗剪栓钉。
栓钉设置在端支座的凹肋处穿透压型钢板,并将栓钉和压型钢板焊于钢梁翼缘上。
2钢与混凝土组合梁抗剪连接件是组合梁设计的关键因素之一。
组合梁的连接件可分为栓钉、钢筋和型钢。
栓钉和钢筋的连接件如果布置得足够多,可以完全抵抗板中传来的纵向剪力,但是连接件本身的弯曲会使混凝土板与型钢梁之间产生一定的滑移,故称之为柔性连接件;而型钢连接件本身水平刚度大,滑移很小可以忽略,故称之为刚性连接件。
若在刚性连接件上加焊斜筋或环筋则可更有效地抵抗“掀起力”。
根据混凝土板与钢梁的组合连接程度,可把组合梁分为完全组合梁和部分组合梁。
完全组合梁是指组合梁中配有足够数量的剪切连接件可以完全承担梁截面极限弯矩作用下所产生的纵向剪力;部分组合梁是指剪力连接件所能承担的剪力小于在截面极限弯矩下所产生的纵向剪力。
钢与混凝土组合梁
· 当h0/tw≤ 80√235/fy时，对无局部压应力的梁．可不配置加劲肋；对有局 部压应应力的梁，应按构造配置横向加劲肋。
· 当80√235/fy ≤ h0/tw≤170√235/fy时，应配置横向加劲肋并按照规定计算 当≥ h0/tw ≥ 170√235/fy时，应在弯曲应力较大区格的受压区增加配置 纵向加劲肋。局部压应力很大的梁，必要时尚应在受压区配量短加劲肋， 巳应按规定计算
组合梁边梁混凝土翼板的构造应满足图5—1的要求。有板托时，翼板伸出长度不应
小于板托高度，无板托时，翼板伸出钢梁中心线不应小于150mm，伸出钢梁冀缘边不 应小于50mm。
混凝土翼缘的有效宽度be可按下式计算 ：
(4.1)
b0—板托顶部宽度。当板托倾角α<450时，应按α=450计算板
托顶部的宽度；当无板托时，则取钢梁上翼缘的宽度； b1、 b2—梁外侧和内侧的翼板计算宽度，各取梁跨度的l/6和
翼板厚度hc1的6倍中的较小值。此外，b1尚不应超过翼板 实际外伸宽度S1；b2不应超过相邻钢梁上翼缘或板托间净 距的1/2。当为中间梁时，取b1等于b2。
当采用压型钢板与混凝土组合板时，翼板厚度hc1等于组 合板的总厚度减去压型钢板的肋高。但在计算混凝土翼板 的有效宽度be时，压型钢板与混凝土组合板的翼板厚度hc1 可取有肋处板的总厚度； hc2为板托高度，当无板托时， hc2 =0。
（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 钢梁中和轴至钢梁顶面的距离
钢梁中和轴至钢梁底面的距离
钢骨混凝土例题
' ' M = f c bx(h0 − x / 2) + f a' Aaf (h0 − aa ) + M aw 查表 ' ' M − f a' Aaf (h0 − aa ) − M aw ξ = 0.345 αs = = 0.285 2 f c bh0 x = ξh0 = 250mm ≥ 2 ×125
150 70 125 125 600 70 850
Aav Vb − 0.08 f c bh0 − 0.58 f a t w hw = s f yv h0 = 1.0
225 225 157 = 157mm 取s=150mm s 配Φ10双肢箍， = 450 1.0 157 1.43 ρ sv = = 0.22% > 0.24 = 0.16% 满足最小配筋率。 4 450 ×150 210
2.判别是否需要采用双筋 当 ξ = ξ b = 0.533
2
#39; ' M u max = f c bh02ξ b (1 − ξ b / 2) + f a' Aaf (h0 − aa ) + M aw
M u = 14.3 × 450 × 7252 × 0.533(1 − 0.533 / 2) + 300 × 4000 × (725 − 135)
4.求受拉钢筋 f c bx − f y As + N aw = 0 配置6 25， 配置6φ25，As=2945mm 2
f c bx + N aw As = = 3122mm 2 fy
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型钢混凝土简支梁，梁截面如图6-8所示，其中受拉钢筋为5φ25，受压钢筋3φ25，箍筋φ12@150，纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度均为30mm 。
型钢采用Q345钢，混凝土采用C40级混凝土。
型钢混凝土梁净跨14.0m ，恒荷载标准值g k =25kN/m ，活荷载标准值q k =15kN/m ，活荷载准永久值系数φq =0.5。
（1）试计算其正截面抗弯承载力和斜截面抗剪承载力（按非抗震设计考虑）； （2）试验算型钢混凝土梁最大裂缝宽度及正常使用极限状态下的挠度； 【解】（1）计算正截面抗弯承载力型钢腹板厚度t w =16mm ，翼缘厚度，腹板厚度 型钢翼缘面积 纵向受拉钢筋面积 纵向受压钢筋面积 翼缘抗拉抗压强度 腹板抗拉抗压强度 钢筋设计强度 混凝土轴心抗压强度型钢受拉翼缘与受拉钢筋合力作用点与梁底的距离型钢腹板上端至截面上边距离与h 0的比值：δ1=120/710=0.169 型钢腹板下端至截面上边距离与h 0的比值：δ2=680/710=0.958 假设δ1h 0<1.25x ，δ2h 0>1.25x ， 将()1202.5a w w aN t h f ξδδ=-+⎡⎤⎣⎦，0x h ξ=代入 0c y s a afy s a af aw f bx f A f A f A f A N ''''++--+=可得()01202.50c y s a af y s a a f w a f b x f A f A f A f A x h t h f δδ''''++--+-+=⎡⎤⎣⎦()12002.5y s a a f y s a af w a c w af A f A f A f A t h f x f b h t f δδ''''+--++=+()31024533006000310147230060000.1690.9581671031519.1450 2.516315⨯+⨯-⨯-⨯++⨯⨯⨯=⨯+⨯⨯205m m=50.80.80.5363103001120.003 2.061020.003b y a sf f E ξ===++++⨯⨯⨯⨯，a a ′=110mm经验证，满足δ1h 0<1.25x ，δ2h 0>1.25x ，x ≤ξb h 0，x ≤a a ′+t f2050.289710ξ== ()()()2222111201 2.5 1.252a ww a Mt h f δδδδξξ⎡⎤=+-++-⎢⎥⎣⎦()()()222210.1690.9580.1690.958 2.50.289 1.250.289167103152⎡⎤=+-++⨯-⨯⨯⨯⨯⎢⎥⎣⎦157.1kN m=-∙截面抗弯承载力()()0002c y s sa a f aa wx M f b x h f A h a f A h a M ⎛⎫''''''≤-+-+-+ ⎪⎝⎭()20519.1450205710310147271042.52⎛⎫=⨯⨯⨯-+⨯⨯- ⎪⎝⎭()3006000710110157.1kN m +⨯⨯--∙2297.9kN m=∙（2）计算斜截面抗剪承载力f yv =310N/mm 2，A sv =2×π×62=226 mm 2，s =150mm 受剪截面验算：300.450.4519.1450710102746.1kN ???c b f bh V -=⨯⨯⨯⨯=≥=315165600.460.1019.1450710a w w c f t h fb h ⨯⨯==≥⨯⨯型钢混凝土框架梁的受剪截面满足要求。
斜截面抗剪承载力：000.080.58sv b c yva w w A V fb h f h f t h s≤++2260.0819.14507103107100.5831516560150=⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯2456.8kN =（3）最大裂缝宽度计算钢筋弹性模量：E s =2.05×105 N/mm 2 混凝土抗拉强度标准值：f tk =2.39N/mm 2 混凝土截面的抗裂弯矩：22ctk 0.2350.235450800 2.39161.8kN mMbh f ==⨯⨯⨯=∙荷载短期效应组合作用下的弯矩值：()()22sk k 11251514980k N m88Mg q l =+=⨯+⨯=∙钢筋应变不均匀系数()161.81.11 1.110.918980cs MMψ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭计算裂缝最大宽度采用荷载短期效应组合下的弯矩值，即M =M s =980 kN·m 型钢腹板影响系数k =80/560=0.143纵向受拉钢筋重心至混凝土截面受压边缘的距离h 0s =757.5mm 型钢受拉翼缘重心至混凝土截面受压边缘的距离h 0f =690mm kA aw 截面重心至混凝土截面受压边缘的距离h 0w =640mm 受拉钢筋应力值()0000.87sa s s a f f a w wMA h A h kA h σ=++()6980100.872453757.560006900.14356016640⨯=⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯2165.2N m m=纵向受拉钢筋、型钢受拉翼缘与部分腹板周长之和()s f f aw 2220.7u n d b t kh π=+++⨯()5250.7230023020.143560952.8m mπ=⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯=截面有效钢筋率s af awte 245360000.143560160.0540.50.5450800A A kA b hρ++++⨯⨯===⨯⨯有效钢筋直径()()s af awe 44245360000.1435601640.9m m952.8A A kA d u++⨯++⨯⨯===受拉钢筋混凝土保护层厚度30m mc =最大裂缝宽度sa e m ax s te 2.1 1.90.08d w c E σψρ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭5165.240.92.10.918 1.9300.080.19m m 0.2m m 2.0100.054⎛⎫=⨯⨯⨯⨯+⨯=< ⎪⨯⎝⎭最大裂缝宽度满足规范要求。
（4）正常使用极限状态下挠度计算 纵向受拉钢筋配筋率：s s024530.0077450710A b h ρ===⨯纵向受压钢筋配筋率：s s 014720.0046450710A b h ρ'===⨯荷载长期效应组合对挠度的增大影响系数：0.00462.00.4 1.7610.0077θ=-⨯=钢材弹性模量：52s2.0610N m mE =⨯混凝土弹性模量：42c3.2510N m mE =⨯混凝土截面惯性矩：33104c 4508001.9210m m1212b hI ⨯===⨯型钢截面惯性矩：()3333f w w 94f a a 3006002845601.2410m m12121212b t h b h I -⨯⨯=-=-=⨯型钢混凝土梁在荷载短期效用下的短期刚度：s s s c c a ac0.22 3.75EB E I E I E ρ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭54105942.0100.223.750.0077 3.2510 1.9210 2.0610 1.24103.2510⎛⎫⨯=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯ ⎪⨯⎝⎭ 142525.0410N m m5.0410kN m =⨯⋅=⨯⋅荷载短期作用下的弯矩值：()()22s k k 11251514980k N m88M g q l =+=⨯+⨯=⋅荷载长期作用下的弯矩值：()()22k k 11250.51514796.25k N m88l q M g q l ϕ=+=⨯+⨯⨯=⋅型钢混凝土梁在荷载长期效应下的长期刚度：()()5529805.0410 3.1110k N m 1796.25 1.7611980sl s lsMB B MMθ==⨯⨯=⨯⋅-+⨯-+型钢混凝土梁在正常使用极限状态下的挠度为：220555980140.0643m >30046.7m m 4848 3.1110s lM l l B δ⨯⨯====⨯⨯挠度不满足规范要求。
【例题6-2】框架柱截面尺寸如图6-12所示。
型钢采用I50a ，纵筋为20。
混凝土强度等级采用C30，型钢采用Q235，钢筋采用HRB335。
柱的计算长度l 0=6m 。
柱承受的轴力和弯矩设计值为N =1500kN ，M =600kN·m 。
（1）不考虑抗震，试验算该框架柱的正截面承载力是否满足要求。
（2）若该框架柱的抗震等级为二级，轴力设计值N =1500kN ，柱底和柱顶截面弯矩设计值为600kN mt b c cM M==⋅，柱的净高H n =6m 。
试进行框架柱的抗剪验算。
【解】1．正截面承载力验算 （1）截面及材料参数2s s 628m mA A '==，2af af158203160m m A A b t '==⨯=⨯=，2a 11925m m A =，w 12m m t =，w 460m m h =，1070m m h δ=，20530m m h δ=，s s 35m m a a '==，a a50m m a a '== 2c 14.3N m m f =，2y y 300N m m f f '==，2a a 205N m mf f '==，2053160503006283547m m 2053160300628a ⨯⨯+⨯⨯==⨯+⨯，0553m m h h a =-=，42c 3.010N m m E =⨯，52a 2.0610N m m E =⨯，52s 2.010N m m E =⨯。
（2）计算受压区高度混凝土相对界限受压区高度：50.80.80.5633002051120.003 2.061020.003b y a sf f E ξ===++++⨯⨯⨯⨯先假设柱为大偏心受压，且10 1.25h xδ<，201.25h xδ>则由c y s a afs s a af aw N f bx f A f A A A N σσ''''≤++--+和()122.5a ww w aN t h f ξδδ=-+⎡⎤⎣⎦可得()0122.5c y s a af s s a a f w w a N f bx f A f A A A x h t h f σσδδ''''=++--+-+⎡⎤⎣⎦()122.5y s a af s s a a f w w c w aN f A f A f A f A t h f x f b t f δδ''''--++++=+()122.5w w c w aN t h ff b t f δδ++=+3b 015001060012205250.7m m <311.3m m14.3400 2.512205h ξ⨯+⨯⨯===⨯+⨯⨯ 此外，10200.856m m 250.7m m 0.8424m mh x h δδ=<=<=由以上计算可知，该框架柱属于大偏心受压。