组合结构3

桁架梁和蜂窝式梁适用于跨度较大、荷载较轻的多层建筑。设备管线可 穿过梁的空腹处，不需另占楼层空间。
组合梁可以加设混凝土板托（图(d)），以增大混凝土板与钢梁间的中心 距，使钢梁全截面基本上处于受拉区，提高组合梁的抗弯能力、抗剪能 力和刚度。
三、组合梁的构造要求
1. 截面尺寸 抗弯能力 、抗剪能力、刚度的要求：简支组合梁的高跨比为1/18-1/12，
组合梁边梁混凝土翼缘板的构造应满足图示要求。有托板时，伸出 长度不应小于hc2；无托板时，应同时满足伸出钢梁中心线不小于 150mm、伸出钢梁翼缘边不小于50mm的要求。
组合梁边梁混凝土翼缘板的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ造
2．横向钢筋 板内垂直于钢梁的横向钢筋需经计算确定，并符合最小配筋量要求 。 横向钢筋应沿梁纵向均匀布置，其下部水平段应布置在距钢梁上翼缘
对施工时设置临时支撑的组合梁，可不进行施工阶段验算。
组合梁的施工方法
二.施工时无临支撑的组合梁
混凝土硬化前，钢梁、模板和混凝土板的自重以及施工荷载均由钢梁承担； 混凝土硬化后，恒载、使用荷载及后加荷载由组合梁承担（图 (b)）。
（2）混凝土板参加梁的工作，梁的刚度增大。楼盖结构的刚度要求相 同时，采用组合梁可比非组合梁减小截面高度26%-30%。组合梁用于高 层建筑，不仅降低楼层结构高度，且显著减轻对地基的荷载。
（3）组合梁的翼缘板较宽大，提高了钢梁的侧向刚度，提高了稳定性。 改善了钢梁受压区的受力状态，增强抗疲劳性能。
（4）可以利用钢梁的刚度和承载力承担悬挂模板、混凝土板及施工荷 载，无需设置支撑，加快施工速度。
一般取1/15。混凝土板厚通常取截面高度的1/3左右，一般采用100mm， 120mm，140mm，160mm；荷载特别大的平台结构或桥梁结构的混凝土板厚 可采用180mm，200mm甚至300mm。采用压型钢板的组合楼盖中，压型钢板 的凸肋顶面至混凝土板顶面的距离不小于50mm。 钢梁的截面高度ha不宜于截面总高度h 的1/2.5。为保证组合梁腹板的局 部稳定性，可按《钢结构设计规范》要求设置加劲肋。
组合梁中钢梁的截面形式多样，如图所示。
组合梁中钢梁的截面形式
工字钢梁——在跨度小、荷载轻的组合梁中，一般采用小型工字钢；荷 载较大时，可在工字钢下翼缘加焊一块钢板条，形成不对称工字形截面； 跨度大时，也可采用焊接成型的不对称工字钢。工字钢可通过抗剪连接 件与混凝土板组合，也可将上翼缘埋入混凝土板中，此时不需设抗剪连 接件。
50mm的范围内，因为受到连接件的局部压力作用，钢梁上翼缘附近的混 凝土较易劈裂，需要配置钢筋予以加强。
在混凝土板边缘到最近一排连接 件中心e<300mm的距离的边梁中， 横向钢筋应绕过连接件做成U形 筋。以保证其有足够的锚固长度， 防止由于连接件引起的混凝土板 的纵向劈裂。
当使用栓钉连接件时，横向钢筋的直径不应小于0.5d，同时，混凝土板边 缘到栓钉中心线的距离应大于6d。底部横向钢筋的间距，不应大于连接件 伸出钢筋上方长度的8倍，且不超过600mm 。此外，上部横向钢筋应满足 混凝土板受力钢筋的构造要求。
施工阶段在钢梁下设置一系列临时支撑，可以近似认为钢梁在施工阶段不产生 应力。混凝土硬化达到设计强度的75%后，拆去临时支撑，混凝土板和钢梁自重、 使用荷载以及后加的恒载全部由组合梁承担（图(a)）。临时支撑的数量应根据 施工阶段变形控制要求确定，跨度大于7m时，不少于3个；小于7m时，设置1-2 个。这种施工方法可以减小使用阶段组合梁的挠度，但需要有较多的抗剪连接 件以抵抗混凝土与钢梁间的滑移。
3．板托
板托顶部的宽度与高度hc2之比应不小于1.5，且板托的高度不宜大于混 凝土板厚度hc1的1.5倍；
板托的外形应满足图所示的构造要求，板托边缘距连接件外侧的距离不 得小于40mm，板托外表轮廓应在自连接件根部算起的45°仰角之外。
4．主次梁连接 平接连接方式; 叠接连接方式 。
钢-混凝土组合结构
山东科技大学钢结构工程研究所 王来
第三节 钢-混凝土组合梁的组成和构造
一、组合梁的优点
当楼层采用钢筋混凝土板和钢梁时，宜按钢-混凝土组合梁结构设计。
钢-混凝土组合梁是指通过抗剪连接件将钢梁和混凝土板连成整体的横
向承重构件。
（1）组合梁截面中混凝土主要受压，钢梁受拉，充分发挥材料特性， 承载力高。承载力相同时，比非组合梁节约钢材达15%-25%。
抗剪连接件剪力-滑移曲线。图为栓钉、槽钢、T形钢连接件的剪力-滑移
曲线。由图可知，栓钉和槽钢等连接件的刚度较小，变形能力较大，这 类连接称为柔性连接件；T形钢连接件的刚度较大，变形能力较小，称为 刚性连接件，目前已很少采用。
抗剪连接件剪力—滑移曲线
第四节 组合梁施工阶段计算 一.施工时设置临支撑的组合梁
箱形钢梁——适用于公路和铁路桥梁及大跨度重载大梁。
轻钢桁架梁及普通钢桁架梁——轻钢桁架用角钢做上弦，用圆钢做下弦 及腹杆；普通钢桁架的杆件采用双角钢或单角钢。桁架上弦用抗剪连接 件与混凝土板组合，或将桁架上弦节点伸入混凝土板中与混凝土板的连 接件，以减小上弦杆型钢的截面尺寸。
蜂窝式梁——将工字钢沿腹板纵向割成锯齿形的两着，然后错开对齐焊 接凸出部分，形成腹部有六角形开孔的蜂窝式梁，不仅节省钢材，还增 大了梁的承载力和刚度。
（5）抗震性能好。 （6）在钢梁上便于地焊接托架或牛腿，供支撑室内管线用，不需埋设 预埋件。
钢-混凝土组合梁的主要缺陷是钢材易于锈蚀及防火性能不如钢筋混 凝土。解决钢材锈蚀问题：①采用低合金钢材，这种钢材表面锈蚀后可 形成保护层，阻断锈蚀继续向内部发展；②采用高质量的防锈蚀油漆。
二、钢梁的截面形式
四、抗剪连接件
抗抗剪连接件的形状：既能抵抗剪切滑移又能抵抗掀起作用。 常用的抗剪连接件类型：栓钉、槽钢、弯筋以及方钢、T形钢连接件等。
宜优先采用栓钉连接件，因其施工方便快速，受力性能好，单位承载力 用钢量最少。其次是槽钢连接件。 连接件的布置需注意与纵向剪力方向的关系，以有利于抵抗连接件被掀 起，避免混凝土发生劈裂。