最新第8章--钢与混凝土组合结构设计

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
均匀裂缝 D
50多年来组合结构的研究与
二、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。
钢与混凝土组合结构
五大类
钢与混凝土组合梁
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
优点 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。
组合梁的形式
2.钢与混凝土组合梁
2.钢与混凝土组合梁
2.钢与混凝土组合梁
2.钢与混凝土组合梁
2.钢与混凝土组合梁
2.钢与混凝土组合梁
主桥采取自锚式悬索斜拉协作体系，主梁采用箱形
常州市龙城大桥
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
第8章--钢与混凝土组合结 构设计
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
参考书
1. 赵鸿铁著，《组合结构设计原理》，科学出版社 2. 聂建国等，《钢-混凝土组合结构》，建筑工业出版社 3.刘维亚编， 《钢与混凝土组合结构理论与实践》，建筑工 业出版社 4.Johnson R P, Composite Structures of Steel and Concrete, OXFORD: Blackwell Scientific Publications 5.薛建阳编，《钢与混凝土组合结构》,华中科技大学出版社
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
优点 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。
主要内容
一、概述 二、钢与混凝土组合结构 三、钢与混凝土组合结构的发展与应用 四、高层建筑组合结构布置举例
定义
一、概 述
？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。
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。
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
工程经验
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。
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
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
优点 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。
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
定义 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来自百度文库的形式
1.压型钢板与混凝土组合板
1.压型钢板与混凝土组合板
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。
可以相当大程度地缩短施工时间，取得良好的经济效益。
1.压型钢板与混凝土组合板
型钢混凝土组合结构构件中的型钢钢板厚度不宜小于6mm
2.钢与混凝土组合梁
定义 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。
日本：钢骨混凝土结构(Steel Reinforced Concrete)。 英、美等西方国家称之为混凝土包钢结构(Steel Encased
Concrete) 前苏联称之为劲性钢筋混凝土结构。
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。
日本
起源于1910年代。从欧洲传入日本的护墙结构将 型钢作为骨架埋入石护墙，这就是日本型钢混凝 土结构的起源。
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
定义 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。