11 钢与混凝土组合结构
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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。
钢与混凝土组合结构
钢与混凝土组合结构随着我国经济得快速发展,各种新得结构型式不断涌现。
其中刚与混凝土组合结构越来越受到大家得重视,由于组合结构具有许多突出得优点,高层建筑与大型桥梁等建构筑物在我国各地大量兴建,各种型式组合结构逐渐被广泛应用。
组合结构已经与钢结构、木结构、钢筋混凝土结构、砌体结构并称五大结构。
组合结构主要包括压型钢板与混凝土组合板、组合梁、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构等。
一、压型钢板与混凝土组合板。
压型钢板与混凝土组合板就是在压成各种形式得凹凸肋与中形式槽纹得钢板上浇注混凝土而制成得组合板,依靠凹凸肋及不同得槽纹使钢板与混凝土组合在一起。
压型钢板安琪在组合楼板中得作用可分为三类、第一类,以压型钢板作为楼板得主要承重构件,混凝土只就是作为楼板得面层以形成平整得表面及起到分布荷载得作用。
第二类,压型钢板只作为混凝土得永久性模板,并作为施工时得操作平台。
第三类,就是考虑组合作用得压型钢板混凝土组合结构。
其优点在于:１、节省大量木模板及其支撑。
２、压型钢板非常轻便,因此堆放、运输及安装都非常方便。
3、压型钢板在使用阶段,因其与混凝土得组合作用,还可代替受拉钢筋、４、组合楼板具有较大得刚度,省却许多受拉区混凝土,使组合楼板得自重减轻。
5、便于铺设通信、电力、采暖等管线。
6、压型钢板作为浇注混凝土得模板直接支撑于钢梁上,而且为各种作业提供了宽广得工作平台,大大加快了施工得进度,缩短了工期。
7、压型钢板可直接作顶棚、8。
与木模相比,压型钢板组合楼板施工时,减小了发生火灾得可能性。
二、组合梁。
将钢梁与混凝土板组合在一起形成组合梁。
组合梁根据混凝土板与钢梁组合连接程度可分为完全剪切连接组合梁与部分剪切连接组合梁;两大类。
组合梁充分发挥了混凝土与钢材得有利性能,因此具有以下优点:1、混凝土板成为组合梁得一部分,比按非组合梁考虑,承载力显著提高。
2、比非组合梁得竖线刚度侧香刚度都明显提高。
3、混凝土与钢梁两种材料都能充分发挥各自得产出,受力合理,节约材料、４、明显得提高了钢梁得整体与局部得稳定性。
十项新技术钢与混凝土组合结构应用技术
十项新技术钢与混凝土组合结构应用技术
十项新技术钢与混凝土组合结构应用技术是指通过结合钢结构和混凝土结构的优势，将两者相互补充，提高结构的整体性能和施工效率。
下面介绍十项新技术钢与混凝土组合结构的应用技术：
1. 钢框架与混凝土填充墙结构：在钢框架的内部用混凝土浇筑填充墙体，使结构既有抗震能力又有较好的隔声和隔热性能。
2. 钢筋混凝土中空板结构：在钢筋混凝土板的中间加入钢筋网格，利用钢筋网格的张力来增强板的承载力和抗裂性能。
3. 钢筋混凝土高层柱浇筑技术：通过在钢筋混凝土高层柱的内部设置钢管，并用混凝土浇筑，提高柱的抗震性能和承载能力。
4. 钢板剪力墙结构：将钢板作为剪力墙的面板，用混凝土填充其内部，形成组合力墙，提高结构的抗震能力。
5. 钢-混凝土组合梁：在梁的上部采用钢梁，下部采用混凝土梁，通过连接装置将两者连接在一起，提高梁的承载力和抗震性能。
6. 钢-混凝土组合桥梁：将钢梁和混凝土梁组合在一起，形成
组合桥梁，提高桥梁的承载能力和抗震性能。
7. 钢-混凝土组合板框结构：将钢板作为框架的立面，用混凝
土填充框架内部，形成组合板框结构，提高建筑的整体稳定性
和抗震性能。
8. 钢-混凝土组合悬挑结构：在悬挑结构的悬挑部分采用钢结构，其余部分采用混凝土结构，通过两者的组合提高结构的整体稳定性和承载能力。
9. 钢-混凝土组合框架结构：在框架结构的柱和梁部分采用钢结构，其余部分采用混凝土结构，提高结构的整体稳定性和抗震性能。
10. 钢-混凝土组合核电站结构：在核电站结构的重要部位采用钢结构，提高结构的抗震能力和安全性能，同时在核电站的其他部位采用混凝土结构，满足辐射屏蔽和安全防护的要求。
钢与混凝土组合结构
钢与混凝土组合结构专业：结构工程绪 论由两种不同性质的材料组合成整体共同工作的构件成为组合构件。
由组合构件可组成组合结构。
由于两种不同性质的材料扬长避短，各自发挥其特长，因此具有一系列的优点。
目前研究比较成熟与应用较多的主要是下列的钢与混凝土组合结构：压型钢板与混凝土组合板，.组合梁，型钢混凝土结构，钢管混凝土结构，外包钢混凝土组合结构及钢纤维混凝土等等。
第1章 剪切连接1.1 概述钢与混凝土组合结构，只有将两种不同材料组合成一体才能显示其优越性。
这种组合作用，主要是依靠两种不同材料之间的可靠连接。
连接必须能有效传递混凝土与钢材之间的剪力，同时能有效抵抗两者分离的“掀起力”，才能使混凝土与钢材组合整体，共同工作。
（1）无剪切连接的情况：两根材料、截面、刚度完全相同的矩形截面的梁，叠置在一起，中间不设任何连接，而且忽略两梁之间截面上的摩擦力。
此时，最大弯应力的值为：22m a x m a x 83bhql I My ==σ，发生在每个梁的上下边缘纤维处。
梁在支座处剪力最大：4ql V =。
最大剪应力：bhql bh V 8323max ==τ 跨中最大挠度：3446453842/5Ebhql EI ql f == （2）完全剪切连接的情况：上下梁完全组合成一整体，则可按截面宽度为b ，高为2h ，跨度为l 承受均布荷载q 的简支梁计算。
跨中最大弯矩处的最大正应力为：22max max163bh ql I My ==σ。
梁在支座处剪力最大：2ql V =。
最大剪应力：bhql bh V 8323max ==τ 跨中最大挠度：34425653845Ebhql EI ql f == 可以得出结论：完全剪切连接的组合梁与无剪切连接的叠合梁相比，惯性矩与刚度大大提高。
大大减小了梁截面的法向应力与梁的挠度。
这就是“组合效应”起到的主要作用。
1.2连接方式组合构件中混凝土与钢连接应视构件的形式与受力性能采取不同的方式。
公路钢结构桥梁设计规范JTGD64201511组合梁
《公路钢结构桥梁设计规范》11 钢-混凝土组合梁吴冲同济大学桥梁工程系cwu@1 前言☞组合结构桥梁主要构件➢钢结构➢砼桥面板➢剪力连接件钢梁截面组合截面☞钢梁截面形式➢工形◆跨径≤40m➢开口箱梁(槽形梁)➢钢箱梁➢钢桥临时支撑◆无支撑：仅承担二期恒载与活载◆有支撑：共同承担恒载与活载➢施工顺序◆先正弯矩区后负弯矩区➢施工方法◆现浇►施工方便►收缩徐变较大◆预制安装+湿接缝►预制板与钢梁有间隙►收缩徐变较小现浇混凝土桥面板11.1 一般规定预制安装：上海长江大桥:105m 组合梁钢梁制作浇筑砼桥面板浙江省台州市椒江二桥☞半封闭钢箱组合梁桥梁顶板宽39.6m（含风嘴42.5m），处高度3.5m（不含铺装）。
腹板横向间距为8.46m和15.0m，横隔板纵向间距4.5m☞桥面板标准厚度260mm，上翼缘设140mm砼承托；在边跨78m范围的桥面板加厚到400mm（无承托）☞用钢量：14533t（410kg/m 2）浙江省台州市椒江二桥浙江台州椒江二桥浙江省台州市椒江二桥浙江台州椒江二桥●钢筋连接件●型钢连接件●圆柱头焊钉连接件●开孔钢板连接件☞11.1.2考虑混凝土板剪力滞影响的混凝土板翼缘有效宽度可按附录F 计算。
➢F.0.1组合梁各跨跨中及中间支座处的混凝土板有效宽度按下式计算，且不应大于混凝土板实际宽度：➢ F.0.2简支梁支点和连续梁边支点处的混凝土板有效宽度按下式计算➢ F.0.3混凝土板有效宽度沿梁长的分布可假设为如图F.0.1b)所示的形式。
b e f 1b ef 2b eff b 1b 2b 0b 0L 1L 2L e , 1= 0.8L 1L e , 2= 0.2(L 1+L 2)L e , 3= 0.60L 2L e , 4= 0.2(L 2+L 3(L 3b e f , 00.6L 10.2L 10.2L 10.2L 2b e f , 1b e f , 2b e f , 3b e f , 40.6L 20.2L 2L 1L 2L 30.2L 3连续组合梁等效跨径混凝土板有效宽度沿梁长分布组合梁截面尺寸eff 0efib b b =+∑ef e,6i i ib L b =≤eff 0ef i ib b b β=+∑e,0.550.025 1.0i i i L b β=+≤☞11.1.2考虑混凝土板剪力滞影响的混凝土板翼缘有效宽度可按附录F计算。
钢与混凝土组合结构
钢与混凝土组合结构专业：结构工程绪 论由两种不同性质的材料组合成整体共同工作的构件成为组合构件。
由组合构件可组成组合结构。
由于两种不同性质的材料扬长避短，各自发挥其特长，因此具有一系列的优点。
目前研究比较成熟与应用较多的主要是下列的钢与混凝土组合结构：压型钢板与混凝土组合板，.组合梁，型钢混凝土结构，钢管混凝土结构，外包钢混凝土组合结构及钢纤维混凝土等等。
第1章 剪切连接1.1 概述钢与混凝土组合结构，只有将两种不同材料组合成一体才能显示其优越性。
这种组合作用，主要是依靠两种不同材料之间的可靠连接。
连接必须能有效传递混凝土与钢材之间的剪力，同时能有效抵抗两者分离的“掀起力”，才能使混凝土与钢材组合整体，共同工作。
（1）无剪切连接的情况：两根材料、截面、刚度完全相同的矩形截面的梁，叠置在一起，中间不设任何连接，而且忽略两梁之间截面上的摩擦力。
此时，最大弯应力的值为：22m a x m a x 83bhql I My ==σ，发生在每个梁的上下边缘纤维处。
梁在支座处剪力最大：4ql V =。
最大剪应力：bhql bh V 8323max ==τ 跨中最大挠度：3446453842/5Ebhql EI ql f == （2）完全剪切连接的情况：上下梁完全组合成一整体，则可按截面宽度为b ，高为2h ，跨度为l 承受均布荷载q 的简支梁计算。
跨中最大弯矩处的最大正应力为：22max max163bh ql I My ==σ。
梁在支座处剪力最大：2ql V =。
最大剪应力：bhql bh V 8323max ==τ 跨中最大挠度：34425653845Ebhql EI ql f == 可以得出结论：完全剪切连接的组合梁与无剪切连接的叠合梁相比，惯性矩与刚度大大提高。
大大减小了梁截面的法向应力与梁的挠度。
这就是“组合效应”起到的主要作用。
1.2连接方式组合构件中混凝土与钢连接应视构件的形式与受力性能采取不同的方式。
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。
型钢与混凝土组合结构施工方案
xxxxxx工程型钢与混凝土组合结构施工方案型钢与混凝土组合结构施工方案1工程概况xxxxxx工程位于2应用部位及特点本工程28根框架柱型钢混凝土柱，截面尺寸及高度见设计图纸。
2.1框架梁钢筋与型钢柱连接型式比较复杂，现场钢筋通过连接器和连接板与十字型钢柱连接，焊接工作量大。
采用连接板连接时，当梁钢筋上铁或下铁为上下两排时。
应在现场分别将上下排钢筋与连接板上皮及下皮焊接，施工难度大。
2.2柱头部位钢筋较密，且存在多根框架梁相交于同一柱头的现象，导致多层钢筋互相重叠，钢筋与型钢柱连接及钢筋标高的控制难度很大。
3施工工艺流程4主要操作要点4.1安装钢柱柱脚埋件4.1.1钢结构的基础预埋工程非常关键，它影响第一节钢柱的安装精度乃至关系到整个工程钢结构的安装质量。
4.1.2预埋件的定位安装在基础模板支设完后，校正并加固牢固，检查合格后，安装柱脚埋件，并在四个方向加固，利用500mm高程控制线控制埋件的高度。
浇筑混凝土时，拉通线控制，专人在纵横两个方向用经纬仪看护，以避免位移。
同时安放调节螺母，用于调节钢柱埋件的标高。
4.1.3预埋件的保护埋件调整验收后，在螺栓丝头部位上涂黄油并包上油纸保护。
在浇筑基础混凝土前再次复核，确认其位置及标高准确、固定牢固后方可进行浇灌工序。
在后续施工时对地脚螺栓采取严格的保护措施，严禁碰撞和损坏；在钢柱安装前要将螺纹清理干净，对已损伤的螺牙要进行修复。
4.2型钢柱的安装4.2.1安装流程4.2.2测量定位型钢柱安装前，安装现场应测设并标识出所安装的每个型钢柱的十字轴线，作为型钢柱安装定位及控制安装参数的依据。
4.2.3钢柱吊装前检查、核对成品型钢柱进场后，技术人员按照规范及图纸要求进行复核，并检查型钢柱的外形尺寸及运输过程中的变形情况，对变形部位进行修复处理。
吊装前，技术人员应根据拟吊装的部位核对型钢柱型号。
4.2.4钢柱吊装就位用起重机械将核对无误的型钢柱垂直吊至拟安装的部位，并在型钢柱对接部位放置一圈A 6钢筋，预留出调整空间，方便后续的型钢柱校正等施工4.2.4-1型钢柱安装示意图1.1.5钢柱临时固定型钢柱吊装就位后，四周耳板用连接钢板夹紧并用螺栓临时固定。
《钢与混凝土组合楼（屋）盖结构构造》（05SG522）
《钢与混凝土组合楼（屋）盖结构构造》（05SG522）
唐晓丽
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】2006(36)2
【摘要】图集总结和提炼了我国近十多年来在钢与混凝土组合楼盖结构设计与施工方面的成熟技术和经验，符合国家相关技术标准的规定，解决了钢与混凝土组合结构的连接与构造，对组合楼（屋）盖结构构件及其连接的设计与施工具有指导作用。
适用于一般工业与民用建筑中正常环境下不直接承受动力荷载的钢与混凝土组合楼（屋）盖结构构件及其连接的设计与构造。
图集包括组合梁和组合板的设计与构造两大部分，第一部分包括钢-混凝土（简支、连续）组合梁构造；组合梁与钢筋混凝土筒或墙、钢柱、钢骨钢筋混凝土柱的连接构造；
【总页数】1页(P63-63)
【关键词】钢-混凝土;结构构造;钢筋混凝土柱;结构设计;连接构造;结构构件;组合梁;成熟技术;组合楼盖;技术标准
【作者】唐晓丽
【作者单位】中国建筑标准设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TU398.9;TS933.21
【相关文献】
1.三角形截面曲线钢管桁架结构的八个节点设计与构造处理简介——深圳机场1号候机楼钢屋盖设计中的几个节点介绍 [J], 隋庆海;韩晓辉;申豫斌
2.钢桁架-混凝土板组合屋盖结构静力特性研究 [J], 唐蓉琴;黄勇
3.“百年前”我国西洋建筑中几例楼屋盖结构构造简介 [J], 农萍
4.北京大兴国际机场航站楼核心区超大平面复杂空间曲面钢网格结构屋盖综合施工技术 [J], 张晋勋;李建华;段先军;刘宇飞;樊健生;雷素素;李海兵
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钢-混凝土组合结构设计规程
其质量应分别符合gbj10787gb70088和gb1591的技术要83组合梁承载力计算831计算原则按考虑全截面塑性发展进行组合梁截面承载力计算时钢梁及连续组合梁所配负钢筋的抗拉强度塑性设计值应分别按gbj1788及gbj1089中相应钢材强度设计值乘以折减系数09后采用
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、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。
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M be xf c y
式中
（3-8-2）
x ――组合梁截面塑性中和轴至混凝土翼缘板顶面的距离，应按下式计算： Af （3-8-3） x be f c
M ――正弯矩设计值； A ――钢梁的截面面积； y ――钢梁截面应力的合力至混凝土受压区截面应力的合力间的距离；
f ――钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值。取值见表 3-2-1；
――刚度折减系数。
3.刚度折减系数 按下式计算（当 0 时，取 0 ） ；
0.4 ( jl ) 2
3
(3-8-13)
36Ed c pA0 ns khl 2
n s kA1 EI 0 p
(mm) 1
(3-8-14)
j 0.81
(3-8-15)
图 3-8-2
组合梁钢筋砼翼板的有效宽度
混凝土翼板的有效宽度 be 可按下式计算（图 3-8-2） 。
be b0 b1 b2 (注意： 与高层钢规的的公式有所不同， 参见下图) （3-8-1）
式中
b0 ――板托顶部宽度： 当板托倾角α <45°时， 应按α ＝45°计算板托顶部的宽度；
当无板托时，则取钢梁上翼缘的宽度；
c x nr NV /(be f c )
(3-8-8) (3-8-9) (3-8-10)
Ac ( Af nr N vc ) /(2 f )
M u ,r nr N vc y1 0.5( Af nr N vc ) y 2
式中
M u ,r ――部分抗剪连接时组合梁截面抗弯承载力；
nr ――部分抗剪连接时一个剪跨区的抗剪连接件数目；
图 3-8-1 钢与混凝土组合结构的常用形式
（二）组合结构的特点 1．组合结构中钢和混凝土均充分发挥了其材料优点，形成优势互补。如在压型钢板与 （钢筋）混凝土组合楼板中，压型钢板布置在构件的受拉区，既发挥了钢材高抗拉强度，又 可作为施工用模板， 而混凝土则集中在受压区， 且形成较大的板面刚度及较好的防水和防火 性能；对钢骨（型钢）钢筋混凝土构件而言，型钢发挥其高强度优点以减小构件截面，利于 建筑内部使用，而周边的钢筋混凝土除了本身的强度作用外还可对钢骨起到防火、防锈、防 撞的保护作用； 钢管混凝土柱的钢管除本身具有抗压能力外还能对混凝土起到约束作用， 从 而提高混凝土的抗压强度。 与钢结构相比， 组合结构节省钢材， 刚度大， 稳定性好， 且具有较强的防锈和耐火能力； 与钢筋混凝土结构相比，组合结构构件体积小，自重轻，抗震性能好，施工速度快。 2．形成组合结构的基本条件是两种材料通过粘结力和机械咬合力作用能够形成整体， 变形协调，共同工作。所以组合结构中抗剪连接件设计、制作占了相当重要的地位。 3．组合结构的设计与施工条件有直接关系，例如组合梁或组合板若在施工时适当增设 临时支撑，可以不考虑钢构件在施工时的受力，只需按使用状态设计，且挠度可以减小。若 不设临时支撑， 组合结构的钢构件还要承受未硬结混凝土的重力及其它施工荷载， 按一般受 弯钢梁计算其强度、刚度整体稳定和局部稳定。
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(5)在强度和变形满足的条件下，组合梁交界面上抗剪连接件的纵向水平抗剪能力不能 保证最大弯矩截面上抗弯承载力充分发挥时（由于构造原因不能配足纵向抗剪连接件） ，可 以按照部分抗剪连接进行设计。 用压型钢板做混凝土底模的组合梁， 亦宜按照部分抗剪连接 组合梁设计。部分抗剪连接限用于跨度不超过 20m 的等截面组合梁。 （规范第 11.1.5 条） (6)考虑全截面塑性发展进行组合梁的强度计算时，钢梁钢材的强度设计值 f 应按本章 第二节的规定采用，当组成板件的厚度不同时，可统一取用较厚板件的强度设计值。组合梁 负弯矩区段所配负弯矩钢筋的强度设计值按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 的有关规定采用。 连续组合梁采用弹性分析计算内力时， 考虑塑性发展的内力调幅系数不宜 超过 15%。 （规范第 11.1.6 条） (7)组合梁中钢梁的受压区，其板件的宽厚比应满足按塑性设计时对截面板件宽厚比的 要求。 （规范第 11.1.6 条） (8)用塑性设计法计算组合梁强度时，在下列部位可不考虑弯矩与剪力的相互影响。 ① 受正弯矩的组合梁截面； ② Ast f st 0.15 Af 的受负弯矩的组合梁截面。 2．组合梁钢筋混凝土翼板有效宽度的确定。 （规范第 11.1.2 条）
； N vc ――每个抗剪连接件的纵向抗剪承载力。
图 3-8-5 部分抗剪连接组合梁计算图
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c 5． 部分抗剪连接组合梁在负弯矩作用区段的抗弯强度则按 n Nv 和 Ast f st 两者中的较小
值计算。 （规范第 11.2.2 条） 6．组合梁截面上的全部剪力 V，假定仅由钢梁腹板承受，则可按普通实腹梁的腹板受 剪计算公式验算其剪应力。 （规范第 11.2.3 条）
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本节根据《钢结构设计规范》 （GB50017-2003）的相关内容，主要介绍了钢与混凝土组 合梁的设计和构造。
二、钢与混凝土组合梁的设计与构造（钢规内容）
（一）钢与混凝土组合梁的构成 钢与混凝土组合梁是由钢筋混凝土翼板、 钢梁、 板托、 抗剪连接件组成的整体抗弯构件, 见图 3-8-1（c） 。 1．钢筋混凝土翼板：组合梁的翼板可用现浇混凝土板，也可用混凝土叠合板或压型钢 板混凝土组合板，其中混凝土板应按国家标准《混凝土结构设计规范》 （GB50010）的规定 进行设计。翼板在组合梁的上部，主要用作组合梁的受压翼缘，亦对钢梁上翼缘产生侧向约 束，从而保证钢梁的整体稳定。 2．钢梁：为充分发挥钢材的受拉作用，钢梁设在组合梁的受拉区，且较多做成上翼缘 较小、下翼缘较大的工字形梁。钢梁的上翼缘借助板托（有时可以不需要板托）支承钢筋混 凝土翼板，并固定抗剪连接件。 3．板托：是钢筋混凝土翼板与钢梁上翼缘之间承接部分，设置板托可以减小钢梁的高 度，提升组合梁截面中和轴的位置，使钢梁全部受拉，充分利用钢和混凝土材料性能。 4．抗剪连接件：其作用是将翼板与钢梁连成一体，承受两者之间的纵向剪力，防止相 对错动的发生。抗剪连接件一般为栓钉、短型钢（角钢、槽钢）或弯起钢筋。 （二）钢与混凝土组合梁的设计 1．组合梁截面设计按如下原则： (1)组合梁（简支梁或连续梁）不承受直接动力荷载作用。 （规范第 11.1.1 条，对直接动 力荷载作用的梁试验研究有限） (2)以翼缘有效宽度全截面和钢梁全截面塑性发展为极限状态（混凝土受拉区开裂退出 工作，受压区应力全部达到抗压强度 fc。钢材无论受压还是受拉，应力均达到设计强度值， 对承受直接动力荷载作用的组合梁或其中钢梁的板件宽厚比不满足塑性设计要求时， 应按弹 性设计） 。 (3)组合梁（含部分抗剪连接组合梁和钢梁与组合板构成的组合梁）的挠度应按弹性方 法进行计算，并应考虑混凝土翼板和钢梁之间的滑移效应对组合梁的抗弯刚度进行折减。 对于连续组合梁，在距中间支座两侧各 0.15l（l 为梁的跨度）范围内，不计受拉区混凝 土对刚度的影响，但应计入翼板有效宽度 be 范围内配置的纵向钢筋的作用，其余区段仍取 折减刚度， 除按此验算其挠度外， 尚应按现行的国家标准 《混凝土结构设计规范》 （GB50010） 的规定验算负弯矩区段混凝土最大裂缝宽度 wmax。 在组合梁的强度、挠度和裂缝计算中，可不考虑板托截面。 组合梁尚应按有关规定进行混凝土翼板的纵向抗剪验算。 (4)组合梁施工时，若钢梁下无临时支承，则混凝土硬结前的材料重量和施工荷载应由 钢梁承受，钢梁应计算其强度、稳定性和变形。施工完成后的使用阶段，组合梁承受的续加 荷载产生的变形应与施工阶段钢梁的变形相叠加。 （规范第 11.1.1 条）二阶段设计
(3-8-6) (3-8-7)
M ――负弯矩设计值；
S1、S2 ――钢梁塑性中和轴（平分钢梁截面积的轴线）以上和以下截面对该轴的面
积矩；
Ast ――负弯矩区混凝土翼板有效宽度范围内的纵向钢筋截面面积； f st ――钢筋抗拉强度设计值； y 3 ――纵向钢筋截面形心至组合梁塑性中和轴的距离；
当组合梁塑性中和轴在钢梁腹 y4 ――组合梁塑性中和轴至钢梁塑性中和轴的距离。 板内时，取 y 4 Ast f st /(2t w f ) ；当该中和轴在钢梁翼缘内时，可取 y4 等于钢梁塑性中和 轴至腹板上边缘的距离。 4．部分抗剪连接组合梁在正弯矩区段（规范第 11.2.2 条）的抗弯强度按下列公式计算 （图 3-8-5） ：
Ac 0.5 A be hc1 f c / f
（3-8-5）
y1 ――钢梁受拉区截面形心至混凝土翼板受压区截面形心的距离； y2 ――钢梁受拉区截面形心至钢梁受压区截面形心的距离。
（2）负弯矩作用区段（图 3-8-4）
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图 3-8-4 负弯矩作用时组合梁截面及应力图形
M M s Ast f st ( y3 y 4 / 2) M s ( S1 S 2 ) f
第八节 钢与混凝土组合结构
一、组合结构类型与特点
（一）组合结构的常用形式 组合结构一般指由钢与混凝土两种材料根据各自的特点， 按一定的方式组合而成的的 共同抵抗作用的结构或构件。常用的有（见图 3-8-1） ： 1． 压型钢板与（钢筋）混凝土组合楼板； 2． 钢骨（型钢）混凝土梁、柱； 3． 钢与钢筋混凝土组合梁； 4． 钢管混凝土等。
b1 、 b2 ――梁外侧和内侧的翼缘计
算宽度， 各取梁跨度 L 的 1/6 和翼缘板厚度 hc1 的 6 倍中较小值。此外 b1 尚不应超过翼板实际 外伸宽度 S1 ； b2 不应超过相邻梁板托间净距 S0 的 1/2。当为中间梁时，式（3-8-1）中的 b1 ＝ b2 。
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图 3-8-2 中，hc1 为混凝土翼板的厚度，当采用压型钢板混凝土组合板时，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时， 压型钢板混 凝土组合板的翼板厚度 hc1 可取有肋处板的总厚度；hc 2 为板托高度， 当无板托时，hc 2 0 . 3．完全抗剪连接组合梁的抗弯强度计算（规范第 11.2.1 条） （1）正弯矩作用区段 组合梁受弯时其塑性中和轴可能在混凝土翼板内或在钢梁截面内， 应分别计算其抗弯强 度。 ① 塑性中和轴在钢筋混凝土翼板内（图 3-8-3a）的组合梁，即 Af be hc1 f c 时：