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钢与混凝土组合结构的多种结构形式及其性能特点

摘要:组合结构的使用已经广泛,其中钢与混凝土的组合结构是最为常见的结构形式,

而且相当成熟,已经自成独立的结构体系。在我国,组合结构仍属新的结构形式,随着大量

建筑物的兴建,组合结构作为新兴结构得到越来越广泛的采用,应用前景越来越好。所以,

对钢与混凝土组合结构的结构形式及性能特点有一定的了解是很有必要的。本文就这些方面

对不同的组合结构形式展开介绍。

关键词:钢与混凝土组合结构,结构概念,特点

Abstract:Thecompositestructurehasbeenusedwidely,thensteelandconcrete

compositestructureisthemostcommontypeandquitemature,soithasbecomethe

independentstructuresystem.Inourcountry,thecombinationofstructureisstill

anewstructureformwiththeconstructionoflargenumberofbuildings,combination

structure,asanemergingstructure,willmoreandmorewidelyused,andthe

applicationprospectwillbebetter.Therefore,thecombinationofsteeland

concretestructionofdifferentstructureformwillbeintroduced.

Keywords:steelandconcretecompositestructure,designconcept,characteristics

1概述

组合结构是指由两种以上性质不同的材料组合成整体,并能共同工作的构件。组合结构体系

也将成为继传统的四大结构体系(钢结构、钢筋混凝土结构、木结构和砌体结构)以后的第

五大结构体系。因此,对组合结构有一个基本的了解是必不可少的。而钢与混凝土组合结构

是目前建筑业应用最为广泛的组合结构,在此,我们对钢与混凝土组合结构做一个简单的介

绍,了解其不同的结构形式以及特点。

钢与混凝土组合结构的主要类型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、方钢管混凝土结构以及钢与混凝土组合剪力墙结构等等。下面我们对不同

的结构类型做具体的介绍,了解它们的种类、特点、应用范围及基本的计算原理。

2压型钢板与混凝土组合板

2.1组合板的概念

压型钢板是将厚度为0.7~2mm的薄钢板压制成带凹凸肋及各种槽纹的波形板,在压型钢板上

浇筑混凝土,使其与压型钢板组合在一起,整体共同工作,形成组合板。2.2组合板的特点

及应用范围

组合办的特点是受压性能好,刚度大的混凝土主要分布在受压区,受拉区由压型钢板承受,

使不同性质的材料发挥出其各自的性能,受力合理。同时,由于压型钢板的工厂化,减少了

模板钢筋的制作、安装工作,使得组合板的施工速度快,加快了施工进度,从而得到建设者

的特别青睐。

组合板可以用作楼面板、屋面板与工业厂房中的操作平台板等,目前已广泛应用于高层、超

高层建筑当中。

2.3组合板的计算理论简介

组合板的计算是按照施工和使用两个阶段来设计计算的。在施工阶段,压型钢板作为浇筑混

凝土的底模,进行承载力计算和挠度计算,采用的是弹性设计方法,不考虑混凝土的抗弯刚

度,荷载的取值采用标准值;其中,承载力能力计算只需正截面满足要求,在变形计算中,

对于不满足变形要求的组合板,应采取加临时支撑等措施来减小该阶段压型钢板的变形。

在使用阶段,混凝土达到设计强度,应按照组合结构来计算,采用的是塑性设计方法,截面

刚度采用换算截面法,荷载取值应改为采用设计值;组合板的承载力计算包括正截面受弯计

算、斜截面受剪计算及交界面的纵向水平剪切粘结计算,另外需要注意的是,使用阶段的变

形计算应考虑两阶段的变形效应之和。

3组合梁

3.1组合梁的概念及组成

型钢作为梁的腹板、混凝土作为梁的翼缘组合在一起,共同工作构成T型或倒L型组合梁。

混凝土与型钢之间用剪切连接件可靠连接。

组合梁主要由钢梁、混凝土翼缘板和剪切连接件,一般还会设置板托,可以增大量截面。3.2

组合梁的特点及应用范围

同组合板,组合

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