钢与混凝土组合结构课件.pptx

鋼與混凝土組合結構 ;第一章—緒論;1.壓型鋼板與混凝土組合板 在壓成各種形式的凹凸肋與各種形式槽紋的鋼板上澆注混凝土而製成的組合板，依靠凹凸肋及不同的槽紋使鋼板與混凝土組合在一起。 在與混凝土共同工作性能較差的壓型鋼板上可焊接附加鋼筋或栓釘，以保證鋼材與混凝土的完全組合作用。 特點：利用混凝土造價低、抗壓強度高、剛度大等特點作為板的受壓區，而受拉性能好的鋼材放在受拉區，代替板中受拉鋼筋，使得兩種材料合理受力，各得其所，都能發揮各自的優點。其突出的優點還在於壓型鋼板在施工時先行安裝，可作為澆注混凝土的範本及施工平臺。;壓型鋼板與混凝土組合板的形式;2.鋼與混凝土組合梁 將鋼樑與混凝土板組合在一起形成組合梁。混凝土板可以是現澆混凝土板，也可以是預製混凝土板、壓型鋼板混凝土組合板或預應力混凝土板。鋼樑可以用軋製或焊接鋼樑。 鋼樑形式有工字鋼、槽鋼或箱形鋼樑。混凝土板與鋼樑之間用剪切連接件連接，使混凝土板作為梁的翼緣與鋼樑組合在一起，整體共同作用形成組合T形梁。 特點：使混凝土受壓，鋼樑主要是受拉與受剪，受力合理強度與剛度顯著提高，充分利用了混凝土的有利作用。並且由於側向剛度大的混凝土板與鋼樑組合連接在一起，很大程度上比避免了鋼結構容易發生整體失穩與局部失穩的弱點。;帶板托的組合梁;3.型鋼混凝土結構 型鋼混凝土結構是在混凝土中主要配置軋製或焊制型鋼。 特點：在混凝土中配置的是型鋼，這些型鋼可以是軋製的也可以是焊接的。一般在大型建築中經常配置焊接型鋼，可以根據構件截面大小、受力特點，考慮到受力的合理性，靈活的選擇焊接型鋼各個板件寬度與厚度。型鋼混凝土結構不僅強度、剛度明顯增加，而且延性獲得很大的提高，從而成為一種抗震性能很好的結構，所有尤其適用於地震區。比起鋼結構建築，採用型鋼混凝土結構節省了大量鋼材，降低了造價，而且避免了鋼結構建築防銹、防腐蝕、防火性能差，需要經常性維護等弱點。;型鋼混凝土構件截面形式;4.鋼管混凝土柱 鋼管混凝土柱可分為（圓）鋼管混凝土柱和方鋼管混凝土柱。一般在鋼管中澆注混凝土，並不另配鋼筋。 （1）圓鋼管混凝土柱的特點：利用鋼管約束混凝土，將混凝土由單向受壓轉變為三向受壓。鋼管混凝土結構充分發揮混凝土和鋼材各自的優點，避免了鋼材特別是薄壁鋼材容易失穩的缺點，所以受力合理，大大節省材料由於其是圓形截面，而且斷面高度較小，所以在受彎矩作用時顯然並無優越可言，而且是不利的，因此常常將其作為高層建築中的下麵數層的柱是最合適的。圓鋼管混凝土結構的最大弱點是圓形截面的柱與矩形截面的梁連接比較複雜，是推廣圓鋼管混凝土結構的一大障礙。;圓鋼管混凝土; (2)方鋼管混凝土柱的特點：克服了圓鋼管混凝土柱的一些缺點。可以用作偏心受壓柱，房屋的外觀較好；連接面為平面，節點構造比較簡單；方鋼管構成封閉截面，自身剛度較大；由於鋼材都分佈於截面外邊，抗彎承載力較高；鋼板為連續配置，提高了對混凝土的約束作用，故構件的延性比鋼筋混凝土結構明顯提高；省去範本，方便施工。;鋼管混凝土節點形式;圓空夾層鋼管混凝土截面形式;1.2 組合結構的發展與應用 由於組合結構的一系列優點，所以歐美國家及日本等國在20世紀初即開始應用。 壓型鋼板混凝土組合樓板開始應用於歐美國家。組合板的設計計算的關鍵問題是解決壓型鋼板與混凝土的組合剪切計算。美國的Porter 和Ekberg教授等首先在實驗的基礎上，提出了組合面縱向剪切承載能力的計算方法，使得組合板的設計計算理論推進一步，並逐步推廣到世界其他國家。冶金部建築研究總院在對大量國產壓型鋼板組合板實驗研究的基礎上，提出了我國自己的計算公式。 ; 我國從20世紀50年代開始，首先在橋樑結構中應用了組合梁，並進行過少量實驗。組合梁的計算與應用中的一個關鍵問題是連接問題。美國、英國等首先用推出實驗得出剪切連接件強度計算公式，並納入英國規範CP110；我國的鄭州工學院、哈爾濱建工學院、清華大學等先後開展了研究工作。《鋼結構設計規範》(GBJ17-88)首次將組合梁的設計方法納入規範。 關於型鋼混凝土結構的計算理論，國際上主要有三種類型：①歐美的計算理論基於鋼結構的計算方法，考慮混凝土的作用，在實驗基礎上將實驗曲線進行修正，突出反映在組合柱的計算上。②前蘇聯關於型鋼混凝土結構的計算理論是基於鋼筋混凝土結構的計算方法，認為型鋼與混凝土是完全共同作用的，因此實驗證明前蘇聯計算方法在某些方面偏於不安全。③第三種類型是日本建立在疊加理論基礎上的方法，認為型鋼混凝土結構的承載能力是型鋼與混凝土兩者承載力的疊加。比較證明，日本的計算方法偏於安全。 ; 我國在型鋼混凝土結構方面的研究與應用始於20世紀80年代初。西安建築科技大學、冶金部建築研究總院等科研