文档介绍：钢和混凝土组合结构-正文
    
钢部件和混凝土或钢筋混凝土部件组合成为整体而共同工作的一种结构,兼具钢结构和钢筋混凝土结构的一些特性。可用于多层和高层建筑中的楼面梁、桁架、板、柱,屋盖结构中的屋面板、梁、桁架,厂房中的柱及工作平台梁、板以及桥梁,在中国还用于厂房中的吊车梁。钢和混凝土组合结构有组合梁、组合板、组合桁架和组合柱四大类。
组合梁  由钢梁、连接件和钢筋混凝土板组成,常用形式见图1。组合梁的上翼缘有截面面积较大的钢筋混凝土板承受压力,致使钢梁上翼缘截面减小,从而节约钢材,钢梁下翼缘则承受拉力,这是组合梁的受力特点。组合梁的钢梁,可用热轧成型的工字钢(图1a);或在工字形的下翼缘焊一块钢板,不设上翼缘板而将连接件焊在钢梁腹板两侧(图1b)荷载较大时,则采用焊接上下不对称工字形截面(图1c)或箱形截面(图1d);为了节约钢材,便于穿越管道,有时也采用蜂窝梁(见钢梁)。
蜂窝梁是由工字钢(H型钢)经切割、焊接而成的空腹梁。蜂窝梁的截面高度h与原梁截面高度H之比称为扩张比,~,。由于扩张后增大了截面惯性矩和截面模量,提高了梁的抗弯强度和刚度,使梁可以应用于更大的跨度,承受更大的荷载。蜂窝梁腹板的孔洞既美观又便于布设设备管线,这对高层建筑甚为有利,可以避免管道从梁下穿过所带来层高的增加。与实腹梁相比,蜂窝梁自重轻、承载能力高;与组合桁架相比,其建筑构造简单,防腐性能好。据国外资料介绍,以蜂窝梁代替实腹梁能节省钢材25%~50%,节省油漆和运输安装费用15%~%。因为蜂窝梁有着许多其他受弯构件所不具备的优点,
自20世纪初首次被用于工程以来,随着轧制宽翼缘钢材的出现,蜂窝梁已日渐广泛地被应用于桥梁、厂房、办公楼、轮船及吊车桥架等工程中。
钢和混凝土组合结构
组合梁目前大多采用弹性设计,其工作方式随施工方法的不同而不同。最简单的情况是钢梁先安放在支座上,作为以后灌筑钢筋混凝土板的承重结构。当混凝土未达到设计强度之前,钢梁承受它本身自重、施工活荷载、模板重量以及在其上灌筑钢筋混凝土板的自重。当混凝土达到设计强度后,新增的恒载(如找平层)以及作用于楼面的活荷载(见荷载),全部由组合梁承受。
连接件也称剪力件,它保证钢梁与钢筋混凝土板成为整体而共同工作。连接件的形式较多,基本上分成用钢筋制作的柔性连接件(图1a),和用带加劲肋的角钢制作的刚性连接件(图1c)。带头栓钉作连接件施工速度快、质量好,使用较为普遍;此外,也有用摩擦型高强螺栓传递预制钢筋混凝土板与钢梁之间的剪力;这两种连接件,一般也属于柔性连接件。
组合梁已有约60年的历史,在50年代获得广泛的应用。中国自50年代开始研究,首先用在铁路桥梁上,此后在房屋建筑上也逐渐采用。
组合板  在压型钢板上先焊接连接件,后灌筑钢筋混凝土板而形成组合板结构。连接件采用带头栓钉或钢筋。
在混凝土未达到设计强度之前,施工活荷载、钢筋混凝土板及压型钢板自重,由压型钢板单独承受。当混凝土达到设计强度后,组合板上的找平层、活荷载等荷载,全部由组合板承受。组合板除需验算强度及挠度外,还需验算颤动。
压型钢板在组合板结构中起着双重作用,在施工阶段作为模板;在使用阶段作为抗拉主钢筋抵抗作用于组合板底面的正弯矩,还可利用压型钢板的波纹间的槽