钢与混凝土组合结构浅谈

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1、—、组合结构概述钢与混凝十组合结构依据钢材形式与配钢方式不同分为压型钢板与混凝十组合楼板、钢与混凝土组合梁、劲性钢筋混凝土、钢管混凝土和外包钢混凝土等多种形式。压型钢板与混凝土组合楼板是在床成各种形式的凹凸肋与各种形式的槽纹的钢板上浇注混凝土而制成的组合板。钢与混凝土组合梁是将钢梁与扯板组合在一起而形成的。劲性钢筋混凝土是在混凝土中主要配置压制或焊接型钢而成。钢管混凝土是在钢管中填充混凝土而成的，混凝土与钢管协同受。外包钢混凝土是在混凝土四角配以角钢形成的一种结构。二、组合结构的应用国内采用此技术的工程现在还是比较多了，如深圳的地王大厦、赛格广场等超高层建筑。三、压型钢板与混凝

2、土组合楼板的研究与应用压型钢板与混凝土组合楼板兴起于20世纪九十年代，开始仅作为楼板的永久性模板。我国自二十世纪八十年代以來逐步推广，主要在北京长富宫中心、京城大厦、香格里拉饭店,上海的锦江饭店、静安饭店，深圳的发展中心大厦、深圳大学，沈阳沈海热电厂的平台等得到应用。由于此种结构的人量使用，带动了相关理论的研究。(-)压型钢板的形式(1)闭口形槽口的压型钢板；(2)开口形槽口压型钢板，在其腹板翼缘上轧制凹凸槽纹(3)开口形槽口压型钢板，在具翼缘上另焊附加钢筋(1)支撑在钢梁上的压型钢板(见图一)目前国内外生产的压型钢板形式见图二图2・1压型钢仮与混凝土的组合连接常见国内外压型钢

3、板形式规格EZ50-90060012J5175U20070EZ50^002EV50EZ75-9006906(.)(.)TSo386204.7]115]1KS

4、115[185

5、H5

6、900125175]125]1756111荷丄125]175]125

7、9012?600175125120EUAEZ75-60020甘58200120.9()90上1帀6()014?HEUAB01_150]2006005814220060011288142200112118142690图2・3国外生产的主耍板型图2.4国产压型钢板主要板型（二）压型钢板受压翼缘的冇效宽度压型钢板翼缘横截面上的纵向应力并非

8、均匀分布，这对于薄钢板来说尤为突出。在于腹板交界处应力最大，距腹板越远应力越小，呈曲线递减。在实际计算中常把翼缘的应力分布简化成在有效宽度上的均布应力。（a）在全宽上的实际应力分布（b）在等效宽度上的假定应力分布图2.5有效宽度的概念三）压型钢板少栓组合板的破坏模式及计算原理组合板的破坏模式可分为：（1）弯曲破坏；（2）纵向水平剪切粘结破坏；（3）沿斜截而剪切破坏；（4）组合板局部冲切破坏（如图）3

9、图6组合板的破坏模式1＞弯曲破坏如果压型钢板与混凝土之间连接可靠，即在完全剪切粘结情况卜发牛弯Illi破坏。发牛弯曲破坏的优点（1）延性破坏，可加固；（2）避免局部破坏影响整体，充

10、分发挥材性。与一般钢筋混凝土板类似，根据组合板中受拉钢材包括压型钢板与受拉钢筋的含钢率多少可能发生少筋、超筋与适筋破坏的情况。（1）少筋破坏受拉压型钢板及钢筋全截面屈服并发生撕裂破坏；（2）超筋破坏最大弯矩截血受压区混凝土被压碎；（3）适筋破坏始于受拉区压型钢板及受拉钢筋，终于受压区混凝土被压碎（见上图）。（2）纵向水平剪切粘结破坏1）产生原因：碇与压型钢板的界面抗剪切粘结滑移强度不足，使两者界面成为组合板薄弱环廿。在组合板尚未达到极限弯矩以前，界面丧失抗剪切粘结能力，产牛过大的滑移，失去了组合作用。2）破坏特征在靠近支座附近的集中荷载作用处轮出现斜裂纹；压型钢板与栓产生较大的

11、纵向滑移；组介板的磴和混凝土将被各个击破。（3）其他破坏形式当组合板的高跨比很大，荷载较大，尤其在集中荷载作用时，在支座最大剪力处易发生沿斜截面剪切破坏；当板较薄，在局部而积上作用有较人集中荷载时，I一‘―ii…—7—4————%>£y*<兮ars（b）超筋破坏庆〉A图2・7弯曲破坏应力应变分布四、钢与混凝土组合梁的研究打应用钢与混凝土组合梁山钢梁钢筋混凝土板以及两者之间的剪切联接件组成。工程中常采用不对称组合梁，主要有以下几种形式：（1）三块不同厚度与宽度的钢板焊接而成；（2）将人型工字钢割去宽厚的上翼缘加焊宽度较小的钢板（3）将工字钢沿腹板纵向割开然后将不同大小的半工

12、字钢对焊而成；（4）蜂窝梁（见下图）。(a)图3・2ZE字形及蜂窝形钢梁一）组合梁中的剪切联接件明切联接件的作用（D抵抗栓板与钢梁叠合面上的纵向剪力，使二者不能自由滑移;（2）抵抗使殓板与钢梁具有分离趋势的“掀起力”剪切联接件的形式：分为柔性联接件（带头栓钉、斜钢筋、环形钢筋、带直角弯钩的短钢筋）和刚性联接件（块式联接件）(0(£)(h)(i)0)（a）-栓钉连接件；（b）-福强缥栓连接件；（c）一方钢连接件；（d）-T形连接件；（e）-匚形连接件；（0-马蹄形连接件；（g）—钢筋连接件；（