©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net科技综述钢与混凝土组合结构综述Ξ潘继文马山积摘要:本文介绍了钢与混凝土组合结构的连接,并分别介绍了压型钢板与混凝土组合板、钢与混凝土组合梁、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构各自的特性和构造要求,可供设计和研究人员参考。关键词:压型钢板钢与混凝土板组合梁型钢混凝土结构钢管混凝土结构1概述组合结构(Compositestructures)有时称作混合结构(Mixedstructures),两者又统称为复合结构(Hybridstructures)。组合结构的定义有不同的描述,在土木工程范围内组合结构应该是由两种或两种以上结构材料组成,并且材料之间能以某种方式有效传递内力,以整体的形式产生抗力的结构。这里不包括虽由两种或两种以上结构材料组成,但却是各自单独发挥作用、简单叠加、单独承受荷载的结构。《钢与混凝土组合结构》主要叙述钢与混凝土组合而成的组合结构,不包括一般钢筋混凝土结构。50多年来组合结构的研究与应用得到迅速发展,至今已成为一种公认的新的结构体系。其与传统的四大结构,既钢结构、木结构、砌体结构和钢筋混凝土结构并列,并扩展成为五大结构。在土木工程中采用的组合结构主要有:压型钢板与混凝土组合板、钢与混凝土板组合在一起的组合梁、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构和外包钢混凝土结构等五大类。组合结构充分发挥了钢材与混凝土各自的自身特点和优势,取长补短,组合结构在强度、刚度和延性等方面都比一般的钢筋混凝土结构要好,同时还方便施工,因此组合结构具有广阔的发展前景。2剪切连接组合结构是由两种材料共同工作,两种不同性能的材料组合成一体,发挥各自的长处,其关键在于“组合”。只有将两种不同性能的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。连接必须能有效的传递混凝土与钢材之间的剪力,同时能有效抵抗使两者分离的“掀起力”,—1—科技综述电器工厂设计Ξ作者简介:潘继文,男,中机工程(西安)第二建筑设计咨询有限公司,高级工程师。马山积,男,中机工程(西安)第二建筑设计咨讲有限公司,工程师。西安710054©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net才能使混凝土与钢材组合成整体,共同工作。剪切连接件的形式可以分为两大类:即柔性连接件(带头栓钉、斜钢筋、环形钢筋以及带直角弯钩的短钢筋等)和刚性连接件(块式连接件)。211连接方式组合构件中混凝土与钢的连接应视构件的形式与受力性能采取不同的方式,但应力求连接构造简单、传力直接、施工方便。例如对于混凝土与压型钢板组合板,主要是依靠在压型钢板上压制凹凸的纵肋与槽纹起到混凝土与压型钢板的连接作用。压型钢板的纵肋,不仅能增强粘结作用,而且能提高板材的局部刚度。混凝土与压型钢板的界面上具有足够的抗纵向剪切能力是组合板具有完全的“组合效应”的关键。因此连接件的抗纵向剪切必须计算;剪力连接件的抗拔能力计算比较复杂,而且一般构件“掀起力”较纵向剪力小的多,所以除特殊要求的构件外,组合板的抗拔力主要靠压型钢板压制的花纹形式及构造措施来保证,如设附加横向钢筋来保证,则不进行计算。对于混凝土板与钢梁组成的组合梁,最普遍的是用焊于钢梁上的带头栓钉连接,组合梁中的剪力连接件的数量及排列都应进行计算;对于钢管混凝土,其主要适用于轴心受压构件以及小偏心受压构件,他们的特点是以承受轴向力尤其是轴向压力为主,因此在钢管混凝土中没有必要设置任何连接件。3压型钢板与混凝土组合楼板压型钢板与混凝土组合楼板是20世纪60年代前后兴起的一种新型组合结构。最初在欧美和日本等国应用,近20年来我国也大量应用于工业与民用建筑中。它既可用作楼面也可作屋面;既可用于工业建筑,也可用于民用建筑与公共建筑。尤其在高层建筑中大量使用。压型钢板按其在组合楼板中的作用可分为三类:第一类,以压型钢板作为楼板的主要承重构件,混凝土只是作为楼板的面层以形成平整的表面及起到分布荷载的作用;第二类,压型钢板只作为浇筑混凝土的永久性模板,并作为施工时的操作平台;第三类考虑组合作用的压型钢板混凝土...
