浅谈组合梁在工程实践中应用

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1、浅谈组合梁在工程实践中应用　　摘要：本文通过对某工程设计实践中钢-混凝土组合梁（以下简称组合梁）和非组合梁的比较分析，引申出对组合梁在工程实践中的应用探讨，给出了组合梁在工程实践应用中的建议，以期为类似结构设计提供参考。关键词：组合梁；实践应用中图分类号：TU198文献标识码：A文章编号：引言:近年来的工程实践证明，钢与混凝土组合结构兼具钢结构和混凝土结构的优点，具有显著的技术经济效益和社会效益，适合我国的基本建设的国情，它将成为建筑结构体系的重要发展方向之一。组合梁作为组合结构的一种，具有良好的施工及使用

2、性能，在工程中的应用越来越广泛。本文从一具体的设计实例出发,简要比较了组合梁和非组合梁的设计成果,通过比较结果可以直观的反映出组合梁优越的结构性能。1.工程概述5某商业会所,地下一层,地上三层,采用框架结构体系。该建筑地上二层局部开间较大，为控制楼层净高以及满足建筑使用功能要求，结构楼板采用钢梁及钢板-混凝土组合楼盖结构体系，布置平面见下图一。本工程采用SATWE计算程序计算，计算过程中分别采用组合梁和非组合梁的计算模式。非组合梁计算时，钢梁截面取HN900x300x16x28，计算满足，计算结果见下图二；

3、组合梁计算时，钢梁截面取H600x300x12x18，计算满足，且有较大富余，计算结果见下图三。2.组合梁优越的结构性能和主要缺陷通过对以上计算结果进行比较，可以很直观的反映出组合梁可以大大减小主梁截面，具有非常明显的经济优越性。其实，组合梁优越的结构性能远远不仅如此。通过大量的工程实践证明，组合梁主要优点如下：2.1节约钢材，降低工程造价。组合梁截面中混凝土受压，钢梁受拉，充分发挥材料性能，承载力高。承载力相同时，比非组合梁节约钢材达15%~25%。2.2有利于控制施工质量和提高施工速度。在一般的建筑工程

4、中，组合梁中的钢梁部分都是在工厂加工，在现场进行拼装，因而施工质量可以得到控制。同时，可以利用钢梁的刚度和承载力承担悬挂模板、混凝土板和施工荷载，无需设置支撑，不仅方便了施工，而且提高了施工速度。52.3混凝土板参加梁的工作，梁的刚度增大。楼盖结构的刚度要求相同时，采用组合梁可比非组合梁减小截面高度25%~30%。组合梁用于高层建筑，不仅降低楼层结构的高度，而且显著的减轻地基的荷载。另外在许多改建和扩建工程中，由于采用了组合梁结构方案，使净空高度受限制的问题得到了圆满的解决。2.4组合梁的翼缘板较宽大，提高

5、了钢梁的侧向刚度。组合吊车梁的混凝土翼缘板可以扩大吊车轮压在钢梁上的分布长度，改善钢梁受压区的受力状态，增强抗疲劳性能。2.5组合梁由于它的整体性能和抗剪性能好，表现出良好的耐振性能，抗震性能好。对于某些承受竖向低频振动荷载的大垮平台等结构，采用组合梁结构，有效的提高了结构的刚度，增加梁的自重频率，可以避开发生共振的频率区。另外，组合梁中的钢梁是主要受力部分，其延性非常好，故而有很好的消能耗能能力，抗震性能好。2.6在钢梁上便于焊接托架或牛腿，供支撑室内管线用，不需埋设预埋件。当然，组合梁在实际应用中也有缺

6、陷。组合梁的缺陷主要表现在防火性能较差，维护费用较高，并需要采取一定的措施来克服连续组合梁开裂的问题。和钢结构一样，钢材在温度高于500摄氏度时，强度几乎为零，所以需要在其表面涂上防火漆，而在后期的使用中也要防止锈蚀，所以维护费用较高。另外，在连续梁的负弯矩区，混凝土受拉而开裂，不利于防水，需要通过施加预应力等措施来减小这一影响。3.组合梁的抗剪连接件通过《钢结构设计规范》中对组合梁的定义可以看出，5组合梁中的钢梁和混凝土翼缘板是通过抗剪连接件连接组成，抗剪连接件是组合梁中的重要组成部分。抗剪连接件的主要作

7、用有两个：3.1承受钢筋混凝土翼缘板与钢梁之间的纵向剪力。由于仅仅依靠钢梁和钢筋混凝土翼缘板交接面上提供的粘结力、摩擦力等无法保证两者共同变形，因此需要设置抗剪连接件来保证它们共同参与承担荷载，充分利用材料。3.2抵抗混凝土翼缘板与钢梁的掀起作用。由于混凝土翼缘板和钢梁两者的刚度相差较大，在梁承受横向荷载时，两者有相互分离的趋势，因而连接件此时还要提供抗拔力，阻止两者的分离。组合梁的抗剪连接件种类很多，根据其抗滑移的特性，分为两大类：一是柔性抗剪连接件，如直径d≤22mm的圆柱头栓钉、槽钢、弯起钢筋等；二是

8、刚性抗剪连接件，如加肋角钢、焊环筋的方刚等。目前在我国使用较广泛的是圆柱头栓钉。5抗剪连接件对组合梁的影响不仅在于其种类，还在于其不同的布置方式和数量。抗剪连接件的布置方式是指其沿着梁长的分布情况，而数量是指其在梁上的总数。布置方式中均匀分布和三角形分布较为常用，对于完全剪力连接组合梁，由荷载形式决定其布置方式，但部分剪力连接组合梁却不能按照类似的方法处理；连接件数量一般由计算公式确定，但为了使组合梁更好的发挥作