钢混凝土组合梁的优势：带板托更省材料

1.钢-混凝土组合梁及截面形式

钢-混凝土组合梁是通过剪力连接件将钢梁与混凝土板连接起来而共同受力、变形协调的一种梁，广泛应用于工业与民用建筑工程及桥梁工程。其截面形式见图5-18。

图5-18　组合梁截面形式

（1）工字形钢梁。当跨度小、荷载小时，一般采用小型工字形钢梁[图5-18（a）]；当荷载较大时，根据组合梁的受力特点，可在工字形钢下翼缘加焊一块钢板条，形成不对称工字形截面[图5-18（b）]；当跨度较大时，也可采用焊接拼制的不对称工字形钢。工字形钢通常通过剪力连接件将钢梁与混凝土板连接起来，也可将工字形钢上翼缘埋入混凝土板中，而不需另加剪力连接件[图5-18（c）]。

（2）箱形钢梁。适用于公路和铁路桥梁及大跨重载大梁[图5-18（e）]。

（3）轻钢桁架梁及普通钢桁架梁。轻钢桁架采用角钢做上弦，圆钢做下弦及腹杆；普通钢桁架的各杆件采用双角钢或单角钢。桁架上弦采用剪力连接件与混凝土板连接[图5-18（f）]，或将桁架上弦节点伸入到混凝土板中作为桁架与混凝土板的连接件，这样可以减小弦杆型钢的截面尺寸。

（4）蜂窝式梁。将工字形钢沿腹板纵向割成锯齿形的两半，然后将凸出部分错开对齐焊接，形成腹部有六角形孔的蜂窝式梁[图5-18（g）]。蜂窝式梁不仅节省钢材，并使梁的承载力和刚度得到增加。

桁架梁和蜂窝式梁适用于跨度大而荷载较轻的多层建筑，而且梁是空腹的，布置设备管线不需要另占楼层空间。

带有混凝土板托的组合梁[图5-18（d）]增加了组合梁混凝土板与钢梁间的中心距，钢梁全截面基本处于受拉状态，使组合梁的抗弯能力和刚度增强，同时混凝土板托也增强了组合梁的抗剪能力。此外，与无板托的组合梁相比，带有混凝土板托的组合梁能节省更多钢材。

2.钢-混凝土组合梁的优点(www.xing528.com)

（1）组合梁截面，混凝土主要受压，钢梁受拉，充分发挥了混凝土优越的抗压性能和钢材优越的抗拉性能，增加了梁的承载力，比非组合梁节约钢材达15%～25%。

（2）混凝土板参加梁的工作，使截面高度增大，增加了梁的刚度。因此，对同样刚度要求的楼盖结构来说，组合梁比非组合梁减少截面高度26%～30%，自重减轻40%～60%。对于高层建筑，降低楼层结构高度，不仅可以节约竖向结构材料，而且可以大大减小地基荷载。

（3）组合梁具有较宽大的翼缘板，增强了钢梁的侧向刚度，防止侧向失稳。对于组合吊车梁，混凝土翼缘板可使吊车轮压在钢梁上的分布长度增加，从而改善了组合吊车梁受压区钢梁的受力状态，增加了抗疲劳性能。

（4）可以利用钢梁的刚度和承载力来承担悬挂模板、混凝土板及施工荷载，无须设置满堂脚手架，便于加快施工速度，使施工工期缩短1/3～1/2。

（5）与非组合梁相比，组合梁的防火性能和抗震性能更好。

（6）在钢梁上便于焊接托架或牛腿，供支撑室内所敷设的管线，而不必像混凝土梁那样埋设预埋件。

3.钢-混凝土组合梁的构造要求

钢-混凝土组合梁主要由钢梁、钢筋混凝土板和剪力连接件组成。

（1）钢梁。钢梁截面高度不应小于组合梁截面总高度的1/2.5（简支组合梁的高跨比为1/15～1/20，连续组合梁的高跨比为1/20～1/25）。另外，为了保证组合梁腹板的局部稳定，可按《水工混凝土结构设计规范》规定布置加劲肋。

（2）钢筋混凝土板。组合梁中的钢筋混凝土板可根据具体情况采用预制板或现浇板。预制混凝土板的强度等级可选C20～C40。现浇混凝土板的强度等级不低于C20。板的厚度一般采用100mm、120mm、140mm、160mm，对于承受荷载特别大的平台结构的混凝土板，厚度可采用180mm、200mm。混凝土板下部纵向钢筋在支座处不能截断，板中纵向钢筋不够长时可以搭接。在组合梁设计中一般不考虑板托截面的影响，但板托增加了组合截面高度，增强了组合梁抗弯和抗剪能力，便于连接件的布置，节约钢材，增加刚度和可靠度。因此，在组合梁设计中，宜优先采用带板托的组合梁。当采用混凝土板托时，板托的顶部宽度应不小于1.5dn（dn为板托高度），板托高度dn不大于1.5倍钢筋混凝土板厚度。

（3）剪力连接件。连接件顶面位置距板底部位钢筋不得小于30mm。当采用带板托的组合梁时，板托中横向钢筋距连接件顶面位置应不小于40mm。连接件上部混凝土保护层厚度不小于20mm。连接件的纵向间距不应大于600mm或4倍板厚。连接件底部周围的混凝土应浇捣密实。当处于边梁位置时，板中横向钢筋应在板边与相邻连接件之间完全锚固。连接件应采用焊接性能良好的材料制作，并保证与钢梁的焊接可靠。