： 14  钢与】混凝土组合梁 ！ ： 14.】1  一般》规定 》。 1—4.1.1  本章！规定适用于将钢梁】和混：凝土翼？缘板通过抗剪连【接，件连成整体》的钢-混凝土简【支，及连续组合梁 【 ？     所谓】。“适用于不》直，接承受动力荷—载”主要考虑本章】给出的？组合梁？。。设计方？法为塑性设计法不适！用于直接承受动力】荷载：的组合？梁，在已有研究》成果和工程》实践经验的基—础上本条给出了直】。接承受动力荷载组】合梁的设计》原则与不直接承【受动力荷《载的：组合梁相比在设【计方法上有两点不同！。一是需要进行疲【劳验算在本标准【。附录J中给出了【具体的验《算方法？主要：参考国？内试验结果和欧【洲组合结构》设计规范EC4De！si：gn：。 of co—mposit—e steel 】and？ ，con-《crete str！uctures的相！关，条文；二是》不能采用塑性方法进！行承载？。能力计算《应按照弹性理论进】行计算即采用换【算截面？法，验算荷？载效：应设计？值在组？合梁：截，面产生？的应力(包括正应】。力和剪应力等)小】于材料的设计强【。度此外弹性设—计方法还适用—于板件宽厚比不【符合塑性设计法要】求的组合梁 ！。    》 组合梁的翼缘板】可用现浇混》凝土板亦《可，用混凝土叠合板【清华大学对》钢-混凝土》叠合板组合梁进行】了，大量的？试验研究证明叠合】板组合梁具》。有，与现浇混凝土翼缘】的组合梁一样的受】力性能并且钢-混凝！土叠合板组合梁【在实：际工程？中也获得了大量【。的成：功应用取《得，了显：。著的技术经济效益】和社会？效益混凝土》叠，合板翼缘是》由预制板和现浇【层，混凝土所构》成预制板既》作为模板又作为楼板！的，一部分参与》楼板和组合梁翼【缘的受力混凝土【叠合板？的设：计按照现行》国家：标准混？凝土结构设计规【范GB 50010！的规定进行在预制】板表面采取拉毛【及设置抗剪钢筋等】措，施以保证预制—板和现浇层形—成整体 】 14.1.2 】 钢-？混凝土组合梁的混凝！土翼缘板既可带板托！也可不带板》托由于板《托构造复杂施—工不便在《没有必要采用—板，托的前？提下优先采用不【带板托的组合梁 】  —  ： 与混凝土结构类】似组合梁混凝土【板，同样存在剪》力滞后效应目—前各国？规范均采用有效【宽度的方法考虑【混凝：土板剪力滞后效应】的影响但《有，效宽度计算方法不尽！相同 》    —。 1  美国钢结】。构协会？钢结构建筑荷—载及：抗力系数设计规范(！A，。IS：。C-LRFD199！9)规定混凝—土翼缘？板的有效宽度be取！为钢梁轴线》两侧有效宽度之和其！中一：侧的混凝土有—效宽度为以下三者中！。的较小值组合梁跨度！的，。1/8其中》。梁跨度取为支—座中线之间的距【离，。；相邻？组合梁间距的—1/2；钢梁至混】凝土翼板边缘的距离！ ， 《     2—  欧洲组》合结构设计规范EC！4规定当采用弹性方！法对组合梁进行整】体分析时每》。一跨：的有效宽度》可以采用《定，值对于？中间跨？和简：支边跨可采》用如下规定的中间跨！有效宽？度beff,—1对于悬臂跨—。则采用如下规定【。的支座有效宽度【beff,》2如图44所—示 ：。。 ！ 图？。44   混—凝土：翼板的等《效跨径及有效宽度】(欧洲？组合：结构设计规范—。EC4)《   】  1)中间跨和】中间支座《。的有效宽度按下式计！算 ： 《  】   式《中b0？同一截？面最：外侧抗？。剪连接件间的横【向间距； —    【    《   ？bei钢梁腹—板一侧的混》。凝土：翼，缘板有效《宽度取L《。e/8但不超过板】的实际？宽，度bibi应—取为最外侧的抗【剪连接件至两—根，钢，梁间中线的距离对】于自由端则取—混凝土悬臂板的【长度Le为反—弯点间？的近似长度 】 ：     对—于一根典型》。的连续组合梁应根】据控制？设，计的弯矩包络图【来确：定Le(如图—44所示) 】 ：   ？  2)边支座的有！效宽度按下式计算】 》 ： 组—合梁各区《段，的混凝土板》有效宽度《取值：见图44 【   》  根据欧》洲，组合结构设计规范】EC4简支组合梁的！。有效跨径Le取为梁！的实际跨度对于连】。续组合梁其正弯矩】区有效？宽度与正《弯矩区的长度有【关，负弯矩区有效—宽，度则与负弯矩区(中！支，。座区)的长》度有关图44中【相邻的正《负弯：矩区：存在长？度重：叠的部？。分，这，与设：计时应考虑结构【的弯矩？包络图的要求是一】致的需要指》出的：是当：忽略混？凝土的抗拉作用【后负：弯矩区的有效—。宽度：主要用于定》义混凝土翼板—内纵向受《拉钢筋的有效截面】积，。 ？ ：   ？  3？  美国各州公【路及运输工作者协会！(，AAS？HTO)制定的公】路桥梁设计》规范规定混凝—土翼板有效宽—度be应等于或小】于1/4的跨—度以及12倍的最小！板厚对于边》梁外侧部分》。的有效宽度不应超过！其实际悬挑长—度如果？边梁仅一侧有混凝】土板时则有》效宽度？应等于或小于跨度】的1/12以及6】倍的最小板厚 【 ：    — 4  英国—桥梁规范(BS5】400？)第：。5部分根据有限元】分析及试验研究的】成果以表格的形式给！出了对？应于不同宽跨—比的组合梁混凝土】翼缘板？有效宽度 】  ？   相比较而【言，欧洲组合结》构设计规范EC4】对组合？梁混凝？。。土板有效《宽度的计算方法概念！明确并将简》支组合梁和连—续组合梁《的计算方法统一【。起来摒弃了》混凝土板有效宽度与！混，凝土板厚相关的规定！适用性更强 【 ：     —本标：准给出的《组合梁混凝土翼板】的有效宽度基于近】。年来国内大量—组，合梁板？。结构：试验并系参》考现行国家》标准混凝土结构设】计规：范G：。B 50《010的相关规定】同时根据已》有的研究成》果并借鉴《欧洲组合《结构设计规范—EC4的《相关条？文，考虑到组合梁混凝土！板的有效宽度主要】和梁跨度有关和【混凝土板的厚—度关系不《大，故，。取消了混凝土板有】效，宽度与厚度相关的规！定此外借鉴》欧洲：组合结构《设计规范EC4的】。方法引入连续组合】梁等效？。跨径的概念将混凝土！板有效宽度的规定】推广至连续组合【梁 ：    】 严格而言组合【。梁，采用极限状态—设计：法应使用与之相匹】配的塑性有效翼缘】宽度近？年来组合《梁的塑性阶段有效宽！度试验研究已—开展较？多也积累了较—多的数据《形成了较为可靠【的设计公《式(详？见清华大学的相【关研究？)，。本条计算组合梁混】凝土翼板有效—宽，度的方法是基—于组合梁《在弹性阶段的—受力性？能所建？立起来的《且比：实，际值略偏小》而当组合梁达到极】限承载力时混凝土】翼板已进《入塑性状态此时翼板！中的应力《分布趋向均匀塑性】。阶段混？凝土翼板的有—效，宽度远？大于弹性阶段因【此本条规定》低估了？极限状态《时楼板对承》载力的实际贡—献与组合梁》的，极限状？态，设计法并不完全匹】配因此将根据弹性分！析得到？。。的翼板有效宽度【应，用于塑性《计算计算结果偏于安！全   ！  本条主要—针对组合梁》截面的承载能力验】算在进行结构整【体内力和变》形计：算时当组《合梁和柱铰接或组合！梁作为次梁时仅承】受竖向？荷载不参与结构【整体抗？侧试验结果表明【混凝：土翼板？的，。有，效宽度可统一按【跨中截面的有效【宽度取值 】 ， 14.1.3【  组？合梁的正常使用极限！状态验算包括挠度和！。负弯矩区裂缝宽度验！算应采用《。弹性分析方法并考】虑混凝土板剪力滞】后、混凝土开—裂，、混凝土收缩—徐变：、温度效应等因【素的影响原》规范仅具体给出了】组合：梁的：挠度计算方法—并提：。出要验？算连续组《合，。梁负弯矩区段裂【缝宽度的要求本次】修订明确了正常【。使用极限状态—组合：梁，的验算内容》以及需要考虑的【因素同时《还对计算模型和各】因素的考虑方—法，进行了具体》说明方便《设计人员操作组合】梁的正常《使用极限状态验算可！按弹性理论进行【原因是在荷》载的标准组合—作，用下产生《的截面弯《矩小于？组合梁在《弹性阶段《的，极限弯矩即此时的】组合梁在正常使【用阶段仍处于弹性工！作状态温《度荷载以及混凝【。土收：缩徐变效应》可能会？影响组合梁正常使】用，阶段的？。内，力、变形《以及：负弯矩区裂缝宽【度应：在，正常使用极限—状，态验算中《予以充分的》考虑 《    【 在计算组合—梁的挠度《时可假定钢》和混凝土《都是：理想的弹塑性—体从：而将混凝土翼板的】有效截面除以钢与混！凝土弹性模量—的比值αE换算为钢！截面(为《使混凝？土翼板的形心位置】不，变将翼？板的有效宽度除以α！E即可)再》求出整个梁截—面的换算截面刚【度EIe《q此外国内》外的试验研》究结果表明由—混，凝土翼板和钢—梁，间相对？滑移引起的附加挠】。度在10《％，～15％《采用焊钉等柔性【连，接件时(特》别是部分抗剪—。。连接：时)该滑移效应对挠！度的影响不》。能忽略否《则将偏于《不安全因此在计算】挠度时需《要对换？算截面刚度进行折减！对连续？组合：梁因负弯矩区混凝土！翼板开裂后退出工作！所以实际上是变【截面梁？。故欧洲组合结构设计！规范EC4规定在中！间支座？两侧各0.1—5l(l《为一个跨间的跨度】)的范围内确定梁的！截面刚度时不考虑混！凝土：翼板而只计入在翼】板有效宽度be范围！内负弯矩钢》筋截面对截面刚【度的影响在》其余区段不应取【组合梁的换算截面】刚度而应《取其折减《刚度按变截面梁【来计算其变形计算】值与试验《结，果，吻合：良好：   】  连续《组合梁除《需验算变形外还【应验算负弯》矩区：混凝土翼板的裂【缝宽度验《。算裂缝宽度首—先需要进行内—力分析得到支座【负弯矩截《面的内力值由于【支，座负弯矩区》混，凝土：板的开裂连续—组合梁在正常使用】阶段会出现明显的】内力重分布》现象为？方便设计可以—采用弯矩《调幅法来《计算连续组》合梁的支座负弯矩值！即先按未《开裂弹性分析—得到支座负弯矩【然后对该支座负【弯，矩进行？折减折减幅度—即为调？幅系数调幅》系数：的取值建议根—据已有的试》验，数，据确定具体可见【本标准第10.2.！。。。2条 —     —钢材与？混凝土？材料的温度线膨胀系！数几乎相《等(约？为1.0《×1：。0-5～1.2×】10：-，5)当二者温—度同时提高或降低】时其温度变形基本协！调可以忽《略由此引起的温度】应力但是由于钢材】的导热系数是—。。混凝土的50倍【左右当外界环境温度！剧烈变化时钢材的温！度很快就接》近，环境温度而混—凝土的温度则—变化较慢两种材料】间的温度《差将会在组》合梁内？产生自？平衡应力即为温度】应力对？于，简支组？合梁温度差会引起】梁的：挠曲变形和截面【应力重分布；对于】连续组？合梁：或者其他超静定【结构温度差还会引起！进一步的约》束弯矩从而对组合】梁的变？形，和负：。弯矩：抗裂造成《影响对于一般情况下！在室内使用的—组合梁温度应力可】以忽略？对于露？天环境？下使用？的组合梁以及—直接受热源辐射【作用的组《合梁则需要计—算温：度应力露天使用的】组合梁截面温度【场的分布非常复杂】为简化分析》计算时通常可以假】。定忽略同一截面内混！凝土翼板和》钢梁内部各自的温】度梯：度整个截面内—只存在混《凝土：与钢梁两个温度温度！差由两个温度决定；！沿梁：长度方？向各截面《的温度分布》相同一般《情况下？钢梁和混凝土翼板间！的计算温《度差：可采用1《0℃～15℃在【有可能发生更显著温！差的情况下》则另作考虑 】。。     混凝！土在空气中凝—固和硬化的》。过程中会发生水分】。散发和体积收缩影】响混凝？土，。收缩变形的主—要因素有组》成成分、养护条【件、使用环境以及构！件的形？状，和尺寸？等对于素《混，凝土其？长期：收缩变形在几十年】后，可达(300～6】00)×10-6在！不利条？件下甚至可达—。。到，1000《×10-6混—凝土收缩也会在组】合，梁内引起自平衡【的内力效果类似于】组合梁的温度应【力由于翼板内配置】的，钢筋：可以阻止《混，凝土的？收缩变？形钢筋混凝土翼【板的收？缩可取为(1—50～？2，00)×10—-6相当于》。混凝土的温度比【钢梁降低15—℃～20℃本标准】。的建议值《为15℃ — ，   》  混凝《土徐变会影响组合】梁的：。长期性能可》采用有效弹性模量法！进行计算当计—算考虑混凝》土，徐变影响的》组合梁长《期挠度时应》采用荷？载准永久值组合混凝！土弹性模型折减为】原，来的50％》即钢与混凝土弹【性，模量的比值》取为原来的2—倍而：在荷载标准组合下】计算裂缝《的公式中已》经考虑？了荷载长期作用的影！响，因此无？需在组合梁负—弯矩区？。裂缝宽度验算中【另行考虑混》凝土徐变的影响【因素 — 14.1.4 ！ 组：合梁的受力状态与】施工条件有关主【要体现在两个—。方，面第一混凝土—未达：。到强度前需要对【钢梁进行施工阶【段验算；第二正【常使用极限状—态验算需要》考虑施工方法—和顺序的《影响包括变》形和裂缝宽度验算对！于，不直接承受动力荷载！以及板件宽厚比满】足塑性调《幅，。设计法要《求的：组合梁由《于，采用塑？性调幅设计法组【合梁的承载力极【限，状态：验，算不：必考虑施工方法和顺！序的影响《而对于其他采用弹性！设计方法的》组，合梁：其，承载力极限》状态验算也需—考，虑施工方《法和顺序的影—响， —    具》体，而言可按施工—时钢梁下有无—临时支撑分别考【虑，   】  对于施工—时钢梁下无临—时，支撑的组合梁应分】两个阶段进行—计算第一《阶段在混凝土翼板强！度达：到75％以前组合梁！的自重以及》作用在其上》的全部施工》荷载由？钢梁单独承受此【。时按一般钢梁—计算其强《度、挠度和稳定性但！按弹性计算的—钢梁强度和梁—的挠度均应留有余地！梁的跨中挠》度除满足本标准附】。录A的要求外—尚不应？超过25m》m以防止梁下凹段】增加混凝土的—用，量和自重；》第二阶段《。当混凝土《翼板的？强度达到75％【以后所增加的荷【载全部由组合—梁承受在验》算组合梁的挠度以】及按：弹性：分析方法计算—组合梁的强》度时应将第一阶段】和，第二阶段计算所得】的挠度或应力相叠加！在验算组《合梁的裂缝》宽度：时支座负弯矩—值，仅考虑第《二阶段形成组合截】。面之后产生的弯矩】。值在：第二阶？段计算中可不考虑】钢，梁的整体稳定—性而组合梁按塑性】。分，析法计算《强度时则不必考虑】应力叠？加可不？分阶段按照组合梁一！次承受全部荷载【进行计算《  【   对《于施工时钢梁—下设临时支撑的组合！梁则应？按实：际支承情况》验算钢梁《的强度、稳定—及变形？并，且在计算使用阶段组！合梁承受的续加荷】载产生？的变形和弹性—应力时应把》临时：支承点的反力反向作！为续加荷载如—果组合梁《的设：计是变形控制时可考！虑，将钢梁起拱》等措施对于塑性【分析有无临》时支承对组合梁【的极限抗弯承—载力均无影响故在计！算极限抗弯》承，载力时可以》不分施工《阶段：按组合？梁一次承受全部荷载！进，行，计算同样验》算连续组合梁的裂】缝宽度时支座—负弯矩值仅考虑形】成组：合截面之后施工阶】段荷载及正》常使用续加荷载产生！的弯：矩值因此为了有【效控制连续组合梁】的负弯？。矩区裂？缝宽：度可：以先：浇筑正弯矩区混凝】土待混？凝，土，强度达到75％【后拆除临时》支承然后再浇筑负弯！矩区混凝土》。此，时临时支承》点的反力《产生的反向》。续加荷载就无—需计入？用，于验算裂《缝宽度的支座负弯】矩值 【    《 在连续组合—梁中栓？。钉用于组合梁正【弯矩：区时能充分保证钢梁！与混凝土板的组【合作用提高》结构刚度《和承载力但用于负】弯矩区？时组：。合作用会使》混凝土板受》。拉而易于开裂可能会！影响结构的使用【性能：和耐久性针对该【问题：可以：采用优化混凝—。土板浇筑顺》序、合理确定—支撑拆除时机等【施，工措施降低负弯矩区！混凝土板的拉应力达！到理想的抗裂效果 ！ 《 14.1》.5  部分抗【剪，。连，接组合？梁是指配《置的抗剪连》接，件数量少于完全抗剪！连接所需要》的抗剪？连，接件：数量如压型》钢板混凝《土，组合梁？等，此时应按照部分【抗剪连接计》算其受弯承载力国内！外，研究成果《表明在承载力—和变形都能满足要求！时采：用部分抗剪连—接组：合梁是可行》的 — 14.1》.6、14.1.7！  尽管连续组合梁！负弯矩区是混—凝土：受拉而钢《梁受压但组》合梁具有良好的内力！重分布性能》故仍：然具有很好的—经济效益负弯—矩区可？以利用混凝土—板钢筋？和钢梁共同抵抗弯】矩通过？弯，矩调：。幅后可使连续—组合梁的结构高【度，进一步减小欧洲组】合结构设计》规范EC4建—议当采用非开—裂分析时《对，于，第一类截面调幅系】数可取？40％第二》类截面？30％第三类截面2！0％第？四类：截面10％》而原：。规范给出的》符合塑？性调幅设计法—要求的截面》基本满足第一类截】面要求？且全部满足第二类】截面要求因此原【规范：。规定的不超过15％！的调幅系数》比欧洲钢结构设计规！范EC3D》esign of ！steel st】ructure【。s，保守得多根据—连续组合梁的试【验，结果15％也低【估了连续《组合梁？良好的？。内力重分布性能影响！了连续组合梁—经济效益的发挥由于！发展组合梁》塑性不仅需要钢【结构的特殊规定同】时，混凝土楼《板也：应，满足相应的要—求本次修订将连续组！合，梁承载能力验算时】的弯矩调幅系数上】限，。定为：20％？ ？。 ？ ，   板件宽—厚比：不符合？本标准第10—.1.？5条规定《的截面要求时—组合：梁，应采用弹性》设计：方法此外焊钉能为】。钢板：提供有效的》面，外约束因此具—有提高板件受压局】。部稳定性的作用【若焊钉的间距足【。够，小则即使板件不符合！塑性调幅设计法【要求的宽厚比限值】同样能够在达到塑性！极限承载力之前【不，。发生局部屈曲此时也！。可采用塑性方—法进行设计》而不受？板件宽？厚比限制《本，次修订参考了欧【。洲组合结构设—计规范EC4的相关！条文给出了》不满足？板件宽厚比限值仍可！采用塑性调幅设计法！的焊钉最大间距要】求 14！.1.8 》 ，组合梁的纵向—抗剪验算作》。为组合梁设计—最为特殊《的一部分应引—。起足够？的重视本次修订增】加了第14》.6节专门》就组合梁的纵向抗剪！。。验算进行详细—说明： ：  》   因为板托对组！合，梁的强度、变—形和裂缝宽》。度的影响很小故可不！。考虑其作用 【