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EC4Desi】gn：。 of compo！site《 steel a】nd con—-c：rete st【ructure【s，。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G【B 5？0010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(—AIS？C-LRF》。D1999)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EC4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bef《f,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b—0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Le/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4—4 ？    【 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4？4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(》AASHT》O)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(BS540【0)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EC】4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GB— 50010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E：。C4：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α》E，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αE即可！)再求？出整个梁截面的换算！截面刚度《EIeq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E《C4规定在中间支座！两侧各0.》15：l(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1：0.：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×】10-5～1.2×！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10℃～—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～《。600？)×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(150【～2：00)？×1：0，-，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 — 1》4.1.《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2：5mm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 1】4.1.6、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20％！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1—。5％的调幅系—数比欧洲钢结构设】计规范EC3De】。s，ign o》f steel s！tructure】s保守得《多根：据连续组合梁的【试验：结果1？5％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1》0.1？.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 — ，