， ？14  钢与混凝】土组合梁 — 》 ： 1：4.1 《 一般？规定 ！ ，14.1.1—。  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EC4》Desig》n of comp！osite ste！el and co！n-crete【。 str《uct？ures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 50【010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(AI《SC-LRFD【1999)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bef【。f,1对于悬臂【。。跨则采用如》下规定的支座有效宽！度be？ff,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？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L—。e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4！。4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E：C4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(A【ASHTO)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(BS【5400)》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 5001—0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：αE即可)再求【出整个梁截》。面，的换算截《面刚度EI》eq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》5，0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(？30：。0～600)×10！。-6在不利条—件下甚至可达到10！00×10-6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～！200)×10-6！相当：于混凝土的》温度比钢梁降低1】5℃～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5！0％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7《5％：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】15％的调》幅系数比欧》洲钢结构设计规范】EC3Desi【gn of s【teel st【ructu》res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 —