， 14  钢与！混凝：土组合梁 ！ ， 《14.1  —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EC》4De？。sign of【 comp》o，s，ite？ ，s，teel an【d con-—crete》 stru》ctu？res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， 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(AISC-【LRFD1999)！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E》C4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4《4  ？ 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； 【  —   ？     》 ，be：。i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bib！i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L】e(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L》。e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(BS54！。00)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GB 5—0010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？E，C4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EC！4，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.！15l(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1.0×10！-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《～，60：。0)×10-6【在不利条件下甚【至可：达，到1000×1【0-6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(15—0～：200)×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1—5℃ 《。    【 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》 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EC】。4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，E，C3Desig【n， ，of ？steel str！uc：tures》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？ ：