6.3 挠度验算
6.3.1 正弯矩作用下钢-混凝土组合梁的短期挠度可按下列公式计算:
ƒ=ƒ0+ƒs+ƒT (6.3.1-1)
注:该计算公式未考虑预应力筋矢高变化的影响,适用于非预应力组合梁及跨中位置设置转向点的体外预应力组合梁,对于跨中位置未设置转向点的组合梁变形可按本规范附录C的规定计算。
1 均布荷载作用(图6.3.1-1):
图6.3.1-1 均布荷载作用下简支组合梁的计算模型
2 单点集中荷载作用(图6.3.1-2):
式中:ƒ0——未考虑滑移效应和预应力筋弹性应力增量影响的组合梁变形(mm);
ƒs——滑移引起的变形(mm);
ƒT——预应力引起的变形(mm),对于非预应力组合梁,取ƒT=0;
B——组合梁换算截面刚度(N·mm2);
z1——端部预应力筋形心到组合梁换算截面形心的距离(mm),预应力筋形心在换算形心上方为正;
li——第i段预应力筋在局部坐标系的投影长度(mm);
θi——第i段预应力筋与水平线的夹角(°);
Bs——考虑滑移的组合梁换算截面刚度(N·mm2);
m——梁端至单点集中荷载加载点距离与组合梁计算跨度的比值;
r——剪力连接程度,按本规范第5.1.3条的规定计算;
KL——单位长度上抗剪连接件的抗剪刚度(N/mm2);
hsc——钢梁截面形心到混凝土截面形心的距离(mm);
Ec——混凝土的弹性模量(MPa);
Es——钢材的弹性模量(MPa);
Ac——混凝土桥面板的截面面积(mm2);
As——钢梁的截面面积(mm2);
Ic——混凝土截面的惯性矩(mm4);
Is——钢梁截面的惯性矩(mm4);
ns——栓钉或开孔板连接件的排数;
K——单个抗剪连接件的抗剪刚度(N/mm),采用栓钉连接件时,可按K=2(Ncv-0.97Ns)计算;采用开孔板连接件时,可按本规范附录D的规定计算;
Ncv——抗剪连接件的抗剪承载力(N),按本规范第7.2节的规定计算;
Ns——计算荷载下单个抗剪连接件承受的剪力(N),Ns=Vldp/ns;
Vld——外荷载作用下组合梁剪跨区段内单位长度界面上的纵向剪力(N/mm),Vld=VS0/I0;
V——剪跨区段内组合梁截面上的竖向剪力(N);
S0——混凝土桥面板的换算截面对换算组合截面中性轴的面积矩(mm3);
p——剪跨段内抗剪连接件的平均间距(mm),对于栓钉连接件取剪跨段内栓钉的纵向平均间距,对于开孔板连接件取剪跨段内开孔的纵向平均中心间距。
图6.3.1-2 单点集中荷载作用下简支组合梁的计算模型
6.3.2 体外预应力钢-混凝土组合简支梁长期挠度可按下列公式计算:
式中:ƒe——组合梁在荷载作用下的短期挠度(mm),向下为正;
△ƒ——长期荷载作用下产生的挠度增量(mm);
λ(t)——与时间有关的系数;
t——计算时刻(d);
k1——与混凝土桥面板平均应力有关的系数,按式(6.3.2-4)计算;
σ——混凝土桥面板的平均应力(MPa),受压取负值,受拉取σ=0;
TP——预应力筋有效预拉力(N),非预应力钢-混凝土简支组合梁时(不包括体内预应力钢-混凝土组合梁)取TP=0。