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5 ? 承载能力极限【状态计算
】
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5.【。1 : 抗弯承载力计算】
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5.1.》1 按《塑性理论计算钢-混!凝土:组,合梁截?面的抗弯承》载力时要《求构件的稳定—问题不能先于截面塑!性前发生故对钢梁】板件的宽厚比作出】较严:格的限制以避—免由于板件局部失稳!而降低构件的承【载力:。参考欧洲规范—4的要求《采用塑性《方法设计时》为了保证构件的【塑性发展采用钢材的!力,学性能应《。满足强?屈比ƒu《/ƒ:y≥1.1》0伸长率不小于15!%相应于抗拉强【。度ƒ:u的应变εu不小】于15?倍屈服时的应变εy!
《
受【。弯钢-混凝》土组:。合梁根据《钢结:。构,稳定与截面塑性发】展之间?的关系按《。欧洲规范4》可以分为《
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第!一类截面全截面【。。达到塑性并可—形成:塑性:。铰(改?变结构形《成内力重分布);】
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? , 第《二类截?面全截面可》达到塑性但不能形成!塑性铰稳《定问题先于塑性铰】出现;?
— 《第三类截面截面边】缘达到塑《性稳定问题先于全】截面塑性出》。现;
】 《第四类截《面稳定?问题先于塑性出【现即承?。载能力?完全由局部稳定控制!
【 第《一类、第二类截面】可采用塑性》计算截面抗弯承载】力第三类截》面可采用弹》塑,性计算截面承载力】第四类截面一般设】计上是不允许采【用的
! , 截面《的分类按照受—压翼缘板及腹板各自!的不同情《况进行判定》。
》
, : 本条《规定参考了欧洲【规范4的相关规定以!第一、二类》。截面进行《控制
【
》当板件宽厚比不满足!。。表5.?1.1的限值但【满足本规《范构造要求》的截:面时可采用》弹,性方法计算截面抗】弯承载能力即应【变满足平截面—。假定应力应变关【系,满足虎克定律—截面边缘应力达到材!料设计强度的条【件来计?算截面?承载能力即
【
roσ≤ƒ! 【 (2)
【
式》。中,σ基本组合下—钢筋:、钢梁或混》凝,土的计算《应力:值(MPa);
】
— ƒ钢筋】、钢梁或混凝土【的强度设计值—(,MPa)《
,。
!用塑性设计方法【计算截面《承载能力其最—终的极?限状态可不考虑施工!过程及徐变、收【缩、温度作用的影】。响采用弹性设—计方法时《其,应,。力的极?限状态为继承—应力:故应计?入这些作《用的影响
—
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5.1》.2 当钢梁【同时受?弯受剪?时由:于,腹板剪?应力的存在截面的】抗弯承?载能力会有所—降低或者反过来说当!截面:中有了较大的弯【。。矩作用?后截面的抗剪承载能!力会有所降低
【
:
对】于简支梁《一般不出现》上述情况《(除了在跨中弯矩最!大,处还有较大的—集中力作用)—
《
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《 对于连续梁的【。中支点处《截面受弯受剪最大】必然同?时出现但根据试验表!明,当桥:面,板的纵向配筋率较】大满足A《rtƒsd≥0.1!5Asƒd(普【。通钢筋与《钢梁的力比大于0.!15)的《。要求时?抗剪承?载能:力有较大的提—高抗:弯承载能力也可不】考虑剪力的影响
】。
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? : 当不满》足本条规《定时抗弯承载能力】可根据下列规定【计算
】 (1)当】剪力设计值小于50!%的剪力承载能【力时仍可不考虑剪力!对抗弯承载能—。力,的影响;
【
》 (2《)当剪?力设计值《等于100%的剪】力承载能《力时抗弯承》载,能力:仅由钢梁翼缘—和,纵向钢筋提供;
】
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【(3)当剪力—设计值在50%~1!00%?的剪力承载能力【之间时抗弯承载力】。可在上述两种—状态中?线性内插
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5.1.3 】 ,栓钉等抗剪》连,接件在传《递钢梁?和混:凝,土桥面板交》。界面上的水平剪力】时会发生《变形从而《在交:界面上引起滑移【使钢-混凝土组合】。梁截:面的极限抗弯强度】降低因此在计—算钢-混凝土组合梁!抗弯强度时》应考虑滑移效应【的,影,响本条给出了考虑滑!移效应?和混凝?土桥面?板内普通钢筋—作用的正弯矩作用下!。的钢-混凝土简【支,组合梁极限抗弯强度!计算公?式
! 由于混凝土桥面!板和钢梁之间有相】对滑移?极限状态时混凝土】桥面板和钢梁—中都存在中和轴【。钢-混凝土组合梁截!面抗:弯强度计算》。分四种情况混凝土桥!。面板内中和轴在两层!钢筋之?间且钢梁《内中和轴在钢梁上翼!缘内混?凝土:桥面板?内中和轴《。在两层钢《筋之间且钢梁内中和!轴在钢梁腹板内混凝!土桥面板内中和轴】在下层钢筋以下且】钢,梁内中和轴在钢【梁上翼缘内混—凝土:桥面:板内中和《轴在下层钢筋以下】且,钢梁内中《和轴在钢梁》腹板内
】
: 本条所列的】正弯矩作用区段【钢,-混凝土组合梁抗弯!强度计算《公式:是结合?理论:公式和相关试—验结果拟合得—出的(详见》钢-混凝土组合梁】单调静力性能和设】计理论研究报—告钢-混凝土组合桥!梁设计规《范编制组2010】)混凝?土桥面?板面积计算时应考】虑承托的面积
】
】按照本规范、现行国!家标:准钢结构设》计规范?GB 5001【7、欧洲规》范,4、美国钢结构规】范AISC(Spe!cificatio!n,。 for《 Struc—tur?a,。l Stee—l Buil—dings》 A:ppro《v,ed by th】e A?merica—n In《stit《ut:。e, of Steel! Co?nstructio!n Commit】tee2005)】、英国?钢,结构规范《British 】S,tanderdS】tructu—ral us—e of s—teel wor】k, in? ,buildin【gBS?5950-3—19:90、?S.Chen—Load《。 carryi【ng capaci!t,。y of co【mposi》te beams】 prestr【e,ssed w—ith 《externa【l te《ndons un】der posit!i,ve mome【nt(?Jou?rnal of【 Cons》t,ructi》onal《 ,Ste?el Re》seach20【05Vo《l.61(4)【。515?-530《)和聂建国钢-混】凝土组合梁强—度,、变形?和裂缝的研究(博】士后出站《报告:北京清华大学19】94)中公式分别】对规范编制》组,完成的试验和—其他相关试》验中的23根—钢-混凝土组合梁的!抗弯强?度进行了验》算(详见《钢-混凝土组合梁单!调静:力性能和设计—理论研究《报告钢-混》凝土组?合桥梁设计规—范编制组2010】)结果?。。表明:按照本规《范公式计算得—到,的结果?与试验结果误—差,较小(平均误差【为0.2%标准差】为0.058)
!
5.1.4! , 本条给出了体外预!应力筋的极限应【力的计算方法—体外预应《力筋的极限应力【是体外预应》力筋的有效应—力加上应力》增量应?力增量的计算分为塑!性中:。。和轴在板内和钢【梁内两?。种情况根据本规范】编制组完成的—试验结果应力增量的!。计,算公式是根据选【用的参数进》。行拟合而《得出的
》
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按【照本规范、S—.ChenL—oad c》arrying c!a,pacity 【of comp【osite be】ams pres】tressed 】wit?h exter【nal 《tendons【 u:n,der po—s,itive》 m:o,ment(Jour!n,al of Con!struction!al Steel !R,e,seach2—。00:5Vo?l.61(4—)515530)】和聂建国钢-混【凝土组?合梁强度、变形【和,裂缝的研究(博士后!。出站报告北》京,清华大学1994)!中公式分别对规【范编制组完成—的试:验和其他相关—。试验:中的14根钢-混】凝土组合梁体外预】应力筋?极限应力增量—和极限应力进行【了验算(详见—钢-混凝土组合【梁单调静《力性能和设》计理论研究报告钢-!混,凝土组合桥》梁设计规范编—制组:2010)结果表】明按照本规范—公式计算得到的预应!力,筋极限应力增—。量和极限应力与试验!值结果误《差较小(《平,均误差分别》为6.3%和2【.5%标准差分别为!。0.09《8和0?.035)
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