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.《10伸长率不小【于,15:%相应于抗拉—强,度ƒu的《应变ε?u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—
! 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
【
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—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
【
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,。
—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
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《 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《
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roσ≤ƒ【 】 (2)
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《式中σ基本组合【。下钢筋?、钢梁?或混凝土的计算应】力值:(MPa);
【
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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
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Ar—tƒsd≥0—.1:5Asƒd(普通钢!筋与钢梁的力—比大于0.1—5):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5!。0%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!;
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, (》2)当剪力设计值等!于10?0%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%~—100?%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
!
,。。
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
】
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》 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?20:10)混凝土桥【面板面积计算时【应考虑承托的面【积
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按照本!规范、现行国家【标准钢结构设计规】范GB 《50:017?。、欧洲?规范4?、美国?钢结:构规范AI》。SC(Specif!ic:ation —for St—ruct《ural《 ,Steel》 Building!s Appr—o,ved by— th?e Americ】an ?Instit—ute of 【Steel C【on:stru《。cti?on Comm【i,ttee200【5)、英国》钢结构规范B—r,itis《h Stande】rdSt《ructural】 use 》of ?steel》 work —in bui—lding》BS:59:50-319—90、S.Chen!Load carr!。ying ca【pacity 【of compos!ite 《beams p【restre—ssed 》with e—。。xternal t!endons— und《er po》sitive mo!ment(Jou】rnal of【 Construc!t,i,on:al:。 Steel Re!sea?ch2005—。V,ol.6《1(4)515-5!30)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1《994)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20—10)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)》
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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.Ch》e,nLoad car!。rying》 capacity! o:。。f c?omposit【e beam—s prest【ressed w】。ith e》。xterna—l tendo【ns under】 po?sitive 【momen》t(Jou》r,na:。l of Con】struct—ion?a,l Steel 】Reseach20!。05Vol.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?199?4)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20【1,0)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》.0:98:和0.0《35)
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