【正文】 ⒎ 鋼梁板件厚度應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)要求 ， 避免失穩(wěn) 。 eIry 負(fù)彎矩區(qū)的最大裂縫寬度 ， 應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足下式要求： 式中 — 規(guī)定的允許裂縫寬度，在一類(lèi)環(huán)境下， ，在二、三類(lèi)環(huán)境下 ， 。 ll圖 變剛度連續(xù)組合梁 連續(xù)梁可以化為多個(gè)單跨梁，即簡(jiǎn)支梁兩端作用有支座彎矩。 因此不能再采用簡(jiǎn)單的換算截面法 ， 而應(yīng)采用折減剛度 ， 按下式確定： ??? 1eqsssIEB式中 — 鋼梁的彈性模量； ssE圖 不連續(xù)應(yīng)變分布 （ ） — 組合梁的換算截面慣性矩；可將截面中的混凝土翼板有效寬度除以鋼材與混凝土彈性模量的比值 換算為鋼截面寬度后 ， 計(jì)算整個(gè)截面的慣性矩 。 簡(jiǎn)支組合梁在使用階段 ， 由于混凝土板能有效阻止鋼梁受壓翼緣的側(cè)向位移 ， 故不會(huì)發(fā)生整體失穩(wěn)問(wèn)題 ， 但需考慮鋼梁腹板的局部穩(wěn)定性 。 111, ubNnbVecvsl ?121, ubNnbVecvsl ?1b 2beb1,ulV（ ） 沿梁長(zhǎng)單位長(zhǎng)度內(nèi)鋼筋混凝土板以及板托的抗剪能力，按下列公式計(jì)算： — 常量，單位為 N/mm2； bf— 縱向界面長(zhǎng)度 (mm)， 按圖 aa、 bb、cc連線(xiàn)在剪切連接件以外的最短長(zhǎng)度； fyv— 橫向鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； fc— 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； Ae— 單位長(zhǎng)度界面上橫向鋼筋的截面面積 （ mm2/mm） 。 n fn圖 部分剪切連接組合梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖 方法 1：根據(jù)極限平衡法，得到截面受彎承載力的計(jì)算 公式 ： cecvrfbNnx ?)( fNnAA cvrc ??21, )( yNnAfyNnMM cvrcvrru ????— 彎矩設(shè)計(jì)值； — 混凝土翼板受壓區(qū)高度； — 鋼梁受壓區(qū)面積； — 鋼梁的截面面積； — 部分剪切連接時(shí)剪跨內(nèi)的剪切連接件數(shù)量； — 每個(gè)剪切連接件的縱向抗剪承載力設(shè)計(jì)值； — 混凝土翼板受壓區(qū)截面形心至鋼梁受拉區(qū)截面形心的距離； — 鋼梁受壓區(qū)截面形心至鋼梁受拉區(qū)截面形心的距離 ； MxcAArncvN1y2y（ ） （ ） （ ） 方法 2： 《 高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 》 （ JGJ9998）建議的部分剪切連接組合梁受彎承載力和撓度的計(jì)算公式 ： 式中 — 部分剪切連接時(shí)組合梁正截面的受彎承載力； — 鋼梁截面的全塑性受彎承載力； — 完全剪切連接時(shí)組合梁正截面的受彎承載力； — 部分剪切連接時(shí)的連接件數(shù)量； — 完全剪切連接時(shí)的連接件數(shù)量； )(1 pco mfrp MMnnMM ???)1)((frco mco m nn????? ???1MpMMrnfn— 部分剪切連接時(shí)組合梁產(chǎn)生的撓度； — 完全剪切連接組合梁的撓度； — 全部荷載由鋼梁承受時(shí)的撓度。所需配置的連接件數(shù)量，按下列公式計(jì)算： cvNVn??rr AfV ?（ ） （ ） 式中 — 連接件數(shù)量； — 連接件承載力降低系數(shù) 。39。 1 2 1 21 . 1 5 0 . 7l l l l≤ ， ≥5lAffA rr??rA rf（ ） （ 3） 負(fù)彎矩截面的受彎承載力計(jì)算 翼緣板的有效寬度可仍如受壓翼緣的有效寬度同樣取值即為 be。因二者大致相等 ， 故近似計(jì)算時(shí)可取 。 ? 3） 荷載作用下 ， 簡(jiǎn)支組合梁的支座截面承受的剪力大而彎矩為零 ，跨中截面承受的彎矩大而剪力小 ， 故可分別按純彎和純剪條件進(jìn)行截面承載力計(jì)算 。試驗(yàn)研究表明，各連接件的受力情況基本相同，與連接件所在位置無(wú)關(guān)，因而可在梁上等距離排布。 不考慮混凝土板的抗剪作用 ， 按下式計(jì)算： V剪力設(shè)計(jì)值； hw,、 tw 分別為鋼梁腹板的高度和厚度； f 鋼梁抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 。 （ 2） 組合梁正截面受彎承載力計(jì)算 兩種情況 ：塑性中和軸在混凝土板內(nèi)與塑性中和軸在鋼梁中通過(guò) 。 當(dāng)換算截面中和軸 OO在鋼梁內(nèi)時(shí) ， 將 圖和 圖疊加 ， 即得鋼梁中總的剪應(yīng)力值 ， 疊加后的鋼梁剪應(yīng)力最大值 ， 不得超過(guò)鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 。 （ 5）組合梁在使用階段的承載力計(jì)算 1） 受彎承載力 基本假定： ① 截面應(yīng)變符合平截面假定； ② 鋼材與混凝土均認(rèn)為是理想彈性材料； ③ 鋼梁與混凝土板之間的連接是可靠的 ， 雖有微小的滑移 ， 但可忽略不計(jì)； ④ 當(dāng)混凝土板帶有板托時(shí) ， 板托可不計(jì)入截面計(jì)算中； ⑤不考慮混凝土開(kāi)裂及板內(nèi)鋼筋的影響。但在計(jì)算混凝土翼板的有效寬度 be時(shí)，壓型鋼板與混凝土組合板的翼板厚度 hc1可取有肋處板的總厚度； hc2為板托高度，當(dāng)無(wú)板托時(shí)，hc2 =0。為了避免這種情況，組合粱截面的總高度不宜超過(guò)鋼梁截面高度的 2． 5倍，混凝上板托高度不宜超過(guò)翼板厚度的 1． 5倍，混凝土板托的頂面寬度不宜小了高度的 1． 5倍。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)中的主要承重框架，一般可以取簡(jiǎn)支組合梁的高跨比為 1／ 15~1／ 20，連續(xù)組合梁的高跨比為 1／ 20~1／ 25。 時(shí)，取 a＝ 45176。 在第二階段計(jì)算中 ， 可不考慮鋼梁的整體穩(wěn)定性 。 圖 水平滑移 圖 掀起位移 組合梁截面的承載力計(jì)算 1. 概述 兩種計(jì)算理論：彈性理論、塑性理論 1）彈性理論： ? 直接承受動(dòng)力荷載； ? 鋼梁的受壓板件寬厚比較大、不符合塑性設(shè)計(jì)條件且組合截面中和軸在鋼梁腹板內(nèi)通過(guò) 2）塑性理論 ? 不直接承受動(dòng)力荷載； ? 受壓板件寬厚比較?。? ? 組合截面中和軸在混凝土板內(nèi)通過(guò)或板托內(nèi)通過(guò) ? 組合梁的受力狀態(tài)與施工條件有關(guān) ， 因此不論按彈性理論還是塑性理論計(jì)算 ， 一般都需考慮混凝土 硬化前 和 硬化后 兩個(gè)受力階段 ， 以及施工時(shí)鋼梁下 有 、 無(wú)臨時(shí)支撐 等情況 。 2）組合梁中最大正彎矩截面達(dá)到受彎承載能力時(shí)，達(dá)不到極限彎矩的某些區(qū)段。 混凝土板可以是普通鋼筋混凝土板 ， 也可以是輕骨料混凝土 、預(yù)應(yīng)力混凝土及壓型鋼板與混凝土組合板 。 兩者的組合作用是靠焊在鋼梁上 ， 澆筑在混凝土板中的剪切連接件來(lái)實(shí)現(xiàn)的 。 對(duì)于一般使用鋼梁混凝土板的結(jié)構(gòu)中 ， 混凝土板只是作為樓面 、 屋面、 平臺(tái)板或橋面 。 不對(duì)稱(chēng)工字鋼的制作一般有如下三種焊接方式 （ 如圖 ） ： ； ； T字鋼對(duì)接； 。 2）部分剪切連接：剪力件所承擔(dān)的總剪力小于極限彎矩下產(chǎn)生的縱向剪力 。如果配置足夠的剪切連接件，在極限荷載時(shí)，仍基本符合平截面假定（圖 ） 。 ? 第二階段： 樓板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度 75%之后的階段 。 2. 組合梁按彈性理論的計(jì)算 （ 1） 組合梁混凝土翼緣板的有效寬度 be 圖 混凝土翼緣板的有效寬度 (1)對(duì)中間組合梁， be=bz+b。 (3)對(duì)單根組合梁， be＝ bI+b。由于混凝土翼板的支撐作用，使用階段的組合粱通常不必考慮鋼粱的整體穩(wěn)定問(wèn)題。 此外 ， b1尚不應(yīng)超過(guò)翼板實(shí)際外伸寬度 S1； b2不應(yīng)超過(guò)相鄰鋼梁上翼緣或板托間凈距的 1/2。 ?當(dāng)鋼梁受壓翼緣的自由外伸寬度與其厚度之比大于 而不超過(guò) 時(shí)，應(yīng)取 。 ? 2) 剪應(yīng)力及主應(yīng)力的驗(yàn)算 ? 第一受力階段結(jié)束之后，施工活荷載卸去，僅由恒載在鋼梁上產(chǎn)生剪應(yīng)力，這時(shí)仍假定截面上剪應(yīng)力全由鋼梁承擔(dān) : ? 式中 — 第一受力階段的恒載在鋼梁上產(chǎn)生的剪力； ? — 計(jì)算剪應(yīng)力處以外鋼梁截面對(duì)中和軸的面積矩； ? — 鋼梁毛截面慣性矩； ? — 鋼梁腹板厚度。 纖細(xì)截面的組合梁 ， 應(yīng)按彈性理論計(jì)算 ， 還應(yīng)適當(dāng)?shù)夭贾弥С袟U 。有： 可得 21 0 . 5t c cy y h h x? ? ? ?（ ） （ ） （ ） cce fhbAf 1? （ ） fAAfAfhb cccce )(1 ??? bM 211eu fyAyfhM ccc ??? )/0 .5 ( A 1 ffhbA ccec ??（ ） 圖 中和軸在鋼梁中通過(guò) AC的面積求得后，便可求得中和軸 xx的位置以及 y1， y2 之值。 簡(jiǎn)支梁端部混凝土板與鋼梁界面單位長(zhǎng)度上的最大剪力為： （ ） 式中 、 — 分別為組合梁端部由恒載和活荷載產(chǎn)生的最大剪力； 、 — 分別為考慮與不考慮混凝土徐變影響的疊合面以上換算成鋼的截面對(duì)組合截面中和軸的面積矩； 、 — 分別為考慮與不考慮混凝土徐變影響的換算成鋼的組合截面慣性矩 。 當(dāng)支座截面形成塑性鉸時(shí) ，混凝土板沿全高已基本裂通而退出工作 ， 因此中間支座截面的抗彎能力遠(yuǎn)小于跨中的組合截面 ， 這與連續(xù)梁的彎矩分布不相適應(yīng) 。中間支座的截面剛度較小，與跨中截面剛度相差較大，因此整個(gè)梁就相當(dāng)于一個(gè)變截面梁，在確定變截面梁的剛度時(shí)，可作如下處理：在距中間支座 范圍內(nèi)（ 為梁的跨度），忽略拉區(qū)混凝土對(duì)剛度的影響，但應(yīng)計(jì)入混凝土板有效寬度內(nèi)配置的縱向鋼筋。 即在產(chǎn)生塑性鉸并發(fā)生足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)前 ， 鋼梁板件不致失穩(wěn)； ⑵ 兩支座與跨中截面所能承受的彎矩必須與考慮可變荷載最不利組合產(chǎn)生的最大彎矩相平衡。 在實(shí)際應(yīng)用中 ， 鋼筋截面面積均小于鋼梁的截面面積 ， 同時(shí)考慮到鋼梁全部受壓時(shí)的屈曲問(wèn)題使全截面塑性很難完全發(fā)展 ， 所以塑性中和軸不可能位于鋼梁截面以外 。 （ ） ww th ,vww fthV ???圖 負(fù)彎矩區(qū)彎 剪相關(guān)關(guān)系 圖 連續(xù)梁剪跨區(qū)劃分圖 （ 5） 負(fù)彎矩區(qū)剪切連接件的塑性設(shè)計(jì)法 連續(xù)組合梁中的連接件應(yīng)以彎矩絕對(duì)值最大點(diǎn)以及彎矩零點(diǎn)為界限，劃分為若干個(gè)剪跨區(qū)段，逐段進(jìn)行計(jì)算，如圖。 并且混凝土強(qiáng)度等級(jí)不能高于 C40， 栓釘工作時(shí)全截面進(jìn)入塑性狀態(tài)； （ 3） ．鋼梁與混凝土翼板之間產(chǎn)生相對(duì)滑移，使