MIT_0001

11.2 组合梁设计

11.2.1

完全抗剪连接组合梁的抗弯强度应按下列规定计算：

1. 正弯矩作用区段：

1）塑性中和轴在混凝土翼板内（图11.2.1），即 $\200dpi \tiny Af\leq b_{e}h_{e1}f_{e}$

$\200dpi \tiny M\leq b_{e}xf_{e}y$ (11.2.1-1)

$\200dpi \tiny x=Afl(b_{e}f_{e})$ (11.2.1-2)

式中

$\100dpi \tiny M$ ：正弯矩设计值

$\100dpi \tiny A$ ：钢梁的截面面积

$\100dpi \tiny x$ ：混凝土翼板受压区高度

$\100dpi \tiny y$ ：钢梁截面应力的合力至混凝土受压区截面应力的合力间的距离

$\100dpi \tiny f_{e}$ ：混凝土抗压强度设计值

图 11.2.1-1 塑性中和轴在混凝土翼板内时的组合梁截面及应力图形

2）塑性中和轴在钢梁截面内（图11.2.1-2），即 $\200dpi \tiny Af> b_{e}h_{e1}f_{e}$ 时：

$\200dpi \tiny M\leq b_{e}h_{e1}f_{e}y_{1}+A_{e}fy_{2}$ （11.2.1-4）

$\200dpi \tiny A_{e}=0.5(A-b_{e}h_{e1}f_{e}/f)$ （11.2.1-4）

式中

$A_{e}$ ：钢梁受压区截面面积

$y_{1}$ ：钢梁受拉区截面形心至混凝土翼板受压区截面形心的距离

$y_{2}$ ：钢梁受拉区截面形心至钢梁受压区截面形心的距离

图 11.2.1-2 塑性中和轴在钢梁内时的组合梁截面及应力图形

2. 负弯矩作用区段（图11.2.1-3）：

$\200dpi \inline \tiny {M}'\leq M_{s}+A_{st}f_{st}(y_{3}+y_{4}/2)$ (11.2.1-5)

$\200dpi \inline \tiny M_{s}=(S_{1}+S_{2})f$ (11.2.1-6)

式中

${M}'$ ：负弯矩设计值

$S_{1}$ 、 $S_{2}$ ：钢梁塑性中和轴（平分钢梁截面积的轴线）以上和以下截面对该轴的面积矩

$A_{st}$ ：负弯矩区混凝土翼板有效宽度范围内的纵向钢筋截面面积

$f_{st}$ ：钢筋抗拉强度设计值

$y_{3}$ ：纵向钢筋截面形心至组合梁塑性中和轴的距离

$y_{4}$ ：组合梁塑性中和轴至钢梁塑性中和轴的距离。当组合梁塑性中和轴在钢梁腹板内时，取 $y_{4}=A_{st}f_{st}/(2t_{w}f)$ ；当该中和轴在钢梁翼缘内时，可取y4等于钢梁塑性中和轴至腹板上边缘的距离。

图 11.2.2-3 负弯矩作用组合梁截面及应力图形

11.2.2

部分抗剪连接组合梁在正弯矩区段的抗弯强度按下列公式计算（图11.2.2）：

$\200dpi \inline \tiny x=n_{r}N_{v}^{c}/b_{e}f_{c}$ (11.2.2-1)

$\200dpi \inline \tiny A_{c}=(Af-n_{r}N_{v}^{c})/(2f)$ (11.2.2-2)

$\200dpi \inline \tiny M_{u,r}=n_{r}N_{v}^{c}y_{1}+0.5(Af-n_{r}N_{v}^{c})y_{2}$ (11.2.2-3)

式中

$\100dpi \inline \tiny M_{u,r}$ ：部分抗剪连接时组合梁截面抗弯承载力；

$\100dpi \inline \tiny n_{r}$ ：部分抗剪连接时一个剪跨区的抗剪连接件数目；

$\100dpi \inline \tiny N_{v}^{c}$ ：每个抗剪连接件的纵向抗剪承载力，按本规范第11.3节的有关公式计算。

图 11.2.2 部分抗剪组合梁计算简图

部分抗剪连接组合梁在负弯矩作用区段的抗弯强度则按 $n_{r}N_{v}^{c}$ 和 $A_{st}f_{st}$ 两者中的较小值计算。

11.2.3

组合梁截面上的全部剪力，假定仅由钢梁腹板承受，应按本规范公式（9.2.2）进行计算。

11.2.4

用塑性设计法计算组合梁强度时，在下列部位可不考虑弯矩与剪力的相互影响：

1. 受正弯矩的组合梁截面；

2. $A_{st}f_{st}\geq 0.15Af$ 的受负弯矩的组合梁截面。