工程设计规范

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高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ 99-98

第二节 组合梁设计

第７.２.１条 符合本规程第７.１.２条的组合梁，且混凝土翼板与钢构件完全抗剪连接时，其截面抗弯承载力可根据下列假定计算：
一、在混凝土翼板的有效宽度内，纵向钢筋和钢梁受拉及受压应力均达到强度设计值；
二、塑性中和轴受拉侧的混凝土强度设计值可忽略不计；
三、塑性中和轴受压区的混凝土截面均匀受压，并达到弯曲抗压强度设计值。

第７.２.２条 组合梁正截面受弯承载力，应按下列公式计算：
一、正弯矩作用时
１.当Ａｆ≤ｂｃｅ ｈｃ ｆｃｍ 时（图７.２.２-１），塑性中和轴位于混凝土受压翼板内，为第一类截面
M≤ｂｃｅ xｆｃｍ y （7.2.2-1）
x=Af/ｂｃｅ ｆｃｍ （7.2.2-2）
式中 x——组合梁截面塑性中和轴至混凝土翼板顶面的距离，按（7.2.2-2）式计算；
M——全部荷载产生的弯距；
A——钢梁截面面积；
y——钢梁截面应力合力至混凝土受压区应力合力之间的距离；
f——塑性设计时钢梁钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值，按现行国家标准《钢结构设计规范》（GBJ 17）第9.1.3条的规定乘以0.9；
hc——混凝土翼板计算厚度；
fcm——混凝土弯曲抗压强度设计值；
bce——混凝土翼板的有效宽度。
２.当Ａｆ＞ｂｃｅ ｈｃ ｆｃｍ 时（图７.２.２-２），塑性中和轴在钢梁截面内，为第二类截面
其他符号意义同前。
二、负弯矩作用时（图７.２.２-３）
第７.２.３条 组合梁截面的全部剪力假定由钢梁腹板承受，其受剪承载力应按下式计算：
第７.２.４条 采用塑性设计法计算组合梁的承载力时，遇有下列情况之一者可不计入弯矩与剪力的相互影响：
一、受正弯矩的组合梁截面；
二、截面材料总强度比γ≥０.１５的负弯矩截面，其中γ＝Ａｓｆｓｙ/（Ａｆ）；此处，ｆ为塑性设计时钢梁材料的抗拉、抗压、抗弯强度设计值，应按现行国家标准《钢结构设计规范》（ＧＢＪ１７）第９.１.３条的规定乘以０.９。
第７.２.５条 当组合梁进行连接的计算时，应以支座点、弯矩绝对值最大点和零弯矩点为界限，划分为若干剪跨区（图７.２.５）。
第７.２.６条 每个剪跨区段内所配置的剪力连接件的总数，可按下式计算：
ｎ＝Ｖ/Ｎｖ ｓ （７.２.６）
剪力键可均匀分布于该剪跨区段内。当剪跨区内有较大集中力作用时，可将连接件总数按各剪力区段的剪力图面积分配，然后各自均匀布置（图７.２.６）。
式中 Ｖ——每个剪跨区内，混凝土与钢梁叠合面上的纵向剪力；

Ｎｖ ｓ ——每个剪力连接件的受剪承载力设计值。
第７.２.７条 每个剪跨区段内，混凝土与钢梁叠合面上的纵向剪力Ｖ可按下列公式计算：
一、正弯矩区剪跨段（图７.２.５中的１、２、５剪跨段）
１.当塑性中和轴位于混凝土翼板内时
Ｖ＝Ａｆ （７.２.７／１）
２.当塑性中和轴位于钢梁时
二、负弯矩区剪跨段（图７.２.５中的３、４剪跨段）
Ｖ＝Ａｓｆｓｙ （７.２.７-３）
第７.２.８条 栓钉剪力连接件的受剪承载力，应符合下列规定：
一、受剪承载力设计值Ｎｖ ｓ ，应按下式计算：


二、栓钉的受剪承载力设计值Ｎｖ ｓ ，遇下列情况之一时应予折减：
１.位于连续梁中间支座上负弯矩段时，应乘以折减系数０.９３；
２.位于悬臂梁负弯矩区段时，应乘以折减系数０.８。
第７.２.９条 带压型钢板的混凝土楼板与钢梁组成的组合梁，其叠合面上的栓钉连接件受剪承载力设计值Ｎｖ ｓ ，遇下列情况之一时应予以折减：
一、压型钢板肋与钢梁平行时（图７.２.９ａ），应乘以折减系η。折减系数η应按下式计算：
二、压型钢板肋与钢梁垂直时（图７.２.９ｂ），应乘以按下式计算的折减系数η：
第７.２.１０条 当抗剪连接键的设置受构造等原因的影响不能满足本规程（７.２.６）式的要求时，可采用部分抗剪连接设计法。对于单跨简支梁，可采用简化塑性理论按下列假定计算：
一、在所计算截面左右两个剪跨内，取连接件受剪承载力设计值之和ｎＮｖ ｓ 的较小者，作为混凝土翼板中的剪力；
二、剪力连接件全截面进入塑性状态；
三、钢梁与混凝土翼板间产生相对滑移，以致混凝土翼板与钢梁有各自的中和轴。
第７.２.１１条 当组合梁承受静荷载且集中力不大时，可采用部分抗剪连接组合梁。其跨度不应超过２０ｍ。当钢梁为等截面梁时，其配置的连接件数量ｎ１不得小于完全抗剪连接时的连接件数量ｎ的５０％。
第７.２.１２条 部分抗剪连接组合梁的受弯承载力Ｍ１，可按下式算：
第７.２.１３条 部分抗剪连接组合梁的挠度ω1，可按下式计算：
第７.２.１４条 当进行组合梁的钢梁翼缘与混凝土翼板的纵向界面受剪承载力的计算时，应分别取包络连接件的纵向界面（图７.２.１４界面ｂ-ｂ）和混凝土翼板纵向界面（该图界面ａ-ａ）。
在纵向界面ａ-ａ和ｂ-ｂ上，单位长度上横向钢筋的计算面积Ａｓ，ｔｒ 按下列公式计算。压型钢板肋与钢梁垂直的组合梁可不验算。
一、界面ａ-ａ
Ａｓ，ｔｒ ＝Ａｓｂ＋Ａｓｔ（７.２.１４-１）

二、界面ｂ-ｂ
Ａｓ，ｔｒ ＝２Ａｓｂ（７.２.１４-２）
式中 Ａｓｂ——在组合梁单位长度上，翼板底部钢筋的截面面积；
Ａｓｔ——在组合梁单位长度上，翼板上部钢筋的截面面积。

第７.２.１５条 在混凝土翼板纵向界面上，沿梁单位长度的剪力可按下列公式计算：
第７.２.１６条 混凝土翼板纵向界面的剪力，应符合下列公式的要求：
第７.２.１７条 组合梁翼板的横向钢筋最小配筋量，应符合下式要求：
第７.２.１８条 组合梁的挠度应按荷载短期和长期效应组合分别计算，刚度取值应符合本规程第７.１.４条和７.１.５条的要求，不得大于现行国家标准《钢结构设计规范》（ＧＢＪ１７）第３.３.２条规定的容许值。
第７.２.１９条 连续组合梁负弯矩区段内最大裂缝宽度ωｃｒａ（ｍｍ），可按下列公式计算。负弯矩区的开裂宽度，处于正常环境时不应大于０.３ｍｍ，处于室内高湿度环境或露天时不应大于０.２ｍｍ。
第７.２.２０条 荷载标准值短期效应作用下的负弯矩纵向钢筋应力，应按下式计算：
第７.２.２１条 组合梁负弯矩区段钢梁受压翼缘在弯矩作用平面外的长细比，应按现行国家标准《钢结构设计规范》（ＧＢＪ１７）第９.３.２条的规定验算。