钢结构设计标准 GB50017-2017
14.6 纵向抗剪计算
14.6.1 组合梁板托及翼缘板纵向受剪承载力验算时，应分别验算图14.6.1所示的纵向受剪界面a-a、b-b、c-c及d-d。
14.6.2 单位纵向长度内受剪界面上的纵向剪力设计值应按下列公式计算：
1 单位纵向长度上b-b、c-c及d-d受剪界面(图14.6.1)的计算纵向剪力为：
2 单位纵向长度上a-a受剪界面(图14.6.1)的计算纵向
图14.6.1 混凝土板纵向受剪界面
式中： vl,1——单位纵向长度内受剪界面上的纵向剪力设计值(N/mm)；
Vs——每个剪跨区段内钢梁与混凝土翼板交界面的纵向剪力，按本标准第14.3.4条的规定计算(N)；
mi——剪跨区段长度(图14.3.4)(mm)；
b1、b2——分别为混凝土翼板左右两侧挑出的宽度(图14.6.1)(mm)；
be——混凝土翼板有效宽度，应按对应跨的跨中有效宽度取值，有效宽度应按本标准第14.1.2条的规定计算(mm)。
14.6.3 组合梁承托及翼缘板界面纵向受剪承载力计算应符合下列公式规定：
式中：Vlu,1——单位纵向长度内界面受剪承载力(N/mm)，取式(14.6.3-2)和式(14.6.3-3)的较小值；
ft——混凝土抗拉强度设计值(N/mm2)；
bf——受剪界面的横向长度，按图14.6.1所示的a-a、b-b、c-c及d-d连线在抗剪连接件以外的最短长度取值(mm)；
Ae——单位长度上横向钢筋的截面面积(mm2/mm)，按图14.6.1和表14.6.3取值；
fr——横向钢筋的强度设计值(N/mm2)。
14.6.2 单位纵向长度内受剪界面上的纵向剪力设计值应按下列公式计算：
1 单位纵向长度上b-b、c-c及d-d受剪界面(图14.6.1)的计算纵向剪力为：
图14.6.1 混凝土板纵向受剪界面
At-混凝土板顶部附近单位长度内钢筋面积的总和(mm2/mm)。
包括混凝土板内抗弯和构造钢筋；Ab、Abh-分别为混凝土板底部、承托底部单位长度内钢筋面积的总和(mm2/mm)剪力为：
Vs——每个剪跨区段内钢梁与混凝土翼板交界面的纵向剪力，按本标准第14.3.4条的规定计算(N)；
mi——剪跨区段长度(图14.3.4)(mm)；
b1、b2——分别为混凝土翼板左右两侧挑出的宽度(图14.6.1)(mm)；
be——混凝土翼板有效宽度，应按对应跨的跨中有效宽度取值，有效宽度应按本标准第14.1.2条的规定计算(mm)。
14.6.3 组合梁承托及翼缘板界面纵向受剪承载力计算应符合下列公式规定：
ft——混凝土抗拉强度设计值(N/mm2)；
bf——受剪界面的横向长度，按图14.6.1所示的a-a、b-b、c-c及d-d连线在抗剪连接件以外的最短长度取值(mm)；
Ae——单位长度上横向钢筋的截面面积(mm2/mm)，按图14.6.1和表14.6.3取值；
fr——横向钢筋的强度设计值(N/mm2)。
表14.6.3 单位长度上横向钢筋的截面积Ae
14.6.4 横向钢筋的最小配筋率应满足下式要求：
条文说明
14.6.1 国内外众多试验表明，在剪力连接件集中剪力作用下，组合梁混凝土板可能发生纵向开裂现象。组合梁纵向抗剪能力与混凝土板尺寸及板内横向钢筋的配筋率等因素密切相关，作为组合梁设计最为特殊的一部分，组合梁纵向抗剪验算应引起足够的重视。
沿着一个既定的平面抗剪称为界面抗剪，组合梁的混凝土板(承托、翼板)在纵向水平剪力作用时属于界面抗剪。图14.6.1给出了对应不同翼板形式的组合梁纵向抗剪最不利界面，a-a抗剪界面长度为混凝土板厚度；b-b抗剪截面长度取刚好包络焊钉外缘时对应的长度；c-c、d-d抗剪界面长度取最外侧的焊钉外边缘连线长度加上距承托两侧斜边轮廓线的垂线长度。
14.6.2 组合梁单位纵向长度内受剪界面上的纵向剪力vl,1可以按实际受力状态计算，也可以按极限状态下的平衡关系计算。按实际受力状态计算时，采用弹性分析方法，计算较为繁琐；而按极限状态下的平衡关系计算时，采用塑性简化分析方法，计算方便，且和承载能力塑性调幅设计法的方法相统一，同时公式偏于安全，故本标准建议采用塑性简化分析方法计算组合梁单位纵向长度内受剪界面上的纵向剪力。
14.6.3 国内外众多研究成果表明，组合梁混凝土板纵向抗剪能力主要由混凝土和横向钢筋两部分提供，横向钢筋配筋率对组合梁纵向受剪承载力影响最为显著。1972年，A.H.Mattock和N.M.Hawkins通过对剪力传递的研究，提出了普通钢筋混凝土板的抗剪强度公式：Vlu,1＝1.38bf＋0.8Aefr≤0.3fcbf。本条基于上述纵向抗剪计算模型，结合国内外已有的试验研究成果，对混凝土抗剪贡献一项作适当调整，得到了式(14.6.3-2)和式(14.6.3-3)，这两个公式考虑了混凝土强度等级对混凝土板抗剪贡献的影响。
组合梁混凝土翼板的横向钢筋中，除了板托中的横向钢筋Abh外，其余的横向钢筋At和Ab可同时作为混凝土板的受力钢筋和构造钢筋使用，并应满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关构造要求。
14.6.4 本条规定的组合梁横向钢筋最小配筋率要求是为了保证组合梁在达到承载力极限状态之前不发生纵向剪切破坏，并考虑到荷载长期效应和混凝土收缩等不利因素的影响。
沿着一个既定的平面抗剪称为界面抗剪，组合梁的混凝土板(承托、翼板)在纵向水平剪力作用时属于界面抗剪。图14.6.1给出了对应不同翼板形式的组合梁纵向抗剪最不利界面，a-a抗剪界面长度为混凝土板厚度；b-b抗剪截面长度取刚好包络焊钉外缘时对应的长度；c-c、d-d抗剪界面长度取最外侧的焊钉外边缘连线长度加上距承托两侧斜边轮廓线的垂线长度。
14.6.2 组合梁单位纵向长度内受剪界面上的纵向剪力vl,1可以按实际受力状态计算，也可以按极限状态下的平衡关系计算。按实际受力状态计算时，采用弹性分析方法，计算较为繁琐；而按极限状态下的平衡关系计算时，采用塑性简化分析方法，计算方便，且和承载能力塑性调幅设计法的方法相统一，同时公式偏于安全，故本标准建议采用塑性简化分析方法计算组合梁单位纵向长度内受剪界面上的纵向剪力。
14.6.3 国内外众多研究成果表明，组合梁混凝土板纵向抗剪能力主要由混凝土和横向钢筋两部分提供，横向钢筋配筋率对组合梁纵向受剪承载力影响最为显著。1972年，A.H.Mattock和N.M.Hawkins通过对剪力传递的研究，提出了普通钢筋混凝土板的抗剪强度公式：Vlu,1＝1.38bf＋0.8Aefr≤0.3fcbf。本条基于上述纵向抗剪计算模型，结合国内外已有的试验研究成果，对混凝土抗剪贡献一项作适当调整，得到了式(14.6.3-2)和式(14.6.3-3)，这两个公式考虑了混凝土强度等级对混凝土板抗剪贡献的影响。
组合梁混凝土翼板的横向钢筋中，除了板托中的横向钢筋Abh外，其余的横向钢筋At和Ab可同时作为混凝土板的受力钢筋和构造钢筋使用，并应满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关构造要求。
14.6.4 本条规定的组合梁横向钢筋最小配筋率要求是为了保证组合梁在达到承载力极限状态之前不发生纵向剪切破坏，并考虑到荷载长期效应和混凝土收缩等不利因素的影响。
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