无防火保护的钢梁腹板与下翼缘组成的倒T型构件在设计耐火极限t 火灾下钢与混凝土组合梁的荷载比R ——钢梁上翼缘受拉区的承载力 ≥F e ——钢梁上翼缘中心到下翼缘中心的距离 2 cb f h cb 2 <b 8.3.1 1 火灾下钢与混凝土组合梁的正弯矩承载力应按下列规定计算 6-1和表8.3.6-2 y 6 当临界温度T w 混凝土板的温度应按本规范第8.3.4条确定 F c2 截面形状系数F 火灾下钢与混凝土组合梁的负弯矩承载力应按下式计算 计算时可不考虑楼板的作用(图8.3.3) f 按本规范第8.3.5条确定 ——钢梁上翼缘受拉区中心到下翼缘中心的距离 y——混凝土翼板受压区中心到钢梁下翼缘中心的距离 cT Ftf 可按三面受火计算截面形状系数 注 应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB ——火灾下组合梁的正弯矩承载力 大于最高温度T F 两端铰接组合梁的临界温度T +F 是根据本规范第8.3.1条~第8.3.3条钢与混凝土组合梁的耐火承载力计算公式通过数值计算得到的 m tf 故荷载比容易确定 d m b cb ——常温下组合梁的正弯矩承载力 两端刚接时 h 时 即b ——钢梁腹板受压区中心到下翼缘中心的距离 bf 第7.2.9条的规定计算确定 w 2 8.3.1~8.3.3 +F 表8.3.6-1 h ——钢梁腹板受拉区的承载力 图8.3.2-3 下翼缘的温度 w 荷载比R和混凝土翼板的等效厚度h ——钢梁腹板的高度 h——组合梁的高度 小于或等于最高温度T cT 对于板肋平行于钢梁的钢与混凝土组合梁 M 应取1/2肋高以上的混凝土板厚 表中“一”表示在该条件下组合梁的耐火验算不适合采用临界温度法 s 应按本规范第6.2.1条计算确定 应按钢梁相应部分的温度根据本规范第5.1节规定确定 w 火灾下钢与混凝土组合梁中钢梁腹板与下翼缘的临界温度T 注 应按式(8.3.1-2)进行 对于非标准火灾 M-——常温下组合梁的负弯矩承载力 w 正弯矩承载力应按下列公式计算 x——混凝土翼板受压区高度 5 受火时间应采用等效曝火时间 y 按三面受火计算 组合梁应采取防火保护措施 内的最高温度T 钢梁上翼缘的防火保护层厚度可与腹板及下翼缘的防火保护层厚度相同 2 按四面受火计算 cb H型钢梁的温度 下翼缘组成的倒T型构件作为验算截面计算 <F (℃) 组合梁承载力计算结果的误差较小 火灾下混凝土板的温度沿厚度方向分布不均匀 时 火灾下钢与混凝土组合梁的承载力 的取值可参见图19 临界温度法的计算步骤可参照第7.2节条文说明 Ⅱ ——高温下钢梁下翼缘的承载力 bf y (℃) tf 当塑性中和轴在混凝土翼板内(图8.3.2-1) tf m 8.3.6 d ——混凝土翼板的有效宽度 式中 1 t 表中板厚是指压型钢板肋高以上混凝土板厚度 混凝土翼板的等效厚度hcb应按本规范第8.3.5条的规定确定 y 1 即b h w 50017的规定确定 8.3.6 c1 可满足工程设计要求 应根据其设计耐火极限t 塑性中和轴在混凝土翼板内时组合梁截面的应力分布 对于其他设计耐火极限 其中 荷载比和混凝土翼板等效厚度 负弯矩作用下组合梁截面的应力分布 应取肋以上的混凝土板厚 对于上翼缘 - 当塑性中和轴在钢梁腹板内(图8.3.2-3) ——高温下钢梁上翼缘的承载力 图8.3.2-1 w y h fT——高温下钢材的强度设计值 ≤F 混凝土翼板的等效厚度h /V应取腹板 时 y——混凝土翼板受压区中心到钢梁下翼缘中心的距离 y 1 表8.3.6-2 M 3 对于下翼缘与腹板组成的倒T型构件 m 采用承载力法进行组合梁耐火验算与防火保护设计的计算步骤可参照第7.1节条文说明 50017的规定计算 图8.3.3 m h 最高温度T d bf 因为常温下组合梁设计就需要确定其正 对于板肋垂直于钢梁的钢与混凝土组合梁 t w 钢与混凝土组合梁的防火保护设计 当混凝土板厚为50mm~100mm时 不考虑混凝土楼板的作用 荷载比和混凝土翼板等效厚度 1 4 钢与混凝土组合梁 bf 图8.3.2-2 h 标准火灾下混凝土翼板的平均温升可按表8.3.4确定 可按钢梁的负弯矩承载力确定 但应考虑温度对混凝土强度 其中 d ——钢梁腹板受压区的承载力 应按式(8.3.1-1)进行 8.3 d + 采用临界温度法进行组合梁耐火验算与防火保护设计较为简单 升温可按表线性插值确定 即F 经计算确定 Ⅰ 上翼缘按三面受火计算的温度偏高 cb 8.3.8 bf 当临界温度T ——混凝土翼板的厚度 因此火灾下组合梁可以分为两部分分别计算温升 组合梁的临界温度可线性插值确定 8.3.5 -F F 注 应根据组合梁的临界温度T 标准火灾下钢与混凝土组合梁中混凝土翼板的平均温升(℃) 两端铰接时 应按式(8.3.7-2)计算 钢与混凝土组合梁 b 1 +F b 其中钢梁各部分的温度应按本规范第8.3.4条确定 ——火灾下组合梁的负弯矩承载力 下翼缘与腹板组成的倒T型构件 w 两端铰接时 M——火灾下组合梁的正弯矩设计值 tf 表中“一”表示在该条件下组合梁的耐火验算不适合采用临界温度法 Ftf 8.3.7 钢材强度的影响 cb 8.3.2 应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 组合梁中钢梁上翼缘的温度接近混凝土顶板的温度 F 研究表明 塑性中和轴可能在钢梁上翼缘内 +F 临界温度法 正弯矩承载力应按下式计算 + ——混凝土翼板的等效厚度 塑性中和轴在钢梁腹板内时组合梁截面的应力分布 对此可基于受力平衡原理计算火灾下组合梁的负弯矩承载力 上翼缘 防火保护层的设计厚度应按本规范第7.2.8条 式中 t cb ——高温下钢梁腹板的承载力 2 bf 与常温下一样可按塑性计算 式中 条文中钢与混凝土组合梁的临界温度表8.3. 正弯矩作用下塑性中和轴在钢梁上翼缘内时的组合梁截面及应力分布 承载力验算结果是偏安全的 ——钢梁腹板受拉区中心到下翼缘中心的距离 cb 两端刚接组合梁的临界温度T 组合梁在负弯矩作用下 两端刚接组合梁的临界温度应按表8.3.6-2确定 y1——钢梁上翼缘中心到下翼缘中心的距离 2 cT——高温下混凝土的抗压强度 时 e f m 混凝土翼板的等效厚度h 应按四面受火计算截面形状系数 经计算确定 8.3.4 假设板内温度均匀 8.3.3 两端铰接组合梁的临界温度应按表8.3.6-1确定 m 时 负弯矩承载力 m 组合梁可不采取防火保护措施 并取楼板的平均温度为楼板的代表温度 8.3 组合梁的临界温度可线性插值确定 ——钢梁腹板中心到下翼缘中心的距离 f——钢梁上翼缘的厚度 应按式(8.3.7-1)计算 混凝土翼板的等效厚度h ——钢梁下翼缘的宽度 cb F 当塑性中和轴在钢梁上翼缘内(图8.3.2-2) y i t ——钢梁上翼缘的宽度 t 在少数情况下 h +F tf ——钢梁上翼缘受压区中心到下翼缘中心的距离 h y——混凝土翼板受压区中心到钢梁下翼缘中心的距离 cT 对于其他设计耐火极限 ——钢梁腹板中心到下翼缘中心的距离 t 火灾下钢与混凝土组合梁的温度应按下列规定确定 明显低于腹板 表8.3.4 式中 正弯矩承载力应按下列公式计算 火灾下钢与混凝土组合梁的承载力验算 2 e 8.3.5 ——压型钢板托板的高度 tf c 式中 8.3.4 ——钢梁下翼缘的厚度 f 3 M M一一火灾下组合梁的正弯矩设计值 ——钢梁腹板的厚度 c——钢梁上翼缘受压区的承载力 h 图19 e -F bf 其中 +F d 承载力法 应按本规范第5.2节确定 ——钢梁的高度 两端刚接时 cb