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