DB13/T 2686-2018 公路钢混凝土组合梁桥设计与施工规范

ICS93.040

P28

DB13

河北省地方标准

DB13/T2686—2018

公路钢混凝土组合梁桥设计与施工规范

2018-03-13发布2018-04-13实施

河北省质量技术监督局发布

DB13/T2686—2018

前言

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由河北省交通运输厅提出并归口。

本标准起草单位：河北省交通规划设计院、同济大学、东南大学、邢台路桥建设总公司、中铁山

桥集团有限公司、中国二十二冶集团有限公司。

本标准主要起草人：王国清、何勇海、朱冀军、雷伟、吴冲、闫涛、李志聪、马骅、张国清、金

凤温、付常谊、张世梁、贾胜勇、徐洪涛、高海涛、王海林、苏立超、张艳梅、张鹏、朱中华、胡晓

伦、王海艳、张悦、安伟胜、陈光、刘耀武、杨星蕊。

I

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公路钢混凝土组合梁桥设计与施工规范

1范围

本标准规定了公路钢混凝土组合梁桥的术语和定义、符号、总则、材料、组合梁计算、总体设计、

钢结构设计、钢筋混凝土桥面板设计、剪力连接件设计、钢梁加工与运输、连接件施工、钢梁与组合

梁安装、钢筋混凝土桥面板施工、施工质量检测与验收等内容。

本标准适用于公路钢混凝土组合梁桥，与相关国家标准和行业标准配合使用。城市道路钢混凝土

组合梁桥可参照执行。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。

GB/T699优质碳素结构钢

GB/T700碳素结构钢

GB/T1228钢结构用高强度大六角头螺栓

GB/T1229钢结构用高强度大六角螺母

GB/T1230钢结构用高强度垫圈

GB/T1231钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件

GB/T1591低合金高强度结构钢

GB/T2970-2004厚钢板超声波检验方法

GB/T3632钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副

GB/T5117非合金钢及细晶粒钢焊条

GB/T5118热强钢焊条

GB/T5293埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂

GB/T5313厚度方向性能钢板

GB/T5780六角头螺栓C级

GB/T5782六角头螺栓

GB/T8110气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝

GB/T8923.1-2011涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分:未涂覆过的钢

材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级

GB/T10045碳钢药芯焊丝

GB/T10433电弧螺柱焊用圆柱头焊钉

GB/T11352一般工程用铸造碳钢件

GB/T12470埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂

GB/T14957熔化焊用钢丝

GB/T17493低合金钢药芯焊丝

GB50205钢结构工程施工质量验收规范

JTGD60公路桥涵设计通用规范

JTGD62公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范

1

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JTGD64-2015公路钢结构桥梁设计规范

JTG/TB02-01公路桥梁抗震设计细则

JTG/TF50公路桥涵施工技术规范

JTT722公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件

Q∕CR9211铁路钢桥制造规范

TB/T2137铁路钢桥栓接板面抗滑移系数试验方法

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

组合构件compositemember

在同一截面内，由钢和混凝土两种材料通过连接件有效结合并共同受力的构件。

3.2

组合梁compositegirder

由钢梁和混凝土板通过连接件连成整体并且在横截面内能够共同受力的梁。

3.3

预应力组合梁prestressedcompositegirder

组合梁或混凝土桥面板中施加纵向预应力的组合梁。

3.4

后结合组合梁ost-compositegirder

混凝土桥面板施加纵向预应力之后，采用连接件将钢梁和混凝土桥面板连成整体预应力组合梁。

3.5

钢板组合梁（工形组合梁）compositegirderwithI-shapedsteelgirder

由工形截面钢梁和混凝土板连成整体共同受力的组合梁。

3.6

钢箱组合梁compositegirderwithboxsteelgirder

由钢箱梁和混凝土板连成整体共同受力的组合梁。

3.7

组合箱梁compositegirderwithU-shapedsteelgirder

由槽形截面钢梁和混凝土板连成整体形成箱形结构共同受力的组合梁。

3.8

叠合混凝土板concreteslabcombinedwithprecastslabsandconcretecastin-site

在预制混凝土板上再浇一层现浇混凝土，当现浇混凝土硬化后两者形成整体共同工作的桥面板。

2

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3.9

钢与混凝土组合桥面板steel-concretecompositeslab

由钢板和混凝土板连成整体共同受力的桥面板。

3.10

结合部connectionpart

使钢构件、混凝土构件或组合构件在长度方向某区段内相互结合、共同受力的部分。

3.11

剪力连接件shearconnector

将钢与混凝土两种材料连接组合在一起共同受力的构件。

3.12

群钉groupstud

混凝土桥面板中间隔适当距离设置预留孔，在预留孔中集中布置焊钉连接件。

3.13

屈曲buckling

杆件或板件在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生很大变形而失去稳定。

3.14

整体稳定性overallstability

在外荷载作用下，整个结构或构件抵抗屈曲或失稳的能力。

3.15

局部失稳localstabilityfailure

结构中部分构件发生整体失稳以及构件中板件发生屈曲的现象。

3.16

有效宽度effectivewidth

在进行截面强度和稳定计算时，假定板件有效的那一部分宽度。

3.17

有效宽度系数effectivewidthfactor

板件有效宽度与板件实际宽度的比值。

3.18

计算长度effectivelength

计算构件的长细比时，计算长度是指将实际构件换算为具有相同稳定承载力的两端简支构件支点

间的长度。计算焊缝连接强度时，计算长度是考虑焊接起息弧对焊缝承载力影响后的换算焊缝长度。

3.19

3

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长细比slendernessratio

构件计算长度与构件截面回转半径的比值。

3.20

换算长细比equivalentslendernessratio

在轴心受压构件的整体稳定计算中，按临界力相等的原则，将格构式构件换算为实腹构件进行计

算时所对应的长细比或将弯扭与扭转失稳换算为弯曲失稳时采用的长细比。

3.21

受压板件compressedplate

承受压应力的钢板板件。

3.22

加劲肋stiffener

为提高母板的稳定性能焊接于母板上的纵向或横向板件。

3.23

加劲板stiffenedplate

由纵向加劲肋加强的板件或由纵、横向加劲肋加强的板件，由母板和加劲肋组成，加劲肋焊接于

母板。

3.24

工艺文件constructiondocument

承包方为实现设计意图、保证工程质量所编制的包括技术方案、工艺规程、工装设备、质量控制

等方面的文件。

3.25

零件part

组成板单元、单元件的最小元件。

3.26

板单元panelpart

组成钢梁的基本单元，板单元包括：顶板单元、底板单元、腹板单元、横隔板单元等。

3.27

单元件menber

由若干零件、板单元或单元件组成的整体。

3.28

梁段segment

设计图中划分的钢梁制造吊装节段。

4符号

4

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下列符号适用于本文件。

4.1材料性能有关符号

Ec——混凝土弹性模量。

Es——钢材弹性模量。

Ep——预应力钢筋的弹性模量。

fcy——钢材端面承压（刨平顶紧）强度设计值。

fck、fcd——混凝土轴心抗压强度标准值、设计值。

fk、fd——钢材抗拉、抗压和抗弯强度标准值、设计值。

fpk、fpd——预应力钢筋的抗拉强度标准值、设计值。

fsk、fsd——普通钢筋的抗拉强度标准值、设计值。

ftk、ftd——混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值。

frd——贯通钢筋抗拉强度设计值。

fstd——焊钉抗拉强度设计值。

fvd——钢材抗剪强度设计值。

Gc——混凝土的剪切模量。

Gs——钢材剪切模量。

4.2作用效应与抗力的有关符号

Md——组合梁最大弯矩设计值。

V——形成组合截面之后作用于组合梁的竖向剪力。

Vd——承载能力极限状态下剪力设计值。

Vv——组合梁竖向抗剪承载力。

σ、τ——钢梁腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力、剪应力。

4.3几何参数有关符号

As——钢梁截面面积。

Ac——混凝土板截面面积。

Acr——开裂截面面积。

beff——有效宽度。

bs

e——考虑剪力滞影响的有效截面宽度。

p考虑局部稳定影响的受压加劲板有效截面宽度。

be——

h梁高。

——

hw、tw——钢梁腹板高度和厚度。

Iun组合梁未开裂截面惯性矩。

——

Le,i——等效跨径。

l——组合梁跨度。

lcs——预应力集中锚固力、混凝土收缩徐变变形及温差引起的纵桥向水平剪力计算传递长度。

4.4计算系数及其它有关符号

5

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n0——钢材与混凝土弹性模量的比值。

0——结构重要性系数。

S——混凝土板对组合截面中性轴的面积矩。

Weff——有效截面的抗弯模量。

5总则

5.1本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法（疲劳设计除外），按分项系数的设计表达式

进行设计。

5.2公路钢结构桥梁应进行耐久性设计，桥梁主体结构应按不小于100年设计使用年限进行设计，高

速公路及一、二级公路上的小桥主体结构宜按不小于100年设计使用年限进行设计。钢结构防腐设计

不得低于JTT722的要求。

5.3公路和城市组合结构桥梁设计应与架设方案统筹考虑，选择合理的结构形式；构造措施应便于加

工、安装、维护和检查。结构单元和构件应优先考虑标准化和通用化，以减少制作、安装的工作量。

5.4公路和城市组合结构桥梁的设计、加工、运送和架设应分阶段实行严格的质量管理和控制。结构

在使用过程中应视环境条件和交通情况建立养护制度，以维持结构强度、刚度、稳定性和耐久性的要

求。

5.5按本标准设计时，采用的作用及其组合系数应符合JTGD60的规定；结构抗震设计应符合JTG/T

B02-01的规定。钢结构制造、验收、安装和混凝土桥面板的浇注和验收应符合JTGF50的规定。

5.6结构设计应考虑车辆实际超载对结构安全的影响。

6材料

6.1混凝土

6.1.1钢筋混凝土构件混凝土强度等级不应低于C30；预应力混凝土构件混凝土强度等级不应低于

C40。

6.1.2混凝土轴心抗压强度标准值fck和轴心抗拉强度标准值ftk应按表1采用。

表1混凝土强度标准值（MPa）

强度等级

强度种类

C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80

fck20.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.2

ftk2.012.202.402.512.652.742.852.933.003.053.10

6.1.3混凝土轴心抗压强度设计值fcd和轴心抗拉强度设计值ftd应按表2采用。

6

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表2混凝土强度设计值（MPa）

强度等级

强度种类

C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80

fcd13.816.118.420.522.424.426.528.530.532.434.6

ftd1.391.521.651.741.831.891.962.022.072.102.14

计算现浇钢筋混凝土轴心受压和偏心受压构件时，如截面的长边或直径小于300mm，表中数值应乘以系数0.8；当

构件质量（混凝土成型、截面和轴线尺寸等）确有保证时，可不受此限。

6.1.4混凝土的物理性能指标应按表3采用。

表3混凝土的物理性能指标

指标类型指标

强度等级C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80

弹性模量Ec3.003.153.253.353.453.553.603.653.703.753.80

（MPa）×104×104×104×104×104×104×104×104×104×104×104

剪切模量Gc1.201.261.301.341.381.421.441.461.481.501.52

（MPa）×104×104×104×104×104×104×104×104×104×104×104

泊松比

0.2

v

线膨胀系数

10×10-6

（以每℃计）

当采用引气剂及较高砂率的泵送混凝土且无实测数据时，表中C50~C80的Ec值应乘以折减系数0.95。

6.2钢筋

6.2.1钢筋混凝土及预应力混凝土构件的钢筋，应按下列规定选用：

a)普通钢筋宜选用热轧HRB400、HPB300钢筋，预应力混凝土构件中的箍筋宜选用其中的带肋钢

筋；按构造要求配置的钢筋网可采用冷轧带肋钢筋。

b)预应力混凝土构件中的预应力钢筋应选用钢绞线、钢丝；中、小型构件或竖、横向预应力钢

筋，也可采用精轧螺纹钢筋。

6.2.2钢筋的抗拉强度标准值应具有不小于95%的保证率。普通钢筋的抗拉强度标准值fsk和预应力

钢筋的抗拉强度标准值fpk，应分别按表4和表5采用。

表4普通钢筋抗拉强度标准值（MPa）

钢筋种类fsk

HPB300d=6～22300

HRB400d=6～50400

表中d系指国家标准中的钢筋公称直径，单位mm。

7

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表5预应力钢筋抗拉强度标准值（MPa）

钢筋种类fpk

d=5、5.81570、1720、1860、1960

1×2

d=8、10.01470、1570、1720、1860、1960

（二股）

d=12.01470、1570、1720、1860

d=6.2、6.51570、1720、1860、1960

1×3d=8.61470、1570、1720、1860、1960

钢绞线（三股）d=8.741570、1670

d=10.8、12.91470、1570、1720、1860、1960

d=9.5、11.1、12.71720、1860、1960

d=15.21470、1570、1670、1720、1860、1960

1×7

d=15.71770、1860

（七股）

d=17.81720、1860

精轧螺纹钢筋d=18、25、32、40、50785、830、930、1080

表中d系指国家标准中钢绞线、钢丝和精轧螺纹钢筋的公称直径，单位mm。

6.2.3普通钢筋的抗拉强度设计值fsd应按表6采用；预应力钢筋的抗拉强度设计值fpd应按表7采用。

表6普通钢筋抗拉强度设计值（MPa）

钢筋种类fsd

HPB300d=6～22250

HRB400d=6～50330

构件中配有不同种类的钢筋时，每种钢筋应采用各自的强度设计值。

表7预应力钢筋抗拉强度（MPa）

钢筋类型抗拉强度标准值fpk抗拉强度设计值fpd

14701000

钢绞线15701070

j13.2517201170

j15.2518601260

19601330

785650

830690

精轧螺纹钢筋

930770

1080860

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DB13/T2686—2018

6.3钢材

6.3.1钢材宜选用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合GB/T700和GB/T1591

的规定。其中，Q235钢中的沸腾钢不宜用于需要验算疲劳，以及虽不需要验算疲劳但工作温度低于

-20℃的焊接结构；也不宜用于需要验算疲劳且工作温度等于或低于-20℃的非焊接结构。钢材强度标

准值和设计值应按表8采用。

表8钢材强度标准值和设计值（MPa）

钢材抗拉、抗压和抗拉、抗压和抗剪强度端面承压

厚度抗弯强度抗弯强度设计值（刨平顶紧）

牌号

（mm）标准值fk设计值fdfvd设计值fcy

16235190110

Q235钢16～40225180105280

40～100215170100

16345275160

16～40335270155

Q345钢40～63325260150355

63～80315250145

80～100305245140

16390310180

Q390钢16～40370295170370

40～63350280160

63～100330265150

16420335195

16～40400320185

Q420钢390

40～63380305175

63～100360290165

表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。

6.3.2有关牌号钢材冲击韧性应符合以下规定：

a)对于需要验算疲劳的焊接构件，当桥梁的工作温度t处于0℃≥t＞-20℃时，Q235的冲击韧

性应满足表9中质量等级C的要求；而Q345、Q390和Q420的冲击韧性应满足质量等级D的

要求。当桥梁工作温度处于t≤-20℃时，Q235的冲击韧性应满足表9中质量等级D的要求；

而Q345、Q390和Q420的冲击韧性应满足质量等级E的要求。

b)对于需要验算疲劳的非焊接构件，当桥梁工作温度处于t≤-20℃时，Q235和Q345冲击韧性

应满足表9中质量等级C的要求，而Q390和Q420的冲击韧性应满足质量等级D的要求。

9

DB13/T2686—2018

表9钢材冲击韧性

钢材牌号Q235Q345Q390Q420

质量等级CDDEDEDE

试验温度（℃）0-20-20-40-20-40-20-40

冲击韧性（J）2727343434343434

6.3.3当焊接结构采用Z向钢时，其材质应符合GB/T5313的规定。

6.3.4钢铸件采用的铸钢材质应符合GB/T11352的规定。销、铰、轴、斜拉索锚具等宜采用优质碳

素结构钢锻制或轧制钢材，其材质应符合GB/T699的规定。铸钢和锻钢的强度设计值应按表10的规

定采用。

表10铸钢和锻钢的强度设计值（MPa）

不同型号钢的设计值

强度种类

ZG230-450ZG270-500ZG310-57035号钢45号钢

抗拉、抗压和抗弯fd170200225250280

抗剪fvd100115130145160

铰轴紧密接触时径向受压frd185100110125140

辊轴或摇轴自由接触时径向受压frd26.58.09.010.011.0

销孔承压fsd——————190210

铰轴紧密接触系指接触面为圆弧中心角为2×45°的接触；辊轴或摇轴自由接触系指轴与板平面的接触。

计算紧密接触或自由接触受压强度时，其承压面积采用轴径截面。轴与板采用不同钢种时，径向受压设计值取用其

较低者。

6.3.5钢材和铸钢的物理性能指标应按表11的规定采用。

表11钢材和铸钢的物理性能指标

弹性模量Es剪切模量Gs线膨胀系数泊松比质量密度

（MPa）（MPa）（1/℃）v（kg/m3）

2.06×1050.790×10512×10-60.317850

6.3.6高强度螺栓、螺母、垫圈的技术条件应符合GB/T1228、GB/T1229、GB/T1230、GB/T1231、

GB/T3632的规定。高强度螺栓预拉力设计值Pd应按表12的规定取用。

表12高强度螺栓的预拉力设计值Pd（kN）

螺纹规格

性能等级

M20M22M24M27M30

8.8S125150175230280

性能等级

10.9155190225290355

10

DB13/T2686—2018

6.3.7普通螺栓应符合GB/T5780和GB/T5782的规定。普通螺栓和锚栓连接的强度设计值应按表

13的规定采用。

表13通螺栓和锚栓连接的强度设计值（MPa）

普通螺栓

锚栓

C级A、B级

螺栓的性能等级、锚栓和

构件钢材的牌号抗拉抗剪承压抗拉抗剪承压抗拉

fbfbfbfbfbfbfa

tdvdcdtdvdcdtd

4.6级、4.8级145120——————————

普通螺栓5.6级——————185165————

8.8级——————350280————

Q235钢————————————125

锚栓

Q345钢————————————160

Q235钢————265