10.7 深受弯构件

10.7.1

根据分析及试验结果,国内外均将ι0/h≤2.0 的简支梁和ι0/h≤ 2.5 的连续梁视为深梁,并对其截面设计方法和配筋构造给出了专门规定。近期试验结果表明,ι0/h大于深梁但小于5.0 的梁 ( 国内习惯称为”r;短梁”) ,其受力特点也与ι0/h≥5.0的一般梁有一定区别,它相当于深梁与一般梁之间的过渡状态,也需要对其截面设计方法作出不同于深梁和一般梁的专门规定。

本条将ι0/h<5.0 的受弯构件统称为”r;深受弯构件”,其中包括深梁和”r;短梁”。在本节各条中,凡冠有”r;深受弯构件”的条文,均同时适用于深梁和”r;短梁”,而冠有”r;深梁”的条文则不适用于”r;短梁”。

在本规范第 10.7.3 条至第 10.7.5 条中,为了简化计算,在计算公式中一律取深梁与”r;短梁”的界限为ι0/h=2.0 。第10.7.1 条规定的ι0/h≤2.0 的简支梁和ι0/h≤ 2.5 的连续梁为深梁的定义只在第 10.7.2 条选择内力分析方法时和在第 10.7.6条到第 10.7.13 条中界定深梁时使用。

 

10.7.2

简支深梁的内力计算与一般梁相同,连续深梁的内力值及其沿跨度的分布规律与一般连续梁不同,其跨中正弯矩比一般连续梁偏大,支座负弯矩偏小,且随跨高比和跨数而变化。在工程设计中,连续深梁的内力应由二维弹性分析确定,且不宜考虑内力重分布。具体内力值可采用弹性有限元方法或查根据二维弹性分析结果制作的连续深梁内力表确定。

 

10.7.3

深受弯构件的正截面受弯承载力计算采用内力臂表达式,该式在ι0/h=5.0 时能与一般梁计算公式衔接。试验表明,水平分布筋对受弯承载力的贡献约占10%~30%。在正截面计算公式中忽略了这部分钢筋的作用。这样处理偏安全。

 

10.7.4

本条给出了适用于ι0/h<5.0 的全部深受弯构件的受剪截面控制条件。该条件在ι0/h=5 时与一般受弯构件受剪截面控制条件相衔接。

 

10.7.5

在深受弯构件受剪承载力计算公式中,混凝土项反映了随ι0/h的减小,剪切破坏模式由剪压型向斜压型过渡,且混凝土项在受剪承载力中所占的比重不断增大的变化规律。而竖向分布筋和水平分布筋项则分别反映了从ι0/h=5.0 时只有竖向分布筋 ( 箍筋 ) 参与受剪,过渡到ι0/h较小时只有水平分布筋能发挥有限受剪作用的变化规律。在ι0/h=5.0 时,该式与一般梁受剪承载力计算公式相衔接。

在主要承受集中荷载的深受弯构件的受剪承载力计算公式中,含有跨高比ι0/h和计算剪跨比λ两个参数。对于ι0/h≤2.0 的深梁,统一取λ=0.25 。但在ι0/h≥ 5.0 的一般受弯构件中剪跨比上、下限值分别为 3.0 和 1.5 。为了使深梁、短梁、一般梁的受剪承载力计算公式连续过渡,本条给出了深受弯构件在2.0<ι0/h<5.0 时,λ的上、下限值的线性过渡规律。

应注意的是,由于深梁中水平及竖向分布钢筋对受剪承载力的作用有限,当深梁受剪承载力不足时,应主要通过调整截面尺寸或提高混凝土强度等级来满足受剪承载力要求。

 

10.7.6

试验表明,随着跨高比的减小,深梁斜截面抗裂能力有一定提高。为了简化计算,本条防止深梁出现斜裂缝的验算条件是按试验结果偏下限给出的,与修订前的规定相比作了合理的放宽。当满足本条公式 (10.7.6) 的要求时,可不再按本规范第10.7.5 条进行受剪承载力计算。

 

10.7.7

深梁支座的支承面和深梁顶集中荷载作用面的混凝土都有发生局部受压破坏的可能性,应进行局部受压承载力验算,在必要时还应配置间接钢筋。按本规范第

 

10.7.8

条的规定,将支承深梁的柱伸到深梁顶能有效降低深梁支座传力面发生局部受压破坏的可能性。

 

10.7.8

为了保证深梁出平面稳定性,本条对深梁的高厚比(h/b) 或跨厚比 (ι0/b) 作了限制。此外,简支深梁在顶部、连续深梁在顶部和底部应尽可能与其他水平刚度较大的构件 ( 如楼盖 ) 相连接,以进一步加强其出平面稳定性。

 

10.7.9

在弹性受力阶段,连续深梁支座截面中的正应力分布规律随深梁的跨高比变化。当ι0/h>1.5 时,受压区约在梁底以上0.2h的高度范围内,再向上为拉应力区,最大拉应力位于梁顶;随着ι0/h的减小,最大拉应力下移;到ι0/h=1.0 时,较大拉应力位于从梁底算起 0.2h到 0.6h的范围内,梁顶拉应力相对偏小。达到承载力极限状态时,支座截面因开裂导致的应力重分布使深梁支座截面上部钢筋拉力增大。本条图 10.7.9-3给出的支座截面负弯矩受拉钢筋沿截面高度的分区布置规定,比较符合正常使用极限状态支座截面的受力特点。水平钢筋数量的这种分区布置规定,虽未充分反映承载力极限状态下的受力特点,但更有利于正常使用极限状态下支座截面的裂缝控制,同时也不影响深梁在承载力极限状态下的安全性。本条保留了原规范对从梁底算起 0.2 h到 0.6h范围内水平钢筋最低用量的控制条件,以减少支座截面在这一高度范围内过早开裂的可能性。

 

10.7.10

深梁在垂直裂缝以及斜裂缝出现后将形成拉杆拱传力机制,此时下部受拉钢筋直到支座附近仍拉力较大,应在支座中妥善锚固。鉴于在”r;拱肋”压力的协同作用下,钢筋锚固端的竖向弯钩很可能引起深梁支座区沿深梁中面的劈裂,故钢筋锚固端的弯折建议改为平放,并按弯折 180°的方式锚固。

 

10.7.11

试验表明,当仅配有两层钢筋网,而网与网之间未设拉筋时,由于钢筋网在深梁出平面方向的变形未受到专门约束,当拉杆拱拱肋内斜向压力较大时,有可能发生沿深梁中面劈开的侧向劈裂型斜压破坏。故应在双排钢筋网之间配置拉筋。而且,在本规范第

10.7.9 条图 10.7.9-1 和图 10.7.9-2 深梁支座附近由虚线标示的范围内应适当增配拉筋。

 

10.7.12

深梁下部作用有集中荷载或均布荷载时,吊筋的受拉能力不宜充分利用,其目的是为了控制悬吊作用引起的裂缝宽度。当作用在深梁下部的集中荷载的计算剪跨比λ>0.7 时,按本条规定设置的吊筋和按本规范第 10.7.13 条规定设置的竖向分布钢筋仍不能完全防止斜拉型剪切破坏的发生,故应在剪跨内适度增大竖向分布钢筋数量。

 

10.7.13

深梁的水平和竖向分布钢筋对受剪承载力所起的作用虽然有限,但能限制斜裂缝的开展。当分布钢筋采用较小直径和较小间距时,这种作用就越发明显。此外,分布钢筋对控制深梁中温度、收缩裂缝的出现也起作用。本条给出的分布钢筋最小配筋率是构造要求的最低数量,设计者应根据具体情况合理选择分布筋的配置数量。

 

10.7.14

本条给出了对介于深梁和浅梁之间的”r;短梁”的一般性构造规定。