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深受弯构件2011-10-10 11:47:17| 分类：杂|字号订阅概念：深梁deep beam一般指梁的跨度与高度之比L／h≤2的简支梁和L／h≤2．5的连续梁，且适用于本身直接承受竖向荷载为主的深梁（剪力墙结构的连系梁虽然尺寸接近深梁，但其支座条件不同，梁的剪切变形较大，故不在本条之列）。
深梁因其高度与跨度接近，受力性能与一般梁有较大差异，在荷载作用下，梁的正截面应变不符合平截面假定。
为避免深梁出平面失稳，规范对梁截面高宽比（h／b）或跨宽比（L0／h）作了限制（截面宽度不小于140mm，当Lo/h≥1时，h/b不宜大于25，当Lo/h<1时，Lo/b不宜大于25），并要求简支深梁在顶部、连续深梁在顶部和底部尽可能与其它水平刚度较大的构件（如楼盖）相连接。
简支深梁的内力计算与浅梁相同。
但连续深梁的弯矩及剪力与一般连续梁不同，其跨中正弯矩比一般连续梁偏大，支座负弯矩则偏小，且随跨高比及跨数的不同而变化。
工程设计中，对连续深梁内力按弹性力学方法计算，暂不考虑塑性内力重分布。
试验表明，简支深梁在斜裂缝出现后，梁内即发生明显的内力重分布，形成以纵向受拉钢筋为拉杆、斜裂缝上部混凝土为拱肋的拉杆拱受力体系。
深梁的受剪承载力主要取决于截面尺寸、混凝土强度等级和剪跨比，其次为支承长度，分布钢筋，尤其竖向分布筋作用较小。
深梁支座的支承面和集中荷载的加荷点都是高应力区，易发生局压破坏，应进行局压承载力计算。
深梁是较复杂的构件，应遵守规范有关要求。
1、深受弯构件分类钢筋混凝土受弯构件根据其跨度与高度之比（简称跨高比）的不同，可以分为如下三种类型：浅深：短梁：深梁：(简支梁)（连续梁）式中，h为梁截面高度；L0为梁的计算跨度，可取Lc和1.15Ln两者中较小值，Lc为支座中心线之间的距离，Ln为梁的净跨。
浅梁在实际工程中量大面广，可称为一般受弯构件。
短梁和深梁又称为深受弯构件。
深受弯构件在建筑工程中的应用已日渐广泛。
深受弯构件5.2.2深受弯构件斜截面设计◆深受弯构件斜截面受剪承载力计算▲计算公式矩形、T形和I形截面的深受弯构件，在均布荷载作用下，当配有竖向分布钢筋和水平分布钢筋时，其斜截面的受剪承载力应按下列公式计算：(5-18)对集中荷载作用下的深受弯构件（包括作用有多种荷载，且其中集中荷载对支座截面或节点边缘截面所产生的剪力值点总剪力值的75%以上的情况），其斜截面的受剪承载力应按下列公式计算：(5-19)当l0/h＜2.0时，取l0/h=2.0。
当ρsh=A sh/bs v＞0.75%时，取ρsh=0.75%。
式中λ——计算剪跨比，当l0/h不大于2.0时，取λ=0.25；当2.0＜l0/h＜5.0时，取λ=a/h0，其中，a为集中荷载到深受弯构件支座的水平距离，λ的上限值按λu=0.917l0/h-1.584计算；λ的下限值按λu=0.417l0/h-0.584计算；l0/h——跨高比。
如果将l0/h=5分别代入公式（5-18）和（5-19）中，不难看到，它们将与公式（5-7）和（5-8）完全相同，说明深受弯构件斜截面受剪承载力计算公式与一般受弯构件受剪承载力计算公式是相互衔接的。
▲截面尺寸要求当h w/b≤4时：(5-20) 当h w/b≥6时：(5-21)当4＜h w/b＜6时，按线性内插法取用。
当l0/h＜2时，取l0/h=2.0。
式中V——剪力设计值；l0——计算跨度；b ——矩形截面宽度以及T形、I形截面的腹板厚度；h、h0——截面高度和截面有效高度；h w——截面的腹板高度，矩形截面取有效高度h0；T形截面取有效高度减去翼缘高度；I形和箱形截面取腹板净高；βc——混凝土强度影响系数。
公式（5-20）和（5-21）与公式（5-10）和（5-11）也是相应衔接的。
一般要求不出现斜裂缝的钢筋混凝土深梁，应符合下列条件：(5-22)式中V tk——按荷载的标准组合计算的剪力值。
此时可不进行斜截面受剪承载力计算，但应配置分布钢筋。
混凝土结构设计规范Code for design of concrete structures主编部门：中华人民共和国建设部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：2002年4月1日关于发布国家标准《混凝土结构设计规范》的通知根据我部《关于印发〈一九九七年工程建设标准制订、修订计划〉的通知》（建标[1997]108号）的要求，由建设部会同有关部门共同修订的《混凝土结构设计规范》，经有关部门会审，批准为国家标准，编号为GB 50010-2002，自2002年4月1日起施行。
其中，3.1.8、3.2.1、4.1.3、4.1.4、4.2.2、4.2.3、6.1.1、9.2.1、9.5.1、10.9.3、10.9.8、11.1.2、11.1.4、11.3.1、11.3.6、11.4.12、11.7.11为强制性条文，必须严格执行。
原《混凝土结构设计规范》GBJ 10-89于2002年12月31日废止。
本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释，建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国建设部2002年2月20日编辑本段前言本标准是根据建设部建标[1997]108号文的要求，由中国建筑科学研究院会同有关的高等院校及科研、设计、企业单位共同修订而成。
在修订过程中，规范修订组开展了各类专题研究，进行了广泛的调查分析，总结了近年来我国混凝土结构设计的实践经验，与相关的标准规范进行了协调，与国际先进的标准规范进行了比较和借鉴。
在此基础上以多种方式广泛征求了全国有关单位的意见并进行了试设计，对主要问题进行了反复修改，最后经审查定稿。
本规范主要规定的内容有：混凝土结构基本设计规定、材料、结构分析、承载力极限状态计算及正常使用极限状态验算、构造及构件、结构构件抗震设计及有关的附录。
本规范将来可能需要进行局部修订，有关局部修订的信息和条文内容将刊登在《工程建设标准化》杂志上。
对深受弯构件受力特点的探讨弯构件作为一类常见的结构构件，其受力特点因其特有的几何形状和材料性能等因素而具有一定的复杂性和多样性。
同时，深受弯构件，即弯曲半径与截面尺寸之比较小的构件，在受力方面更加突出其独特性。
因此，探讨深受弯构件受力特点，对于科学地分析和设计这类结构具有重要意义。
一、深受弯构件的受力特点1.1 柔度较大深受弯构件受力时，受力点处产生的应力较大，导致构件产生较大的弯曲变形，因此柔度较大，即弯曲挠度较大。
同时，由于受力点的应力集中作用，一些部位容易发生裂纹，或者出现舒适变形，增加了构件的变形和破坏风险。
1.2 剪力作用较大由于深受弯构件的截面弯曲半径较小，因此在其受力状态下，其截面形态发生了变化，出现了截面形心偏移现象。
这导致构件内部产生了较大的剪力作用。
同时，在构件两端也会产生弯矩反转的现象，也加剧了构件内部的剪力作用。
1.3 侧向约束要求较高由于深受弯构件的截面一般为异形，因此不仅需要考虑弯曲变形和剪力作用，还需要考虑截面约束条件下的侧向位移和变形。
这要求在设计和施工过程中，需要对其侧向约束进行充分考虑和处理，避免出现截面失稳现象，影响构件的安全性。
二、深受弯构件的承载能力从理论上讲，深受弯构件在截面弯曲半径一定时，可以经受与非受弯构件相同的弯曲力和拉伸力。
然而，在实际应用中，由于深受弯构件的剪力作用较大，其承载能力会受到一定程度的影响。
具体来说，对于深受弯构件，其可承载的弯曲力主要取决于其抗剪力大小。
因此，在设计和施工深受弯构件时，需要重视其剪力作用的影响，避免其产生非正常受力状态或破坏。
三、深受弯构件的应用领域由于深受弯构件的柔度较大，一些应用领域的要求不高，主要应用于一些低层民用建筑、简单桥梁、临时构筑物、装饰工程等方面。
同时，在一些轻型钢结构方面，深受弯构件也有着广泛的应用。
四、深受弯构件的优化设计针对深受弯构件的受力特点和应用领域，有必要提出一些优化设计的建议：4.1 加强结构侧向约束条件，采用更优化的截面形状，避免出现截面失稳现象，降低构件的挠度和变形风险。
第11章深受弯构件钢筋混凝土深受弯构件是指跨度与其截面高度之比较小的梁。
按照《公路桥规》的规定，梁的计算跨径l与梁的高度h之比l/h≤5的受弯构件称为深受弯构件。
深受弯构件又可分为短梁和深梁：l/h≤2的简支梁和l/h≤2.5的连续梁定义为深梁；2＜l/h≤5的简支梁和2.5＜l/h≤5的连续梁称为短梁。
钢筋混凝土深受弯构件因其跨高比较小，且在受弯作用下梁正截面上的应变分布和开裂后的平均应变分布不符合平截面假定，故钢筋混凝土深受弯构件的破坏形态、计算方法与普通梁（定义为跨高比l/h＞5的受弯构件）有较大差异。
11.1深受弯构件的破坏形态11.1.1 深梁的破坏形态简支梁主要有以下三种破坏形态。
1）弯曲破坏当纵向钢筋配筋率ρ较低时，随着荷载的增加，一般在最大弯矩作用截面附近首先出现垂直于梁底的弯曲裂缝并发展成为临界裂缝，纵向钢筋首先达到屈服强度，最后，梁顶混凝土被压碎，深梁即丧失承载力，被称为正截面弯曲破坏[图11-1a)]。
当纵向钢筋配筋率ρ稍高时，在梁跨中出现垂直裂缝后，随着荷载的增加，梁跨中垂直裂缝的发展缓慢，在弯剪区段内由于斜向主拉应力超过混凝土的抗拉强度出现斜裂缝。
梁腹斜裂缝两侧混凝土的主压应力，由于主拉应力的卸荷作用而显著增大，梁内产生明显的应力重分布，形成以纵向受拉钢筋为拉杆，斜裂缝上部混凝土为拱腹的拉杆拱受力体系[图11-1c)]。
在此拱式受力体系中，受拉钢筋首先达到屈服而使梁破坏，这种破坏被称为斜截面弯曲破坏[图11-1b)]。
χ)β)α)图11-1 简支深梁的弯曲破坏a)正截面弯曲破坏b)斜截面弯曲破坏c)拉杆拱受力图式2）剪切破坏当纵向钢筋配筋率较高时，拱式受力体系形成后，随着荷载的增加，拱腹和拱顶（梁顶受压区）的混凝土压应力亦随之增加，在梁腹出现许多大致平行于支座中心至加载点连线的斜裂缝。
最后梁腹混凝土首先被压碎，这种破坏称为斜压破坏[图11-2a)]。
深梁产生斜裂缝之后，随着荷载的增加，主要的一条斜裂缝会继续斜向延伸。
