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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
-
1
8
)
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
-
1
9
) 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l
/h不大于2.0时,取λ=0.25;当2.0<l0/h<5.0时,
取λ=a/h
,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。
/h<2时,取l0/h=2.0。
当l
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。
钢筋混凝土深受弯构件除应进行正截面和斜截面承载力的计算之外,在承受支
座反力和集中荷载的部位,还应进行局部受压承载力验算。
◆深受弯构件的构造要求
▲深梁的截面宽度或腹板厚度b不应小于140mm。当l0/h≥1.0时,h/b不宜大于25;当l0/h<1.0时,l0/b不宜大于25。深梁的混凝土强度等级不应低于C20。当深梁下部支承在钢筋混凝土柱上时,宜将柱伸至深梁顶(图5-31)。深梁顶应与楼板等水平构件可靠连接。
图5-31 下部支承伸入深梁高度范围的构造
▲钢筋混凝土深梁的纵向受拉钢筋宜采用较小直径,并应按下列规定布置:
※简支深梁和连续深梁的下部纵向钢筋应均匀布置在梁下边缘以上0.2h的范围内(图5-32及图5-33)。
图5-32 简支深梁的钢筋配置
图5-33 连续深梁的钢筋配置
※连续深梁中间支座部位的上部纵向受拉钢筋应按图5-34a、b、c规定的高度范围和配筋比例
/h≤1.0的连续深梁,在中间支座底面以上0.2l0到0.6l0高度均匀布置在相应高度范围内。对于l
范围内的纵向受拉钢筋配筋率尚不得小于0.5%。水平分布钢筋可用作支座部位的上部纵向受拉钢筋。不足部分应由附加水平钢筋补足。附加水平钢筋应自支座向跨中延伸不小于0.4l
后截断
(图5-33)。
图5-34 不同跨高比时连续深梁中间支座上部纵轴受拉钢筋在不同高度范围内的分配比例
▲深梁的下部纵向受拉钢筋全部伸入支座,不得在跨中弯起或截断。在简支深梁支座及连续深梁端的简支支座处,纵向受拉钢筋应沿水平方向弯折锚固(图5-40),其锚固长度应按受拉筋锚长度l a乘系数1.1采用;当不能满足上述锚固长度要求时,应采取在钢筋上加焊锚固钢板或将钢筋末端焊成环形等有效的锚固措施。连续深梁的下部纵向受拉钢筋应全部伸过中间支座的中心线,其自支座边缘算起的锚固长度不应小于受拉钢筋锚固长度l a。
▲深梁应配置双排钢筋网,水平和竖向分布钢筋的直径均不应小于8mm,网格间距不应大于200mm:
※当深梁端部竖向边缘处设有柱时,水平分布钢筋应锚入柱内,其锚固长度不宜小于受拉钢筋
锚固长度l a;当深梁端部竖向边缘无柱时,水平分布筋在竖向边缘处应做成封闭式,或按图5-32的规定进行锚固。在深梁上、下边缘处,竖向分布钢筋宜做成封闭式,或按图5-32b的规定弯折后锚固。
※在深梁双排钢筋之间应设置拉筋,拉筋沿纵横两个方向的间距均不宜大于600mm,在支座
区高度与宽度各为0.4h的范围内(图5-32)和图(5-33)中的虚线部分),尚应适当增加拉筋的数量。
▲当均布荷载作用于深梁下部时,应沿梁全跨均匀布置竖向吊筋,其间距不应大于200mm:当有集中荷载作用于深梁下部3/4高度范围内时,该集中荷载亦应全部由竖向吊筋承担,吊筋应优先采用附加竖向钢筋,亦可采用斜向吊筋。竖向吊筋的水平分布长度按下列公式确定(图5-35a):
当h l≤h b/2时:
(5-23) 当h l>h b/2时:
(5-24) 式中b b——传递集中荷载构件的截面宽度;
h b——传递集中荷载构件的截面高度;
h l——从深梁下边缘到传递集中荷载构件底边的高度。
附加竖向吊筋应沿梁两侧布置,并从梁底伸到梁顶,在梁顶和梁底应做成封闭式。
吊筋截面面积应按悬吊荷载标准值及吊筋容许应力确定。吊筋容许应力对HPB235级钢筋取130N/mm2,对HRB335、HRB400(或RRB400)级钢筋取190N/mm2。
图5-35 间接集中荷载作用时的附加吊筋
▲深梁的纵向受拉钢筋、水平分布钢筋和竖向分布钢筋的配筋率(ρ=A s/bh、ρsh=A sh/b sv、ρsv=A sv/b sh)不应小于表5-6规定的数值。
深梁中钢筋的最小配筋率(%)表5-6