【文章內(nèi)容簡介】 多跨連續(xù)深梁的內(nèi)力值及其沿跨度的分布規(guī)律與一般連續(xù)梁不同，應(yīng)采用由二維彈性分析求得的內(nèi)力進行截面設(shè)計。 73 深受彎構(gòu)件 ? 一、正截面承載力計算 深受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力計算公式 式中 x—— 截面受壓區(qū)高度，當 x＜ h0時，取 x ＝ h0 ； h0—— 截面有效高度 h0＝ h－ as,其中 h為截面高度；當 l0 ／ h≤，跨中截面 as取 h ， 支座截面 as取 h 。當時， l0 ／ h＞ ， as按受拉區(qū)縱向鋼筋截面重心至受拉邊緣的實際距離取用。 當 l0 ＜ h時，取內(nèi)力臂z＝ l0 。 74 深受彎構(gòu)件 ? 二、斜截面承載力計算 1．斜截面承載力計算公式 矩形、 T形和 I形截面的深受彎構(gòu)件，在均布荷載作用下，當配有豎向分布鋼筋和水平分布鋼筋時，其斜截面的受剪承載力應(yīng)按下列公式計算： 75 深受彎構(gòu)件 對集中荷載作用下的深受彎構(gòu)件 (包括作用有多種荷載，且其中集中荷載對支座截面所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的 75％以上的情況 )，其斜截面的受剪承載力應(yīng)按下式計算： 式中 λ—— 計算剪跨比：當 l0 ／ h≤，取 λ ＝ ； 當 ＜ l0 ／ h ＜ ，取 λ ＝ a ／ h0 ， 其中， a為集中荷載到深受彎構(gòu)件支座的水平距離； λ的上限值為 ( l0／ h－ )， 下限值為 ( l0 ／ h － )； l0 ／ h—— 跨高比，當 l0 ／ h ＜ ，取 l0 ／ h ＝ 。 76 深受彎構(gòu)件 1．斜截面承載力計算公式 ? 在 l0 ／ h＝ ，以上兩式與一般受彎構(gòu)件受剪承載力計算公式相銜接。 ? 由于深梁中水平及豎向分布鋼筋對受剪承載力的作用有限，當深梁受剪承載力不足時，應(yīng)主要通過調(diào)整截面尺寸或提高混凝土強度等級來滿足受剪承載力要求。 一般要求不出現(xiàn)斜裂縫的鋼筋混凝土深梁，應(yīng)符合下列條件： 式中 Vk—— 按荷載效應(yīng)的標準組合計算的剪力值。 此時可不進行斜截面受剪承載力計算，但應(yīng)按構(gòu)造要求配置分布鋼筋，同時應(yīng)滿足縱向受拉鋼筋、水平和豎向分布鋼筋的最小配筋率要求。 77 深受彎構(gòu)件 2．截面尺寸條件 深受彎構(gòu)件的受剪截面應(yīng)符合下列條件： ? 當 hw ／ b≤4時 ? 當 hw ／ b≥6時 ? 當 4＜ hw ／ b＜ 6時，按線性內(nèi)插法取用。 式中 V— 剪力設(shè)計值； l0 — 計算跨度，當 l0 ＜ 2h時，取 l0 ＝ 2h ； b— 矩形截面的寬度以及 T形、 I形截面的腹板厚度； h、 h0— 截面高度、截面有效高度； hw— 截面的腹板高度：對矩形截面，取有效高度 h0 ；對 T形截面，取有效高度減去翼緣高度；對 I形和箱形截面，取腹板凈高； βc— 混凝土強度影響系數(shù) . 78 深受彎構(gòu)件 3．深梁局部受壓承載力計算 鋼筋混凝土深梁在承受支座反力的作用部位以及集中荷載作用部位，有發(fā)生局部受壓破壞的可能性，應(yīng)進行局部受壓承載力計算，必要時還應(yīng)配置間接鋼筋。將支承深梁的柱伸到深梁頂能有效降低深梁支座傳力面發(fā)生局部受壓破壞的可能性。 局部受壓承載力計算要求詳《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》。 79 深受彎構(gòu)件 ? 三、構(gòu)造要求 深梁的截面寬度不應(yīng)小于 140mm。 當 l0 ／ h ≥ 時， h／ b不宜大于 25；當 l0 ／ h ＜ ， l0 ／ b不宜大于 25。深梁的混凝土強度等級不應(yīng)低于 C20。 當深梁支承在鋼筋混凝土柱上時，宜將柱伸至深梁頂。深梁頂部應(yīng)與樓板等水平構(gòu)件可靠連接。 80 深受彎構(gòu)件 ? 三、構(gòu)造要求 1．縱向受拉鋼筋 ? 鋼筋混凝土深梁的縱向受拉鋼筋宜采用較小的直徑。簡支深梁和連續(xù)深梁的下部縱向鋼筋宜均勻布置在梁下邊緣以上 ；連續(xù)深梁中間支座截面的縱向受拉鋼筋宜按規(guī)范第 高度范圍和配筋比例均勻布置在相應(yīng)高度范圍內(nèi)。 ? 深梁的下部縱向受拉鋼筋應(yīng)全部伸人支座，不應(yīng)在跨中彎起或截斷。在簡支單跨深梁支座及連續(xù)深梁梁端的簡支支座處，縱向受拉鋼筋應(yīng)滿足錨固要求，見《混凝土規(guī)范》第 。 81 深受彎構(gòu)件 單跨深梁的鋼筋配置 82 深受彎構(gòu)件 連續(xù)深梁的鋼筋配置 83 深受彎構(gòu)件 ? 三、構(gòu)造要求 2．分布鋼筋 ? 深梁應(yīng)配置雙排鋼筋網(wǎng)，水平和豎向分布鋼筋的直徑均不應(yīng)小于 8mm， 其間距不應(yīng)大于 200mm。 當沿深梁端部豎向邊緣設(shè)柱時，水平分布鋼筋應(yīng)錨人柱內(nèi)。在深梁雙排鋼筋之間應(yīng)設(shè)置拉筋。其他要求見《混凝土規(guī)范》第 。 3．附加豎向吊筋 ? 當深梁全跨沿下邊緣作用有均布荷載時，應(yīng)沿梁全跨均勻布置附加豎向吊筋，吊筋間距不宜大 200mm。豎向吊筋的水平分布長度及其他要求見《混凝土規(guī)范》第 。 84 深受彎構(gòu)件 ? 三、構(gòu)造要求 4．最小配筋率 ? 深梁的縱向受拉鋼筋配筋率 ρ 、 水平分布鋼筋配筋率 ρ Sh和豎向分布鋼筋配筋率 ρ SV不宜小于下表規(guī)定的數(shù)值。 注：當集中荷載作用于連續(xù)深梁上部 1／ 4高度范圍內(nèi)且 lo／ h＞ ，豎向分布鋼筋最小配筋百分率應(yīng)增加 。 85 深受彎構(gòu)件 ? 三、構(gòu)造要求 以上均是關(guān)于深梁的構(gòu)造要求。 除深梁以外的深受彎構(gòu)件，其縱向受力鋼筋、箍筋及縱向構(gòu)造鋼筋的構(gòu)造規(guī)定與一般梁相同，但其截面下部二分之一高度范圍內(nèi)和中間支座上部二分之一高度范圍內(nèi)布置的縱向構(gòu)造鋼筋宜較一般梁適當加強。 86 相關(guān)問題 ？ ？ 87 第 6章 . 受扭構(gòu)件 ? 一 .概述 : 如果荷載偏離梁的軸線，便在梁中產(chǎn)生扭矩，例如挑檐梁、吊車梁、現(xiàn)澆框架的邊梁等。在曲梁中也存在扭矩。梁中除彎矩和剪力外還有扭矩，是彎、剪、扭共同作用的復(fù)合受扭構(gòu)件。 88 第 6章 .受扭構(gòu)件 ? 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的扭矩通常可分為兩類： 1）平衡扭矩：由荷載直接引起，其值可由平衡條件直徑求出，它不隨構(gòu)件剛度的變化而變化； 2）協(xié)調(diào)扭矩（附加扭矩）：由相鄰構(gòu)件的位移受到該構(gòu)件的約束而引起該構(gòu)件扭轉(zhuǎn)，扭矩值需結(jié)合變形協(xié)調(diào)條件才能求出，它隨構(gòu)件剛度的變化而變化。 89 第 6章 .受扭構(gòu)件 ? 受純扭的鋼筋混凝土矩形截面構(gòu)件按受扭鋼筋 (包括受扭縱向鋼筋和受扭箍筋 )配筋率的高低，其破壞形態(tài)大致可分為以下四類： （ 1） 少筋破壞 。 當受扭構(gòu)件的配筋率很低時 ， 受扭構(gòu)件一出現(xiàn)斜裂縫 ， 受扭縱向鋼筋或受扭箍筋隨即超過屈服強度或被拉斷 ， 受扭構(gòu)件立即破壞 。 這種破壞十分突然 ， 屬于脆性破壞 。 其破壞形態(tài)與無腹筋素混凝土受扭構(gòu)件十分接近 。 為了防止發(fā)生這類少筋破壞 ， 規(guī)范對受扭構(gòu)件的箍筋和縱向鋼筋的最小配筋率和構(gòu)造提出了嚴格要求 。 （ 2） 適筋破壞 。 當受扭構(gòu)件的配筋率為正常配筋時 ，受扭構(gòu)件出現(xiàn)裂縫后 ， 受扭縱向鋼筋和受扭箍筋先后達到屈服強度 ， 裂縫進一步開展 ， 向相鄰的兩個面延伸 ， 最后受壓區(qū)混凝土壓碎 ， 構(gòu)件破壞 。 這種破壞事先有預(yù)兆 ， 屬于塑性破壞 。 規(guī)范的受扭構(gòu)件承載力計算以這種破壞形態(tài)為依據(jù) 。 90 第 6章 .受扭構(gòu)件 （ 3） 超筋破壞 。 當受扭構(gòu)件的縱向鋼筋和箍筋的配筋率過大或混凝土強度等級過低時 ， 受扭構(gòu)件破壞將產(chǎn)生很多斜裂縫 ， 受扭鋼筋應(yīng)力還沒有達到屈服強度 ， 受壓區(qū)混凝土即先被壓壞 。 這種破壞是突然發(fā)生的 ， 沒有明顯預(yù)兆 ， 屬于脆性破壞 。 為了防止發(fā)生這類超筋破壞 ， 規(guī)范規(guī)定了對截面限制條件 ， 實際上也是限制受扭鋼筋的最大配筋率的條件 。 （ 4） 部分超筋破壞 。 若縱向鋼筋與箍筋的配筋強度比值相差較大 ， 破壞時僅配筋率較小的縱向鋼筋或箍筋達到屈服強度 ， 而另一種鋼筋沒有達到屈服強度 ， 這類構(gòu)件稱為部分超筋構(gòu)件 。 它亦具有一定的延性 ， 但較正常配筋構(gòu)件的延性小 。 為了防止發(fā)生這類超筋破壞 ， 規(guī)范對受扭構(gòu)件的縱向鋼筋與箍筋的配筋強度比值 ζ提出了要求 。 91 第 6章 .受扭構(gòu)件 ? 規(guī)范中受扭構(gòu)件承載力計算公式基本上是在試驗及統(tǒng)計分析基礎(chǔ)上確定的 ， 缺乏系統(tǒng)的理論根據(jù) 。 近年來 ， 國內(nèi)外對混凝土結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)理論研究有了很大的進展 。 綜合起來 ，主要理論有： (1)極限平衡理論 。 前蘇聯(lián)學者根據(jù)極限平衡理論 ， 提出了斜彎破壞的兩個計算模式 ， 即彎矩起控制作用的頂部受壓計算模式及剪力和扭矩起控制作用的側(cè)邊受壓計算模式 。 該理論考慮了 M、 V和 T的共同作用 ， 適用于矩形 、T形及工字形等截面受扭構(gòu)件 ， 這是混凝土結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)理論研究的重大進展 。 以后各國學者對上述斜彎破壞的計算模式進行了研究改進 ， 擴大了適用范圍 ， 提高了計算精度 。 1978年 ， Misic和 Warwaruk引入了變形協(xié)調(diào)條件 ， 形成了修正的斜彎理論 。 利用這個理論可以預(yù)測混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件受扭的全過程 。 92 第 6章 .受扭構(gòu)件 (2)空間桁架模擬理論 。 在受扭計算中最先采用的空間桁架模擬理論是古典空間桁架模擬理論 (假定每個面上斜壓桿與桿件軸線夾角為 45。 )。 以后各國學者對這種古典的空間桁架模擬理論進行了研究改進 ， 提出了變角空間桁架模擬理論 (夾角非 45176。 )、 斜向壓力場理論 、 考慮混凝土軟化的變角空間模擬理論以及修正的斜向壓力場理論等 。 目前 ， 國內(nèi)傾向于采于變角空間桁架理論 ， 因為國內(nèi)外的研究表明 ， 這一理論與極限平衡理論比較 ， 具有更大的優(yōu)越性 。 對剪扭構(gòu)件中混凝土的抗扭作用 ， 目前國內(nèi)外僅在機理上加以解釋 ， 尚無完善的計算力法 ， 通常是根據(jù)試驗結(jié)果的分析確定 。 93 第 6章 .受扭構(gòu)件 ? 對彎、剪、扭共同作用的復(fù)合受扭構(gòu)件，《規(guī)范》采用的簡化且偏于安全的方法： 1）彎矩 M作用下，按受彎構(gòu)件正截面受彎承載力公式單獨計算 AS ； 2） 剪力 V和扭矩 T作用下，按 剪扭構(gòu)件 計算 剪扭相關(guān)性 —— 混凝土在剪切和扭轉(zhuǎn)的雙重作用下，其承載力降低 94 第 6章 .受扭構(gòu)件 ? 二、矩形截面彎剪扭構(gòu)件 ? （一）剪扭構(gòu)件混凝土承載力降低系數(shù) βt ? 對集中荷載作用下的剪扭構(gòu)件： 0bhWTV tt ????)( ?? t?0)1(bhWTV tt ??????),( ???? t??95 第 6章 .受扭構(gòu)件 ? （二）構(gòu)件的剪扭承載力 ? 剪扭構(gòu)件的受剪承載力： ? 剪扭構(gòu)件的受扭承載力： 0s v 1yv0t hs)( ??? fVt?010)( hsnAfbhfV svyvtt ???? ??c orstyvttt AsAfWfT ?? ?? ??＜ ),( ???? t??96 第 6章 .受扭構(gòu)件 ? （三）彎剪扭構(gòu)件的簡化計算方法 或 可忽略剪力的影響，僅按受彎構(gòu)件的正截面承載力和純扭構(gòu)件承載力分別計算； 可忽略扭矩的影響 ， 僅按受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力和斜截面受剪承載力分別計算 。 bhfV t? 01 bhfVt?? ?ttWfT 1 7 ?97 第 6章 .受扭構(gòu)件 ? （三）彎剪扭構(gòu)件的簡化計算方法 3. 受彎剪扭承載力的計算方法： ① 縱向鋼筋應(yīng)分別按受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力和剪扭構(gòu)件的受扭承載力計算 。 ② 箍筋應(yīng)分別按剪扭構(gòu)件的受剪承載力和受扭承載力計算 ， 求出各自所需的箍筋截面面積 ， 疊加后進行統(tǒng)一配置 。 ? （ 四 ） 例題：教材 98 第 6章 .受扭構(gòu)件 ? 三、 T形、工字形截面彎剪扭構(gòu)件的承載力 （一）試驗分析 ? 當 T形截面腹板寬度大于翼緣厚度時，如果將其懸挑翼緣 部分去掉，則可看出其腹板側(cè)面斜裂縫與其定面裂縫基本相連，形成斷斷續(xù)續(xù)相互貫通的螺旋形斜裂縫；即其斜裂縫是隨較寬的腹板而單獨形成，不受懸挑翼緣 存在的影響。 對常用的 T形及工字形截面劃分數(shù)個矩形時，需以滿足腹板的完整性為原則。 99 第 6章 .受扭構(gòu)件 （一）試驗分析 ? 對于配有封閉箍筋的翼緣，其截面抗扭承載力是隨著翼緣的懸挑寬度的增加而提高。但當懸挑寬度過小，其提高效果不顯著。反之，懸挑寬度過大，翼緣與腹板連接處整體剛度相對減弱，翼緣彎曲變形后易于斷裂，不能承受扭矩作用。 《規(guī)范》規(guī)定，取用懸挑寬度不得超過其厚度的 3倍。 100 第 6章 .受扭構(gòu)件 ? （二）承載力計算 1. 彎矩按受彎構(gòu)件承載力公式單獨計算其縱筋； ： 1）將 T形或工字形截面劃分為數(shù)個矩形截面，其劃分的方法為：滿足腹板矩形截面的完整性， 101 第 6章 .受扭構(gòu)件 ?