第11章2深受弯构件.ppt

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钢筋混凝土结构原理第十一章深梁(路桥方向)PPT课件

0M d M u fsd As Z
《公路桥规》取值
2.正截面抗弯承载力
深梁的内力臂，取受拉钢筋合力作用点和混凝土受压合力作用点间的距离
简支梁
z
0.2(2.2h 0.64L
L) L
/
1 h
L 1
/
h
2
连续深梁
z
0.2(1.5h 0.5LL) L/h1 1
L
/
h
2.5
11.3 深梁的计算
3.斜截面抗剪承载力
0Vd Vu 0.02 fcdbh 4.深梁裂缝宽度验算
电子教案适用专业：土木工程（路桥方向）
第十一章深梁
➢深梁破坏形态 ➢深梁配筋及构造要求 ➢深梁的计算
11.1 深梁的破坏形态
转换层
1.深梁概念
盖梁
P
P
l0 / h 5
深受弯构件
h
l0
l0 / h 2.0(简支)，l0 / 2.0(2.5) l0 / h 5
h 2.（5 连续梁）短梁
h
水平分布筋
b 纵向受力筋
•连续深梁支座位上部纵向受拉钢筋布置在上带（0.2h上部高度）1/2（L/h-1）比例钢筋；其余布置在中带（0.2h-0.8h）；其中一半纵筋需通长布置
11.3 深梁的计算
1.内力计算
•简支梁内力计算与普通梁相同——均由力平衡条件决定
•连续深梁的内力计算——连续深梁的支反力分布规律与普通梁不同，因其变形协调关系不同，需要考虑剪切变形的影响，按弹性力学方法计算。等截面等刚度等跨连续深梁支反力计算见表11-2.
深梁
11.1 深梁的破坏形态
2.破坏形态
平截面假定不再适用

第11章深受弯构件

a)正截面弯曲破坏
b)斜截面弯曲破坏图11-1 简支深梁的弯曲破坏
c)拉杆拱受力图式
§11-1深受弯构件
（2）剪切破坏 ( 较高) 1) 斜压破坏
2) 劈裂破坏
（a）斜压破坏
（b）劈裂破坏
（3）局部受压和锚固破坏
§11-1深受弯构件
二、短梁的受力性能
（1）弯曲破坏适筋梁破坏少筋梁破坏超筋梁破坏（2）剪切破坏斜压破坏（m＜1）剪压破坏（m＝1～2.5）斜拉破坏（m>2.5）（3）局部受压和锚固破坏
第11章深受弯构件
深受弯构件
基本概念和应用
浅梁(普通受弯构件)
P
P h
l / h ＞5 l / h≤5
l 深受弯构件
l / h≤2
（简支梁）
l / h ≤ 2.5 （连续梁） 2 ＜l / h ≤ 5 （简支梁） 2.5 ＜l / h ≤ 5（连续梁）
深梁
深受弯构件
短梁
深受弯构件
基本概念和应用
图11-8 撑杆计算高度 a)盖梁立面示意图 b)盖梁侧面示意图
0Td fsd As
（11-10）
3.抗剪承载力计算
可按一般钢筋混凝土受弯构件计算。
§11-2 深受弯构件的计算
图11-3 柱式墩台示意图 a)正面图 b)侧面图
§11-2 深受弯构件的计算
一、深受弯构件（短梁）的计算
1. 深受弯构件的正截面抗弯承载力计算
fsd As C
0Md Mu fsd As z
l z (0.75 0.05 )( h0 0.5 x) h
深受弯构件
基本概念和应用
深受弯构件

钢筋混凝土受弯构件PPT课件

80%
应力分布
通过分析截面上的应力分布，了解正应力和剪应力的变化规律，有助于优化配筋设计。
承载能力
极限承载力
承载能力是指受弯构件在一定条件下所能承受的最大弯矩，极限承载力是衡量构件承载能力的标准。
承载力计算
根据材料力学和结构力学的基本原理，通过计算截面的几何特性和混凝土、钢筋的强度指标，评估承载能力。
承载力影响因素
影响承载能力的因素包括截面尺寸、混凝土强度、配筋率等，需综合考虑以提高构件的承载能力。
变形性能
挠度与曲率
受弯构件在承受弯矩作用时会产生挠度，曲率则描述了梁弯曲的程度，两者是衡量构件变形的重
要指标。
变形计算
通过计算挠度和曲率，了解构件在受力过程中的变形规律，有助于评估结构的正常使用性能。
THANK YOU
感谢聆听
力筋等。
工业厂房中的受弯构件
工业厂房的特点
01
工业厂房通常需要承受较大的工业设备重量和生产过程中的动
荷载。
受弯构件的形式
02
在工业厂房中，受弯构件通常采用大型的箱形梁或工字梁等截
面形式，以提高构件的承载能力和稳定性。
配筋与构造措施
03
工业厂房的受弯构件需要配置适量的纵向和横向钢筋，并采取
相应的构造措施，如加劲肋和预应力筋等。
桥梁的跨度与结构形式
大型桥梁的跨度较大，通常采用连续梁或拱桥结构，需要承受较大的弯矩和剪力。
受弯构件的形式
在桥梁中，受弯构件通常采用箱形梁或工字梁等截面形式，以提高构件的承载能力和稳定性。
配筋与构造措施
为了满足桥梁的承载要求，受弯构件需要配置适量的纵向和横向钢筋，并采取相应的构造措施，如加劲肋和预应力筋等。

第11章深受弯构件

墩柱墩柱
（EI / l）（EI / l） 5 ，可按刚构计算。盖梁 / 柱
lc l min 1.15ln (lc 盖梁支承中心距 ) (ln 盖梁的净跨径 )
地面线桩
一、深受弯构件（短梁）的计算
1）深受弯构件的正截面抗弯承 As z
10 k 9
A k A1
对工字形或箱形（A1为腹板面积）：
11.1 深受弯构件的破坏形态
一、深梁的破坏形态
1）弯曲破坏 • 正截面弯曲破坏——直裂缝发展产生临界裂缝，与之相交的纵向钢筋先屈服，最后梁顶砼被压碎而破坏. 发生场合：纵向钢筋配筋率较低 • 斜截面弯曲破坏——斜裂缝的产生使之成为拉杆拱受力体系，破坏时受拉钢筋先屈服，“拱顶”砼后压碎. 发生场合：纵向钢筋配筋率稍高
h h x h x 2 RA 1.083 0.219 (1.647 0.837 )( ) (0.481 0.374 )( ) lo lo lo lo lo
11.2 深受弯构件的计算

盖梁
（EI / l）（EI / l） 5 ，盖梁可按简支梁或连续梁计算；盖梁 / 柱
三、深受弯构件（梁）的配筋及构造要求
纵向受拉钢筋钢筋的种类布钢筋水平分布钢筋及竖向分向钢筋附加水平钢筋、附加竖拉筋 1.下部纵向钢筋的锚固 • 下部纵向钢筋应全部伸入支座且应可靠地锚固，不得在跨间弯起或截断. • 纵向受拉钢筋应在锚固区内设水平弯钩，弯钩末直线段长度不小于10d. • 连续深梁的下部纵向受拉钢筋直贯通全跨，当必须截断时，应伸过中间支座的中心线. 2.下部纵向受拉钢筋布置 • 纵向受拉钢筋应均匀布置在下边缘以上0.2h的高度范围.
图11-A1 中支点截面上正应力的分布规律

第11章深受弯构件

1）深受弯构件的正截面抗弯承载力计算）
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γ 0 M d ≤ M u = f sd As z
下一章
l z = ( 0 . 75 + 0 . 05 )( h0 − 0 . 5 x ) h
帮助
结构设计原理 2）斜截面抗剪承载力计算）
γ 0Vd ≤ α1 (
14 − l h ) (10−3 ) bh0 20
平衡方程
帮助
γ 0 Dd = γ 0 N d / sin θ
θ = tan −1
γ 0Td = γ 0 N d / tan θ
h0 a + lx
结构设计原理（2）抗弯承载力计算）
第 11章
混凝土撑杆的计算宽度可取盖梁截面宽度，混凝土撑杆的计算宽度可取盖梁截面宽度，撑杆的计算高度 t 《公路桥规》规定公路桥规》
Td + 0.002) cot 2 θ As Es
目录下一章
对系杆抗拉承载力计算式为
γ 0Td ≤ f sd As
2）抗剪承载力计算）
《公路桥规》规定可按一般钢筋混凝土受弯构件计算公路桥规》
帮助
结构设计原理
第 11章
主页目录
结
束
下一章帮助
第 11章
( 2 + 0.6 p )
f cu ,k ρ sv f sv
主页目录下一章
影响承载能力的主要因素: 截面尺寸、影响承载能力的主要因素截面尺寸、混凝土强度等级、跨高比、箍筋配筋率和纵向钢筋配筋率。等级、跨高比、箍筋配筋率和纵向钢筋配筋率。依受剪要求，其截面应符合下式要求：依受剪要求，其截面应符合下式要求：
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第11章_深受弯构件2

算，多柱式墩台盖梁可按连续计算；
2. 当盖梁的线刚度与柱的线刚度之比等于或小于5时，可按刚构计算。
3. 盖梁的计算跨径l取lc和1.15ln两者较小者，
其中lc为盖梁支承中心之间的距离，ln为盖梁的净跨径。
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结构设计原理
第 11章
4. 在确定盖梁的净跨径时，圆形截面柱可换算为边长等于0.8倍直径的方形截面柱。
11.1.2 短梁的破坏形态弯曲破坏
破坏形态
剪切破坏局部受压和锚固破坏
1）弯曲破坏
超筋破坏
适筋破坏
少筋破坏
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结构设计原理
第 11章
2）剪切破坏
斜压破坏剪压破坏
剪跨比小于1
剪跨比为1~2.5
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斜拉破坏
剪跨比大于2.5
3）短梁的局部受压破坏和锚固破坏情况与深梁相似
下一章帮助
结构设计原理
第 11章
§11.2 深受弯构件的计算
➢跨高比l/h＜5
按深受弯构件进行设计计算满足深梁的设计构造上的规定
➢ 钢筋混凝土盖梁与柱（桩）组成的刚架结构
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结构设计原理
第 11章
➢简化图式来计算钢筋混凝土盖梁
1. 当盖梁的线刚度（EI / l ）与柱的线刚度之比大于5时，双柱式墩台盖梁可按简支梁计
结构设计原理
第 11章
1）正截面抗弯承载力计算
➢ 深受弯构件受力特性是混凝土的平均应变不符合平截面假定
➢ “撑杆—系杆体系”的计算方法 :
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➢ 优点: 模型简单，受力清晰，计算简单，而且可以综合考虑钢筋和混凝土的作用。常用于混凝土结构中不满足平截面假设的构件分析计算。

深受弯构件

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。

2、承载力计算钢筋混凝土深受弯构件的正截面受弯承载力应按下列公式计算：（4-54）（4-55）（4-56）当时，取内力臂。

11第11章2深受弯构件20

• （3）局部受压和锚固破坏 • 试验表明，短梁在达到受弯和受剪承载力之前，在反力较大的支座部位多发生局部受压破坏；而在纵筋以高应力进入支座锚固区则容易发生锚固破坏。
深受弯构件（短梁）的计算
悬臂深受弯构件的计算
• 试验结果表明，短梁从加荷到最后破坏经历了弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段，其破坏形态与浅梁类似。
• （1）弯曲破坏 • 根据纵向钢筋配筋率ρ的不同，短梁的弯曲破坏亦可分为适筋梁的塑性破坏，少筋梁的脆性破坏和超筋梁的脆性破坏等三种情况。 • （2）剪切破坏 • 集中荷载作用下短梁的临界斜裂缝大致由支座向集中荷载作用点发展，随着剪跨比的不同，有斜压、剪压和斜拉三种破坏形态。均布荷载作用下的短梁的临界斜裂缝大致由支座向梁顶L/4处发展，其破坏形态与跨高比有关，跨高比较小时发生斜压破坏，跨高比较大时可发生剪压破坏。
（3）局部受压和锚固破坏
•
试验表明，在达到受弯和受剪承载力之前，深梁发生局部承压破坏的可能性比普通梁要大得多。深梁在斜裂缝发展时，支座附近的纵向受拉钢筋应力迅速增加，因此容易被拔出，而发生锚固破坏。
二、短梁的受力性能
• 短梁相当于是一般梁与深梁之间的过渡状态，因此在弹性阶段，随着L/h增大，正截面应变沿截面高度愈来愈接近线性分布[图10.1-1(a)]，在带裂缝工作阶段其平均应变基本上符合平截面假设。
• 一、深梁的受力特点及破坏形态
• 钢筋混凝土深梁因其高度与计算跨径接近，在荷载作用下其受力性能与普通钢筋混凝土梁有较大差异。图10.1-1是用有限元分析确定的具有不同跨高比的均质弹性材料简支梁在均布荷载作用下，其跨中截面的弯曲应力分布图。
图10.1-1 匀质弹性材料简支梁弯曲应力分布情况 (a) L/h=4；(b) L/b=2；(c) L/h=1；(d)L/h<1；

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图10.1-1 匀质弹性材料简支梁弯曲应力分布情况 (a) L/h=4；(b) L/b=2；(c) L/h=1；(d)L/h<1；
从图10.1-1 (b)、(c)、(d)可以看出，深梁的正截面应变分布不符合平截面假设，应力分布亦不能再看作是线性关系。梁的跨高比越少，这种非线性分布越明显。
（1）弯曲破坏
• （1）弯曲破坏
• 根据纵向钢筋配筋率ρ的不同，短梁的弯曲破坏亦可分为
适筋梁的塑性破坏，少筋梁的脆性破坏和超筋梁的脆性破坏等三种情况。
• （2）剪切破坏 • 集中荷载作用下短梁的临界斜裂缝大致由支座向集中荷载
作用点发展，随着剪跨比的不同，有斜压、剪压和斜拉三种破坏形态。均布荷载作用下的短梁的临界斜裂缝大致由
• 近年来的国内外试验研究表明，短梁的受力特征与浅梁有一定区别，它相当于浅梁与深梁之间的过渡状态。《建混
规GB50010-2002》将L/h<5.0的钢筋混凝土梁（包括深梁
和短梁）统称为深受弯构件。
应用范围
• 钢筋混凝土深梁在工业与民用建筑及特种结构中应用较广，例如：剪力墙结构的底层大梁、地下室墙壁和墙式基础梁，各类储仓或水池的侧壁，桥梁结构中的横隔梁等都具有深梁的特点。
第11章深受弯构件
• 一般将跨高比L/h≤2.0的简支梁和L/h≤2.5的连续梁称为深梁，将L/h≥5.0的梁称为浅梁（一般梁）。此处, L为
梁的计算跨度,h为梁的截面高度。深梁和浅梁的受力特征不同，截面设计和配筋构造也有很大的差异。国内习惯将比深梁的跨高比大，但比浅梁的跨高比小的梁称为短梁。
容易被拔出，而发生锚固破坏。
二、短梁的受力性能
• 短梁相当于是一般梁与深梁之间的过渡状态，因此在弹性
阶段，随着L/h增大，正截面应变沿截面高度愈来愈接近
线性分布[图10.1-1(a)]，在带裂缝工作阶段其平均应变基本上符合平截面假设。
• 试验结果表明，短梁从加荷到最后破坏经历了弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段，其破坏形态与浅梁类似。
• 公路桥梁的柱式墩、台的盖梁，其跨高比大多数在3~5之间，属于梁受弯构件的短梁。
§11-1 深受弯构件的受力性能
• 一、深梁的受力特点及破坏形态
• 钢筋混凝土深梁因其高度与计算跨径接近，在荷载作用下其受力性能与普通钢筋混凝土梁有较大差异。图10.1-1是用有限元分析确定的具有不同跨高比的均质弹性材料简支梁在均布荷载作用下，其跨中截面的弯曲应力分布图。
支座向梁顶L/4处发展，其破坏形态与跨高比有关，跨高
比较小时发生斜压破坏，跨高比较大时可发生剪压破坏。
• （3）局部受压和锚固破坏 • 试验表明，短梁在达到受弯和受剪承载力之前，在反力较
大的支座部位多发生局部受压破坏；而在纵筋以高应力进入支座锚固区则容易发生锚固破坏。
深受弯构件（短梁）的计算
悬臂深受弯构件的计算
（a）正截面弯曲破坏（b）斜截面弯曲破坏图10.1-2 简支梁的弯曲破坏
（2）剪切破坏
（a）斜压破坏
（b）劈裂破坏
图10.1-3：简支深梁的剪切破坏（3）局部受压和锚固破坏 Nhomakorabea•
试验表明，在达到受弯和受剪承载力之前，深梁发
生局部承压破坏的可能性比普通梁要大得多。深梁在斜裂
缝发展时，支座附近的纵向受拉钢筋应力迅速增加，因此

第11章2深受弯构件.ppt

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第11章 深受弯构件

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第11章 深受弯构件

第11章 深受弯构件

第11章_深受弯构件2

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第11章深受弯构件

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