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2022-01-31

在 RFEM 6 中设计深梁

根据 EN 1992-1-1 [1],梁是指跨度不小于截面总高度 3 倍的杆件。 否则,该结构单元应视为深梁。 深梁(即跨度小于截面高度 3 倍的梁)的行为不同于正常梁(即跨度是截面高度的 3 倍的梁)的行为。

然而,在分析钢筋混凝土结构的构件时,通常需要对深梁进行设计,因为它们通常用于门窗门楣、竖立和下立梁、多层板之间的连接以及框架体系。

在 RFEM 6 中深的梁可以作为面建模,考虑弹性材料行为来计算内力。 该弯曲通过非线性分布的轴力传递,轴力取决于高度 (h) 与长度 (l) 的比值。 如图 1 所示,通过减小 h/l 比值,分布接近直线。 基于这些内力的设计导致所需的纵向钢筋楔形分布(图2)。


鉴于混凝土设计基于开裂状态,必须重新考虑所需钢筋的分布。 实际上,下边缘的钢筋应变可能已经长期存在,而上部钢筋的应变并未受到影响。 为了解决这个问题,在 RFEM 6 中有两种可能的设计方法: 结果梁进行设计,或者基于截面进行评估。 在以下知识库文章中也讨论了该主题:

使用结果梁进行设计

当高度与跨度比小于等于 0.5(h/l ≤ 0.5)时,推荐使用该方法。否则,左力臂为有利臂。

结果评估和设计是在重心位置水平结果梁上完成的。 该构件的截面与梁的深尺寸一致(图3)。 图中的应力和力是从深梁上集成的,该梁被建模为面(图 4)。 因此,需要对结果梁进行设计,考虑深梁的集成内力。 结果如图5所示。



基于截面的评估

当截面高与长(l)之比大于 0.5 时(h/l > 0.5),可认为截面有利。 在这里起主导作用的是一个竖向截面。

抗剪配筋的评估基于竖向钢筋的最大值(例如 as,2,-z和 as,2,+z的最大值),直到在这两个方向上的梁上边缘创建完毕后才会减少面。 而对于抗弯钢筋,则需要将两个水平钢筋相加,例如 as,1,-z和 as,1,+z

计算得出的总纵向钢筋集中在截面下边缘。 为了更好地评估配筋情况,建议使用结果剖面图来显示结果,如图5所示。

深梁的配筋

根据 EN 1992-1-1:2004 (9.7),深梁两面应设置正交钢筋网,其最小配筋面积由相关国家附录规定。

建议的最小值为混凝土截面面积的 0.1%,但每个面和每个方向均不小于 150 mm²/m。 相邻两根钢筋之间的距离不应超过两倍的梁厚度或 300mm,取较小者。

除非节点和梁端之间有足够的长度,允许锚固长度为 bd,自钢筋、U 形箍筋或锚固装置)。


作者

Kirove 女士的职责是撰写技术文章并为 Dlubal 软件的客户提供技术支持。

链接
参考
  1. EN 1992-1-1 混凝土结构设计 - 第1-1部分: 一般规范和建筑规范. Beuth Publishing house GmbH


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