钢筋混凝土深梁设计规程CECS39

钢筋混凝土深梁设计规程CECS39∶92主管部门：华南理工大学批准部门：中国工程建设标准化协会批准日期：1992年6月4日前言本规程是根据中国工程建设标准化协会(88)建标字第10号文的通知，由华南理工大学主编，武汉水利电力学院、郑州工学院、上海城市建设学院和浙江大学等单位参加，共同编制而成。本规程在编制过程中，认真总结了我国近年来在钢筋混凝土深梁方面的科研成果和工程实践经验，广泛征求了有关单位的意见，最后由全国钢筋混凝土结构标准技术委员会审查定稿。本规程分七章和五个附录.主要是对《混凝土结构设计规范》(GBJ10－89)中的深梁设计方法作了补充并增加开洞深梁、承受间接荷载的深梁和变高度简支深梁的设计规定。鉴于本规程系初次编制，在应用本规程过程中，希望各单位结合工程实践和科学研究，认真总结经验，注意积累资料。如发现需要修改或补充之处，请将意见和有关资料寄交广东省广州市石牌华南理工大学建工系，以供今后修订。中国工程建设标准化协会1992年6月4日主要符号材料性能Es——钢筋弹性模量；fc——混凝土轴心抗压强度设计值；ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值；fy——钢筋抗拉强度设计值；作用和作用效应Fl——局部荷载设计值或集中反力设计值；M——弯矩设计值；Ms、Vs——按荷载的短期效应组合计算的弯矩值、剪力值；V——剪力设计值；σ——非局部荷载设计值产生的混凝土压应力；σss——按荷载的短期效应组合计算的纵向受拉钢筋应力；σsv——承受间接荷载的附加钢筋的应力；Fs、qs——按荷载短期效应组合计算的集中荷载值、均布荷载值；几何参数a——集中荷载作用中心至靠近该荷载的支座中心的距离；b、bc——梁、柱的截面宽度；bh、hh——孔洞的宽度、高度；br、hr——传递集中荷载构件（挑耳）的宽度、高度；c——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离；d——钢筋直径或孔洞直径；h、hs——深梁的跨中截面、支座截面的高度；h1——传递集中荷载构件底面至深梁底面的距离；hu、hl——孔洞的上边至深梁上边缘、孔洞的下边至深梁下边缘的距离；l0——计算跨度；ln——净跨度；lc——深梁支座中心线之间的距离；ls——深梁支座的支承长度；la——深梁纵向受拉钢筋的最小锚固长度；s——间接钢筋网之间的竖向间距或附加竖向吊筋的布置范围；sh——竖向分布钢筋的水平间距；sv——水平分布钢筋的竖向间距；ωmax——深梁按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合影响的最大裂缝宽度；z——深梁的内力臂，即纵向受拉钢筋合力点至受压区合力点之间的距离；As——纵向受拉钢筋的截面面积；Ash——间距为sv的一层水平分布钢筋的截面面积；Asv——间距为sb的一排竖向分布钢筋的截面面积；Al——混凝土局部受压面积；Ab——局部受压时的计算底面积；W——混凝土截面受拉边缘的弹性抵抗矩。计算系数及其他αv——孔洞对深梁受剪承载力的影响系数；β——混凝土局部受压时的强度提高系数；βcor——配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数；——受拉区混凝土塑性影响系数；ζ——孔洞对混凝土塑性的影响系数；η——变高度深梁受剪承载力修正系数；λ——深梁的剪跨比；ν——纵向受拉钢筋表面特征系数；ρ——纵向受拉钢筋配筋率；ρsh、ρsv——水平分布钢筋、竖向分布钢筋配筋率；ρv——间接钢筋的体积配筋率；ρte——以有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率；Ψ——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数。第一章总则第1.0.1条为了在钢筋混凝土深梁(以下简称深梁)设计中做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规程。第1.0.2条本规程适用于工业与民用房屋和一般构筑物中以承受竖向静力荷载为主的深梁设计。水利、港口等工程结构中的深梁设计可参照使用。对跨高比l0/h≤2的简支梁和跨高比l0/h≤2.5的连续梁，应按深梁设计。第1.0.3条本规程根据《建筑结构设计统一标准》GBJ68－84的原则和《建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语》GBJ83－85的规定编制。第1.0.4条按本规程设计深梁时，尚应遵守《混凝土结构设计规范》GBJ10－89和《建筑结构荷载规范》GBJ9－87的规定,并应符合其他有关现行标准的要求。第二章承载能力极限状态计算第一节内力计算第2.1.1条简支深梁的内力可按一般简支梁计算。第2.1.2条连续深梁的内力应按弹性力学平面问题计算。对矩形等截面等跨连续深梁的内力可采用本规程附录一至附录三的图表或公式计算。第二节正截面受弯承载力计算第2.2.1条深梁的正截面受弯承载力应按下列公式计算：M≤fyAsz(2.2.1－1)内力臂z按下列规定取用：一、对简支深梁和连续深梁的跨中截面z＝0.1(l0+5.5h)(2.2.1－2)当l0h时，取z＝0.65l0。二、对连续深梁的支座截面z＝0.1(l0+5h)(2.2.1－3)当l0h时，取z＝0.610。式中As——纵向受拉钢筋的截面面积；z——深梁的内力臂，即纵向受拉钢筋合力点至受压区合力点之间的距离；h——深梁的截面高度；l0——深梁的计算跨度，可取lc和1.15ln两者中的较小值。此处，lc为支座中心线之间的距离，ln为深梁的净跨。第三节斜截面受剪承载力计算第2.3.1条深梁受剪截面应符合下列公式要求：当h/b≤4时V≤0.2fcbh(2.3.1－1)当h/b≥8时V≤0.15fcbh(2.3.1－2)当4h/b8时，按直线内插法取用。式中V——深梁的剪力设计值；b——矩形截面宽度或T形、I形截面的腹板宽度。第2.3.2条深梁斜截面的受剪承载力应按下列公式计算：V≤0.12[1+22(ρ+ρsh)]fcbh(2.3.2)式中ρ——跨中纵向受拉钢筋配筋率，ρ＝As/bh，此处，As为深梁底部0.2h范围内的纵向受拉钢筋截面面积(图2.3.2)；ρsh——水平分布钢筋配筋率，ρsh＝Ash/bsv，当ρsh0.75%时，取ρsh＝0.75%，此处,Ash为深梁上部0.8h范围内一层水平分布钢筋截面面积，sv为水平分布钢筋的竖向间距(图2.3.2)，当ρsh沿截面高度方向变化时，取各段的加权平均值。第2.3.3条深梁符合下列公式要求时：V≤0.13fcbh(2.3.3)可不进行斜截面受剪承载力计算，而仅需根据本规程第4.3.1条、第4.3.2条和第4.3.3条的规定，按构造要求配置分布钢筋。第四节局部受压承载力计算第2.4.1条在局部荷载或集中反力作用下，深梁应进行局部受压承载力计算。若深梁的支承长度ls满足下列条件，可不进行支座局部受压承载力计算。一、边支座：当V≤0.15fcbh时，ls≥0.15h；当0.15fcbhV≤0.2fcbh时，ls≥0.2h；二、中间支座：当V≤0.15fcbh时，ls≥0.25h；0.15fcbhV≤0.2fcbh时，ls≥0.35h。第2.4.2条深梁的局部受压承载力应按下列公式计算：在局部受压面上仅有局部荷载作用时F1≤βfcAl(2.4.2－1)在局部受压面上尚有非局部荷载作用时F1≥β(fc-σ)Al(2.4.2－2)混凝土局部受压时的强度提高系数β按下列公式计算：式中F1——局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值；Al——局部受压面积；σ——非局部荷载设计值产生的混凝土压应力；Ab——局部受压时的计算底面积，可根据Al和Ab同心对称的原则确定，一般可按图2.4.2取用。第2.4.3条当局部受压承载力不满足第2.4.2条的要求时，可在深梁的局部受压部位配置方格网式间接钢筋(图2.4.3)，局部受压区的截面尺寸应符合下列公式要求：F1≤1.5βfcAl(2.4.3－1)当核芯面积Acor≥Al时，局部受压承载力应按下列公式计算：F1＝(βfc+2ρvβcorfy)Al(2.4.3－2)此时，在钢筋网两个方向的单位长度内，钢筋截面面积的较大值与较小值之比不应大于1.5。式中βcor——配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数，仍按公式(2.4.2－3)计算，但以Acor代替Ab；Acor——配置间接钢筋范围内的混凝土核芯面积，但不应大于Ab，且其重心应与Al的重心相重合；ρv——间接钢筋的体积配筋率(核芯面积阿Acor范围内单位混凝土体积所含间接钢筋体积)；n1、As1——方格网沿l1方向的钢筋根数、单根钢筋的截面面积；n2As2——方格网沿l2方向的钢筋根数、单根钢筋的截面面积；s——间接钢筋网的竖向间距。第三章正常使用极限状态验算第3.0.1条一般要求不出现垂直裂缝的深梁，应满足下列公式的要求：Ms≤0.8ftkW(3.0.1－1)＝1.15+0.08l0/h(3.0.1－2)当l0/h1时，取l0/h＝1。式中Ms——按荷载的短期效应组合计算的弯矩值；ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值；W——混凝土截面受拉边缘的弹性抵抗矩，对矩形截面，W＝b/6；——受拉区混凝土塑性影响系数。第3.0.2条一般要求不出现斜裂缝的深梁，应满足下列公式的要求：式中Vs——按荷载的短期效应组合计算的剪力值；λ——验算截面的剪跨比；当集中荷载作用时，取λ＝a/h，a为集中荷载作用点至支座中心线的水平距离；当均布荷载作用时，取λ＝l0/4h；当集中荷载和均布载共同作用，且集中荷载对支座截面所产生的剪力值占总剪力值的75%以上时，取λ＝a/h；上述λ1.1时，取λ＝1.1；λ0.3时，取λ＝0.3。第3.0.3条在使用阶段允许出现垂直裂缝的深梁，应验算裂缝宽度。按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合的影响所求得的最大裂缝宽度ωmax不应超过表3.0.3的规定。深梁最大裂缝宽度允许值(mm)表3.0.3项目结构构件工作环境ωmax1室内正常环境下的构件0.32露天、室内高温度环境下的构件及用以贮存松散体的浅仓0.2第3.0.4条在深梁中考虑裂缝宽度分布的不均匀性和荷载长期效应组合的影响，其最大垂直裂缝宽度可按下列公式计算：式中Ψ——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，当Ψ0.4时，取Ψ＝0.4；当Ψ1.0时，取Ψ＝1.0；当直接承受重复荷载时，取Ψ＝1.0；σss——按荷载的短期效应组合计算的深梁纵向受拉钢筋的应力，σss＝Ms/zAs,z为纵向受拉钢筋合力点至受压区合力点之间的距离，可按本规程公式(2.2.1－2)计算；c——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离(mm)；d——钢筋直径(mm)；当用不同直径的钢筋时，d取用换算直径4As/μ，此处u为纵向受拉钢筋截面总周长；Pte——以有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率，Pte＝As/Ate，Ate为有效受拉混凝土截面面积，可取Ate＝0.4bh；ν——纵向受拉钢筋表面特征系数，对变形钢筋，取ν＝0.7；对光面钢筋，取v＝1.0。第3.0.5条深梁可不进行变形验算。第四章构造规定第一节一般规定第4.1.1条深梁的腹板宽度b不应小于140mm。当跨高比l0/h≥1时，其高宽比h/b不宜大于25；当跨高比l0/h1时，其跨宽比l0/b不宜大于25。深梁侧向宜与其他构件（如楼盖、屋盖）有可靠连接。第4.1.2条深梁应采用Ⅰ级、Ⅱ级或Ⅲ级钢筋，混凝土强度等级不宜低于C20。第4.1.3条支承深梁的柱宜延伸到梁顶以形成加劲肋。深梁中心线宜与柱中心线重合；当不能重合时，深梁任一侧边离柱边的距离不宜小于50mm(图4.1.3)。第二节纵向受拉钢筋第4.2.1条深梁的纵向受拉钢筋宜采用较小的直径，并应按下列规定布置：一、深梁的下部纵向受拉钢筋应均匀地布置在梁下边缘以上0.2h的范围内(图4.2.1－1，图4.2.1－2)；a)钢筋的布置；b)、c)、d)不同跨高比时，中间支座截面纵向受拉钢筋的配筋比例和布置范围。1—下部纵向受拉钢筋；2—水平分布钢筋；3－竖向分布钢筋；4—拉筋；5—附加水平钢筋二、连续深梁中间支座的上部纵向受拉钢筋应按图4.2.1－2规定的分段范围和比例，在各段内均匀布置，并利用水平分布钢筋作为纵向受拉钢筋。当该段计算的配筋率大于水平分布钢筋最小配筋率时，超出部分应配置附加水平钢筋。对于l0/h≤1.0的连续深梁，