《混凝土结构设计规范》(简称 “混规”)里的 “深受弯构件”,核心是先打破一个常见认知 ——不是所有梁都 “长细瘦”,有些梁 “短粗胖” 到受力方式变了,就得归为深受弯构件,按特殊规则设计。
第一步:“深受弯构件” 的核心判断标准 ——“短” 到一定程度
平时我们说的 “普通梁”(比如家里的楼板梁、阳台梁),大多是 “长梁”
跨度(梁两端支撑的距离)远大于梁的高度(比如跨度是高度的 5 倍以上)。
这类梁的受力很简单:主要靠 “弯曲” 承重,就像你掰一根长尺子,尺子会弯成弧形,上下边缘分别受拉、受压,中间大部分区域受力很 “闲”(专业叫 “受弯构件”)。
而 “深受弯构件” 是反过来的 ——梁的 “跨度太短、高度太大”,跨度(l₀)和梁高(h)的比例小于某个值,导致它的受力不再是 “单纯弯曲”,还多了 “剪切” 和 “轴力” 的参与。
规范里给的明确标准(记个大概就行,不用死背):
对于 “简支梁”(两端简单搭在支撑上):当跨度 l₀ ≤ 2h(比如梁高 1 米,跨度≤2 米),就是深受弯构件;
对于 “连续梁”(多跨连续,比如客厅里的多跨梁):当跨度 l₀ ≤ 2.5h(比如梁高 1 米,跨度≤2.5 米),就是深受弯构件。
类比:普通梁是 “长筷子”,掰的时候主要会弯;
深受弯构件是 “短铁棍”,想掰弯它时,不仅会弯,还会感觉 “两端往中间挤”(轴力)、“上下要错开滑”(剪力),受力更复杂。
第二步:为啥 “短粗梁” 要特殊对待?
普通梁的设计逻辑是 “忽略剪切和轴力的影响,只算弯曲产生的内力”,但深受弯构件因为 “太短”,弯曲、剪切、轴力会 “混在一起”,用普通梁的算法会算错,甚至不安全。具体有两个关键差异:
1. “内力分布” 不一样:普通梁 “中间受力大”,深受弯构件 “两端受力大”
普通梁受荷载(比如上面砌墙、放家具)时,梁中间的 “弯矩”(使梁弯曲的力)最大,所以中间的钢筋要配得多;
而深受弯构件因为跨度短,荷载传递路径变 “直接” 了
荷载更像 “直接压在两端支撑上”,导致梁的 “两端附近” 弯矩和剪力都很大,中间反而受力较小。
家里砌一面 2 米高的墙,下面用 1 米高、2 米跨度的梁支撑(属于深受弯构件)。
这时候梁的受力不是 “中间弯得最厉害”,而是 “靠近两端支撑的地方” 又受弯又受剪,得在两端配更多钢筋,而不是只在中间加钢筋。
2. “抗剪能力” 不一样:普通梁靠 “箍筋” 抗剪,深受弯构件能 “自己扛一部分”
普通梁抗剪主要靠 “箍筋”(梁里竖向或斜向的小钢筋,像梯子的横杆)。
深受弯构件因为 “高度大”,梁的 “腹板”(梁中间的竖直部分)能直接承担一部分剪力 。
规范对深受弯构件的要求:箍筋可以比普通梁配得少一点,但要保证腹板的混凝土不被 “剪坏”,同时钢筋的布置要跟着 “两端受力大” 的特点来,不能照搬普通梁的钢筋图。
第三步:实际工程“短跨度、高荷载” 的场景
深受弯构件不是 “冷门构件”,在建筑里很常见,主要用在需要 “短距离承受大重量” 的地方,比如:
地下车库的 “反梁”:有些车库为了让地面平整,梁做在楼板下面(反梁),跨度通常 3 米以内,梁高可能有 80-120 厘米,容易满足 “l₀≤2h”,属于深受弯构件;
剪力墙的 “连梁”:高层住宅里,两片剪力墙之间的连接梁(连梁),跨度通常很小(比如 2-3 米),但梁高和层高差不多(比如 2.8 米),肯定是深受弯构件;
电梯井的 “圈梁”:电梯井壁上每隔一段高度会设一道梁(圈梁),跨度小(井宽通常 1.5-2 米)、梁高较大,也是深受弯构件;
厂房的 “短柱梁”:有些厂房里支撑重型设备的梁,跨度短(1-2 米)、梁高大(1-1.5 米),用来扛设备的重量,属于深受弯构件。
短粗胖梁—— 跨度小、高度大,受力不只是单纯弯曲 M,还得考虑剪切 V 和轴力 N,所以设计时不能按普通梁的规矩来,要按规范里 “深受弯构件” 的特殊要求算内力、配钢筋,避免算错或不安全。
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抗扭计算中,纵筋和箍筋的数量要达到平衡,同时要满足最小配筋率要求