受弯构件正截面承载力计算-受弯构件的截面形式与构造

结构设计原理梁的钢筋梁内钢筋的组成：纵向受拉钢筋（主钢筋）、弯起钢筋或斜钢筋、架立钢筋和水平纵向钢筋等。图1绑扎钢筋骨架图2焊接钢筋平面骨架示意图梁的钢筋构造要求（保护层）图3梁主钢筋净距和混凝土保护层a)

绑扎钢筋骨架时b)

焊接钢筋骨架时结构设计原理受弯构件的截面形式和尺寸（建筑规范）一、梁的截面形式及尺寸1.常见梁的截面形式矩形T形花篮形工字形2.常见梁的截面尺寸（1）经验取值高跨比h/l：简支：1/8~1/12悬臂：约1/6宽高比b/h：矩形：1/2~1/3.5T形：1/2.5~1/4梁高模数：一般：50mm较高（如h>800mm时）：100mm常用梁高：250,300,…,750,800,900,1000mm等常用梁宽：120,150,180,200,220,250,300mm等（2）规范限值混凝土结构设计规范GB50010-201011.3.5框架梁截面尺寸应符合下列要求：

1.截面宽度不宜小于200mm；

2.截面高度与宽度的比值不宜大于4；

3.净跨与截面高度的比值不宜小于4。《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）6.3.1梁的截面尺寸，宜符合下列各项要求：

1.截面宽度不宜小于200mm；

2.截面高宽比不宜大于4；

3.净跨与截面高度之比不宜小于4。6.3.1框架结构的主梁截面高度可按计算跨度（1/10～1/18）确定；梁净跨与截面高度之比不宜小于4。梁的截面宽度不宜小于200mm，梁截面的高宽比不宜大于4。二、板的截面形式及尺寸1.常见板的截面形式矩形板槽形板空心板2.板的截面尺寸（1）经验取值厚跨比h/l：简支：≥1/35悬臂：≥1/12板厚模数：现浇：10mm预制：5mm多跨连续：≥1/40（2）规范限值（

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010））混凝土板按下列原则进行计算：

1两对边支承的板应按单向板计算；

2四边支承的板应按下列规定计算：

1)当长边与短边长度之比不大于2.0时，应按双向板计算；

2)当长边与短边长度之比大于2.0，但小于3.0时，宜按双向板计算；

3)当长边与短边长度之比不小于3.0时，宜按沿短边方向受力的单向板计算，并应沿长边方向布置构造钢筋。现浇混凝土板的尺寸宜符合下列规定：

1.板的跨厚比：钢筋混凝土单向板不大于30，双向板不大于40；无梁支承的有柱帽板不大于35，无梁支承的无柱帽板不大于30。预应力板可适当增加；当板的荷载、跨度较大时宜适当减小。

2.现浇钢筋混凝土板的厚度不应小于下表规定的数值。结构设计原理混凝土保护层混凝土保护层：是具有足够厚度的混凝土层，其厚度取钢筋边缘至构件截面表面之间的最短距离。

混凝土保护层厚度c图示混凝土保护层的作用：1）从力学角度分析：钢筋混凝土构件受力时，着重考虑的是混凝土受压应力和钢筋的受拉应力。其实际受拉应力是否与设计计算应力相吻合，主要取决于钢筋在结构中的位置是否正确，这也是要求控制钢筋保护层厚度的主要原因。结构设计原理纵向受拉钢筋的配筋百分率设正截面上所有纵向受拉钢筋的合力点至截面受拉边缘的竖向距离为as，则合力点至截面受压区边缘的竖向距离h0＝h－as

配筋率ρ的计算图纵向受拉钢筋的总截面面积用As表示。纵向受拉钢筋总截面面积As与正截面的有效面积b·h0的比值，称为纵向受拉钢筋的配筋百分率，用ρ表示，或简称配筋率，用百分数来计量，即(％)

配筋率ρ的计算图结构设计原理受弯构件的截面形式

和尺寸要求1、截面形状梁、板常用矩形、T形、I字形、槽形、空心板和倒L形梁等对称和不对称截面。图1受弯构件的截面形式板：a)整体式板b)装配式实心板c)装配式空心板梁：d)矩形梁e)T形梁f)箱形梁2、板的截面形式和尺寸1）钢筋混凝土板分为整体现浇板和预制板；2）板的厚度由其控制截面上最大的弯矩和板的刚度要求决定，并满足施工质量及耐久性要求；3）《公路桥规》规定：人行道板最小厚度≥80mm（整体现浇）和60mm（预制）；空心板的顶板和底板厚度均不宜小于80mm。结构设计原理板的钢筋板的钢筋概念：单向板、双向板

图1周边支承桥面板与悬臂桥面板示意图单向板内主钢筋沿跨度方向（短边）布置在板的受拉区，钢筋数量由抗弯计算确定；在板内应设置垂直于主筋的分布钢筋，为构造钢筋，其作用是：使主钢筋受力均匀，固定钢筋位置、分担混凝土收缩应力等。图2单向板内的钢筋a)

顺板跨方向

b)

垂直于板跨方向

结构设计原理受弯构件的钢筋构造要求（建筑规范）一、梁的配筋梁内钢筋的组成：纵向受拉钢筋（主钢筋）、弯起钢筋或斜钢筋、架立钢筋和水平纵向钢筋等。二、梁的配筋1.纵向受力钢筋《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）：9．2．1梁的纵向受力钢筋应符合下列规定：

1.入梁支座范围内的钢筋不应少于2根。

2.梁高不小于300mm时，钢筋直径不应小于10mm；梁高小于300mm时，钢筋直径不应小于8mm。

3.梁上部钢筋水平方向的净间距不应小于30mm和1.5d；梁下部钢筋水平方向的净间距不应小于25mm和d。当下部钢筋多于2层时，2层以上钢筋水平方向的中距应比下面2层的中距增大一倍；各层钢筋之间的净间距不应小于25mm和d，d为钢筋的最大直径。

4.在梁的配筋密集区域宜采用并筋的配筋形式。纵向受力钢筋净间距的要求并筋：钢筋混凝土结构内由于截面限制有时需要将两根或两根以上受力筋绑扎在一起的形式，一般发生在梁内。并筋适用于当采用直径不大于22mm的单根受力钢筋配筋布置困难的情况。并筋的等效直径等于截面面积相同的等效圆截面直径，对双并筋可取为单筋直径的1.4倍。

2.架立钢筋架立钢筋的作用：1.固定箍筋位置以形成梁体钢筋骨架；2.承受因温度变化和混凝土收缩而产生的拉应力，防止产生裂缝。架立钢筋对架立钢筋，当梁的跨度小于4m时，直径不宜小于8mm；当梁的跨度为4m～6m时，直径不应小于10mm；当梁的跨度大于6m时，直径不宜小于12mm。3.侧面筋（腰筋）侧面筋的作用：承受因温度变化和混凝土收缩而产生的拉应力，较小或防止产生裂缝；增加钢筋骨架的刚度；增强梁的抗扭作用。梁的腹板高度hw不小于450mm时，在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋。每侧纵向构造钢筋(不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋)的间距不宜大于200mm，截面面积不应小于腹板截面面积(bhw)的0.1％，但当梁宽较大时可以适当放松。hw——截面的腹板高度：矩形截面，取有效高度；T形截面，取有效高度减去翼缘高度；工形截面，取腹板净高。4.弯起钢筋1.混凝土梁宜采用箍筋作为承受剪力的钢筋。

2.当采用弯起钢筋时，弯起角宜取45°或60°；在弯终点外应留有平行于梁轴线方向的锚固长度，且在受拉区不应小于20d，在受压区不应小于10d，d为弯起钢筋的直径；梁底层钢筋中的角部钢筋不应弯起，顶层钢筋中的角部钢筋不应弯下。单独设置的弯起钢筋，两端有一定的锚固长度的叫鸭筋；一端有锚固，另一端没有的叫浮筋。鸭筋浮筋5.箍筋《混凝土结构设计规范GB50010-2010》梁中箍筋的配置应符合下列规定：

（1）按承载力计算不需要箍筋的梁，当截面高度大于300mm时，应沿梁全长设置构造箍筋；当截面高度h＝150mm～300mm时，可仅在构件端部l0／4范围内设置构造箍筋，l0为跨度。但当在构件中部l0／2范围内有集中荷载作用时，则应沿梁全长设置箍筋。当截面高度小于150mm时，可以不设置箍筋。

（2）截面高度大于800mm的梁，箍筋直径不宜小于8mm；对截面高度不大于800mm的梁，不宜小于6mm。梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径尚不应小于d／4，d为受压钢筋最大直径。为了便于加工，箍筋直径不宜大于12mm，常用直径为6mm、8mm、10mm。（3）梁内箍筋可采用HPB300、HRB335、HRB400。（4）箍筋的间距应符合下表要求。当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋的间距不应大于15d（d为纵向受压钢筋的最小直径），同时不应大于400mm，当一层内的纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时，箍筋间距不应大于10d。梁中箍筋和弯起钢筋的最大间距箍筋的形式有开口式和封闭式两种。箍筋的形式和肢数开口式双肢箍筋单肢箍筋封闭式式六肢复合箍筋封闭式式四肢复合箍筋封闭式式双肢箍筋1.开口式箍筋：无振动荷载且计算不需要配置纵向受压钢筋的现浇T形梁的跨中部分时。2.单肢箍筋：梁的宽度不大于150mm时。3.双肢箍筋：梁的宽度不大于400mm，且一层内的纵向受压钢筋不多于4根时。4.复合箍筋：梁的宽度大于400mm，且一层内的纵向受压钢筋多于3根时；或梁的宽度不大于400mm但一层内的纵向受压钢筋多于4根时，应设置复合箍筋。或一层内的纵向受压钢筋多于5根时，宜设置复合箍筋。各种箍筋使用条件：二、板的配筋1.受力钢筋（主钢筋）（1）布置在截面受拉一侧，常采用的直径为6mm、8mm、10mm、12mm。（2）板中受力钢筋的间距，当板厚不大于150mm时不宜大于200mm，当板厚大于150mm时不宜大于板厚的1.5倍，且不宜大于250mm。2.分布钢筋分布钢筋的作用：（1）固定受力钢筋的位置，形成钢筋网；（2）将板上荷载有效地传递给受力钢筋；（3）防止温度变化和混凝土收缩产生裂缝。当按单向板设计时，应在垂直于受力的方向布置分布钢筋，单位宽度上的配筋不宜小于单位宽度上的受力钢筋的15％，且配筋率不宜小于0.15％；分布钢筋直径不宜小于6mm，间距不宜大于250mm；当集中荷载较大时，分布钢筋的配筋面积尚应增加，且间距不宜大于200mm。

当有实践经验或可靠措施时，预制单向板的分布钢筋可不受本条的限制。结构设计原理混凝土保护层厚度和钢筋配筋率（建筑规范）一、混凝土的保护层厚度c概念：受力钢筋外边缘到混凝土外表面的距离。保护层厚度的作用：a.防止纵向钢筋锈蚀；b.火灾时使钢筋温度上升缓慢；c.使纵向钢筋与混凝土有较好粘结。混凝土保护层厚度的取值《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）：构件中普通钢筋及预应力筋的混凝土保护层厚度应满足下列要求：

1.构件中受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋的公称直径d；

2.设计使用年限为50年的混凝土结构，最外层钢筋的保护层厚度应符合下表的规定；设计使用年限为100年的混凝土结构，最外层钢筋的保护层厚度不应小于下表中数值的1.4倍。最小保护层厚度c一类:室内干燥环境;永久的无侵蚀性静水浸没环境。二类a:室内潮湿环境;非严寒和非寒冷地区的露天环境;非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境;寒冷和严寒地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。二类b:干湿交替环境;水位频繁变动环境，严寒和寒冷地区的露天环境;严寒和寒冷地区的冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。三类a:严寒和寒冷地区冬季水位冰冻区环境;受除冰盐影响环境;海风环境。三类b:盐渍土环境;受除冰盐作用环境;海岸环境。四类:海水环境。五类:受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境。设正截面上所有纵向受拉钢筋的合力点至截面受拉边缘的竖向距离为as，则合力点至截面受压区边缘的竖向距离称为有效高度。h0＝h－as

配筋率ρ的计算图二、纵向受力钢筋的配筋率ρ