淺談鋼筋混凝土梁的配筋

【摘 要】在建筑結(jié)構(gòu)中，受彎構(gòu)件指截面上有彎矩和剪力作用的構(gòu)件。梁為典型的受彎構(gòu)件。在破壞荷載作用下，構(gòu)件可能在彎矩較大處沿著與梁的軸線垂直的截面（正截面）發(fā)生破壞，也可能在支座附近沿著與梁的軸線傾斜的截面（斜截面）發(fā)生破壞。

【關(guān)鍵詞】正截面；斜截面；超筋梁；配筋

一、鋼筋混凝土梁的正截面破壞

（1）少筋梁。梁內(nèi)縱向受拉鋼筋配置過少。當(dāng)受拉區(qū)出現(xiàn)裂縫后，混凝土退出工作，拉力幾乎全部由鋼筋承擔(dān)，如果縱向受拉鋼筋數(shù)量太少，使裂縫處縱向受拉鋼筋應(yīng)力很快達(dá)到鋼筋的屈服強(qiáng)度，而這時受壓區(qū)混凝土尚末被壓碎，這種破壞稱為少筋破壞。少筋梁破壞時，裂縫寬度和撓度都很大，破壞突然，為脆性破壞。少筋梁截面尺寸一般都比較大，受壓區(qū)混凝土的強(qiáng)度沒有充分利用，既不安全又不經(jīng)濟(jì)，設(shè)計時不允許采用少筋梁。（2）超筋梁。梁內(nèi)縱向受拉鋼筋配置過多，在受拉鋼筋屈服之前，受壓區(qū)的混凝土已經(jīng)被壓碎，破壞時受壓區(qū)邊緣混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，梁的截面破壞，這種破壞稱為超筋破壞。由于梁破壞前的撓度很小，破壞很突然，沒有預(yù)兆，這種破壞稱為脆性破壞。超筋梁不僅破壞突然，而且用鋼量大，既不安全又不經(jīng)濟(jì)，設(shè)計時不允許采用超筋梁。（3）適筋梁。適筋梁的配筋率在正常范圍內(nèi)，它的破壞不是突然發(fā)生的，破壞前有明顯的裂縫和撓度，這種破壞稱為塑性破壞。適筋梁的鋼筋和混凝土的強(qiáng)度均能充分發(fā)揮作用，且破壞前有明顯的預(yù)兆，故在正截面強(qiáng)度計算時，應(yīng)控制鋼筋的用量，將梁設(shè)計成適筋梁。

二、鋼筋混凝土梁的斜截面破壞

（1）斜拉破壞。當(dāng)剪跨比較大時，斜裂縫方向與梁縱軸線之間的夾角很小，斜裂縫很平，如果穿過斜裂縫的縱向受拉鋼筋不能有效約束斜裂縫寬度的開展和長度的延伸，則會出現(xiàn)和正截面抗彎中少筋梁類似的“一裂即壞”。它破壞前產(chǎn)生的變形很小，破壞突然，屬于脆性破壞，工程中應(yīng)避免發(fā)生此種破壞。（2）斜壓破壞。剪跨比過小時，斜裂縫很陡，被支座和集中荷載作用點(diǎn)連線附近兩條大致平行的主要斜裂縫分割出來的混凝土斜柱在斜壓力作用下首先被壓壞。由于破壞始于混凝土，所以和正截面抗彎中的超筋梁類似，破壞突然，屬于脆性破壞，工程中也應(yīng)避免發(fā)生此種破壞。（3）剪壓破壞。當(dāng)剪跨比適度時，斜裂縫既不很平也不很陡，穿過斜裂縫的縱向受力鋼筋在一定程度上約束斜裂縫寬度的開展和長度的延伸，又能在剪壓區(qū)混凝土破壞前屈服。因此斜裂縫寬度的開展和長度的延伸有一個進(jìn)一步增加荷載的過程，破壞前有比較明顯的預(yù)兆，和正截面抗彎中的適筋梁破壞類似，可以認(rèn)為它是塑性破壞。斜截面受剪承載力計算公式以此種破壞形式來建立。

三、鋼筋混凝土梁的配筋

（1）縱向受力鋼筋。縱向受力鋼筋一般布置在梁的受拉區(qū)，承受由于彎矩作用而產(chǎn)生的拉力，常用HPB235，HRB335，HRB400級鋼筋。有時在構(gòu)件受壓區(qū)也配置縱向受力鋼筋，與混凝土共同承受壓力。縱向受力鋼筋的數(shù)量一般不得少于兩根；當(dāng)梁寬小于100mm時，可為一根。縱向受力鋼筋應(yīng)沿梁寬均勻分布，盡量排成一排；當(dāng)鋼筋根數(shù)較多時，一排排不下，可排成兩排。縱向受力鋼筋的間距應(yīng)滿足圖2A311013-1的要求，以保證混凝土澆筑質(zhì)量。（2）箍筋。箍筋主要承擔(dān)剪力，在構(gòu)造上還能固定受力鋼筋的位置，以便綁扎成鋼筋骨架。箍筋常采用HPB235鋼筋，其數(shù)量（直徑和間距）由計算確定。即使計算不需要箍筋，只要梁高大于300mm，也應(yīng)全長設(shè)置箍筋。箍筋的直徑根據(jù)梁高確定，梁高小于800mm時，箍筋直徑不小于6mm；梁高大于800mm時，直徑不小于8mm；配有縱向受壓鋼筋時，直徑還應(yīng)不小于d/4（d為縱向受壓鋼筋的最大直徑）。箍筋的最大間距不得超過規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。箍筋的肢數(shù)有單肢、雙肢、四肢。梁寬b≤120mm采用單肢箍；120mm800mm時，彎起角為60°（4）架立鋼筋。設(shè)置在梁的受壓區(qū)且平行于縱向受拉鋼筋，承擔(dān)混凝土收縮和溫度變化時產(chǎn)生的應(yīng)力。如有受壓縱筋時，受壓縱筋可兼作架立鋼筋，架立鋼筋應(yīng)伸至梁的支座。架立鋼筋的直徑應(yīng)不小于國家規(guī)定的要求。

當(dāng)前，我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正處于高速發(fā)展中，在房屋，橋梁等結(jié)構(gòu)中都有大量的鋼筋混凝土梁存在，在設(shè)計工作中一定要正確配筋，既要保證安全，保證破壞形式為塑性破壞，又要滿足經(jīng)濟(jì)性要求，避免不必要的浪費(fèi)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]中華人民共和國建設(shè)部編.GB50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

[M].北京：中國建筑工業(yè)出版，2002

[2]李喬.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理[M].北京：中國鐵道出版社，2009