鋼筋混凝土構件常見的幾種受力形式

鋼筋混凝土受彎構件1構造要求－截面形狀和尺寸鋼筋混凝土受彎構件截面上有彎矩和剪力共同作用，軸力可以忽略不計的構件稱為受彎構件。梁(beam)和板(slab/board)是典型的受彎構件。梁的截面形式主要有矩形、Ｔ形、倒Ｔ形、Ｌ形、Ⅰ形、十字形、花籃形等板的截面形式一般為矩形、空心板、槽形板等1構造要求鋼筋混凝土受彎構件梁、板截面高跨比h/l0參考值構件種類h/l0梁整體肋形梁主梁簡支梁1/12連續(xù)梁1/15懸臂梁1/6次梁簡支梁1/20連續(xù)梁1/25懸臂梁1/8矩形截面獨立梁簡支梁1/12連續(xù)梁1/15懸臂梁1/6板單向板1/35~1/40雙向板1/40~1/50懸臂板1/10~1/12無梁樓板有柱帽1/32~1/40無柱帽1/30~1/35注：表中l(wèi)0為梁的計算跨度。當l0≥9m時，表中數(shù)值宜乘以1.2。按剛度要求，根據(jù)經(jīng)驗，梁和板的截面高度ｈ不宜小于右表所列數(shù)值。高寬比h/b：

矩形截面梁

2～5，

T形截面梁

2.5～4。1構造要求——板最小厚度鋼筋混凝土受彎構件按構造要求，現(xiàn)澆板的厚度不應小于下表1.2的數(shù)值?，F(xiàn)澆板的厚度一般取為10mm的倍數(shù)，1構造要求－梁的配筋鋼筋混凝土受彎構件通常配置縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋、架立鋼筋等，構成梁的鋼筋骨架，有時還配置縱向構造鋼筋及拉筋等。1構造要求－梁的配筋鋼筋混凝土受彎構件單筋截面和雙筋截面

前者指只在受拉區(qū)配置縱向受力鋼筋的受彎構件；后者指同時在梁的受拉區(qū)和受壓區(qū)配置縱向受力鋼筋的受彎構件。梁縱筋常用直徑d=12~25mm板受力鋼筋常用直徑d=6~12mm①縱向受力鋼筋1構造要求－梁的配筋鋼筋混凝土受彎構件②架立鋼筋架立鋼筋的最小直徑（mm）梁跨（m）＜44~6＞6最小直徑（mm）81012③彎起鋼筋彎起鋼筋在跨中是縱向受力鋼筋的一部分，在靠近支座的彎起段彎矩較小處則用來承受彎矩和剪力共同產(chǎn)生的主拉應力，即作為受剪鋼筋的一部分。鋼筋的彎起角度一般為45°，梁高h＞800mm時可采用60°。鋼筋混凝土受彎構件1構造要求－梁的配筋鋼筋混凝土受彎構件箍筋主要用來承受由剪力和彎矩在梁內(nèi)引起的主拉應力，并通過綁扎或焊接把其他鋼筋聯(lián)系在一起，形成空間骨架。④箍筋箍筋的形式

可分為開口式和封閉式兩種當b＞400mm，且一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋多于3根，或當梁的寬度不大于400mm但一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋多于4根時，應設置復合箍筋。梁中一層內(nèi)的縱向受拉鋼筋多于5根時，宜采用復合箍筋。箍筋的肢數(shù)，當梁的寬度b≤150mm時，可采用單肢；當b≤400mm，且一層內(nèi)的

縱向受壓鋼筋不多于4根時，采用雙肢箍筋。復合箍筋？？1構造要求－梁的配筋鋼筋混凝土受彎構件箍筋的彎制過程1構造要求－梁的配筋鋼筋混凝土受彎構件⑤縱向構造鋼筋及拉筋梁的腹板高度hw≥450mm時，應在梁的兩個側面沿高度配置縱向構造鋼筋（亦稱腰筋），并用拉筋固定。1構造要求－梁的配筋鋼筋混凝土受彎構件⑤縱向構造鋼筋及拉筋梁側縱向構造鋼筋的截面面積不應小于腹板截面面積bhw的0.1%，且其間距不宜大于200mm。1構造要求－板的配筋鋼筋混凝土受彎構件當h≤150mm時，不宜大于200mm；當h＞150mm時，不宜大于1.5h，且不宜大于300mm。板的受力鋼筋間距通常不宜小于70mm。（1）受力鋼筋

(Tensionedbar)（2）分布鋼筋

(Spreadbar)用來承受彎矩產(chǎn)生的拉力作用，一是固定受力鋼筋的位置，形成鋼筋網(wǎng)；二是將板上荷載有效地傳到受力鋼筋上去；三是防止溫度或混凝土收縮等原因沿跨度方向的裂縫。1構造要求－板的配筋鋼筋混凝土受彎構件分布鋼筋的直徑不宜小于6mm，間距不宜大于250mm；

當集中荷載較大時，分布鋼筋截面面積應適當增加，間距不宜大于200mm。1構造要求－混凝土保護層厚度

鋼筋混凝土受彎構件主要作用，一是保護鋼筋不致銹蝕，保證結構的耐久性；二是保證鋼筋與混凝土間的粘結；三是在火災等情況下，避免鋼筋過早軟化。實際工程中，一類環(huán)境中梁、板的混凝土保護層厚度一般取為：混凝土強度等級≤C20時，梁30mm，板20mm；混凝土強度等級≥C25時，梁25mm，板15mm。當梁、柱中縱向受力鋼筋的砼保護層厚度大于40mm時，應對保護層采取有效的防裂構造措施1構造要求－彎鉤、錨固與連接

鋼筋混凝土受彎構件確保鋼筋與混凝土能共同工作的構造措施：

保證足夠的混凝土保護層厚度和鋼筋間距，

保證受力鋼筋有足夠的錨固長度，

光面鋼筋端部設置彎鉤，

綁扎鋼筋的接頭保證足夠的搭接長度

并且在搭接范圍內(nèi)加密箍筋等。錨固鋼筋的外形系數(shù)α鋼筋

類型光面

鋼筋帶肋

鋼筋刻痕

鋼絲螺旋肋

鋼絲三股鋼絞線七股

鋼絞線α0.160.140.190.130.160.17普通受拉鋼筋的錨固長度la計算式：1構造要求－彎鉤、錨固與連接

鋼筋混凝土受彎構件按前式計算得的錨固長度，應按下列規(guī)定進行修正，但經(jīng)修正后的錨固長度不應小于計算值的0.7倍，且不應小于250mm：①對HRB335、HRB400和RRB400級鋼筋，當直徑大于25mm時乘以系數(shù)1.1，在錨固區(qū)的混凝土保護層厚度大于鋼筋直徑的3倍且配有箍筋時乘以系數(shù)0.8；②對HRB335、HRB400和RRB400級的環(huán)氧樹脂鋼筋乘以系數(shù)1.25；③當鋼筋在混凝土施工中易受擾動（如滑模施工）時乘以系數(shù)1.1；當HRB335、HRB400和RRB400級縱筋末端采用機械錨固措施時，包括附加錨固端頭在內(nèi)的錨固長度可取乘0.7的系數(shù)。鋼筋機械錨固的形式及構造要求(a)末端帶135o彎鉤；(b)末端與鋼板穿孔塞焊；(c)末端與短鋼筋雙面貼焊1構造要求－彎鉤、錨固與連接

鋼筋混凝土受彎構件1構造要求－彎鉤、錨固與連接

鋼筋混凝土受彎構件鋼筋的連接形式分為兩類：綁扎搭接；機械連接或焊接。軸心受拉及小偏心受拉構件的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭；直徑大于28mm的受拉鋼筋及直徑大于32mm的受壓鋼筋不宜采用綁扎搭接接頭。ll=ζla≥300mm

焊接后的鋼筋接頭機械連接1構造要求－彎鉤、錨固與連接

鋼筋混凝土受彎構件鋼筋綁扎搭接接頭連接區(qū)段的長度為1.3倍搭接長度，凡搭接接頭中點位于該長度范圍內(nèi)的搭接接頭均屬同一連接區(qū)段↑受拉鋼筋搭接處箍筋加密2正截面承載力計算

——兩種截面的破壞

鋼筋混凝土受彎構件一是由M引起，破壞截面與構件的縱軸線垂直，為沿正截面破壞；二是由M和V共同引起，破壞截面是傾斜的，為沿斜截面破壞?？v向受拉鋼筋配筋率：適筋梁

超筋梁少筋梁

ρmin≤ρ≤ρmaxρ＞ρmaxρ＜ρmin2正截面承載力計算——三種梁的破壞特征鋼筋混凝土受彎構件①適筋梁第Ⅰ階段（彈性工作階段）加載→開裂開裂彎矩Ｍcr第Ⅱ階段（帶裂縫工作階段）

開裂→屈服屈服彎矩My第Ⅲ階段（破壞階段）屈服→壓碎極限彎矩Mu配置適量縱向受力鋼筋的梁稱為適筋梁。特征：有明顯的三個階段屬于：“延性破壞”2正截面承載力計算——三種梁的破壞特征鋼筋混凝土受彎構件Ⅰa階段的應力狀態(tài)是抗裂驗算的依據(jù)。Ⅱ階段的應力狀態(tài)是裂縫寬度和變形驗算的依據(jù)。Ⅲa階段的應力狀態(tài)作為構件承載力計算的依據(jù)M≤McrM≤MyM≤Mu2正截面承載力計算——三種梁的破壞特征鋼筋混凝土受彎構件②超筋梁③少筋梁縱向受力鋼筋配筋率大于

最大配筋率的梁為超筋梁。配筋率小于最小配筋率的梁為少筋梁。特征：受壓區(qū)混凝土被壓碎破壞時，鋼筋尚未屈服。屬于：“脆性破壞”特征：一裂就壞屬于：“脆性破壞”2正截面承載力計算——等效矩形應力圖鋼筋混凝土受彎構件等效原則按照受壓區(qū)混凝土的合力大小不變、受壓區(qū)混凝土的合力作用點不變的原則?；炷恋燃墶蹸50C55C55~C80C800.80.79中間0.741.00.99插值0.942正截面承載力計算——界限配筋梁鋼筋混凝土受彎構件適筋梁與超筋梁的界限——界限相對受壓區(qū)高度適筋梁的破壞—受拉鋼筋屈服后混凝土壓碎；超筋梁的破壞—混凝土壓碎時，受拉鋼筋尚未屈服；界限配筋梁的破壞—受拉鋼筋屈服的同時混凝土壓碎。

不超筋超筋鋼筋級別≤C50

C80

HPB2350.614

--HRB3350.550

0.493HRB400RRB4000.518

0.4632正截面承載力計算——最小配筋率鋼筋混凝土受彎構件適筋梁與少筋梁的界限——截面最小配筋率鋼筋混凝土結構構件中縱向受力鋼筋的最小配筋率（％）受力類型最小配筋百分率受壓構件全部縱向鋼筋0.6一側縱向鋼筋0.2受彎構件、偏心受拉、軸心受拉一側的受拉鋼筋

，且不小于0.2例如：現(xiàn)有一鋼筋混凝土梁，混凝土強度等級采用C30，配置HRB335鋼筋作為縱向受力鋼筋，最小配筋率為（）？0.214%2正截面承載力計算——基本公式

鋼筋混凝土受彎構件相對受壓區(qū)高度：受壓區(qū)高度：截面有效高度：h0截面高度：h界限相對

受壓區(qū)高度：

鋼筋混凝土縱向受力構件0概述鋼筋混凝土縱向受力構件根據(jù)受力的方向是指向截面，還是離開截面，可分為縱向受壓構件和縱向受拉構件；根據(jù)力的作用線與截面軸線的位置關系，可分為軸心受力構件和偏心受力構件。其中,偏心受力構件，又可以分為單向偏心和雙向偏心。1受壓構件構造要求

鋼筋混凝土縱向受力構件——材料強度《混凝土規(guī)范》規(guī)定受壓鋼筋的最大抗壓強度為400N/mm2?；炷粒阂话阒胁捎肅25及以上等級，對于高層建筑的底層柱可采用更高強度等級的混凝土，例如采用C40或以上；縱向鋼筋：一般采用HRB400和HRB335級熱軋鋼筋?！孛嫘褪郊俺叽缫筝S心受壓柱以方形為主，偏心受壓柱以矩形為主1受壓構件構造要求

鋼筋混凝土縱向受力構件——截面型式及尺寸要求一般應符合:l0/h≤25以及l(fā)0/b≤30方形與矩形截面的尺寸不宜小于250mm×250mm受壓構件的配筋：（1）縱向受力鋼筋（2）箍筋作用：一協(xié)助混凝土承受壓力，以減小構件尺寸；二承受可能的彎矩，以及混凝土收縮和溫度變形引起的拉應力；三防止構件突然的脆性破壞。作用：保證縱向鋼筋的位置正確，防止縱向鋼筋壓屈，從而提高柱的承載能力。1受壓構件構造要求——縱筋的構造

鋼筋混凝土縱向受力構件縱筋直徑與根數(shù)：通常采用12～32mm，直徑宜粗不宜細，根數(shù)宜少不宜多，保證對稱配置。方形和矩形截面柱中縱向受力鋼筋不少于４根，圓柱中不宜少于8根且不應少于6根。凈距≥50mm，中距≤300mm1受壓構件構造要求——縱筋的構造

鋼筋混凝土縱向受力構件縱筋的配筋率：鋼筋混凝土結構構件中縱向受力鋼筋的最小配筋率（％）受力類型最小配筋百分率受壓構件全部縱向鋼筋0.6一側縱向鋼筋0.2受彎構件、偏心受拉、軸心受拉一側的受拉鋼筋

，且不小于0.2受壓鋼筋的配筋率一般不超過3％，通常在0.5％～2％之間。1受壓構件構造要求——箍筋的構造

鋼筋混凝土縱向受力構件受壓構件中的箍筋，應做成封閉式末端做成135°彎鉤，平直段長度≥10d受壓構件復合菱形箍筋1受壓構件構造要求——箍筋的構造

鋼筋混凝土縱向受力構件偏壓柱h≥600mm時，應設置10～16mm的縱向構造鋼筋。搭接鋼筋受拉時，箍筋間距S不應大于5d，且不應大于100mm；搭接鋼筋受壓時，箍筋間距S不應大于10d，且不應大于200mm。受壓構件復合井字箍筋2軸心受壓構件承載力計算

鋼筋混凝土縱向受力構件配置縱筋和普通箍筋的柱，稱為普通箍筋柱；配置縱筋和螺旋筋或焊接環(huán)筋的柱，稱為螺旋箍筋柱或間接箍筋柱。螺旋筋或焊接環(huán)筋的套箍作用可約束核心混凝土的橫向變形，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而間接地提高混凝土的縱向抗壓強度。普通箍筋柱中，箍筋是構造鋼筋。螺旋箍筋柱中，箍筋既是構造鋼筋又是受力鋼筋。混凝土：鋼筋：2軸壓構件承載力

鋼筋混凝土縱向受力構件長短柱的破壞特征：1、軸心受壓短柱2、軸心受壓長柱臨近破壞時，柱子表面出現(xiàn)縱向裂縫，箍筋之間的縱筋壓屈外凸，混凝土被壓碎崩裂而破壞。破壞時首先在凹邊出現(xiàn)縱向裂縫，接著混凝土壓碎，縱筋壓彎外凸，側向撓度急速發(fā)展，最終柱子失去平衡，凸邊混凝土拉裂而破壞。2軸壓構件承載力

鋼筋混凝土縱向受力構件長短柱的承載力：在同等條件下，（即截面相同，配筋相同，材料相同），長柱受壓承載能力低于短柱受壓承載能力?！痘炷猎O計規(guī)范》采用穩(wěn)定系數(shù)中來表示長柱承載力的降低程度長細比l0/b越大，值越小長柱承載力短柱承載力柱的長細比愈大，其承截力愈低，對于長細比很大的長柱，還有可能發(fā)生“失穩(wěn)破壞”的現(xiàn)象。L0/b≤8為短柱

L0/b>8為長柱2軸壓構件承載力

鋼筋混凝土縱向受力構件鋼筋混凝土構件的穩(wěn)定系數(shù)表≤810121416182022242628≤78.510.5121415.517192122.524≤2835424855626976839097≤1.00.980.950.920.870.810.750.700.650.600.563032343638404244464850262829.531333536.5384041.5431041111181251321391461531601671740.520.480.440.400.360.320.290.260.230.210.19圓形截面任意截面2軸壓構件承載力——普通箍筋柱鋼筋混凝土縱向受力構件1、基本公式式中系數(shù)0.9，是考慮到初始偏心的影響，以及主要承受恒載作用的軸心受壓柱的可靠性，引入的承載力折減系數(shù)。A—構件截面面積，當配筋率大于3%時，A應改為Ac=A-As’2軸壓構件承載力

鋼筋混凝土縱向受力構件柱的計算長度L0取值:注：表中H對底層柱為從基礎頂面到一層樓蓋頂面的高度；對其余各層柱為上下兩層樓蓋頂面之間的高度。3偏壓構件鋼筋混凝土縱向受力構件1、偏心受壓構件破壞特征當e0很小時，接近軸壓構件當e0較大時，接近受彎構件按偏心距和配筋的不同，偏壓構件可分為受拉破壞和受壓破壞當偏心距e0較大，且受拉鋼筋不太多時，發(fā)生受拉破壞。當偏心距e0較小，或偏心距e0雖不小大，但受拉鋼筋配置過多時，均發(fā)生受壓破壞。3偏壓構件鋼筋混凝土縱向受力構件受拉破壞（大偏心受壓破壞）破壞特征：

加載后首先在受拉區(qū)出現(xiàn)橫向裂縫，裂縫不斷發(fā)展，裂縫處的拉力轉由鋼筋承擔，受拉鋼筋首先達到屈服，并形成一條明顯的主裂縫，主裂縫延伸，受壓區(qū)高度減小，最后受壓區(qū)出現(xiàn)縱向裂縫，混凝土被壓碎導致構件破壞。類似于：正截面破壞中的適筋梁屬于：延性破壞

3偏壓構件承載力鋼筋混凝土縱向受力構件受壓破壞（小偏心受壓破壞）破壞特征：加荷后全截面受壓或大部分受壓，離力近側混凝土壓應力較高，離力遠側壓應力較小甚至受拉。隨著荷載增加，近側混凝土出現(xiàn)縱向裂縫被壓碎，受壓鋼筋屈服，遠側鋼筋可能受壓，也可能受拉，但都未屈服。屬于：脆性破壞

類似于：正截面破壞中的超筋梁3偏壓構件承載力鋼筋混凝土縱向受力構件受拉破壞與受壓破壞的界限

破壞的起因不同受拉破壞（大偏心受壓）：是受拉鋼筋先屈服而后受壓混凝土被壓碎；受壓破壞（小偏心受壓）：是受壓部份先發(fā)生破壞。與正截面破壞類似處受拉破壞（大偏心受壓）：與受彎構件正截面適筋破壞類似；受壓破壞（小偏心受壓）：類似于受彎構件正截面的