3.1 受弯构件截面形式与构造
3.1.1 截面形式和尺寸
钢筋混凝土受弯构件常用的截面形式有矩形、T 形和箱形等( 图 3⁃1) 。
- 钢筋混凝土梁根据使用要求和施工条件可以采用 现浇 或 预制 方式制造。
- 为了使梁截面尺寸有统一的标准，便于施工，对常见的矩形截面[ 图 3⁃1d) ] 和 T 形截面[ 图 3⁃1e) ] 梁截面尺寸可按下述建议选用：
- 现浇矩形截面梁的宽度 b 常取 120 mm、150 mm、180 mm、200 mm、220 mm 和 250 mm，其后按 50 mm 一级增加 (梁高 h \leq\ 800\ \mathrm{mm} ) 或 100 mm 一级增加 (梁高 h \gt\ 800\ \mathrm{mm} )。
- 矩形截面梁的高宽比 h / b 一般可取 2. 0 ~ 2. 5。
- T 形截面梁翼缘悬臂端厚度不应小于 100 mm，梁肋处翼缘厚度不宜小于梁高 h 的 1/10。
下面是常见受弯构件的实物照片。
装配式实心板 (prefabricated solid slab)
矩形梁 (rectangle beam)
3.1.2 受弯构件的钢筋构造
配筋率
截面配筋率，是指所配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值( 化为百分数表达) 。
\rho = \dfrac{A_\mathrm{s}}{bh_0} \label{3-1}\tag{3-1}
式中：
- A_\mathrm{s} ：截面纵向受拉钢筋全部截面面积；
- b ：矩形截面宽度或 T 形截面梁肋宽度；
- h_0 ：截面的有效高度， h_0 = h -a_ \mathrm{s} ， h 截面高度， a_\mathrm{s} 为纵向受拉钢筋全部截面的重心至受受拉边缘的距离。
保护层厚度
混凝土保护层是具有足够厚度的混凝土层，取钢筋边缘至构件截面表面之间的最短距离。
图 3⁃2 中的 c 被称为混凝土保护层厚度。
- 设置保护层是为了保护钢筋不直接受到大气的侵蚀和其他环境因素作用，也是为了保证钢筋和混凝土有良好的粘结。
- 混凝土保护层的有关设计规定( 附表 1⁃7) 将结合钢筋布置的间距等内容在后面介绍。
(1) 板的钢筋
(2) 梁的钢筋
梁内的受力钢筋有：
- 受力钢筋
- 纵向受拉钢筋（主钢筋）
- 弯起钢筋或斜钢筋
- 箍筋
- 构造钢筋
- 架立钢筋
- 水平纵向钢筋等
梁内的钢筋常采用骨架形式，一般分为绑扎钢筋骨架和焊接钢筋骨架两种形式。
绑扎钢筋骨架是将纵向受拉钢筋、弯起钢筋与横向钢筋(箍筋)通过绑扎而成的空间钢筋骨架(图 3⁃5)。
焊接钢筋骨架是先将纵向受拉钢筋(主钢筋)、弯起钢筋或斜筋和架立钢筋焊接成平面骨架,然后用箍筋将数片焊接的平面骨架组成空间骨架。 图 3⁃ 6 为一片焊接钢筋骨架的示意图。
受拉钢筋
- 梁内纵向受拉钢筋的数量由计算决定。
- 可选择的钢筋直径一般为 12 ~ 32 mm，通常不得超过 40 mm。
- 在同一根梁内，纵向受拉钢筋宜用相同直径的钢筋，当采用两种以上直径的钢筋时，为了便于施工识别,直径间应相差 2 mm 以上。
保护层厚度
- 普通钢筋的混凝土保护层厚度应不小于钢筋的公称直径；
- 最外侧钢筋的混凝土保护层厚度应不小于附表 1⁃7 的最小厚度规定值 c_\mathrm{min} 。
弯起钢筋
梁内弯起钢筋是由纵向受拉钢筋按规定的部位和角度弯至梁上部，并满足锚固要求的钢筋。
斜筋
斜钢筋是专门设 置的与构件纵轴线斜交的钢 筋，它们的设置及数量均由抗剪计算确定。
箍筋
箍筋是沿梁纵轴方向按一定间距配置并箍住纵向钢筋的横向钢筋( 图 3⁃8) 。 箍筋除了帮助混凝土抗剪外,在构造上起着固定纵向钢筋位置的作用,并与纵向钢筋、架立钢筋等组成骨架。因此,无论计算上是否需要,梁内均应设置箍筋。
- 梁内采用的箍筋形式如图 3⁃ 8 所示。
- 箍筋的直径不宜小于 8mm 和主钢筋直径的 1 / 4。
构造钢筋
架立钢筋和沿梁高的两侧面呈水平方向布置的水平纵向钢筋,均为梁内构造钢筋。
- 架立钢筋是为构成钢筋骨架用而附加设置的纵向钢筋，其直径依梁截面尺寸而选择，通常采用直径为 10 ~ 22 mm 的钢筋。
- 水平纵向钢筋的主要作用是在梁侧面发生混凝土裂缝后，可以减小混凝土裂缝宽度。
- 纵向水平钢筋要固定在箍筋外侧,其直径一般采用 6 ~ 8 mm 的光圆钢筋，也可用带肋钢筋。
- 梁内水平纵向钢筋的总截面面积可取用 (0. 001 \sim 0. 002) bh ，其中 b 为梁肋宽度， h 为梁截面高度。
- 其间距在受拉区不应大于梁肋宽度，且不应大于 200 mm；在受压区不应大于 300 mm。
- 在梁支点附近剪力较大区段水平纵向钢筋间距宜为100 ~ 150 mm。
