淺談鋼筋混凝土梁的配筋

【摘 要】在建筑結構中，受彎構件指截面上有彎矩和剪力作用的構件。梁為典型的受彎構件。在破壞荷載作用下，構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）發生破壞。

【關鍵詞】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。梁內縱向受拉鋼筋配置過少。當受拉區出現裂縫后，混凝土退出工作，拉力幾乎全部由鋼筋承擔，如果縱向受拉鋼筋數量太少，使裂縫處縱向受拉鋼筋應力很快達到鋼筋的屈服強度，而這時受壓區混凝土尚末被壓碎，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，受壓區混凝土的強度沒有充分利用，既不安全又不經濟，設計時不允許采用少筋梁。（2）超筋梁。梁內縱向受拉鋼筋配置過多，在受拉鋼筋屈服之前，受壓區的混凝土已經被壓碎，破壞時受壓區邊緣混凝土達到極限壓應變，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，既不安全又不經濟，設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，它的破壞不是突然發生的，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度均能充分發揮作用，且破壞前有明顯的預兆，故在正截面強度計算時，應控制鋼筋的用量，將梁設計成適筋梁。

二、鋼筋混凝土梁的斜截面破壞

（1）斜拉破壞。當剪跨比較大時，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，則會出現和正截面抗彎中少筋梁類似的“一裂即壞”。它破壞前產生的變形很小，破壞突然，屬于脆性破壞，工程中應避免發生此種破壞。（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，工程中也應避免發生此種破壞。（3）剪壓破壞。當剪跨比適度時，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一步增加荷載的過程，破壞前有比較明顯的預兆，和正截面抗彎中的適筋梁破壞類似，可以認為它是塑性破壞。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，承受由于彎矩作用而產生的拉力，常用HPB235，HRB335，HRB400級鋼筋。有時在構件受壓區也配置縱向受力鋼筋，與混凝土共同承受壓力。縱向受力鋼筋的數量一般不得少于兩根；當梁寬小于100mm時，可為一根。縱向受力鋼筋應沿梁寬均勻分布，盡量排成一排；當鋼筋根數較多時，一排排不下，可排成兩排。縱向受力鋼筋的間距應滿足圖2A311013-1的要求，以保證混凝土澆筑質量。（2）箍筋。箍筋主要承擔剪力，在構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，也應全長設置箍筋。箍筋的直徑根據梁高確定，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范的有關規定。箍筋的肢數有單肢、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。設置在梁的受壓區且平行于縱向受拉鋼筋，承擔混凝土收縮和溫度變化時產生的應力。如有受壓縱筋時，受壓縱筋可兼作架立鋼筋，架立鋼筋應伸至梁的支座。架立鋼筋的直徑應不小于國家規定的要求。

當前，我國的基礎設施建設正處于高速發展中，在房屋，橋梁等結構中都有大量的鋼筋混凝土梁存在，在設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，又要滿足經濟性要求，避免不必要的浪費。

參 考 文 獻

[1]中華人民共和國建設部編.GB50010-2002混凝土結構設計規范

[M].北京：中國建筑工業出版，2002

[2]李喬.混凝土結構設計原理[M].北京：中國鐵道出版社，2009