2)梁内钢筋布置及种类纵向受力钢筋梁内主钢筋通常放在梁的底部承受拉应力，是梁的主要受力钢筋。梁内纵向受力钢筋直径一般选用10～30 mm，一般不超过40 mm，以满足抗裂要求。钢筋混凝土T梁的架立钢筋直径多为22 mm，矩形截面梁一般为10～14 mm。图3.5梁内钢筋骨架3)梁内钢筋保护层为使钢筋免于锈蚀，主钢筋至构件边缘的净距应符合规范规定。梁内钢筋的位置排布及间距要求如图3.6所示。其中，h0，h，as释义详见本章3.3.3节。......
2023-09-19
混凝土结构设计计算中的构造要求及箍筋规范
【摘要】：如图4.11所示简支梁，跨中截面按要求已配置3组钢筋，共同形成抵抗弯矩Mu ()。对照检查是否能保证斜截面抗弯承载力的构造要求。如图4.9中的②号钢筋，点2′是②号钢筋的“充分利用点”，这根钢筋需向支座方向移动一个不小于h0/2的距离后方可弯起，且②号钢筋弯起后与梁中心线的交点C位于其不需要点1′以左，故满足斜截面抗弯构造要求。图4.13箍筋的形状和肢数箍筋的直径和间距一般地，箍筋的直径d≥dmin。
1)纵向钢筋构造要求
弯起钢筋主要由纵向钢筋弯起而成，因此必须保证纵向主钢筋有足够的抗弯与抗剪能力。
(1)保证正截面抗弯承载力的构造要求
如前所述，为保证正截面足够的抗弯承载力，需根据设计弯矩与抵抗弯矩叠合图进行分析比较确定。从图4.9可以看出，部分纵向钢筋弯起后，正截面抗弯承载力对应减弱。理论上来说，两图相切时梁设计最为经济合理。
(2)保证斜截面抗剪承载力的构造要求
斜截面抗剪承载力主要取决于弯起钢筋的数量。至于弯起钢筋的弯起位置，需满足《公路桥规》的有关要求，即简支梁第一排弯起钢筋的弯终点应落在支座中心截面处，以后各排弯起钢筋的弯终点应落在或超过前一排弯起钢筋起弯点截面。这样布置可以保证可能出现的任一条斜裂缝，至少能遇到一排弯起钢筋并与其斜交。当纵筋弯起形成的抗剪承载力不足以承担相应荷载时，可采用两次弯起或增加附加斜筋的方法，但不得采用不与主筋焊接的斜筋，即浮筋。
(3)保证斜截面抗弯承载力的构造要求
当抗剪钢筋较强或抗弯钢筋较弱，或者纵向钢筋锚固不牢靠、中断或位置不当时，受弯构件斜截面的破坏形式，除了有最大剪切力引起的剪切破坏外，还可能发生沿斜截面由最大弯矩引发的弯曲破坏。因此，除了要进行斜截面抗弯承载力复核外，还要采取一定的构造措施保证斜截面抗弯。
《公路桥规》规定，当钢筋由纵向受拉钢筋弯起时，从该钢筋发挥抵抗力点即充分利用点到实际弯起点距离不得小于h0/2，这样由于与斜截面相交的纵筋减少造成的抗弯承载力损失可由弯起钢筋来补偿，因此不必再进行斜截面抗弯承载力验算。弯起钢筋可在不需要该钢筋截面面积之前弯起，但弯起钢筋与梁中心线的交点应位于按计算不需要该钢筋截面的位置(即不需要点)之外。
前述按正截面承载力计算不需要该钢筋的界面所在位置，称为“不需要点”；按计算充分利用该钢筋的截面所在位置，称为“充分利用点”。“不需要点”与“充分利用点”的确定通常是在弯矩叠合图上用作图法解决。如图4.11所示简支梁，跨中截面按要求已配置3组钢筋，共同形成抵抗弯矩Mu (
)。具体到每一组钢筋所能发挥的承载力可近似按照截面积大小按比例进行分配，线段01、12、23分别表示钢筋①②③对应的承载力。过点2作水平线交设计弯矩图于2′点，此时，点2′对应的截面EE0已不需要③号钢筋，而②号钢筋的承载力在点2′开始充分发挥作用，故点2′称为③号钢筋的“不需要点”，同时又是②号钢筋的“充分利用点”。同理，点1′为②号钢筋的“不需要点”，同时又是①号钢筋的“充分利用点”，以此类推。
对照检查是否能保证斜截面抗弯承载力的构造要求。如图4.9中的②号钢筋，点2′是②号钢筋的“充分利用点”，这根钢筋需向支座方向移动一个不小于h0/2的距离后方可弯起，且②号钢筋弯起后与梁中心线的交点C位于其不需要点1′以左，故满足斜截面抗弯构造要求。
(4)纵向钢筋的弯起、截断与锚固
①纵向钢筋的弯起。梁中纵向钢筋的弯起必须满足3个要求：
a.满足斜截面受剪承载力的要求。前面已经讨论过。
b.满足正截面受弯承载力的要求。即设计时必须使梁的抵抗弯矩图包住设计弯矩图。
c.满足斜截面受弯承载力的要求。弯起钢筋应延伸超过其充分利用点至少0.5h0后才能弯起；同时，弯起钢筋与梁中心线的交点，应在不需要该钢筋的截面(理论截断点)之外。
②纵向钢筋的截断。梁内纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断，这是因为钢筋截断处钢筋截面面积骤减，对应混凝土内拉力骤增，造成纵向钢筋截断处过早出现裂缝，且裂缝宽度增加较快致使构件承载力下降；如需截断时，应从该钢筋的充分利用截面至少延伸(la+h0)长度(如图4.12所示，la为受拉钢筋最小锚固长度，h0为梁截面有效高度)；同时，应从不需要点截面至少延伸20d(环氧树脂涂层钢筋25d)，d为钢筋直径。
图4.12 纵向钢筋截断时的延伸长度
①②③④—钢筋种类批号；1—设计弯矩图；
A-A—钢筋①②③④充分利用截面；B-B—钢筋①不需要利用截面
③纵向钢筋的锚固。在受力过程中，纵向钢筋可能会产生滑移，甚至从混凝土中拔出而造成锚固破坏。为防止此类现象发生，需将纵向钢筋伸过其受力截面一定长度，这个长度称为锚固长度。
纵向钢筋在支座处的锚固措施有：
a.梁支点处应至少有两根且不少于总数1/5的下层受拉主钢筋通过。
b.梁底两侧的受拉主筋应延伸出端支点截面以外，并弯制成直角且顺梁高延伸至顶部与顶部架立筋相连。否则，伸出截面端支点截面的长度应不小于10d(环氧树脂涂层钢筋12.5d)，d为钢筋直径。弯起钢筋的末端应留有足够的锚固长度：受拉区不小于20d；受压区不小于10d，环氧树脂涂层钢筋额外增加25%；R235钢筋应设置成半圆弯钩。
2)箍筋的构造要求
(1)箍筋的布置
按计算不需要设置箍筋的梁，除截面高度h＜150 mm可不设箍筋外，以下情形应设置箍筋：
①截面高度大于300 mm时，应沿全梁设置箍筋；
②截面高度h=150～300 mm时，仅在构件端部各1/4跨度范围内设置箍筋；
③若在构件中部1/2跨度范围内有集中荷载作用时，应沿梁全长范围内布置箍筋。
(2)箍筋的形状和肢数
箍筋形状有开口式和封闭式两种[图4.13(a)、(b)]。
①开口式：现浇T形梁、不承受扭矩和动荷载时，在承受正弯矩区段可用开口式。
②封闭式：用于一般梁。
箍筋肢数有单肢、双肢、四肢3种[图4.13(c)、(d)、(e)]。
①单肢(b≤120 mm)，梁截面宽度特别小时。
②双肢(120 mm＜b＜350 mm)，一般情形。
③四肢(b≥350 mm，或一排中受拉钢筋多于5根，或受压钢筋多于3根)。
图4.13 箍筋的形状和肢数
(3)箍筋的直径和间距
一般地，箍筋的直径d≥dmin。梁中配有受压钢筋时，尚应有d≥d压/4。
箍筋的间距要求如下：
①一般情况下，S≤Smax；
②梁中配有受压钢筋时，尚应有S≤15d(d为受压钢筋的最小直径)，且应有S≤400 mm；
③搭接长度范围内，S≤5d(受拉)，S≤10d(受压)。
3)其他构造要求
(1)钢筋接头(图4.14)
钢筋接头分绑扎搭接和焊接。轴拉构件及小偏拉构件的受力钢筋不得采用搭接接头。
搭接长度ll的取值：受拉钢筋的搭接长度不小于zla，且不小于300 mm；受压钢筋的搭接长度不小于0.7ll，且不小于200 mm。其中，ll为纵向受拉钢筋的搭接长度；la为纵向受拉钢筋的锚固长度；z为纵向受拉钢筋的搭接长度修正系数，按表4.3取用。
图4.14 钢筋接头
表4.3 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数
受力钢筋接头应错开，在搭接接头区段内或焊接接头处35d(且≥500 mm)范围内。接头的百分率上限值：在受拉区为25%，在受压区为50%。
(2)弯起钢筋
①弯筋的布置。对于主梁、跨度l≥6 m的次梁、吊车梁及挑出1 m以上的悬臂梁，不论按计算需要与否，在支座处均设弯起钢筋。
钢筋的弯起次序应左右轮换对称弯起，以利于承担主拉应力。
主梁宽b＞350 mm时，同一截面上的弯起钢筋不少于2根。
②弯起钢筋的位置。支座边缘到第一排弯筋的上弯点、前一排弯筋的上弯点到下一排弯筋的下弯点的距离都不大于Smax。
③弯起角和转弯半径。弯起角：在板中为30°；梁中：h≤800 mm，α=45°；h＞800 mm，α=60°。转弯半径：r=10d。
④弯筋在终弯点外的锚固长度。锚固长度取值：受拉区≥20d，受压区≥10d。
(3)腰筋、拉筋和架立筋(图4.15)
①腰筋。架设腰筋的原因：防止梁太高时，由于混凝土收缩和混凝土温度变形而产生的竖向裂缝；同时也为了加强钢筋骨架的刚度。
设置要求：当hw≥450 mm时，梁侧设腰筋，其间距≤200 mm；直径d≥10 mm。
②拉筋。设置要求：其直径与箍筋相同，间距为箍筋的2倍。
③架立筋。为了将纵向受力筋和箍筋绑扎成刚性较好的骨架，箍筋四角在没有受力纵筋的位置，应设置架立筋。
设置要求：当l＞6 m时，d≥12 mm；当l=4～6 m时，d≥10 mm；当l＜4 m时，d≥8 mm。
图4.15 腰筋、拉筋和架立筋
图4.16 “鸭筋”与“浮筋”
(4)“鸭筋”与“浮筋”
当单独设置只受剪力的弯筋时，应得其做成“鸭筋”的形式(图4.16)，但不允许采用锚固性能较差的“浮筋”。
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