混凝土構(gòu)件設(shè)計

第三章混凝土構(gòu)件設(shè)計第一節(jié)鋼筋與混凝土材料的力學(xué)性質(zhì)第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計算第三節(jié)混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第四節(jié)受壓構(gòu)件截面承載力計算

第五節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件第一節(jié)鋼筋與混凝材料的力學(xué)性質(zhì)一、鋼筋建筑結(jié)構(gòu)所用的鋼筋可分為柔性鋼筋和勁性鋼筋。柔性鋼筋即通常說的普通鋼筋，勁性鋼筋是指用于混凝土中的型鋼.1、鋼筋的分類（1）鋼筋的類型根據(jù)鋼筋的化學(xué)成分分類

碳素鋼:除了含鐵元素外，還含有少量的碳、硅、錳、磷等元素。根據(jù)含碳量的多少又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼；含碳量越高強度越高，塑性和可焊性越差。普通低合金鋼：除碳素鋼中已有的成分外，再加入少量的合金元素，如硅、錳、鈦、釩等，可以有效地提高鋼材的強度并改善鋼材的其他性能。

根據(jù)鋼筋制作方法分類熱軋鋼筋：由低碳鋼和普通合金鋼在高溫下熱軋制成的鋼筋。強度不是很高，但塑性較好，一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力普通鋼筋多采用。熱軋鋼筋按其強度由低到高分為:HPB235-----低碳鋼，為光圓鋼筋，Ⅰ級鋼，強度標(biāo)準(zhǔn)值為235N/mm2

HRB335-----低合金鋼，帶肋鋼筋，Ⅱ級鋼，HRB335，強度標(biāo)準(zhǔn)值為335N/mm2

HRB400----低合金鋼，帶肋鋼筋，Ⅲ級鋼，HRB400，強度標(biāo)準(zhǔn)值為400N/mm2

RRB400----低合金鋼，帶肋鋼筋普通鋼筋強度標(biāo)準(zhǔn)值及設(shè)計值(N/mm2)鋼筋種類符號d(mm)fykfyfy＇HPB235(Q235)φ8~20235210210HRB335(20MnSi)6~50335300300HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)6~50400360360RRB400(K20MnSi)8~40400360360R熱處理鋼筋：又稱調(diào)質(zhì)鋼筋，是用中碳低合金帶肋鋼筋通過加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)工藝處理的鋼筋。熱處理后，鋼筋的強度能得到較大幅度的提高，而塑性降低不大，適于于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。冷加工鋼筋：指在常溫下采用冷加工工藝對熱軋鋼筋進行加工得到的鋼筋。經(jīng)過加工后，鋼筋的設(shè)計強度得到提高，但延性大幅度下降，在《規(guī)范》中未采用，若在建筑工程中采用，應(yīng)遵守專門規(guī)程的規(guī)定。根據(jù)鋼筋在單調(diào)受拉時應(yīng)力-應(yīng)變曲線屈服點的不同分類有物理屈服點的鋼筋：又稱軟鋼，包括熱軋鋼筋、冷拉鋼筋等無物理屈服點的鋼筋：又稱硬鋼，包括熱處理鋼筋、鋼絲、鋼絞絲等。（2)預(yù)應(yīng)力鋼筋高強度鋼筋：分為冷拉熱軋低合金鋼筋和熱處理低合金鋼筋。目前冷拉鋼筋在預(yù)應(yīng)力工程中的應(yīng)用已日漸減少。鋼絲：有消除應(yīng)力的光面鋼絲、螺旋肋鋼絲和三面刻痕鋼絲三種。

鋼絞絲：由多根高強鋼絲在絞絲機上絞合，再經(jīng)低溫回火制成的。其強度可達1700MPA以上。預(yù)應(yīng)力鋼筋強度標(biāo)準(zhǔn)值及設(shè)計值(N/mm2種類符號fptkfpyf＇py鋼絞線1*3ΦS1860132039017201220157011101*71860132039017201220消除應(yīng)力鋼絲光面螺旋肋ΦPΦH177012504101670118015701110刻痕Φ處理鋼筋40Si2MnΦHT1470104040048Si2Mn45Si2Cr2、鋼筋的力學(xué)性能（1)鋼筋的強度和變形有明顯屈服點的鋼筋（軟鋼）Oa–彈性階段，a點對應(yīng)的應(yīng)力稱為比例極限bc---屈服階段cd----強化階段de----頸縮階段兩個強度指標(biāo)：屈服強度和極限強度變形指標(biāo)：伸長率和冷彎性能無明顯屈服點的鋼筋（硬鋼）：沒有明顯的屈服臺階，塑性變形小，伸長率小，但極限強度高。通常用殘余應(yīng)變?yōu)?.2%的應(yīng)力作為假想的屈服點，用σ0.2表示，其值約為0.85倍的抗拉強度值。(2)鋼筋的強度鋼筋的強度:鋼筋的強度有標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值之分。鋼筋強度的標(biāo)準(zhǔn)值：可取概率分布的0.05分位值確定，即應(yīng)具有不小于95%的保證率。熱軋鋼筋的強度標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)屈服強度確定用符號fyk表示；預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞絲和熱處理鋼筋的強度標(biāo)準(zhǔn)值是根據(jù)極限抗拉強度確定的，用fptk表示。鋼筋的強度設(shè)計值：將強度設(shè)計值除以大于1的材料分項系數(shù)后就得到鋼筋的強度設(shè)計值。

3、鋼筋的選擇1）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以HRB400級熱軋帶肋鋼筋為主導(dǎo)鋼筋。在實際工程中，普通鋼筋宜采用HRB400和HRB335級鋼筋，也可采HPB235及RRB400級鋼筋。一般板采用HPB235,梁、柱HPB235，HRB335，HRB400。2）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)以高強、低松弛鋼絲、鋼絞絲為主導(dǎo)鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞絲，也可采用熱處理鋼筋。二、混凝土1、混凝土的強度在設(shè)計和施工中，常用的混凝土強度可分為立方體抗壓強度軸心抗壓強度軸心抗拉強度（1）混凝土的立方體抗壓強度（fcu）及強度等級混凝土結(jié)構(gòu)中，主要是利用它的抗壓強度。因此抗壓強度是混凝土力學(xué)性能中最主要和最基本的指標(biāo)?；炷恋膹姸鹊燃壥怯每箟簭姸葋韯澐值幕炷翉姸葴y定：邊長150mm立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下（20±3℃，≥90%濕度）養(yǎng)護28天，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的具有95%保證率的立方體抗壓強度，用符號C表示，C30表示fcu,k=30N/mm2

，fcu,k混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值。強度范圍：從C15~C80共劃分為14個強度等級，級差為5N/mm2，C50以上為高強混凝土。注意：fcu與fcu,k的區(qū)別在于是否具有95%的保證率。(2)軸心抗壓強度fc軸心抗壓強度采用棱柱體試件測定，它比較接近實際構(gòu)件中混凝土混凝土的受壓情況，因而在結(jié)構(gòu)計算中被普遍采用。我國采用150mm*150mm*300mm棱柱體作為混凝土軸心抗壓強度實驗的標(biāo)準(zhǔn)試件。棱柱體抗壓強度和立方體抗壓強度的換算關(guān)系為：混凝土的軸心抗壓設(shè)計強度fc=fck/γc式中：fck——混凝土軸心抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值

fc——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值

0.88——實驗試件與實際結(jié)構(gòu)的差異修正系數(shù)

αc1——棱柱體抗壓強度與立方體抗壓強度的比值，對C50以下取0.76，對C80取0.82，其間按線性差值計算。

αc2——C40以上混凝土脆性折減系數(shù)，C40取1.0，

C80取0.87，其間按線性差值計算。

γc——混凝土材料分項系數(shù)，取1.4（3)軸心抗拉強度ft軸心抗拉強度ft混凝土的基本力學(xué)性能?；炷恋拈_裂、裂縫、變形以及受剪、受扭、受沖切等的承載力均與其抗拉性能有關(guān)?；炷恋目估瓘姸容^小，一般只有抗壓強度的5%-10%。式中：ftk——混凝土軸心抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值

ft——混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值

αc2——C40以上混凝土脆性折減系數(shù)，C40取1.0，

C80取0.87，其間按線性差值計算。

δ——

混凝土立方體強度變異系數(shù)

γc——混凝土材料分項系數(shù)，取1.42混凝土的強度指標(biāo)混凝土的強度指標(biāo)也有標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值之分，混凝土的強度標(biāo)準(zhǔn)值具有95%保證率，若將其除以材料分項系數(shù)γc(γc=1.4），即得混凝土強度設(shè)計值。混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2)

3混凝土的變形混凝土的變形可分為兩類：一類為荷載作用下的受力變形，如混凝土單軸短期加荷的變形、多次重復(fù)荷載作用下的變形和荷載長期作用下的變形；另一類為體積變形，如混凝土的收縮和膨脹以及混凝土的溫度變形等。（1）混凝土的受力變形

混凝土單軸短期荷載作用下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線典型的混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線包括上升段和下降段兩部分上升段:彈性階段穩(wěn)定裂縫擴展階段不穩(wěn)定階段下降段：拐點---超過拐點，結(jié)構(gòu)受力性質(zhì)開始發(fā)生本質(zhì)的變化收斂點----收斂段，對不側(cè)向約束的混凝土已失去結(jié)構(gòu)意義徐變會使結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的（撓度）變形增大，引起預(yù)應(yīng)力損失，在長期高應(yīng)力作用下，甚至?xí)?dǎo)致破壞。徐變也會產(chǎn)生有利于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響：如有利于結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)（應(yīng)）力重分布，降低結(jié)構(gòu)的受力（如支座不均勻沉降），減小大體積混凝土內(nèi)的溫度應(yīng)力，受拉徐變可延緩收縮裂縫的出現(xiàn)。。徐變對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利的影響大于有利影響，應(yīng)盡量減少。徐變與下列因素有關(guān)：初應(yīng)力越大，徐變越大；加載時齡期越長，徐變越??；水泥用量越多，水灰比越大，徐變越大；增加混凝土骨料的含量，徐變變?。火B(yǎng)護條件好，水泥水化作用充分，徐變小?；炷恋男熳兓炷猎诤奢d長期作用下，其變形隨時間不斷增長的現(xiàn)象。（2）混凝土的體積變形混凝土的體積變形分為兩類：混凝土的收縮：混凝土在空氣中硬化時體積會縮小混凝土的收縮對結(jié)構(gòu)構(gòu)件往往產(chǎn)生不利影響，如當(dāng)混凝土的收縮受到外部或內(nèi)部的約束時，將使混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，可能引起混凝土的開裂；混凝土的收縮還會使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生損失等?；炷恋氖湛s主要與下列因素有關(guān)：水泥用量越多、水灰比越大、收縮越大；骨料彈性模量高，級配好，收縮就??；在干燥失水及高溫環(huán)境的收縮較大；小尺寸構(gòu)件收縮大，大尺寸構(gòu)件收縮??；高強度混凝土收縮大。

混凝土的膨脹：混凝土在水中結(jié)硬時體積會膨脹，混凝土的膨脹特性對混凝土構(gòu)件往往是有利的，故一般不予以考慮（3）混凝土的彈性模量

E=σ/ε(應(yīng)力較小時）EC‘=νEC（應(yīng)力較大時）4混凝土強度等級的選擇《規(guī)范》規(guī)定了混凝土的最低強度等級：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于C15；當(dāng)采用HRB335級鋼筋時，混凝土強度等級不得低于C20;當(dāng)采用HRB400級鋼筋和RRB400級鋼筋以及承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，混凝土強度等級不得低于C20;預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于C30；當(dāng)采用鋼絞絲、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時，混凝土強度等級不宜低于C40.三、鋼筋與混凝土共同工作的原因鋼筋和混凝土是兩種物理力學(xué)性能完全不同的材料，兩者共同工作的原因如下：1、混凝土硬化后，鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生了良好的粘結(jié)力2、鋼筋與混凝土兩者有相近的膨脹系數(shù)，鋼筋為1.2×10-5

，混凝土為(1.0~1.5)×10-5,當(dāng)溫度變化時，兩者之間不會產(chǎn)生太大的相對變形而使粘結(jié)力遭到破壞。

3、鋼筋被混凝土包裹著，從而使鋼筋不會因為大氣的侵蝕而生銹變質(zhì)。

4、鋼筋的端部應(yīng)留有一定的錨固長度，有的還需要做彎鉤，可保證可靠的錨固，防止鋼筋受力后被拔出或產(chǎn)生較大的滑移。第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計算一、概述1、受彎構(gòu)件：指截面上通常有彎矩和剪力共同作用的構(gòu)件。梁和板是典型的受彎構(gòu)件，他們是建筑工程中數(shù)量最多，使用面最廣的一類構(gòu)件。截面形式梁的截面形式有：矩形、T形、工形等板的截面形式有：矩形、槽型和空心形等2)截面尺寸梁、板的截面高度h與荷載的大小、梁的計算跨度(l0)有關(guān)。矩形截面梁的高寬比h/b一般取2.0～3.5；T形截面梁的h/b一般取2.5～4.0。矩形截面的寬度或T形截面的梁肋寬b一般取為100mm、120mm、150mm(180mm)、200mm(220mm)、250mm、300mm、350mm…，300mm以上每級級差為50mm。3)鋼筋布置(1)梁的鋼筋布置要求梁的縱向受力鋼筋，宜采用HRB400或RRB400(Ⅲ級鋼筋)、HRB335(Ⅱ級鋼筋)，常用直徑為12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm和25mm。根數(shù)不得少于2根。設(shè)計中若需要兩種不同直徑的鋼筋，鋼筋直徑相差至少2mm，以便于在施工中能用肉眼識別，但相差也不宜超過6mm。截面的有效高度ho指的是梁截面受壓區(qū)的外邊緣至受拉鋼筋合力點的距離，ho=h-as,as為受拉鋼筋合力點至受拉區(qū)邊緣的距離。(2)板的鋼筋布置要求①

板的受力鋼筋板的縱向受拉鋼筋常采用HPB235(Ⅰ級鋼筋)、HRB335(Ⅱ級鋼筋)級別鋼筋，常用直徑是6mm、8mm、10mm和12mm。為了便于施工，設(shè)計時選用鋼筋直徑的種類愈少愈好。板的截面有效高度ho=h-as，受力鋼筋一般是一排鋼筋。截面設(shè)計時，as=c+d/2，取d=10mm、c=15mm，所以近似取as=20mm②

板的分布鋼筋當(dāng)按單向板設(shè)計時，除沿受力方向布置受力鋼筋外，還應(yīng)在垂直受力鋼筋方向布置分布鋼筋。分布鋼筋宜采用HPB235(Ⅰ級鋼筋)和HRB335(Ⅱ級鋼筋)級別的鋼筋，常用直徑是6mm和8mm。截面面積不應(yīng)小于受力鋼筋面積的15%，其間距不宜大于250mm；當(dāng)集中荷載較大或溫度應(yīng)力過大時，分布鋼筋的截面面積應(yīng)適當(dāng)增加，其間距不宜大于200mm。2、受彎構(gòu)件破壞：一種正截面破壞：是沿彎矩最大的截面破壞，破壞截面與構(gòu)件的軸線垂直另一種斜截面破壞：是沿剪力最大或彎矩和剪力都最大的截面破壞，破壞截面與構(gòu)件的軸線斜交。進行受彎構(gòu)件設(shè)計時，既要保證構(gòu)件不能沿正截面破壞，又要保證構(gòu)件不能沿斜截面發(fā)生破壞，因此，要同時進行正截面承載力和斜截面承載力的計算。二、受彎構(gòu)件正截面的受力性質(zhì)1、正截面的破壞形態(tài)隨縱向受拉鋼筋配筋率的不同，受彎構(gòu)件正截面可能產(chǎn)生三種不同的破壞形式少筋破壞、超筋破壞、適筋破壞?？v向受拉鋼筋配筋率為：

ρ=AS/bh0As——縱向受拉鋼筋截面積b——截面寬度h0——截面有效高度，h0=h-as配筋率：

=As/（bh0）適筋破壞：受拉鋼筋先屈服，受壓區(qū)混凝土后壓碎；破壞前有預(yù)兆，屬延性破壞。少筋破壞：受拉區(qū)混凝土一開裂，受拉鋼筋即屈服；破壞前無預(yù)兆，屬脆性破壞。超筋破壞：受壓區(qū)混凝土壓碎時，受拉鋼筋未屈服；破壞前無預(yù)兆，屬脆性破壞。界限破壞：受拉鋼筋屈服的同時，受壓區(qū)混凝土壓碎；是適筋與超筋的界限。（1）少筋破壞：當(dāng)截面的配筋率很低時可能發(fā)生少筋破壞。當(dāng)構(gòu)件的受拉區(qū)鋼筋太少，隨荷載的增加，受拉區(qū)邊緣出現(xiàn)裂縫，裂縫截面處的拉力全部由鋼筋承受。由于鋼筋的數(shù)量很少，其應(yīng)力突然增大以至屈服，裂縫隨即上升，致使構(gòu)件發(fā)生折斷型破壞。少筋破壞的特點是受壓區(qū)的高度很小，混凝土的抗壓能力不能充分發(fā)揮，破壞前無明顯預(yù)兆，破壞是突然發(fā)生的，屬于脆性破壞，設(shè)計時應(yīng)避免出現(xiàn)。(2)適筋破壞：當(dāng)截面的配筋率適中可能發(fā)生的破壞。構(gòu)件的受拉區(qū)混凝土開裂后，裂縫截面處的拉力由鋼筋承受，純彎區(qū)段出現(xiàn)多條裂縫。隨荷載繼續(xù)增加，受拉鋼筋應(yīng)力達到屈服值，然后受壓區(qū)被壓碎。所以這類構(gòu)件中受拉鋼筋以及混凝土的性能都能得到充分的發(fā)揮，構(gòu)件在破壞前有較大的變形和較寬的裂縫寬度等明顯預(yù)兆，在鋼筋屈服后，構(gòu)件產(chǎn)生顯著的塑性變形，屬于延性破壞。實際設(shè)計中必須將受彎構(gòu)件設(shè)計成適筋構(gòu)件。（3）超筋破壞：當(dāng)截面的配筋率過高時可能發(fā)生超筋破壞。受彎構(gòu)件受拉區(qū)混凝土開裂后，隨著荷載的增加，受拉鋼筋的應(yīng)力和受壓區(qū)的混凝土應(yīng)力不斷增加，但由于鋼筋用量過多，裂縫發(fā)展受到鋼筋的遏制，裂縫特征發(fā)展不明顯，而且一直到受壓區(qū)混凝土被壓碎、構(gòu)件發(fā)生正截面破壞時，受拉鋼筋仍未屈服。構(gòu)件破壞前后沒有明顯的預(yù)兆，屬于脆性破壞，設(shè)計時應(yīng)避免出現(xiàn)。2、適筋梁正截面受彎的三個受力階段第I階段（彈性工作階段）當(dāng)彎矩增大時，混凝土的拉應(yīng)力，壓力和鋼筋的拉應(yīng)力也隨之增大。由于混凝土抗拉強度較抗壓強度低得多，受拉區(qū)混凝土表現(xiàn)出明顯的塑性特征，應(yīng)變較應(yīng)力增加快，故應(yīng)力和應(yīng)變不再是直線關(guān)系，應(yīng)力分布呈曲線形，受拉區(qū)應(yīng)力圖形大部分呈均勻分布，最大拉應(yīng)力達到混凝土抗拉強度，受拉邊緣纖維的應(yīng)變達到混凝土受彎時極限應(yīng)變。截面處于將裂未裂的極限狀態(tài)。而在受壓區(qū)，由于混凝土的最大壓應(yīng)力遠小于其抗壓強度，受壓區(qū)塑性變形發(fā)展不明顯，其應(yīng)力圖形仍接近三角形，這種應(yīng)力狀態(tài)稱為抗裂極限狀態(tài)，這時截面所能承擔(dān)的彎矩Mcr稱抗裂彎矩。此時的應(yīng)力分布狀態(tài)，作為抗裂驗算的依據(jù)。(2)第Ⅱ階段當(dāng)彎矩繼續(xù)增加，鋼筋應(yīng)力不斷增大，直至達到屈服強度fy，這時截面所能承擔(dān)的彎矩稱為屈服彎矩My。它標(biāo)志截面即將進入破壞階段，即為第Ⅱ階段極限狀態(tài).3)第Ⅲ階段——鋼筋開始屈服至截面破壞的破壞階段.對于適筋梁，其破壞是始于受拉鋼筋屈服，此時受壓區(qū)混凝土應(yīng)力峰值及邊緣纖維壓應(yīng)變并未達到其極限值，因而混凝土并未被壓碎，還需施加一定彎矩（即My增大到Mu）。但是，由于鋼筋已經(jīng)屈服將產(chǎn)生很大塑性變形，使裂縫急劇開展和撓度急劇增大，將給人以明顯預(yù)兆，這種破壞稱為“延性破壞”，由于適筋梁的材料強度能充分發(fā)揮，因而它是作為設(shè)計依據(jù)的一種破壞形式。三、受彎構(gòu)件正截面承載力計算方法1基本假定為了能推導(dǎo)出受彎構(gòu)件正截面承載力的計算公式，根據(jù)實驗研究，對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的正截面承載力計算采用了下列4個基本假定。①截面應(yīng)變保持平面(平截面假定)；②不考慮受拉區(qū)混凝土的抗拉強度；③混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線采用理想化的應(yīng)力-應(yīng)變曲線④縱向鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系方程為2、單筋矩形截面正截面承載力計算矩形截面通常分為單筋矩形截面和雙筋矩形截面兩種形式。單筋矩形截面：只在截面的受拉區(qū)配有縱向受力鋼筋，而受壓區(qū)配置縱向架立鋼筋。雙筋矩形截面：在截面的受拉區(qū)和受壓區(qū)同時配有縱向受力鋼筋。為了簡化計算，采用等效矩形應(yīng)力圖形(如圖4.8c)來代替受壓區(qū)混凝土的曲線應(yīng)力圖形。采用這種等效方法時，需滿足以下兩個前提條件。①保持原來受壓區(qū)混凝土合力C的作用點不變。②保持原來受壓區(qū)混凝土合力C的大小不變。（1）計算圖形（2）基本計算公式受彎構(gòu)件正截面承載能力計算，應(yīng)滿足作用在結(jié)構(gòu)上的荷載在結(jié)構(gòu)截面中產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值M不超過按材料的強度設(shè)計值計算得到的受彎構(gòu)件承載能力設(shè)計值Mu，即：M≤Mu根據(jù)計算簡圖，由靜力平衡條件可推導(dǎo)出單筋矩形截面受彎構(gòu)件承載能力計算公式：式中：M——彎矩設(shè)計值

α1——應(yīng)力圖形簡化系數(shù)，取值前面已講（1.0～0.94之間）

fc——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，取值前面已講。

fy——鋼筋抗拉強度設(shè)計值，取值前面已講。As——縱向受拉鋼筋截面積

b——截面寬度

x

——等效受壓區(qū)高度

h0——截面有效高度，h0=h-as

h——截面高度

as——受拉鋼筋合力點至混凝土受拉邊緣的距離，初步計算時當(dāng)環(huán)境類別為一類時(即室內(nèi)環(huán)境)一般取：梁內(nèi)一層鋼筋時，as=35mm；梁內(nèi)兩層鋼筋時，as=60mm；對于板as=20mm。（3）基本公式的適用條件防止超筋破壞ξ表示:混凝土受壓區(qū)高度x與截面有效高度h0之比稱為相對混凝土受壓區(qū)高度ξ=x/h0ξb：界限相對受壓區(qū)高度，是指梁在破壞時受拉鋼筋達到屈服強度的同時，受壓區(qū)混凝土邊緣達到極限壓應(yīng)變,等效受壓區(qū)高度與截面有效高度之比ξb=xb/h0,用下式計算式中：β1——混凝土的計算受壓區(qū)高度x和實際的混凝土受壓區(qū)高度x0的比值。

εcu——非均勻受壓時混凝土極限壓應(yīng)變。ES——鋼筋彈性模量。

將xb=ξbh0代入可得到單筋矩形截面所能承受的最大彎矩（極限彎矩）Mu,max

Mu,max=α1fcbh02

ξb（1-0.5ξb

）防止少筋破壞xb

yh0

上面推導(dǎo)的公式雖可直接計算，但還不方便，設(shè)計中為了方便，常將公式進行改寫，并制成表格使用。令：αs=ξ（1－0.5ξ）則有：M=α1fcbh0

2αs

αs=M／α1fcbh0

2(截面抵抗

矩系數(shù)

）

再令：γs=1－0.5ξ（內(nèi)力矩的力臂系數(shù)）則有：M=fyAsh0γs

As=M／fyh0γs由αs=ξ（1－0.5ξ）可得：ξ=1－（1－2αs

）0.5通過αs=M／α1fcbh0

2

、ξ=1－（1－2αs

）0.5γs=1－0.5ξ、As=M／fyh0γs的關(guān)系可以看出,αs

一但確定下來，ξ、γs也就確定下來，這樣可以編制出αs

與ξ、γs的關(guān)系表。見教材表計算過程應(yīng)為：αs→ξ→γs→As（4）基本公式的應(yīng)用截面設(shè)計截面復(fù)核

★截面設(shè)計已知：彎矩設(shè)計值M求：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋A(yù)s，以及材料強度fy、fc未知數(shù)：受壓區(qū)高度x、b，h(h0)、As、fy、fc基本公式：兩個根據(jù)環(huán)境類別及混凝土強度等級，確定混凝土保護層最小厚度，再假定as，得h0，并按混凝土強度等級確定α1，解二次聯(lián)立方程式。然后分別驗算適用條件和★截面復(fù)核已知：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋A(yù)s，以及材料強度fy、fc求：截面的受彎承載力Mu>M未知數(shù)：受壓區(qū)高度x和受彎承載力Mu基本公式：x≥ξbh0時，As<rminbh

？按素混凝土梁計算Mu如果滿足，兩個適用條件，則有

或例4.1】某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，跨中彎矩設(shè)計值M=80kN·m，梁的截面尺寸b×h=200×450mm，采用C25級混凝土，HRB400級鋼筋。試確定跨中截面縱向受力鋼筋的數(shù)量。【解】查表得fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2，fy=360N/mm2，α1=1.0，ξb=0.5181.確定截面有效高度h0假設(shè)縱向受力鋼筋為單層，則h0=h-35=450-35=415mm2.計算x，并判斷是否為超筋梁

==91.0㎜＜

=0.518×415=215.0mm不屬超筋梁。3.計算As

，并判斷是否為少筋梁

=1.0×11.9×200×91.0/360=601.6mm20.45ft/fy=0.45×1.27/360=0.16%＜0.2%，取ρmin=0.2%

As，min=0.2%×200×450=180mm2＜As=601.6mm2不屬少筋梁。4.選配鋼筋選配414（As=615mm2），如圖所示。【例4.2】某教學(xué)樓鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，安全等級為二級，截面尺寸b×h=250×550mm，承受恒載標(biāo)準(zhǔn)值10kN/m（不包括梁的自重），活荷載標(biāo)準(zhǔn)值12kN/m，計算跨度=6m，采用C20級混凝土，HRB335級鋼筋。試確定縱向受力鋼筋的數(shù)量?！窘狻坎楸淼胒c=9.6N/mm2，ft=1.10N/mm2，fy=300N/mm2，ξb=0.550，α1=1.0，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0=1.0，可變荷載組合值系數(shù)Ψc=0.7１.計算彎矩設(shè)計值M

鋼筋混凝土重度為25kN/m3

，故作用在梁上的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為

gk=10+0.25×0.55×25=13.438kN/m

簡支梁在恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的跨中彎矩為

Mgk=gkl02=13.438×62/8=60.471kN.m簡支梁在活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的跨中彎矩為：

Mqk=qk

l02/8=12×62/8=54kN·m由恒載控制的跨中彎矩為γ0

（γGMgk+γQΨcMqk）=1.0×（1.35×60.471+1.4×0.7×54）=134.556kN·m由活荷載控制的跨中彎矩為γ0（γGMgk+γQMqk）=1.0×（1.2×60.471+1.4×54）=148.165kN·m

取較大值得跨中彎矩設(shè)計值M=148.165kN·m2.計算h0假定受力鋼筋排一層，則h0=h-40=550-40=510mm3.計算x，并判斷是否屬超筋梁

=140.4mm＜ξbh0=0.550×510=280.5mm不屬超筋梁。4.計算As，并判斷是否少筋A(yù)s=α1fcbx/fy=1.0×9.6×250×140.4/300=1123.2mm2

0.45ft/fy=0.45×1.10/300=0.17%＜0.2%，取ρmin=0.2%ρmin

bh=0.2%×250×550=275mm2＜As=1123.2mm2不屬少筋梁。5.選配鋼筋選配218+220（As=1137mm2），如圖所示。【例4.3】如圖所示，某教學(xué)樓現(xiàn)澆鋼筋混凝土走道板，厚度h=80mm，板面做20mm水泥砂漿面層，計算跨度2m，采用C20級混凝土，HPB235級鋼筋。試確定縱向受力鋼筋的數(shù)量?！窘狻坎楸淼脴敲婢蓟詈奢d=2.5kN/m2，fc=9.6N/mm2，ft=1.10N/mm2，fy=210N/mm2，=0.614，α1=1.0，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0=1.0（教學(xué)樓安全等級為二級），可變荷載組合值系數(shù)Ψc=0.7（1）計算跨中彎矩設(shè)計值M

鋼筋混凝土和水泥砂漿重度分別為25kN/m3

和20kN/m3，故作用在板上的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為80mm厚鋼筋混凝土板0.08×25=2kN/m220mm水泥砂漿面層

0.02×20=0.04gk=2.04kN/m2取1m板寬作為計算單元，即b=1000mm，則gk=2.04kN/m，qk=2.5kN/mγ0（1.2gk+1.4qk）=1.0（1.2×2.04+1.4×2.5）=5.948kN/mγ0（1.35gk+1.4Ψcqk）=1.0（1.35×2.04+1.4×0.7×2.5）=5.204kN/m取較大值得板上荷載設(shè)計值q=5.948kN/m板跨中彎矩設(shè)計值為

M=q

l02/8=5.948×22/8=2.974kN·m（2）計算縱向受力鋼筋的數(shù)量h0=h-25=80-25=55mm

=5.95mm＜ξbh0=0.614×55=33.77mm不屬超筋梁。As=α1fcbx/fy=1.0×9.6×1000×5.95/210=272mm2

0.45ft/fy=0.45×1.10/210=0.24%＞0.2%，取ρmin=0.24%ρmin

bh=0.24%×1000×80=192m受力鋼筋選用φ8@180（As=279mm2），分布鋼筋按構(gòu)造要求選用φ6@250。

3.雙筋矩形截面受彎承載力計算當(dāng)構(gòu)件截面尺寸一定，單筋矩形截面最大承載能力為：Mu=α1fcbh02

ξb（1－0.5ξb）。因此，如果截面承受的彎矩較大，超過了α1fcbh02

ξb（1－0.5ξb）值，此時應(yīng)該提高混凝土強度及加大截面尺寸。但在某些特定的情況下，截面尺寸和混凝土強度受到限制，不允許再大，這時，唯一的辦法就是在混凝土受壓區(qū)配置鋼筋，用鋼筋來承擔(dān)部分混凝土所承受的壓力，防止發(fā)生超筋破壞。這就是雙筋矩形截面，但一般情況下不要采用這種辦法，因為這樣做是不經(jīng)濟的。

雙筋截面受彎構(gòu)件的概念

1.定義在截面受拉區(qū)和受壓區(qū)同時按計算配置受力鋼筋的受彎構(gòu)件。

2.特點采用受壓鋼筋來承受截面的部分壓力，不經(jīng)濟。

3.適用范圍①構(gòu)件所承受的彎矩較大，而截面尺寸受到限制，采用單筋梁無法滿足要求；②構(gòu)件在不同的荷載組合下，同一截面可能承受變號彎矩作用；③為了提高截面的延性而要求在受壓區(qū)配置受力鋼筋。在截面受壓區(qū)配置一定數(shù)量的受力鋼筋，有利于提高截面的延性。（1）基本公式根據(jù)受力簡圖，由力的平衡條件可得到如下基本公式：式中：fy′——鋼筋的抗壓強度設(shè)計值；

As′——受壓鋼筋的截面面積；

as′——受壓鋼筋的合力作用點到截面受壓邊緣的距離;一般可近似取為35mm。M=M1＋M2=Mu=

Mu1＋Mu2

AS=AS1＋AS2

α1fcbx=fy

AS1

M1=

Mu1=α1fcbx（h0－0.5x）

=fy

AS1（h0－0.5x）

fy′AS′=fyAS2

M2=

Mu2=fy′AS′（h0－as′）

=fyAS2（h0－as′

）

（2）適用條件①防止截面發(fā)生脆性破壞

x≤xb=

ξbh0或

ξ

≤ξb

ρ1=As1／

bh0≤ξbα1fc

／

fy

M1≤

Mu1=α1fcbh02

ξb（1－0.5ξb）②為了保證受壓鋼筋達到抗壓設(shè)計強度

x≥2as′

z

≤h0－

as′

z——混凝土受壓區(qū)鋼筋合力作用點與受拉鋼筋合力作用點的距離。如不能滿足x≥2as′，取x=2as′，這時雙筋矩形截面的受彎承載能力為：

Mu=fyAS（h0－as′

）基本公式的應(yīng)用截面設(shè)計在雙筋截面的配筋設(shè)計中，可能會遇到下面兩種情況：◆受壓鋼筋不定的情況計算步驟為：①計算Mu1假設(shè)受壓區(qū)混凝土高度x=xb=ξbh0

Mu1=α1fcbh02

ξb（1－0.5ξb）

②計算Mu2

Mu2=M

－Mu1③計算AS′Mu2=fy′AS′（h0－as′）

AS′=Mu2／fy′（h0－as′）④計算AS1

AS1=ξbα1fcbh0／

fy⑤計算AS2

AS2=fy′AS′／

fy⑥計算AS

AS=

AS1＋

AS2注：雙筋梁沒有必要驗算最小配筋?！羰軌轰摻蠲娣e已知計算步驟為：①計算Mu2Mu2=fy′AS′（h0－as′）②計算Mu1Mu1=M

－Mu12③按單筋矩形截面計算Mu1所需的鋼筋面積AS1

見單筋矩形截面的計算步驟。④計算ASAS=

AS1

＋AS2=AS1

＋fy′AS′／

fy截面復(fù)核步驟①計算xx=（fyAs－fy′As′）／α1fcb②計算Mu

如果2as′＜

x≤ξbh0

Mu=α1fcbx（h0－0.5x）＋fy′AS′（h0－as′）如果x＜2as′

Mu=fyAS（h0－as′

）如果x＞ξbh0

，說明此梁為超筋梁，取x=ξbh0

計算

Mu=α1fcbξbh0

2（1－0.5ξb）＋fy′AS′（h0－as′）③比較M及Mu

M≤Mu

（安全）M＞Mu

（不安全，降低條件使用例

已知某梁截面尺寸b×h=200×450mm2,混凝土的強度等級為C25，鋼筋用HRB335級，彎矩設(shè)計值M=174KN.m，試計算梁的正截面配筋。解：①查表得

α1=1.0，fc=11.9N/mm2,fy=fy′=300N/mm2,ξb=0.550，設(shè)鋼筋做成兩排則h0=450－60=390mm②驗算是否需要采用雙筋單筋截面的最大承載彎矩為：Mumax=α1fcbξbh0

2（1－0.5ξb）

Muma=1.0×11.9×200×0.550×3902×（1－0.5×0.550）

=144.3×106（N.mm）=144.3KN.m＜M=174KN.m

應(yīng)采用雙筋截面③計算Mu1假設(shè)受壓區(qū)混凝土高度x=xb=ξbh0

Mu1=α1fcbh02

ξb（1－0.5ξb）

Mu1=144.3KN.m④計算Mu2

Mu2=M

－Mu1=174－144.3=29.7KN.m⑤計算AS′AS′=Mu2／fy′（h0－as′）=30700000

／300×（390－35）=278(mm2)⑥計算AS

AS=

AS1＋

AS2=ξbα1fcbh0／

fy＋fy′AS′／

fy

=0.550×1.0×11.9×200×390／300＋300×278／300=1980(mm2)選用鋼筋：受壓鋼筋2,14（308mm2）受拉鋼筋620（1884mm2）4、T形截面承載能力計算

在矩形截面受彎構(gòu)件承載力計算中，由于其受拉區(qū)混凝土開裂不能參加工作，如果把受拉區(qū)兩側(cè)的混凝土挖去一部分，余下的部分只要能夠布置受拉鋼筋就可以，如圖3-15，這樣就成了T形截面。它和原來的矩形截面相比，其承載力值與原有矩形截面完全相同，但節(jié)省了混凝土用量，減輕了自重。

對于翼緣在受拉區(qū)的倒T形截面梁，當(dāng)受拉區(qū)開裂以后，翼緣就不起作用了，因此在計算時按b×h的矩形截面梁考慮如圖。在工程中采用T形截面受彎構(gòu)件的有吊車梁、屋面大梁、槽形板、空心板等。T形截面一般設(shè)計成單筋截面如圖。

試驗和理論分析表明，T形截面受彎構(gòu)件翼緣的縱向壓應(yīng)力沿翼緣寬度方向的分布是不均勻的，離開肋愈遠，壓應(yīng)力愈小，因此T形截面的翼緣寬度在計算中應(yīng)有所限制。在設(shè)計時取其一定范圍內(nèi)的翼緣寬度作為翼緣的計算寬度，即認(rèn)為截面翼緣在這一寬度范圍內(nèi)的壓應(yīng)力是均勻分布的；其合力大小，大致與實際不均勻分布的壓應(yīng)力圖形等效；翼緣與肋部亦能很好地整體工作◆T形截面根據(jù)中和軸所在位置的不同分為兩類：第一類：中和軸在翼緣內(nèi)第二類：中和軸在梁肋內(nèi)判別公式：滿足下面公式為第一類，反之為第二類截面設(shè)計時采用：M≤α1fcbf′hf′（h0－0.5hf′）（3-34）截面復(fù)核時采用：fy

AS≤α1fcbf′hf′第一類T形截面的基本公式及適用條件（1）基本計算公式由于第一類T形截面的中和軸在翼緣內(nèi)，因而它的計算簡圖與單筋矩形截面完全一致，計算方法也就完全一樣；大家應(yīng)該還記得單筋矩形截面的受壓區(qū)混凝土壓力為α1fcbx，其中b為受壓區(qū)混凝土截面的寬度，而非受拉區(qū)混凝土截面的寬度，這一點一定要牢記；對于T形截面它的受壓區(qū)混凝土截面的寬度應(yīng)該為bf′

，這樣只需將單筋矩形截面計算公式中的b換成bf′

，后面的計算步驟就完全相同了?；竟綖?/p>

α1fcbf′x=fyAs

M≤Mu=α1fcbf′x（h0-0.5x）

Mu=fyAs（h0-0.5x）(2)適用條件①由于第一類T形截面的受壓區(qū)混凝土高度x值較小，一般不會發(fā)生超筋破壞，不必進行驗算。②應(yīng)該進行少筋驗算

ρ=As／

bh。≥

ρmin

第二類T形截面的基本公式及適用條件（1）基本公式第二類T形截面中和軸在梁肋內(nèi)，受壓區(qū)的高度x＞hf′,受壓區(qū)為T形，故為真正的T形截面。受力簡圖如下：黃色區(qū)域受到的壓力：α1fc

（bf′－b）hf′

到受拉鋼筋的力臂：h0－0.5hf′粉色區(qū)域受到的壓力：α1fcbx

到受拉鋼筋的力臂：h0－0.5x鋼筋受到的拉力：fyAs根據(jù)力的平衡條件得出如下基本公式：α1fcbx＋α1fc

（bf′－b）hf′=fyAsM≤Mu=α1fcbx（h0－0.5x）

＋α1fc

（bf′－b）hf′（h0－0.5hf′

）為了便于計算，我們可以仿照雙筋截面的計算辦法，將截面的抵抗彎矩分成兩部分。第一部分由部分黃色區(qū)域（翼緣內(nèi)）的混凝土壓力與部分鋼筋A(yù)s1組成的抵抗力矩Mu1，第二粉紅色區(qū)域的混凝土壓力與部分鋼筋A(yù)s2組成的抵抗力矩Mu2

，Mu=Mu1＋Mu2

，As=As1＋As2，設(shè)計時取：M=Mu

。

截面設(shè)計時，首先計算Mu1,再計算Mu2=M－Mu1

，再將Mu2按單筋矩形截面計算。

α1fcbx

=fyAs2Mu2=α1fcbx（h0－0.5x）

=fyAs2（h0－0.5x）

α1fc

（bf′－b）hf′=fyAs1

Mu1=α1fc

（bf′－b）hf′（h0－0.5hf′

）

=fyAs1（h0－0.5hf′

）（2）應(yīng)用條件①超筋驗算

x≤xb=ξbh0

②少筋驗算可不驗算（想想為什么？）基本公式的應(yīng)用（1）截面設(shè)計步驟①判斷T形截面的類型

M≤α1fcbf′hf′（h0－0.5hf′）為第一類，反之為第二類。若為第一類用bf′

取代b按單筋矩形截面計算，不再詳述。若為第二類按下面步驟計算。②計算Mu1、As1

Mu1=α1fc

（bf′－b）hf′（h0－0.5hf′

）

As1=α1fc

（bf′－b）hf′／

fy③計算Mu2、As2

Mu2=M－Mu1

αs=Mu2

／α1fcbh0

2

查表計算ξ、γs，若ξ＞ξb

說明截面不合適或混凝土等級偏低。也可直接計算x。

As2=Mu2／fyh0γs④計算As

As=As1＋As2⑤選配鋼筋(2)截面復(fù)核步驟①判斷T形截面類型

fyAS≤α1fcbf′hf′為第一類，按單筋矩形截面復(fù)核，不再詳述。如果本公式不成立則為第二類，按下面步驟計算。

②計算x

由于可直接計算x值，因而不推薦使用教材采用的查表法。

x=[fyAs－α1fc

（bf′－b）hf′]／α1fcb

如果計算得到的x＞xb=ξbh0,取x=ξbh0

按步驟③進行計算。③計算MuMu=α1fcbx（h0－0.5x）＋α1fc

（bf′－b）hf′（h0－0.5hf′

）④比較如果M≤Mu

安全，反之不安全。例題

已知某T形截面，截面尺寸hf′=120mm,b×h=250×650mm2,bf′=600mm,混凝土的等級為C30,鋼筋采用HRB400,梁承擔(dān)的彎矩設(shè)計值為M=560KN.m,試計算所需受拉鋼筋面積AS。解：①查表得

α1=1.0，fc=14.3N/mm2,fy=360N/mm2,ξb=0.550，設(shè)鋼筋做成兩排則h0=650－60=590mm②判斷T形截面的類型

α1fcbf′hf′（h0－0.5hf′）=1.0×14.3×600×120×（590－0.5×120）=545.7×106(N.mm)=545.7KN.m＜M=560KN.m,為第二類。③計算Mu1、As1

Mu1=α1fc

（bf′－b）hf′（h0－0.5hf′

）

=1.0×14.3×（600－250）×120×（590－0.5×120=318.3×106

(N.mm)=318.3KN.m

④計算As2

As2

=α1fc

（bf′－b）hf′／

fy=1.0×14.3×（600－250）×120／360=1668(mm2)⑤計算⑥Mu2、As2Mu2=M－Mu1=560-318.3=241.7（KN.m）

αs=Mu1

／α1fcbh0

2=241.7×106／（1.0×14.3×250×5902）

=0.1942

查表得：γs=0.891，ξ=0.218＜ξb=0.550未超筋

As2=Mu2

／fyh0γs

=241.7×106／（360×590×0.891）

=1277（mm2）⑦計算As

As=As1＋As2=1277+1668=2945mm2⑧選配鋼筋

選配625（As=2945mm2）某現(xiàn)澆肋形樓蓋次梁，截面尺寸如圖所示，梁的計算跨度4.8m，跨中彎矩設(shè)計值為95kN·m，采用C25級混凝土和HRB400級鋼筋。試確定縱向鋼筋截面面積?！窘狻坎楸淼胒c=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2，

fy=360N/mm2，α1=1.0，ξb=0.518

假定縱向鋼筋排一層，則h0=h-35=400-35=365mm，

1.確定翼緣計算寬度根據(jù)表3.2.5有：按梁的計算跨度考慮：bf′=l/3=4800/3=1600mm

按梁凈距sn

考慮：bf′=b+sn=3000mm

按翼緣厚度hf′考慮：hf′/h0=80/365=0.219＞0.1，故不受此項限制。取較小值得翼緣計算寬度=1600mm。

2.判別T形截面的類型

=11.9×1600×80×（365-80/2）

=495.04×106N·mm＞M=95kN·m

屬于第一類Ｔ形截面。3.計算x

4.計算As，并驗算是否屬少筋梁

As=1.0×11.9×1600×13.94/360=737mm2

0.45ft/fy=0.45×1.27/360=0.16%＜0.2%，取ρmin=0.2%ρminbh=0.20%×200×400=160mm2

＜As=737mm2

不屬少筋梁。選配318（As=763mm2）。某獨立T形梁，截面尺寸如圖所示，計算跨度7m，承受彎矩設(shè)計值695kN·m，采用C25級混凝土和HRB400級鋼筋，試確定縱向鋼筋截面面積。

【解】fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2，

fy=360N/mm2

，α1=1.0，ξb=0.518

假設(shè)縱向鋼筋排兩排，則h0=800-60=740mm1.確定bf'按計算跨度l0

考慮：bf'=l0/3=7000/3=2333.33mm按翼緣高度考慮：hf′/h0=100/740=0.135>0.1，則bf'=b+12hf'=300+12×100=1500mm上述兩項均大于實際翼緣寬度600mm，故取bf'=600mm2.判別T形截面的類型

=1.0×11.9×600×100×（740-100/2）

=492.66×106N·mm＜M=695kN·m該梁為第二類T形截面。3.計算x

4.計算As選配625（As=2945mm2），鋼筋布置如圖所示。四、構(gòu)造要求1、梁的構(gòu)造要求①截面形式梁最常用的截面形式有矩形和T形。根據(jù)需要還可做成花籃形、十字形、I形、倒T形和倒L形等，如圖?，F(xiàn)澆整體式結(jié)構(gòu)，為便于施工，常采用矩形或T形截面；在預(yù)制裝配式樓蓋中，為擱置預(yù)制板可采用矩形、花籃形、十字形截面；薄腹梁則可采用I形截面。1）梁的截面、配筋及計算②截面尺寸◆梁的截面高度與跨度及荷載大小有關(guān)。從剛度要求出發(fā)，根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，對一般荷載作用下的梁可參照表3-1初定梁高?！袅航孛鎸挾萣與截面高度的比值b/H，對于矩形截面為1/2~1/2.5,對于T形截面為1/2.5~1/3.◆為了統(tǒng)一模板尺寸和便于施工，梁截面尺寸應(yīng)按以下要求取值：梁高為200、250、300、350……750、800mm，大于800mm時，以100mm為模數(shù)增加。梁寬為120、150、180、200、220、250，大于250mm時，以50mm為模數(shù)增加。③支承長度當(dāng)梁的支座為磚墻(柱)時，梁伸入磚墻(柱)的支承長度，當(dāng)梁高≤500mm時，≥180mm；>500mm時，≥240mm。當(dāng)梁支承在鋼筋混凝土梁(柱)上時，其支承長度≥180mm。2）梁的配筋梁中的鋼筋有縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋和架立筋①縱向受力鋼筋用以承受彎矩在梁內(nèi)產(chǎn)生的拉力，設(shè)置在梁的受拉一側(cè)。當(dāng)彎矩較大時，可在梁的受壓區(qū)也布置受力鋼筋，協(xié)助混凝土承擔(dān)壓力（即雙筋截面梁），縱向受力鋼筋的數(shù)量通過計算確定。

a.直徑：常用直徑d=10~25mm。當(dāng)梁高≥300mm時，d≥10mm；梁高<300mm時，d≥8mm。直徑的選擇應(yīng)當(dāng)適中，直徑太粗則不易加工，并且與混凝土的粘結(jié)力亦差；直徑太細則根數(shù)增加，在截面內(nèi)不好布置，甚至降低受彎承載力。同一構(gòu)件中當(dāng)配置兩種不同直徑的鋼筋時，其直徑相差不宜小于2mm，以免施工混淆。

b.間距：為便于澆筑混凝土，保證其有良好的密實性，梁上部縱向受力鋼筋的凈距不應(yīng)小于30mm和1.5d(d為縱向鋼筋的最大直徑)。梁下部縱向鋼筋的凈距，不應(yīng)小于25mm和d。梁下部縱向鋼筋配置多于兩層時，自第三層起，水平方向中距應(yīng)比下面二層的中距增大一倍，如圖所示。c.伸入支座鋼筋的根數(shù)：梁內(nèi)縱向受力鋼筋伸入支座的根數(shù)，不應(yīng)少于二根，當(dāng)梁寬b<100mm時，可為一根。

d.層數(shù):縱向受力鋼筋，通常沿梁寬均勻布置，并盡可能排成一排，以增大梁截面的內(nèi)力臂，提高梁的抗彎能力。只有當(dāng)鋼筋的根數(shù)較多，排成一排不能滿足鋼筋凈距和混凝土保護層厚度時，才考慮將鋼筋排成二排，但此時梁的抗彎能力較鋼筋排成一排時低(當(dāng)鋼筋的數(shù)量相同時)。②箍筋用以承受梁的剪力，固定縱向受力鋼筋,并和其它鋼筋一起形成鋼筋骨架，如圖所示。

a.箍筋的數(shù)量箍筋的數(shù)量應(yīng)通過計算確定。如計算不需要時，當(dāng)截面高度大于300mm時，應(yīng)全梁按構(gòu)造布置；當(dāng)截面高度在150～300mm時，應(yīng)在梁的端部1/4跨度內(nèi)布置箍筋；但，如果在梁的中部1/2的范圍內(nèi)有集中荷載的作用時，應(yīng)全梁設(shè)置；截面高度小于150mm的梁可不設(shè)置鼓勁。

b.箍筋的直徑當(dāng)h≤250mmd＞4mm

當(dāng)250mm＜h≤800mmd＞6mm

當(dāng)h＞800mmd＞8mm

當(dāng)梁內(nèi)配有縱向受壓鋼筋時，箍筋直徑不應(yīng)小于最大受壓鋼筋直徑的1/4。

c.箍筋的形式和肢數(shù)箍筋的形式有開口式和封閉式兩種。一般采用封閉式，對不承受動荷載和扭轉(zhuǎn)的T形現(xiàn)澆梁，在跨中截面上部受壓的區(qū)段內(nèi)可采用開口。箍筋的支數(shù)有單肢、雙肢、四肢，當(dāng)梁寬b≤150mm時用單肢，當(dāng)150mm＜b≤350mm用雙肢，當(dāng)b＞350mm時和或一層內(nèi)的縱向鋼筋多于5根，或受壓鋼筋多于三根，用四肢。見圖。③彎起鋼筋在跨中承受正彎矩產(chǎn)生的拉力，在靠近支座的彎起段則用來承受彎矩和剪力共同產(chǎn)生的主拉應(yīng)力，彎起后的水平段可用于承受支座端的負彎矩。a.彎起鋼筋的數(shù)量通過斜截面承載能力計算得到，一般由受力鋼筋彎起而成，如受力鋼筋數(shù)量不足可單獨設(shè)置。b.彎起鋼筋的彎起角度當(dāng)梁高小于等于800mm時采用450，當(dāng)梁高大于800mm時采用600④架立鋼筋架立鋼筋設(shè)置在梁受壓區(qū)的角部，與縱向受力鋼筋平行。其作用是固定箍筋的正確位置，與縱向受力鋼筋構(gòu)成骨架，并承受溫度變化、混凝土收縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，以防止發(fā)生裂縫。架立鋼筋的直徑,當(dāng)梁的跨度<4m時，不宜小于8mm；當(dāng)梁的跨度=4~6m時，不宜小于10mm；當(dāng)梁的跨度＞6m時，不宜小于12mm。⑤梁側(cè)構(gòu)造鋼筋當(dāng)梁的腹板高度hw≥450mm時，在梁的兩個側(cè)面應(yīng)沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋（不包括上、下部受力鋼筋及架立鋼筋）的截面面積不應(yīng)小于腹板截面面積的0.1％，且間距不宜大于200mm。其作用是承受溫度變化、混凝土收縮在梁側(cè)面引起的拉應(yīng)力，防止產(chǎn)生裂縫。梁兩側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋用拉筋聯(lián)系。拉筋直徑與箍筋直徑相同，其間距常為箍筋間距的兩倍。3）計算跨度l0

計算跨度l0取以下兩式中較小者

l0=1.05ln

l0=ln+0.5a式中：ln——梁的凈跨

a——梁在砌體中的支撐長度2板的厚度、配筋及計算跨度1)板的形式及厚度①板的形式常見截面形式有實心板、槽形板、空心板等。②板的厚度截面厚度h應(yīng)滿足承載力、剛度和抗裂的要求。從剛度條件出發(fā)，板的厚度可按表3-2確定，按構(gòu)造要求應(yīng)符合表3-3的規(guī)定。滿足表3-2、表3-3要求可不作撓度驗算。③板的支承長度現(xiàn)澆板擱置在磚墻上時，其支承長度a≥h（板厚）及a≥120mm。預(yù)制板的支承長度應(yīng)滿足以下要求：擱置在磚墻上時，其支承長度a≥100mm；擱置在鋼筋混凝土梁上時，a≥80mm。

2)板的配筋◆板的抗剪能力較大，故通常僅需配置縱向受力鋼筋和分布鋼筋。板又分為單向板和雙向板，單向板沿短跨方向在截面受拉一側(cè)布置受力鋼筋，垂直于受力鋼筋方向并在其內(nèi)側(cè)布置分布鋼筋。雙向板在相互垂直的方向布置受拉鋼筋，較短邊的受力鋼筋在下。