第十五章钢筋混凝土结构图 钢筋混凝土材料在现代土木工程建造中被广泛采用，是人类最早开发利用的复 。钢筋混凝士由钢筋 和混凝土两种力学性能截然不同的材料组成。混源 台的抗压强度较高而抗拉强度很低，钢筋的抗拉强度较高。因此，将两种材料合理一 地结合在一起，使混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力。这样，两种材料可以 各自发挥其优势，成为具有良好工作性能的构件或结构。 图15-1a所示一根混凝土简支梁，在力的作用下发生变形，简支梁的受力情况 如图15-1b所示。 图15-1a混凝土简支梁 受压区 受拉区 图15-1b梁的受力情况 图15-2a、b所示为两根截面尺寸、跨度、混凝土强度等级皆相同的简支梁。 一根为素混凝土梁，另一根则在梁的受拉区配有适量的钢筋。由试验可知：素混凝 土梁由于混凝土抗拉能力低，当荷我作用不大时，拉区混凝土于 后梁被 速拉断 这时受压区混凝土抗压能力并没有得到充分利用。而配有钢筋的梁，在荷载作用下， 受拉区混凝土虽仍将开裂，但开裂后因钢筋可以代替开裂的混凝土承受拉力，因而
第十五章 钢筋混凝土结构图 钢筋混凝土材料在现代土木工程建造中被广泛采用，是人类最早开发利用的复 合材料之一。钢筋混凝土由钢筋和混凝土两种力学性能截然不同的材料组成。混凝 土的抗压强度较高而抗拉强度很低，钢筋的抗拉强度较高。因此，将两种材料合理 地结合在一起，使混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力。这样，两种材料可以 各自发挥其优势，成为具有良好工作性能的构件或结构。 图 15-1a 所示一根混凝土简支梁，在力的作用下发生变形，简支梁的受力情况 如图 15-1b 所示。 图 15-1a 混凝土简支梁 图 15-1b 梁的受力情况 图 15-2a、b 所示为两根截面尺寸、跨度、混凝土强度等级皆相同的简支梁。 一根为素混凝土梁，另一根则在梁的受拉区配有适量的钢筋。由试验可知：素混凝 土梁由于混凝土抗拉能力低，当荷载作用不大时，拉区混凝土开裂后梁被迅速拉断， 这时受压区混凝土抗压能力并没有得到充分利用。而配有钢筋的梁，在荷载作用下， 受拉区混凝土虽仍将开裂，但开裂后因钢筋可以代替开裂的混凝土承受拉力，因而 受压区 受拉区
梁可以继续增加荷载，直到钢筋达到屈服强度、受压区混凝土被压碎才会破坏，这 样不仅承载能力有很大的提高，而且破坏以前是有预兆的。可以看出：在构件中钢 筋虽然不能有效地控制裂缝的出现，但可以有效地控制裂缝的发展，大大改善了梁。 fa) (o) 图15-2素混凝土梁与钢筋混凝士梁比较 (a)素混溉土梁 (b)钢筋混凝土 钢筋混凝土结构的优点很多，除了能合理地利用钢筋和混凝土两种材料的特性 外还有如下优点： (1)可模性好：新拌和的混凝土是可塑的，可根据需要设计制成各种形状和 尺寸的结构或构件。 (2)整体性好：现浇钢筋混凝土结构的整体性较好，设计合理时具有良好的 抗震、抗爆和抗振动的性能。 (3)耐久性好：钢筋混凝土结构具有很好的耐久性。正常使用条件下不需要 经常性的保养和维修。 (4)耐火性好：钢筋混凝土结构与钢结构相比具有较好的耐火性。 (5)易于就地取材：钢筋混凝土结构所用比重较大的砂、石材料易于就地取 材，且可有效利用矿渣、粉煤灰等工业废渣有利于保护环境。 钢筋和混凝土这两种材料，虽然力学性质不同，但能有效地共同工作，主要原 因是 (1)钢筋与混凝土之间有可靠的粘结力，能牢固地形成整体，受力后能保持变 形一致，不产生相对滑移 (2)钢筋和混凝土的温度线膨胀系数大致相同。钢筋为1.2x10-5,混凝土为 (1.0一1.5)X10^`-5,这样，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者 之间的粘结。 (3)钢筋外表面有一定厚度的混凝土保护层，可以防止钢筋锈蚀，从而保证了 钢筋混凝土构件的耐久性。 为了将钢筋混凝士结构表达清楚，需要画出钢筋结构图又称钢筋布置图，简称 结构图或钢筋图。它是钢筋断料、加工、绑扎、焊接和检验的重要依据。它包括钢
梁可以继续增加荷载，直到钢筋达到屈服强度、受压区混凝土被压碎才会破坏，这 样不仅承载能力有很大的提高，而且破坏以前是有预兆的。可以看出：在构件中钢 筋虽然不能有效地控制裂缝的出现，但可以有效地控制裂缝的发展，大大改善了梁。 钢筋混凝土结构的优点很多，除了能合理地利用钢筋和混凝土两种材料的特性 外还有如下优点： （1）可模性好：新拌和的混凝土是可塑的，可根据需要设计制成各种形状和 尺寸的结构或构件。 （2）整体性好：现浇钢筋混凝土结构的整体性较好，设计合理时具有良好的 抗震、抗爆和抗振动的性能。 （3）耐久性好：钢筋混凝土结构具有很好的耐久性。正常使用条件下不需要 经常性的保养和维修。 （4）耐火性好：钢筋混凝土结构与钢结构相比具有较好的耐火性。 （5）易于就地取材：钢筋混凝土结构所用比重较大的砂、石材料易于就地取 材，且可有效利用矿渣、粉煤灰等工业废渣有利于保护环境。 钢筋和混凝土这两种材料，虽然力学性质不同，但能有效地共同工作，主要原 因是： (1)钢筋与混凝土之间有可靠的粘结力，能牢固地形成整体，受力后能保持变 形一致，不产生相对滑移。 (2)钢筋和混凝土的温度线膨胀系数大致相同。钢筋为 1．2x10^-5，混凝土为 (1．0—1．5)X10^-5，这样，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者 之间的粘结。 (3)钢筋外表面有一定厚度的混凝土保护层，可以防止钢筋锈蚀，从而保证了 钢筋混凝土构件的耐久性。 为了将钢筋混凝土结构表达清楚，需要画出钢筋结构图又称钢筋布置图，简称 结构图或钢筋图。它是钢筋断料、加工、绑扎、焊接和检验的重要依据。它包括钢 图15-1 素混凝土梁与钢筋混凝土梁的比较 （ 素混凝土梁；（ ）钢筋混凝土梁 图 15-2 素混凝土梁与钢筋混凝土梁比较 （a）素混凝土梁 （b）钢筋混凝土 梁
筋布置图、钢筋编号、尺寸、规格、根数、钢筋成型图和钢筋数量表及技术说明， §15.1钢筋和混凝土的基本知识 1、混凝士的强度 混凝土（砼）：是由水泥、石、沙、水按一定的配比混合拌和后，把它灌入定 形的模具内，经振捣密实和养护固结后形成的人工石材结构物。 混凝土构件的抗压能力高、抗拉能力低(1/8-12)。其强度用其抗压强度表示 即为水泥标号（抗压强度MPa),例如C10、C15、C20、…共14个等级。 2、钢筋的种类与形式 钢筋混凝土结构中常用钢筋的种类、形式及代号详见表15-1。钢筋的品种即钢 筋材料的等级，其品种代号由钢筋直径符号φ变化而来。钢筋按其外形不同，又可 分为光面钢筋和带肋钢筋。带肋钢筋常见的有：螺纹钢筋、人字纹钢筋和月牙纹钢 筋。光面钢筋直径为820m,与混凝土的粘结强度较低：带肋钢筋直经一般不小于 10m,因其外表有花纹可以提高钢筋与混凝土之间的粘结强度。 钢筋的种类、形式及应用 表151 种类 形式特征 应用 毁到 表出影式及蜂解 1P235 R35女 热轧筋 恒读性能都比较好 领嘲筋将作为主导钢锆用作非 HRB4O0 写思形+的处结松能好 毁制够数经冷拉后件预位力 RRB400级 冷拉钢 级箱主要用作预力。 公称直径6-12mr CR550缓一般用作非预应力锅铺，公称 直径412 为4.5,6mm,均以盘条侯货 热处理钢酷 将挂道中碳低合会铜热轧成里饮服筋，经济火和回火 公称直径有6.&，10mm三种规格，用作 两质热处现成 预位力解筋 消除应力铜丝包折光而阕丝。家旋粉锅丝、三而制痕蜗丝 公称点径4一9m,常用作皮力箭 的做线 将制丝进行螺旋较合，再远行国火处理面得 公称直径有9,12,15mm三种规格，月作 能应力解前 其中RB为热轧带肋钢筋，H、R、B分别为热轧(Hot rolled)、带肋(Ribbed)
筋布置图、钢筋编号、尺寸、规格、根数、钢筋成型图和钢筋数量表及技术说明。 §15. 1 钢筋和混凝土的基本知识 1、混凝土的强度 混凝土（砼）：是由水泥、石、沙、水按一定的配比混合拌和后，把它灌入定 形的模具内，经振捣密实和养护固结后形成的人工石材结构物。 混凝土构件的抗压能力高、抗拉能力低(1/8-12)。其强度用其抗压强度表示： 即为水泥标号（抗压强度 MPa），例如 C10、C15、C20、„共 14 个等级。 2、钢筋的种类与形式 钢筋混凝土结构中常用钢筋的种类、形式及代号详见表 15-1。钢筋的品种即钢 筋材料的等级，其品种代号由钢筋直径符号φ 变化而来。钢筋按其外形不同，又可 分为光面钢筋和带肋钢筋。带肋钢筋常见的有：螺纹钢筋、人字纹钢筋和月牙纹钢 筋。光面钢筋直径为 8~20mm，与混凝土的粘结强度较低；带肋钢筋直经一般不小于 10mm，因其外表有花纹可以提高钢筋与混凝土之间的粘结强度。 其中 HRB 为热轧带肋钢筋，H、R、B 分别为热轧（Hot rolled）、带肋（Ribbed）、 表 15-1
钢筋(Bars)三个词的英文首位字母。PB指热轧光圆钢筋，RRB指余热处理钢筋。 235、335、400为强度值。普通钢筋的抗拉强度设计值fy及抗压强度设计值fy' 应按表15-2采用。 普通钢筋的种类、符号和强度设计值 表15-2 种类 符号 fy fy' HPB235 210 210 300 300 热轧钢筋 HRB335 HRB400 360 360 RRB400 360 360 3、钢筋作用分类 根据钢筋在钢筋混凝土结构中的作用（如图15-3所示）， 可分为 (1)、受力钢筋（主筋）：布置在钢筋混凝土结构的受拉区域，用来承受构件 的拉应力。 (2)、箍筋（钢箍）：固定受力钢筋的位置，并承受构件的剪应力。 (3)、结构钢筋：又分架立钢筋和分布钢筋，架立钢筋在钢筋混凝土梁中与受 力钢筋和箍筋一起构成钢筋骨架，用来固定钢筋位置，分布钢筋在钢筋混凝土板和 深梁中与受力钢筋一起构成钢筋网片，用以固定受力钢筋位置，同时可使荷载均匀 地分布给受力钢筋，并防止混凝士收缩和温度变化出现的裂缝。 (④)、其他钢筋：构件因施工安装需要而配制的钢筋，如腰筋、预埋锚固筋、 图15-3钢筋混凝土柔钢筋配置立体图
钢筋（Bars）三个词的英文首位字母。HPB 指热轧光圆钢筋，RRB 指余热处理钢筋。 235、335、400 为强度值。普通钢筋的抗拉强度设计值 fy 及抗压强度设计值 fy’ 应按表 15-2 采用。 普通钢筋的种类、符号和强度设计值 表 15-2 种类 符号 fy fy’ 热轧钢筋 HPB235 210 210 HRB335 300 300 HRB400 360 360 RRB400 360 360 3、钢筋作用分类 根据钢筋在钢筋混凝土结构中的作用（如图 15-3 所示），可分为： (1)、受力钢筋（主筋）：布置在钢筋混凝土结构的受拉区域，用来承受构件 的拉应力。 (2)、箍筋（钢箍）：固定受力钢筋的位置，并承受构件的剪应力。 (3)、结构钢筋：又分架立钢筋和分布钢筋，架立钢筋在钢筋混凝土梁中与受 力钢筋和箍筋一起构成钢筋骨架，用来固定钢筋位置，分布钢筋在钢筋混凝土板和 深梁中与受力钢筋一起构成钢筋网片，用以固定受力钢筋位置，同时可使荷载均匀 地分布给受力钢筋，并防止混凝土收缩和温度变化出现的裂缝。 (4)、其他钢筋：构件因施工安装需要而配制的钢筋，如腰筋、预埋锚固筋、 图 15-3 钢筋混凝土梁钢筋配置立体图
吊环等。 4、钢筋的弯钩和弯起 当PB235级钢筋配置在构件的受拉区域时，为了增加它与混凝土的粘结力， 在钢筋的端部一般做成180度弯钩。但当它用做板的支座负筋时，也可以是90度 的弯钩。90度的弯钩一般在梁柱的瑞部用的比较多。当HPB235钢筋配置在轴心受 压构件中时可不作弯钩，RB335、RB400级钢筋一般不作弯钩。PB级钢筋端部弯 钩一般有45°、90°、180°三种，钢筋下料时钢筋的实际长度一般用经验公式计 算，上述三种弯钩要比端点长出4.9d、3.5d、6.25d,如图15-4所示，如果仅考虑 PB235级钢筋的弯钩，钢筋下料长度的计算公式为： 钢筋下料长度=构件设计长度一保护层厚度+钢筋弯钩增加长度。 图154钢筋的弯钧 a)半圆形弯钩b)斜弯钩c)直角形弯钩 在工程实际中有时为了节省钢材或抵抗构件所承受的剪应力需要将部分受力 钢筋在梁内向上弯起。但如果仅仅考虑抵抗构件所承受的剪应力时，不建议将受力 构件弯起。如图所示构件在荷载作用下，在梁的两端是其上部承受拉应力，而在跨 中则是梁体下部承受拉应力，在此情况下为了有效地利用钢筋，通常在粱中靠近两 端将部分受力钢筋弯起，从而达到节省钢材的目的。 + (a)构件受力情况 (b)构件内力分布 图15一5构件的受力情况 由于钢筋弯起，这时弧长比两切线之和要短，计算钢筋下料长度时应减去折减
吊环等。 4、钢筋的弯钩和弯起 当 HPB235 级钢筋配置在构件的受拉区域时，为了增加它与混凝土的粘结力， 在钢筋的端部一般做成 180 度弯钩。但当它用做板的支座负筋时，也可以是 90 度 的弯钩。90 度的弯钩一般在梁柱的端部用的比较多。当 HPB235 钢筋配置在轴心受 压构件中时可不作弯钩，HRB335、HRB400 级钢筋一般不作弯钩。HPB 级钢筋端部弯 钩一般有 45°、90°、180°三种，钢筋下料时钢筋的实际长度一般用经验公式计 算，上述三种弯钩要比端点长出 4.9d、3.5d、6.25d，如图 15-4 所示，如果仅考虑 HPB235 级钢筋的弯钩，钢筋下料长度的计算公式为： 钢筋下料长度＝构件设计长度－保护层厚度＋钢筋弯钩增加长度。 在工程实际中有时为了节省钢材或抵抗构件所承受的剪应力需要将部分受力 钢筋在梁内向上弯起。但如果仅仅考虑抵抗构件所承受的剪应力时，不建议将受力 构件弯起。如图所示构件在荷载作用下，在梁的两端是其上部承受拉应力，而在跨 中则是梁体下部承受拉应力，在此情况下为了有效地利用钢筋，通常在梁中靠近两 端将部分受力钢筋弯起，从而达到节省钢材的目的。 (a)构件受力情况 (b)构件内力分布 图 15－5 构件的受力情况 由于钢筋弯起，这时弧长比两切线之和要短，计算钢筋下料长度时应减去折减 图 15-4 钢筋的弯钩 a)半圆形弯钩 b)斜弯钩 c)直角形弯钩