钢筋混凝土结构图优化设计

（1）钢筋混凝土简介。

1）钢筋混凝土材料性能。混凝土是由水泥、砂、石子和水按一定比例配合后，浇筑在模板内经振捣密实和养护而制成的一种人工石材。凝固后的混凝土构件坚硬如石，具有较高的抗压强度，但抗拉强度却很低，容易在受拉时断裂。为了提高混凝土构件的抗拉能力，常在构件受拉区域内加入一定数量的钢筋，这种配有钢筋的混凝土称为钢筋混凝土。

用钢筋混凝土制成的梁、板、柱等称为钢筋混凝土构件。钢筋混凝土构件在现场浇筑制作的称为现浇构件，而在预制构件厂先期制成的则称为预制构件。此外，为了提高构件的抗拉和抗裂性能，在构件制作时，有的构件通过预先张拉过的钢筋对混凝土产生压力，这种构件称为预应力钢筋混凝土构件。

2）钢筋的分类与作用。配置在钢筋混凝土构件中的钢筋，按其受力和所起的主要作用的不同可分为下列几种（见图9-34）。

图9-34　钢筋混凝土梁、板配筋示意图

（a）钢筋混凝土简支梁；（b）钢筋混凝土板

①受力钢筋（主筋）。在构件中以承受拉应力和压应力为主的钢筋为受力钢筋，简称受力筋。受力筋用于梁、板、柱等各种钢筋混凝土构件中。在梁、板中的受力筋按形状分为直筋和弯筋两种。

②箍筋。其作用是固定受力钢筋、架力筋的位置，并且承受部分斜拉应力（剪应力）。箍筋一般用于梁和柱中。

③架立筋。用以固定梁内钢筋的位置，把纵向的受力钢筋和箍筋绑扎成骨架。

④分布筋。用于各种板内，且与板内受力筋垂直设置，形成整体受力。其作用是将承受的荷载均匀地传递给受力筋，并固定受力筋的位置以及抵抗热胀冷缩所引起的温度变形。

⑤其他钢筋。因构件构造要求或施工安装需要而配置的构造筋，如预埋在构件中的锚固筋、吊环、腰筋等。

3）钢筋弯钩。当受力筋采用光面钢筋时，为增强钢筋与混凝土的粘结力，通常把钢筋两端做成弯钩，钢筋弯钩形式如图9-35所示。

图9-35　钢筋的弯钩

（a）受力筋的弯钩；（b）箍筋的弯钩

4）钢筋的保护层。为了防止钢筋锈蚀，增加钢筋与混凝土的粘结力，构件中的钢筋不允许外露，必须留有一定厚度的保护层。钢筋混凝土设计规范规定，钢筋混凝土梁、柱的保护层最小厚度为25mm，板和墙的保护层最小厚度为10～15mm。梁内受力筋净距离不应小于钢筋直径，且不得小于25mm。

5）钢筋的种类、级别和代号。根据生产加工方法的不同，钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷拉钢筋。建筑工程中常用的钢筋种类、级别和代号见表9-5。

表9-5　钢筋种类、级别和代号

（2）钢筋混凝土构件图的图示方法。

钢筋混凝土构件图由模板图、配筋图、预埋件详图及钢筋明细表等组成。

1）模板图。模板图主要表示构件的外形尺寸及预埋件、预留孔的大小和位置。它是模板制作与安装的重要依据，多用于较复杂的构件。

从图示方法上看，模板图实际上就是构件的外形视图，因此，应按一般物体的表示方法绘制，但外形轮廓线要用中实线表示，如图9-36所示。

图9-36　模板图

2）配筋图。配筋图主要表示构件内部各种钢筋的形状、大小、数量、级别和排放位置。配筋图又分为立面图、断面图和钢筋详图。

①立面图。配筋立面图是假定构件为一透明体而画出的一个纵向正投影图。它主要表示构件内钢筋的立面形状及其上下排列位置。构件轮廓线用细实线表示，钢筋用粗实线表示。当钢筋的类型、直径、间距均相同时，可只画出其中的一部分，其余可省略不画。

②断面图。配筋断面图是构件的横向剖切投影图。它主要表示构件内钢筋的上下和前后配置情况以及钢箍的形状等内容。一般在构件断面形状或钢筋数量、位置有变化之处，均应画一断面图。构件断面轮廓线用细实线表示，钢筋横断面用黑点表示。

③钢筋详图。钢筋详图是按钢筋混凝土结构设计规范规定的图例画出的一种示意图。它能表示钢筋的形状，并便于施工和编制预算。同一编号的钢筋只画一根，并详细注出钢筋的编号、直径、级别、数量（或间距）及各段长度与总长度。注写长度时，可不画尺寸线和尺寸界线，而直接注写尺寸数字。

结构施工图中常见的钢筋图例见表9-6。

表9-6　一般钢筋表示图例（GB/T50105—2001）

④钢筋编号。在钢筋立面图和断面图中，均应标注出相一致的编号，其作用是标明钢筋数量、直径、级别、长度等。钢筋编号用阿拉伯数字注写在直径为6mm的细实线圆内，并用指引线指向相应的钢筋。钢筋标注内容均应注写在指引线的水平线段上。(www.xing528.com)

3）预埋件详图。在浇筑钢筋混凝土构件时，可能需要配置一些预埋件，如吊环、钢板等。预埋件详图可用正投影图或轴测图表示（见图9-39）。

4）钢筋明细表。在钢筋混凝土构件配筋图中，如果构件比较简单，可不画钢筋详图，而只列一钢筋明细表，供施工备料和编制预算使用。在钢筋明细表中，要标明钢筋的编号、简图、直径、级别、长度、根数、总长和总重等内容。其中钢筋简图可按钢筋近似形状画出，并注写每段长度。

（3）构件代号和标准图集。

1）构件代号。建筑工程中所使用的钢筋混凝土构件种类繁多，而且布置复杂。为使构件区分清楚，便于设计与施工，在钢筋混凝土结构设计规范中已将各种构件的代号作了具体规定，常用构件代号见表9-7。

表9-7　常用构件代号（GB/T50105—2001）

注 预应力钢筋混凝土构件的代号，应在上列构件代号前加“Y”。

2）构件标准图集为使钢筋混凝土构件系列化、标准化，便于工业化生产，国家及各省、市都编制了定型构件标准图集。绘制施工图时，凡选用定型构件，可直接引用标准图集，而不必绘制构件施工图。在生产构件时，可根据构件的编号查出标准图直接制作。

构件标准图集分为全国通用和各省、市内通用两类。使用标准图集时，应熟悉标准图集的编号，以及标准图中构件代号和标记的含义。

下面介绍几个构件的编号、代号和标记的应用实例。

【例9.1】 GLB18.3b-2（LG325）

编号意义：LG325—黑龙江省建筑标准设计图集《混凝土过梁》。

【例9.2】 YKB Ⅱ36.6A-2（LG401）

编号意义：LG401—黑龙江省建筑标准设计图集《预应力混凝土空心板》。

（4）钢筋混凝土构件图示实例。

1）钢筋混凝土简支梁。图9-37所示是钢筋混凝土简支梁的配筋图，它由立面图、断面图和钢筋详图组成。

图9-37　钢筋混凝土简支梁

配筋立面图和断面图分别表明简支梁的长为2420mm，宽为200mm，高250mm，两端搭入墙内，其左端搭入墙内240mm，右端搭入墙内320mm，梁的下部配置了两根受力钢筋，其编号为①直径16mm，Ⅱ级钢筋。两根编号为②的架立筋配置在梁的上部，直径12mm，Ⅱ级钢筋。③钢筋是钢箍，直径6mm、间距200mm（@是钢箍间距符号）。

钢筋详图表明了钢筋的形状、编号、根数、等级、直径、各段长度和总长度等。例如：②钢筋两端带弯钩，其上标注的2370mm是指梁的长度（2420mm），减去两端保护层的厚度（2×25mm），钢筋的下料长度l=2520mm（包括两端弯钩长度）。①钢筋总长L=2370mm。钢筋尺寸按钢筋的内皮尺寸计算。

2）钢筋混凝土板。图9-38所示是现浇钢筋混凝土板的配筋详图，它由平面图、剖面图和钢筋详图组成。

图9-38　钢筋混凝土现浇板配筋图

在配筋平面图和剖面图中，除表示出板的外形外，还应画出板下面墙的轮廓及位置。

墙身可见轮廓线用细实线表示，不可见墙身轮廓线用细虚线表示。钢筋混凝土板按其受力情况不同，可分为单向受力板和双向受力板。单向受力板中的受力筋配置在分布筋的下侧，双向受力板两个方向的钢筋都是受力筋，但与板短边平行的钢筋配置在下侧。如果现浇板中的钢筋是均匀配置的，那么同一形状的钢筋可只画其中的一根。钢筋详图即可以用重合法表示在板的平面图之内，也允许画在平面图之外。

图9-39　钢筋混凝土工字形边柱模板配筋图

图9-38所示钢筋混凝土现浇板为双向受力板，其长为7200mm，宽为6050mm，厚为90mm。钢筋形状、直径、级别、间距、长度等内容都已表明在图中，这里不再叙述。

3）钢筋混凝土柱。图9-39所示是单层工业厂房BZ-11钢筋混凝土边柱的模板、配筋图，它选自《全国通用工业厂房结构构件标准图集（CG335）》。由于BZ-11钢筋混凝土边柱的外形、配筋、预埋件比较复杂，因此，除了画出其配筋图外，还画出了柱的模板图、预埋件详图和钢筋表。

模板图表明该柱总高为9600mm，分为上柱和下柱两部分，上柱高3300mm，下柱高6300mm，配合断面图可以看出上柱断面为正方形实心柱，尺寸为400mm×400mm；下柱断面形为700mm×400mm的工字形柱，下柱的上端凸出的牛腿，用以支承吊车梁，牛腿断面2—2为矩形，其尺寸为400mm×1000mm。

配筋图以立面图为主，再配合三个断面图，便可表示配筋情况。从图中可以看到上柱受力筋为①、④、⑤钢筋，下柱的受力筋为①、②、③钢筋。3-3断面图表明下柱腹板内又加配两根编号为（13）的钢筋，钢箍为⑩、（11）钢筋。由1—1断面图可知，⑩筋为上柱钢箍；由2—2断面图可知，牛腿柱中的配筋为⑥、⑦钢筋，其形状可由钢筋表中查得。⑧钢筋为牛腿中的钢箍，其尺寸随牛腿断面变化而改变，⑨钢筋是单肢钢箍，在牛腿中用于固定受力钢筋②、③、④和⑩的位置。M-1是柱与屋架焊接的预埋件，它们的形状已在详图中表明。

在钢筋明细表中列出了各种钢筋的编号、形状、级别、直径、根数、长度和重量。