梁内的钢筋有纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋、架立筋、腰筋和拉筋等,如图2-6所示。
图2-6 梁内的钢筋
1—纵向受力钢筋;2—箍筋;3—弯起钢筋(斜筋);4—架立筋;5—腰筋
1.纵向受力钢筋
(1)钢筋种类与直径。梁的纵向受力钢筋宜采用HRB335级、HRB400级钢筋。为了保证钢筋骨架的刚度,并便于施工,梁内纵向受力钢筋的直径不能太小。同时,为了防止混凝土裂缝过大和钢筋在混凝土中可能滑动,也不宜采用很粗的钢筋。梁内常用的纵向受力钢筋直径为10~28mm。在同一根构件中,受力钢筋直径最好相同。为了选配钢筋方便和节约钢材,有时也可选用两种不同直径的钢筋,此时应使两种钢筋直径相差2mm以上,以便施工时容易识别,但不宜超过4~6mm,以使截面受力均匀。
(2)纵向受力钢筋根数。梁中受力钢筋根数太多时,会增加浇筑混凝土的难度,太少又不足以选择弯起筋来满足斜截面抗剪要求,且受力也不均匀。在梁中,钢筋根数至少为两根,以满足钢筋骨架的要求。受力钢筋数量根据正截面承载力计算确定。
(3)纵向受力钢筋间距及布置。为了使混凝土和钢筋之间有足够的黏结力,并且为了避免钢筋太密而影响混凝土的浇筑质量,要求两根钢筋之间保持一定的距离。梁的下部纵向钢筋的净距不应小于钢筋最大直径d,也不应小于25mm;上部纵向钢筋的净距不应小于1.5倍钢筋的最大直径d,也不应小于30 mm及最大骨料粒径的1.5倍;梁的下部纵向受力钢筋尽可能排成一层,当根数较多时,也可排成两层或3层,其中外侧钢筋的根数宜多一些,直径宜大一些。当梁下部纵向钢筋为两层时,纵向钢筋的净距不应小于钢筋最大直径d,也不应小于25mm,如图2-5所示。当梁下部纵向钢筋多于两层时,两层以上纵向钢筋的净距应比下面两层的净距大1倍。上、下层钢筋应对齐布置,以免影响混凝土浇筑质量。
(4)梁内受力钢筋标注方式为:钢筋根数+钢筋级别符号+钢筋直径,如425。
2.箍筋
梁中箍筋应按计算确定,当按计算不需要时,应按规范规定的构造要求配置箍筋。
(1)箍筋的作用。箍筋除用来提高梁的抗剪能力外,同时能固定纵向受力筋和构造钢筋并与其形成钢筋骨架。
(2)箍筋的强度。考虑到高强度的钢筋延性较差,施工时成型困难,所以不宜采用高强度钢筋作箍筋。箍筋一般采用HPB235级钢筋,也可采用HRB335级钢筋。
(3)箍筋的形状和肢数。箍筋的形状有封闭式和开口式两种(图2-7)。矩形截面常采用封闭式箍筋,T形截面当翼缘顶面另有横向钢筋时,可采用开口箍筋。配有受压钢筋的梁,则必须用封闭式箍筋。箍筋的肢数有单肢、双肢及四肢。箍筋一般采用双肢,当梁宽b≥400mm,且一层的纵向受压钢筋超过3根,或梁宽b<400mm,但一层内纵向受压钢筋超过4根时,采用四肢箍。四肢箍一般由两个双肢箍组合而成。
(4)箍筋的最小直径。箍筋的最小直径参考梁截面高度而定:当梁高h>800mm时,箍筋直径不宜小于8mm;当梁高h≤800mm时,箍筋直径不宜小于6mm。当梁内配有计算需要的纵向受压钢筋时,箍筋直径不应小于d/4(d为受压钢筋中的最大直径),并应做成封闭式。为方便箍筋加工成型,最好不用直径大于10mm的箍筋。
(5)箍筋的布置。在梁跨范围内,当按计算需要配置箍筋时,一般可沿梁的全长均匀布置箍筋,也可以在梁两端剪力较大的部位布置得密一些。当按计算不需配置箍筋时,对高度h>300mm的梁,沿全长均匀布置箍筋;对高度h≤300mm的梁,可仅在构件端部各1/4跨度范围内布置;但当在构件中部1/2跨内有集中荷载作用时,箍筋仍应沿着全梁布置。
图2-7 箍筋的形状
(6)箍筋的最大间距。箍筋的最大间距应符合表2-4的规定。
表2-4 梁中箍筋的最大间距 单位:mm
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注 薄腹梁的箍筋间距宜适当减小。
第一根箍筋离开支座或墙边缘的距离应满足50mm≤s≤smax,但通常取s=50mm,此后的间距取s≤smax。
当梁中配有计算需要的受压钢筋时,箍筋的间距在绑扎骨架中不应大于15d,在焊接骨架中不应大于20d(d为受压钢筋中的最小直径),同时在任何情况下均不应大于400mm;当一层内纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时,箍筋间距不应大于10d。
在绑扎纵筋的搭接长度范围内,当钢筋受拉时,其箍筋间距不应大于5d,且不大于100mm;当钢筋受压时,其箍筋间距不应大于10d,且不大于200mm。在此,d为搭接钢筋中的最小直径。
箍筋标注方式为:钢筋级别符号+直径+间距,如10@150。
3.弯起钢筋
弯起钢筋的数量、位置由计算确定,一般由纵向受力钢筋弯起而成(图2-6),当纵向受力钢筋较少不足以弯起时,也可设置单独的弯起钢筋。弯起钢筋的作用是其弯起段用来承受弯矩和剪力产生的主拉应力,弯起后的水平段承受支座处的负弯矩。
图2-8 弯起钢筋的直线锚固段
在采用绑扎骨架的钢筋混凝土梁中,承受剪力的钢筋,宜优先采用箍筋。当需要设置弯起钢筋时,弯起钢筋的弯起角一般为45°,当梁高h≥700mm时也可用60°。当梁宽较大时,为使弯起钢筋在整个宽度范围内受力均匀,宜在同一截面内同时弯起两根钢筋。弯起钢筋的弯折终点外应留有足够长的直线锚固段(图2-8),其长度在受拉区不应小于20d,在受压区不应小于10d。对于光面钢筋,其末端应设置弯钩。位于梁底两侧的纵向钢筋不应弯起。
弯起钢筋应采用图2-9(a)所示吊筋的形式,而不能采用仅在受拉区有较少水平段的浮筋,如图2-9(b)所示,以防止由于弯起钢筋发生较大的滑移使斜裂缝开展过大,甚至导致斜截面受剪承载力的降低。
4.架立钢筋
为了使纵向钢筋和箍筋能绑扎成骨架,在箍筋的四角必须沿梁全长配置纵向钢筋,在没有纵向受力钢筋的区段,则应补设架立钢筋(图2-10)。
图2-9 吊筋及浮筋
当梁跨l<4m时,架立钢筋直径d≥8mm;当梁跨l=4~6m时,架立钢筋直径d≥10mm;当梁跨l>6m时,架立钢筋直径d≥12mm。
5.腰筋及拉筋
当梁的腹板高度hw超过450mm时,在梁的两侧应沿高度设置纵向构造钢筋,称为腰筋,两侧腰筋之间用拉筋连系固定(图2-10)。每侧腰筋的截面面积不应小于腹板截面面积bhw的0.1%(hw为截面的腹板高度,矩形截面取截面的有效高度,工字形截面取截面的有效高度减去翼缘高度,工字形截面取腹板净高度),且其间距不宜大于200mm。拉筋的直径可取与箍筋相同,拉筋的间距常取为箍筋间距的2~3倍,一般为500~700mm。
图2-10 架立钢筋、腰筋及拉筋
1—架立钢筋;2—腰筋;3—拉筋
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