2A311023 钢筋混凝土梁、板、柱的特点及配筋要求(***)
钢筋混凝土结构是混凝土结构中应用最多,也是应用最广泛的建筑结构形式之一,它具有如下优点。
(1)就地取材:钢筋混凝土的主要材料是砂、石,水泥和钢筋所占比例较小。砂和石一般都可由建筑所在地提供,水泥和钢材的产地在我国分布也较广。
(2)耐久性好:钢筋混凝土结构中,钢筋被混凝土紧紧包裹而不致锈蚀,即使在侵蚀性介质条件下,也可采用特殊工艺制成耐腐蚀的混凝土,从而保证了结构的耐久性。
(3)整体性好:钢筋混凝土结构特别是现浇有很好的整体性,这对于地震区的建筑物有重要意义,另外对抵抗暴风及爆炸和冲击荷载也有较强的能力。
(4)可模性好:新拌和的混凝土是可塑的,可根据工程需要制成各种形状的构件,这给合理选择结构形式及构件断面提供了方便。
(5)耐火性好:混凝土是不良传热体,钢筋又有足够的保护层,火灾发生时钢筋不致很快达到软化温度而造成结构瞬间破坏。
钢筋混凝土结构的缺点在于自重大,抗裂性能差,现浇结构模板用量大、工期长等。
知识拓展
随着科学技术的不断发展,上述缺点可以逐渐克服,具体方法如表2A311023-1所示。
表2A311023-1 钢筋混凝土结构的缺点及解决方法
一、钢筋混凝土梁的受力特点及配筋要求
主要掌握钢筋混凝土梁正、斜截面破坏的主要影响因素,一般以选择题形式考查。
(一)受力特点
在房屋建筑中,受弯构件是指截面上通常有弯矩和剪力作用的构件。梁和板为典型的受弯构件。在破坏荷载作用下,构件可能在弯矩较大处沿着与梁轴线垂直的截面(正截面)发生破坏,也可能在支座附近沿着与梁轴线倾斜的截面(斜截面)发生破坏,具体如表2A311023-2所示。
表2A311023-2 钢筋混凝土梁的受力特点
(二)配筋要求
梁中配制的钢筋一般有以下几种:纵向受力钢筋、箍筋、弯起钢筋、架立钢筋、纵向构造钢筋。具体内容如表2A311023-3所示。
表2A311023-3 钢筋混凝土梁的配筋要求
【例题1·单选题】(2012年真题)下列各选项中,对梁的正截面破坏形式影响最大的是( )。
A.混凝土强度等级 B.截面形式
C.配箍率 D.配筋率
【解析】本题考查的是钢筋混凝土梁、板、柱的特点及配筋要求。梁的正截面破坏形式与配筋率、混凝土强度等级、截面形式等有关有影响最大的配筋率。
【答案】D
【例题2·单选题】(2015年真题)钢筋混凝土的优点不包括( )。
A.抗压性好 B.耐久性好 C.韧性好 D.可塑性好
【解析】本题考查的是钢筋混凝土梁、板、柱的特点及配筋要求。钢筋混凝土的优点:就地取材、耐久性好、整体性好、可模性(可塑性)好、耐火性好。钢筋混凝土的缺点是抗裂性差、脆性大。
【答案】C
二、钢筋混凝土板的受力特点及配筋要求
主要掌握连续梁(板)的受力特点,一般以多选题形式考查。
(一)配筋构造要求
钢筋混凝土板是房屋建筑中典型的受弯构件,按其受弯情况,又可分为单向板与双向板;按支承情况分,还可分为简支板与多跨连续板口。其受力特点如表2A311023-4所示。
表2A311023-4 钢筋混凝土板的受力特点
(二)配筋构造要求
(1)现浇钢筋混凝土板的最小厚度:单向受力屋面板和民用建筑楼板60mm,单向受力工业建筑楼板70mm,双向板80mm,无梁楼板150mm,现浇空心楼盖200mm。
(2)板中受力钢筋的间距,当板厚不大于150mm时,不宜大于200mm;当板厚大于150mm时,不宜大于板厚的1.5倍,且不宜大于250mm。
(3)采用分离式配筋的多跨板,板底钢筋宜全部伸入支座;简支板或连续板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度不应小于钢筋直径的5倍,且宜伸过支座中心线。
(4)接简支边或非受力边设计的现浇混凝土板,当与混凝土梁、墙整体浇筑或嵌固在砌体墙内时,应设置垂直于板边的板面构造钢筋,并符合相关要求。
(5)当按单向板设计时,应在垂直于受力的方向布置分布钢筋,分布钢筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于250mm;当集中荷载较大时,分布钢筋的配筋面积尚应增加,且间距不宜大于200mm。
(6)在温度、收缩应力较大的现浇板区域,应在板的表面双向配置防裂构造钢筋,间距不宜大于200mm。
(三)板的钢筋混凝土保护层
在室内干燥环境,设计使用年限50年的条件下,当混凝土强度等级小于或等于C25耐,钢筋保护层厚度为20mm;当混凝土强度等级大于C25时,钢筋保护层厚度为15mm,且不小于受力钢筋直径d。
【例题3·单选题】(2013年真题)悬挑空调板的受力钢筋应布置在板的( )。
A.上部 B.中部 C.底部 D.端部
【解析】根据悬挑板的受力特点,其承受荷载时,截面中性面以上受拉,中性面以下受压,应将受力钢筋布置在构件受拉一侧。
【答案】A
三、钢筋混凝土柱的受力特点及配筋要求
钢筋混凝土柱是建筑工程中常见的受压构件。对实际工程中的细长受压柱,破坏前将发生纵向弯曲,因此,其承载力比同等条件的短柱低。具体配筋要求如表2A311023-5所示。
表2A311023-5 钢筋混凝土柱的配筋要求