钢筋混凝土受弯构件设计研究

王帅

摘要：根据规范要求选择恰当的钢筋混凝土材料和构件尺寸，然后根据规范要求合理配置钢筋。构件设计完成后，首先计算 开裂荷载为25.57kN，判断构件最先发生受弯破坏，最大抗弯承载力为157.1kN。最后验算构件的挠度为14.3mm，裂缝宽度为 0.485mm，符合规范要求，可以作为建筑构件使用。

关键词：钢筋混凝土；配筋率；；挠度；；最大裂缝宽度

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）19-0100-01

1 研究背景及意义

根据钢筋混凝土构件所受荷载复合情况不同，钢筋混凝土构件

的破坏形式可以分为正截面破坏和斜截面破坏。受弯构件是指无轴 力或轴力可以忽略不計，只承受弯矩的构件。

目前，关于钢筋混凝土受弯构件的正截面承载力和受力性能， 已经做过大量试验和理论分析，破坏机理也阐述得比较明确。而受 弯构件斜截面承载力分析，虽然现在各国未达成统一的计算方法， 但在大量试验数据的支撑下，我国《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010的半理论半经验公式也可以满足工程的可靠指标要求。

2 钢筋混凝土受弯构件设计原理

受弯是钢筋混凝土构件的一种基本受力状态，工程中常遇到的

受弯构件是梁和板。在配筋合理的情况下，纯弯构件受拉区混凝土 裂缝出现较早，破坏时受拉区纵筋先发生屈服，然后受压区混凝土 压碎，纯弯构件属于正截面延性破坏构件。

对于钢筋混凝土矩形截面受弯构件，在截面尺寸、混凝土强度、 钢筋等级已经确定的情况下，根据构件所受外弯矩大小的不同，构 件截面配筋可分为单筋和双筋两种情况。

2.1 单筋矩形截面梁的计算

根据《混凝土结构设计规范》GB50010- 2002，在承载能力极限

状态 Mu=M 下，对于单筋梁，要求构件满足两个适用条件：截面的 相对受压区高度 ξ≤ξb ；构件配筋率 ρ ≥ ρmin = max {0.2%， 0.45ft / fy}。

根据截面的内力平衡可得基本方程：

2.2 双筋矩形截面梁的计算

在承载能力极限状态 Mu=M 下，若按照单筋梁计算出现构件截

面的相对受压区高度 ξ>ξb（即 x >ξb h0）时，则构件属于超筋， 应该增大构件截面尺寸，使其满足单筋梁不超筋的要求重新计算， 或者按双筋梁进行设计。对于双筋梁，根据截面的内力平衡可得基 本方程：

3 钢筋混凝土受弯构件设计

混凝土采用 C30，保护层厚度为 20mm，受压区纵筋选用 2 根直

径为18mm的HRB400钢筋，受拉区纵筋选用4根直径为20mm的HRB400 钢筋，箍筋采用直径为8mm 间距为200mm 的HRB400 钢筋。梁跨度为 6m，截面宽度b 为250mm，截面高度h 为600mm。

（1）纵筋配筋率验算

纵筋配筋率大于纵筋最小配筋率，符合规范要求。

（2）箍筋配筋率验算

裂缝宽度处于正常范围，满足要求。

4 结论

通过计算，开裂荷载为25.57kN，配筋符合要求，最终发生受弯 破坏，最大抗弯承载力为 157.1kN，挠度为 14.3mm，最大裂缝宽度为 0.485kN。结果符合规范要求，此构件可以用于相应的工程施工。

参考文献

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