因此必须对构件进行抗弯和抗剪强度计算，即进
行承载能力极限状态设计计算。

另外，受弯构件一般还需要按正常使用极限状态
的要求进行变形和裂缝宽度验算。

同时除了计算外，还须采取一些构造措施，来保
证构件具有足够的强度和刚度，并使构件具有必
要的耐久性。

受弯构件横截面采用矩形时，按照配置纵向受力
钢筋的不同位置，可分为单筋矩形截面和双筋矩
学习本部分需要注意的问题
混凝土结构通常按内容的性质可分为“混凝土结构 设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截
面计算和构造等基本理论，属于专业基础课内容。 后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房
屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。
通过本部分的学习，并通过课程设计，使学生初步 具有运用这些理论知识正确进行混凝土结构设计和解决 实际技术问题的能力。
形截面两种。

只在截面受拉区配置纵向受力钢筋的矩形截面，
称为单筋矩形截面（并不表示受压区不配置钢筋，
只是不配置受力钢筋）；

在截面的受拉和受压区均布置纵向受力钢筋的矩
形截面，称为双筋矩形截面。

由于钢筋混凝土受弯构件由两种材料组成，混凝
土本身为非弹性、非均质的，抗拉强度远低于抗
压强度，因而其受力性能于匀质、弹性材料相比
•
1 1 b ( )h 2 2.5 现浇板宽度较大，一般取 1000mm 计算
• 注：上述要求并非严格规定，宜根据具体情况灵活掌握。
b、梁中钢筋的类别：
梁中一般布置四种钢筋：

纵向受力钢筋
箍筋

弯起筋
架立钢筋
纵向受力钢筋： 布置于梁的受拉区承受由弯矩作用而产生的 拉力。

有时在梁的受压区也配置纵向受力钢筋与混 凝土共同承受压力。
露天环境，与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环
境，严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的
水或土壤直接接触的环境 二类b：干湿交替的环境，水位频繁变动环境， 严寒和寒冷地区的露天环境，与无侵蚀性的水或 土壤直接接触的环境
环境类别
三a类： 受除冰盐影响环境；严寒和寒冷地区水
位变动的环境；海风环境
三b类：盐渍土环境，受除冰盐作用环境，海岸
结论三：
•在适筋和少筋破坏之间也存在一种“界限”破坏。 其破坏特征是屈服弯矩和开裂弯矩相等，是区分适筋 破坏和少筋破坏的定量指标。
3.2.4
适筋梁受力的三个阶段：
（1） 第一阶段（整体（弹性）工作阶段）

在此阶段，荷载很小，截面上的内力也较小，材
料都处于弹性阶段，应力于应变符合虎克定律。
属于第Ⅰ阶段。
环境
四类：海水环境
五类：受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境
梁
净距30mm 钢筋直径1.5d h c25mm d
c
c
h h0=h-as c
h0=h-as
净距25mm 钢筋直径d
b
净距25mm 钢筋直径d
b
• 在梁截面选择配筋计算时，截面有效高度：
• ho=h-as(40mm,一排钢筋) ho=h-as(65mm,两排钢筋) 基础的保护 层厚度不小 于40mm，无 垫层时不小 于70mm
c
c c
c
(Mu) MIII
(c=cu)
c
MI
Mcr
MII
My
sAs t <f t t=ft(t =tu)
sAs s<y
sAs
s=
y
fyAs
fyAs
s>y
适筋破坏
（2）当配筋很多时----超筋梁的破坏过程 破坏始自压区砼的压碎
max
在受压区的边缘纤维应变到达砼受弯极限压应变时，
受压钢筋可兼作架立筋（双筋截
面） 架立筋的直径与梁的跨度有关。

受弯构件腹板高大于450mm时，
在梁的两侧沿高度设纵向构造钢 筋（腰筋）。
梁的跨度 （m） L<4m 4<L< 6 L>6
架立钢筋直径 （mm） 不小于6mm 不小于8mm 不小于10mm
c 、纵向受力钢筋
• 梁中纵向受力钢筋宜采 用HRB400级和HRB500级， 常用直径为12mm、14mm、 16mm、18mm、20mm、 22mm和25mm。 • 为了便于浇注混凝土以 保证钢筋周围混凝土的 密实性,梁的纵筋间距 应满足左图所示要求. • 若钢筋必须排成两排, 上下两排钢筋应当对齐.
C、板的砼保护厚度 见前保护层表格
d、板的分布钢筋
分布钢筋宜采用HRB400
级和HRB335级钢筋，常
用直径是6mm和8mm。

垂直于板的受力钢筋方向上布置的构造钢筋称为分布钢筋。 设置在受力钢筋的内侧。

作用：
将板面上的荷载较均匀传递给受力钢筋； 在施工中可固定受力钢筋的位置； 抵抗温度和收缩应力。
3 混凝土梁正截面受弯承载力
• 3.1 梁类构件的一般构造要求
• 3.2 正截面破坏的3种形式及受力的3个阶段
• 3.3 正截面承载力计算（重点）
• 单筋矩形截面
• 双筋矩形截面
• T形截面梁
3.1 截面构造要求
（1）梁截面的构造要求： a、梁截面形状、尺寸 b、梁中钢筋的类别 c、纵向受力钢筋
3.2.3 试验结果
（1）当配筋适中时----适筋梁的破坏过程 min max
破坏自受拉区钢筋的屈服
在钢筋应力到达屈强之初，受压区边缘纤维应变尚 小于受弯时砼极限压应变。 在梁完全破坏之前，由于钢筋经历较大的塑性变形， 随之引起裂缝急剧开展和梁挠度的激增，有明显的破坏
预兆。习惯上常把这种梁的破坏称为“延性破坏”。
混凝土规范9.2.1
d、混凝土保护层厚度
混凝土规范8.2.1
• 为了保证钢筋不被锈蚀,同时保证钢筋与混凝土的紧密粘结, 梁内钢筋的两侧和近边都应该设有保护层。
• 1、构件中受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋直径；
• 2、设计使用年限50年的结构，最外层钢筋的保护层厚度按下 表；设计使用年限100年的混凝土结构，最外层钢筋的保护层
梁高：200mm-800mm，模数为50mm；以上模数为
100mm。
• 从刚度条件考虑：构件截面高度可根据高跨比（h/l）
来估计： 如主梁的高跨比为（1/8-1/12）；次梁为（1/15-1/20） 独立梁不小于1/15（简支）和1/20（连续）。 梁宽度：
• 矩形截面梁：
T形截面梁：
1 1 b( )h 2.5 4
d、梁保护层厚度
e、纵向构造钢筋 （2）板截面的构造要求：
a、板的厚度
b、板的受力钢筋 C、板的砼保护厚度 d、板的分布钢筋
（1）梁截面的构造要求：
a 、梁截面形状、尺寸
(a)单筋矩形梁；(b)双筋矩形梁；(c)T形梁；(d)I形梁； (e)槽形板；(f)空心板；(g)环形截面梁
梁的截面尺寸应满足：
1、满足强度条件 2、满足刚度要求 3、施工上的方便 现浇钢筋混凝土梁、板常用的混凝土
强度等级是C25、C30，一般不超过
C40。
梁高度：
为了统一模板尺寸便于施工，现浇钢筋混凝土构 件宜采用下列尺寸：
梁宽：100mm、120mm、150mm、180mm、200mm、
220mm、250mm和300mm，以上按50mm模数递增。
（3）第三阶段（破坏阶段）: 钢筋进入屈服，应力不变，塑性变形继续增大； 裂缝不断增大，截面中和轴上移； 受压区混凝土应变迅速增长，受压区砼塑性特征表现更为 丰满。 此时达到第Ⅲ阶段。此应力状态为承载能力极限状态的计 算依据。
厚度不应小于下表值的1.4倍。
环境类别 一 二 三 a b a b 纵向受力钢筋的板、墙、壳 15 20 25 30 40 梁、柱 20 25 35 40 50
混凝土等级不大于C25时，表中保护层厚度应增加5mm。
环境类别
一类： 室内正常环境、无侵蚀性静水浸没环境
二类a：室内潮湿环境：非严寒和非寒冷地区的
sAs s<y
sAs
s <y
sAs
超筋破坏
（3）当配筋很少时----少筋梁的破坏过程
min
少筋梁一旦开裂，受拉钢筋立即达到屈服强度， 有时可迅速经历整个流 幅而进入强化阶段工作，在 个别情况下钢筋甚至可被折断。
少筋梁是不经济、不安全的，在建筑结构中不允许
采用。
c
Mcr= My
箍筋：
保证斜截面强度 固定纵向受力钢筋的位置
弯起钢筋：
一般可将纵向受力钢筋弯起而形成 有时也专门设面的需要。
纵向构造钢筋（架立钢筋）
固定作用：固定箍筋并与受力钢 筋连成钢筋骨架。 架立筋布置于梁的受压区，承受 由于混凝土收缩及温度变化所产 生的拉力。 如在受压区有受压纵向钢筋时，
荷载分配梁 P 外加荷载 数据采集系统
试验梁
应变计
h0
h
位移计 L/3 L L/3 b As
As bh0
3.2.2
（1） 两点加荷；
试验布置：
（2） 在“纯弯段”内，沿梁高两侧布置测点； （3） 浇注砼时，在梁跨中附近的钢筋表面处预
留孔洞以备贴片；
（4） 跨中和支座上分别安装百（千）分表； （5） 试验中逐渐加荷。

裂缝处混凝土退出受拉，中和轴位置上升；
拉力主要由钢筋承受，且突然增大 受压区混凝土发生塑性变形，压应力图形呈曲线。 此时达到第Ⅱ阶段。（此应力状态为正常使用极限状态 裂缝宽度和挠度验算依据）。
荷载继续增大后，裂缝继续开展，受拉钢筋和 受压混凝土应力不断增大。当荷载达到一定值 时，受拉钢筋屈服。此时达到第Ⅱa阶段。