一文弄懂 悬挑梁上部筋为什么要在端部向下弯折?

在现浇混凝土结构中，悬臂梁是非常常见的构件，是一端固定另一端自由的静定结构，能够承受位于自由端或其上方的荷载。它广泛应用于住宅楼的阳台、雨棚、各类造型等部位。

在实际工作中，很多施工一线的小伙伴都闹不明白，明明悬臂梁上部纵向钢筋要承受拉应力，可为什么到悬挑梁端部，大部分纵筋却要往下弯折呢？

为彻底弄明白此事，我们先看一下悬挑梁受力简图

图2 悬臂梁集中荷载F作用下弯矩及剪力图

由图1、图2悬臂梁弯矩及剪力图可以看出，悬臂梁固定端弯矩最大，自由端附近弯矩基本为零；当端部有集中荷载时，固定端及自由端的剪力均较大。

所以，从受力上讲，悬臂梁在自由端附近是不必配置与固定端相同面积的上部纵向受拉钢筋的。因此，结构设计中规定在自由端附近可以将部分上部纵筋向下弯折至梁底（如下文图3、图4中所示），作为抗剪钢筋用。

悬臂梁结构设计中的配筋需要考虑以下几个方面：

图3 图集《23G101-11》悬臂梁端配筋构造之一

图4  图集《23G101-11》悬臂梁上下纵筋做法

2） 钢筋锚固和弯折：

图5 悬臂梁上下纵筋锚固及弯折要求

在梁的整个长度上均需布置箍筋，以提供足够的抗剪承载力。在固定端和自由端附近的区域，由于剪力均较大，结构设计中要求沿梁全长箍筋加密配置，以增强其抗剪能力。

4） 构造钢筋：

为了确保施工安全和使用寿命，还需按设计要求布置构造钢筋，特别是在梁的支撑点和集中荷载作用区。如端部集中荷载处应增设附加箍筋、屋面悬臂梁纵筋锚固区应增设U形插筋等。

图6 悬臂梁需增置箍筋的情况

悬臂梁作为静定结构不同与其他框架梁，通过软件计算出的配筋，除了要满足力学分析及规范要求外，通常会人为的将上部纵向受力筋放大1.5~2.0倍，主要是考虑其力学体系中无冗余结构，一旦上部筋失效，结构将发生严重破坏而变成机构。