《小配筋率》word版

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1、钢筋混凝土构件最小配筋率文献综述重庆大学土木工程学院04级本科建筑工程曹培摘要：1999年我国部分专家提出了“应大幅度提高我国建筑结构可靠度”的建议，其中证明我国可靠度过低的主要论据之一是我国钢筋混凝土结构构件的纵筋最小配筋率与国外规范相比取值过低。国内部分专家学者对受拉和受压纵筋最小配筋率的功能作了进一步研究，对各国规范有关规定作了较细致的对比分析。本文主要概括介绍有关钢筋混凝土受弯构件受拉纵筋最小配筋率的研究情况。关键词：钢筋混凝土、最小配筋率、受弯构件1.规范的规定1.1《混凝土结构设计规范

2、》GB50010-2002（以下简称《规范》)第9.5.1规定:受弯构件纵向受力钢筋的最小配筋百分率(%)为012和45ft/fy中的较大值,并说明受弯构件一侧受拉钢筋的配筋率应按全截面面积扣除受压翼缘面积(b′f-b)h′f后的截面面积计算(即按矩形截面的全面积计算)。1.2《规范》第9.5.2条规定：对卧置于地基上的混凝土板，板中受拉钢筋的最小配筋率可适当降低，但不应小于0.15%。1.3《规范》第11.3.6规定：框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋百分率(%)抗震等级梁支座梁跨中一级0.004和0

3、.8ft/fy的较大值0.003和0.65ft/fy的较大值二级0.003和0.65ft/fy的较大值0.0025和0.55ft/fy的较大值三、四级0.0025和0.55ft/fy的较大值0.002和0.45ft/fy的较大值2非抗震混凝土梁抗弯性能及受拉纵筋最小配筋率的研究匀质弹性材料梁加载时，其变形规律符合平截面假定（平截面在梁弯屈后仍保持平面），由于材料性能符合虎克定律（应力与应变成正比），受压区和受拉区的应力分布图形都是三角形。此外，梁的挠度与弯矩也将保持线性关系。钢筋混凝土梁是由钢筋和

4、混凝土两种材料所组成，且混凝土是非弹性、非匀质材料，抗拉强度又远小于其抗压强度，因而其受力性能有很大不同。研究钢筋混凝土梁的受弯性能，首先要进行梁加载试验。素混凝土梁用作受弯构件是不能胜任的，因为它的5抗拉强度与抗压强度相比只是很小一部分。所以，这种梁早在受压侧混凝土的强度得到充分利用之前，在很小的荷载作用下受拉一侧即先行破坏。因此，钢筋应布置在受拉侧尽可能靠近最外受拉纤维处，但要符合钢筋的适当防火和防腐蚀的要求。在这样的钢筋混凝土梁中，弯矩引起的拉力主要由钢筋来承受，而混凝土通常只承受相应的压力

5、。当作用在这样的梁上的荷载从零逐渐增加到使梁破坏时，可清楚地区分出几个不同性能的阶段。在低荷载时，只要混凝土的最大拉应力小于抗拉强度，整个混凝土都有效地承受应力，中和轴的一侧受压而另一侧受拉。此外，与其相邻混凝土有相同变形的钢筋也承受拉力。在这一阶段混凝土中的所有应力都不大，且与应变成正比。当荷载进一步增加，很快就达到混凝土的抗拉强度，钢筋混凝土梁拉区混凝土开裂后，全部拉力将由受拉筋负担，受弯钢筋应力σs显著增大。当配筋率过低时，混凝土一开裂σs超过其屈服强度，进入强化阶段甚至直接被拉断。这说明由

6、于配筋率ρ过小，钢筋所能承受的拉力尚不足以负担原来由拉区混凝土所承受的拉力，即钢筋混凝土梁的Mu尚低于同样截面、同样混凝土强度的素混凝土梁的开裂弯矩Mcr。这种梁称为少筋梁，其破坏特征是直接被拉断，或者拉区混凝土突然出现一条很宽的裂缝，荷载迅速下降，尽管开裂后梁仍保留有一定的承载力，但梁已发生严重开裂下垂，这部分承载力实际上是不能利用的。少筋梁属于脆性破坏，既不经济，又不安全，故在建筑结构中不允许采用。为了防止这种严重损害构件工作质量的现象，可以考虑用“有实配受拉钢筋计算出的抗弯能力等于开裂弯矩”

7、作为确定受拉钢筋最小配筋率的基本条件，即：（1）或者可以进一步写成（2）通过简化分析，则可以写成以下形式：（3）取值为0.45，此时，但考虑到依据我国对材料离散性的统计结果，将取为0.5可能更好些。53抗震混凝土梁抗弯性能及受拉纵筋最小配筋率的研究根据抗震基本要求，当框架梁端在负弯矩或正弯矩作用下进入屈服后变形状态之后，都应保持其相应的对负弯矩或正弯矩的基本抗弯能力直到罕遇地震所引起的结构非弹性变形状态，或者说具有罕遇地震所需要的延性；同时，还应能通过其非弹性滞回性能耗散地震输入的能量，减小强震下

8、的结构非弹性反应。但要保证梁端具有上述抗震性能，还有一个必须满足的条件，即上部纵筋和下部纵筋的数量都必须使由实际配筋算得的抗负弯矩能力

9、Mua-

10、和抗正弯矩能力Mua+分别大于相应方向的截面开裂弯矩

11、Mcr-

12、和Mcr+，即应满足

13、Mua-

14、≥

15、Mcr-

16、和M+ua≥Mcr+的基本要求。因为只有这样，当截面首次受到较大的组合负弯矩或组合正弯矩作用时，才能如图1a先开裂，后屈服，并保证形成屈服后符合抗震要求的滞回性能。但是在工程中有可能出于某些原因而选用了过大的梁截面，使常遇地震下的