《混凝土结构设计规范》规定和算例

(二)《混凝土结构设计规范》规定和算例

1.受压构件

《混凝土结构设计规范》规定:

8.5.1 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的配筋百分率ρmin不应小于表8.5.1规定的数值。

表8.5.1 纵向受力钢筋的最小配筋百分率ρmin(%)

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注:1.受压构件全部纵向钢筋最小配筋百分率,当采用C60以上强度等级的混凝土时,应按表中规定增加0.10;

3.偏心受拉构件中的受压钢筋,应按受压构件一侧纵向钢筋考虑;

4.受压构件的全部纵向钢筋和一侧纵向钢筋的配筋率以及轴心受拉构件和小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率均应按构件的全截面面积计算;

6.当钢筋沿构件截面周边布置时,“一侧纵向钢筋”系指沿受力方向两个对边中一边布置的纵向钢筋。

【例2.5.1】 偏心受压柱纵向受力钢筋的Amin数值

条件:有一截面尺寸为600mm×600mm的偏心受压柱,h0=560mm,采用C45级混凝土,HRB400级钢筋。计算表明该柱为大偏心。

要求:受拉钢筋As,受压钢筋As′及全部钢筋∑(As+As′)的最小钢筋面积。

答案:根据《混规》表8.5.1,受压构件一侧纵筋,不管受拉、受压ρmin=ρm′in=0.002,并按全截面面积计算,故

As=As′≥0.002bh=0.002×6002=720mm2

全部纵向受力钢筋的最小配筋率为0.55%,故

∑(As+As′)=0.0055bh=0.055×6002=1980mm2

【例2.5.2】 工字形柱的最小钢筋面积

条件:图2.5.4所示一钢筋混凝土工字形柱,大偏心受压,不对称配筋。采用C60级混凝土,HRB400级热轧钢筋。

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图 2.5.4

要求:受拉钢筋As,受压钢筋As′和全部钢筋∑As的最小钢筋面积。

答案:查《混规》表8.5.1得受压构件一侧纵筋,不管受压受拉,ρmin=ρmin=0.002,并按全截面面积计算,故

As′=As=0.002A=0.002×(600×600-2×225×300)=450mm2

查《混规》表8.5.1得全部纵向钢筋的最小配筋百分率ρmin=0.0055

As=0.0055×(600×600-2×225×300)=1238mm2

2.受弯、受拉构件

《混凝土结构设计规范》规定:

8.5.1 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的配筋百分率ρmin不应小于表8.5.1规定的数值。

表8.5.1 纵向受力钢筋的最小配筋百分率ρmin(%)

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3.偏心受拉构件中的受压钢筋,应按受压构件一侧纵向钢筋考虑;

5.受弯构件、大偏心受拉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(br′-bhf′后的截面面积计算;

当受弯构件截面为矩形或T形截面,其最小受拉钢筋面积为

As,min=ρminbh

当受弯构件截面为I形或倒T形时,其最小受拉钢筋面积应考虑受拉区翼缘悬出部分的面积,即

As,min=ρmin[bh+(bf-bhf]

式中 b——腹板的宽度;

bfhf——受拉区翼缘的宽度和高度。

表2.5.1给出了采用不同强度等级混凝土和有屈服点钢筋的受弯构件的最小配筋率。从此表可以看出,在较多情况下,受弯构件的最小配筋率ρmin大于0.2%,即由45ft/fy条件控制。

表2.5.1 受弯构件的最小配筋率ρmin值(%)

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【例2.5.3】 受弯构件的受拉钢筋最小面积

条件:有一I形受弯构件的截面尺寸(mm)为,b=200,h=800,bf′=600,hf′=100,bf=400,hf=150;采用C35级混凝土,HRB335级热轧钢筋。

要求:求受拉钢筋As的最小钢筋面积。

答案:查《混规》,ft=1.57N/mm2fy=300N/mm2。由《混规》表8.5.1,受弯构件一侧的受拉钢筋最小配筋率为ρmin=0.2%和978-7-111-46102-9-Chapter02-70.jpg中的较大值;应按全截面面积扣除受压翼缘面积(bf′-bhf′后的截面面积计算。

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3.次要的受弯构件

《混凝土结构设计规范》规定:

8.5.3 对结构中次要的钢筋混凝土受弯构件,当构造所需截面高度远大于承载的需求时,其纵向受拉钢筋的配筋率可按下列公式计算:

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式中 ρs——构件按全截面计算的纵向受拉钢筋的配筋率;

ρmin——纵向受力钢筋的最小配筋率,按本规范第8.5.1条取用;

hcr——构件截面的临界高度,当小于h/2时取h/2;

h——构件截面的高度;

b——构件的截面宽度;

M——构件的正截面受弯承载力设计值。

4.板类受弯构件

《混凝土结构设计规范》规定:

8.5.1

2.板类受弯构件(不包括悬臂板)的受拉钢筋,当采用强度等级400MPa、500MPa的钢筋时,其最小配筋百分率应允许采用0.15和45ft/fy中的较大值;

表2.5.2给出了在常用混凝土和钢筋范围内板类受弯构件的最小配筋率,从此表可以看出,在较多情况下,板类受弯构件的最小配筋率由0.15%控制。

表2.5.2 板类受弯构件的最小配筋率(%)

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5.卧置于地基上的筏板

《混凝土结构设计规范》规定:

8.5.2 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%。

【例2.5.4】 筏形基础底板受拉钢筋的最小配筋面积

条件:某筏形基础底板,板厚h=1500mm,h0=1445mm,采用C40混凝土,HRB335级纵向受力钢筋,计算表明为构造配筋。

要求:板中受拉钢筋的最小配筋面积。

答案:根据《混规》第8.5.2条,每米宽板带中受拉钢筋的最小配筋面积Asmin=0.15%×1000×1500=2250mm2/m。