听小女子说“配筋率”
tangqian
tangqian Lv.2
2008年01月03日 12:28:39
只看楼主

在钢筋混凝土构件的设计中,提起“配筋率”,行内人士想必都不陌生,这里我主要说的配筋率是钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的配筋百分率。在设计过程中,最初本人对它的概念比较模糊,并发现工作多年的同行朋友对此理解也有误区,所以在这里整理一下自己的理解,和大家分享。 在《混凝土结构设计规范》中9.5.1注解第3条,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应按构件的全截面面积计算。

在钢筋混凝土构件的设计中,提起“配筋率”,行内人士想必都不陌生,这里我主要说的配筋率是钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的配筋百分率。在设计过程中,最初本人对它的概念比较模糊,并发现工作多年的同行朋友对此理解也有误区,所以在这里整理一下自己的理解,和大家分享。
在《混凝土结构设计规范》中9.5.1注解第3条,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应按构件的全截面面积计算。
这句话我读了几十遍,照字面理解,我们计算配筋率的时候,分母应该取全截面面积,即b·h,但是我看校对人员帮我看图的时候,验算配筋率,用As/(b·h。)。有人说h和h。的差距在实际工程中的意义不大,我看未必,单排配筋时h。=h-35,差距还不算大,而双排或双排以上配筋时h。=h-60,如此说来,我们还真的应该抠一下到底用h还是h。
这个问题纵说纷议,我查阅资料和规范得出如下看法:
《建筑结构设计规范应用图解手册》明确指明受弯构件最小配筋率是按有效高度计算,受压构件按全截面。PKPM对受弯构件也是按有效高度计算的。我同意这个说法的一部分,并且这样理解:对于大偏心或受弯构件在计算配筋时都不考虑受拉区一侧砼抗拉强度,仅考虑有效截面积,所以应该采用As/b*h。来计算,在小偏心或轴压构件不存在砼抗拉情况,应按全截面来计算As/b*h来计算。
照此说来,9.5.1的注解3仿佛没有说清楚h和h。的问题,对于受弯构件,从理论上说,计算最小配筋率也应该用h。,这在规范组编制的《混凝土结构计算算例》中有提及,而且,美国ACI规范也是如此规定的。这和计算最大配筋率等的概念一致,从受力图形上就可以明白,不再赘述。设计和考试的时候,仍应按规范条文规定计算,也就是说,该用H的时候用H。,据说没有改变过来,是因为修订规范时想改,但是担心整本规范安全度提得高了,钢筋用量偏大,部里不同意,于是就降了一些其他指标,但是把最小配筋率又提了点。
说了这么多,我怕把大家说糊涂了,就概括一下:实际工程中:1.当你计算梁的配筋率的时候,验算是否达到最小配筋率,请用b·h来做乘数,验算最大配筋率的时候,分子请用b·h。,这样偏安全。2.计算柱子配筋率时,全用b·h。
上面是根据《混凝土结构设计规范》9.5.1引发的思考,下面我们看《建筑抗震设计规范》第52页6.3.3中第1条:梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%,且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比,一级不应大于0.25,二、三级不应大于0.35。
对这句强规开始重视是有一次同事的图梁端配筋率已经大于2.5%了,被审图中心提出意见,说违反强规。这里控制的是梁端受拉钢筋,而对于梁跨中下部纵向受拉钢筋很多人也按2.5%来控制,这样正确吗?可能是这个2.5%给大家印象太深刻了吧,实际上在规范上对于梁中间段下部纵向受拉钢筋的控制仅限于ξ=x/h。≤ξb,也就是受相对受压区高度限制的。但是梁是有经济配筋率的,控制1%-1.5%比较合适吧。
举个例子,昨天给校对看了份图,有个250X600的梁,上面是2个18,下面是7个25,校对给写了个:超筋!违反强规!根据什么说我超筋呢?我计算:C30混凝土,HRB335级钢筋:由α1fcbx=fyAs-fy’As’算出X=(300X3436-300X509)/(14.3X250)=245.6mm,ξ=X/h。=245.6/540=0.45<0.55,那么照此看来,我并没有超筋,只是梁配筋并不经济。
这是我最近对配筋率的一点个人理解,希望各位同仁给予指点,加以评论。并且感谢丁页和荣立2位结构工程师的帮助。

ougaogong大年初一写:
此贴收到众多人关注,我把我的理解说一下,最大最小配筋率的出发点是不同的,因此也不能拿来做比较。规范是对的,计算最小配筋率应该用h,如果大家注意45ft/fy的含义,那么大家就会明白为什么要那么取,应该怎么样取最小配筋率的计算截面。举个例子,你是否明白:倒T形截面的最小配筋量是要比正T形截面的大的!!!
想通上面的问题,那么就会算,如果你还将计算配筋率用的ho算得的配筋率去根最小配筋率去比,那是错误的。应该倒过来,按最小配筋率需要多少配筋才是正确的!
至于最大配筋率,很多同仁都知道其目的,其公式也常常对的。

[ 本帖最后由 ougaogong 于 2010-2-14 23:27 编辑 ]
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taobiguotbg
2008年01月03日 19:49:41
2楼
听小女子说“配筋率”
觉得楼主总结的不错!
可见是个热心细心的人!
支持!
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ougaogong
2008年01月03日 20:45:40
3楼
总结的好。
我本人认为还是按全截面计算好,人防规范里面也是这样定义的。
这样最小配筋和配筋率是接轨的;打个比方,200x400的梁,配筋3根18,面积762,配筋率为0.953%,若按ho的话,则为1.044%,配筋率相差达9.5%。
但是楼主说的对,按最大配筋率的时候为了也是限制受压区高度,而这个时候跟ho是相关的。所以本人也赞成按ho计算,但若按全截面计算,则最大配筋率的限值和允许受压区高度限值也要跟着改变。我认为现行规范这里说的不清楚。
我想这个也是规范不连贯的地方。希望下次修订的时候能统一这个问题。
你的那个梁如果是简支梁是不超筋的,但它已经不满足抗震允许的最小受压区高度了吧,不能形成塑性铰了。
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yzh-006806
2008年01月04日 16:04:56
4楼
这个问题我也在设计中常常遇到,这个问题是让我很头疼的。由于理论知识的有限,我设计中一般是保守的算法。电算完了计算截面按经验调整相应的钢筋,可能实际工程中确实造成了浪费、超筋,但是和同事多次探讨也没个准确的说法。一问总是吧,一堆理论出来开始还能听明白,后面就犯糊涂了呵呵
哪为高手可以指点迷津呢?下弟在此谢了。。。
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yhuil007
2008年01月06日 19:58:22
5楼
小女子说得很对,我也有同感
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f240873640
2008年01月09日 22:34:02
6楼
呵呵。。。。
知道是高见。。。
但不是很清楚。。。
总之谢谢了
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real-hlc
2008年01月10日 09:02:48
7楼
看了感到自己还有很多要认真学习的地方啊
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lovesky-007
2008年01月10日 10:10:31
8楼
老大:1.《混凝土结构设计规范》9.5.1注3中受压构件应该是指的柱子
梁是受弯构件,所以应该还是h0
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mtv8848
2008年01月10日 15:15:10
9楼
呵呵 不客气
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diu000diu
2008年01月12日 12:51:09
10楼
haha,DIUDIU坚决支持TNGQIAN
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tianyazhilv
2008年05月03日 09:06:04
11楼
《混规》9.5.1注3中:受弯构件、大偏心受拉构件一侧受拉构件的配筋率应按全截面面积扣除受压翼缘面积(bf’-b)*hf’后的截面面积计算。
按此理解,对于矩形截面受弯构件应采用bh计算配筋率,对于T形截面、I形截面及倒L截面应采用b*(h+hf’)来计算配筋率。
同时,此注也指出受压构件以及轴心受拉构件配筋率应按构件的全截面面积计算。
所以问题是 全截面 该如何理解,我个人认为应是bh。

但在8.2.3条钢筋混凝土受弯构件挠度计算中P110第5行中明确定义对钢筋混凝土受弯构件取ρ=As/(bh0)。

如果全截面是我所理解的bh,规范这两处是矛盾的。

查阅了规范条文说明、混凝土构造手册、混凝土设计规范理解与应用均对此没有说明。
其它书籍里有的用bh计算,有的用bh0计算,各不相同。

其实用h还是用h0有时还是比较重要的,尤其是判定是否超筋,用bh0计算超筋时,用bh计算可能不超筋。

顶此贴,请大家共同讨论。
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