鋼筋混凝土受彎構(gòu)件最小配筋率選用

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1、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件最小配筋率選用 【摘要】配筋率是保證安全使用影響承載力的主要因素,合理確定鋼筋的最小配筋率,確保建筑物安全并帶來良好的社會及經(jīng)濟效益,本文根據(jù)現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范對結(jié)構(gòu)的最小配筋率分析探討?!  娟P(guān)鍵詞】鋼筋砼結(jié)構(gòu);最小配筋率;受彎構(gòu)件;帶肋鋼筋  【中圖分類號】TU528.0【文獻標(biāo)識碼】B【】1727-5123(2011)01-065-02  Selectionofminimumreinforcementratioofreinforcedconcretebendingpart  【Abstr

2、act】Steelratioofcapacitytoensurethesafeuseofthemainfactorstodeterminereasonableminimumsteelreinforcement  ratio,toensurebuildingsafetyandbringgoodsocialandeconomicbenefits,thepaperdesignofthestructureunderthecurrentminimum  allocationRateofreinforcement. 

3、 【Keyumreinforcementratio;Bendingpart;Ribbedsteelbars    現(xiàn)行的國家規(guī)范“砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范”(GB50010-2002)中把HRB400鋼筋確定為鋼筋砼結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)用筋。其后冶金企業(yè)研制開發(fā)的符合國情標(biāo)準(zhǔn)“鋼筋砼用熱軋帶肋鋼筋”(GB1499-1998)的新型號筋。HRB500鋼筋具有強度高、延性好、耐高低溫、耐疲勞和可加工性能好的優(yōu)點,符合砼結(jié)構(gòu)對建筑用筋性能指標(biāo)的主要內(nèi)容要求。HRB500鋼筋在建筑行業(yè)中己得到廣泛使用,會促進其它相關(guān)建筑材料的發(fā)展提

4、高,因此而帶來可觀的社會及經(jīng)濟效益,促進建筑業(yè)健康有序的發(fā)展具有重要意義?! ′摻铐帕旱闹鹘羁v向筋配筋率是保證安全使用影響承載力的主要因素,配筋率的變化不僅使梁的受彎承載力產(chǎn)生變化,而且會使梁的受力性能和破壞特征發(fā)生質(zhì)的變化。當(dāng)縱向主筋配筋率少到一定值后,梁的受力性能會產(chǎn)生大的變化,同無筋素砼梁沒有什么差別。當(dāng)這種梁一旦在受拉區(qū)的砼出現(xiàn)開裂,裂縫截面的拉力會很快超過屈服強度而進入強化階段,造成整根梁發(fā)生撕裂,甚至使整個鋼筋被拉斷,這種破壞現(xiàn)象沒有明顯的預(yù)兆,屬于脆性破壞。為了防止這種脆斷的產(chǎn)生,鋼筋砼結(jié)構(gòu)

5、設(shè)計規(guī)范明確規(guī)定:鋼筋砼受彎構(gòu)件的縱向受力主筋的配筋率不能低于某一限定值,該值即為受控鋼筋的最小配筋率。HRB500鋼筋作為一種新型的高強鋼筋,已經(jīng)在工程實踐應(yīng)用范圍較廣,必須合理確定其作為受拉鋼筋的最小配筋率。在實踐應(yīng)用中探討對HRB500鋼筋作為受彎構(gòu)件縱向主受拉的最小配筋率作淺要分析?! ?最小配筋率確定的一般原則  鋼筋砼受彎構(gòu)件的最小配筋率是一個比較復(fù)雜的技術(shù)問題。試驗和理論分析均表明,構(gòu)件的最小配筋不僅與受力形態(tài)、表面尺寸及形式、材料強度有關(guān),而且與受荷時間的長短、溫度變化的大小、收縮及徐變的

6、程度有關(guān)。目前世界一些國家對鋼筋砼受彎構(gòu)件的受拉鋼筋最小配筋率的取值方法基本上有兩種:即模型法和經(jīng)驗法。模型法是以截面受拉區(qū)砼開裂后,受拉鋼筋由于配置過少而立即屈服進入強化階段,此時的受拉鋼筋配筋的最小配筋率。經(jīng)驗法是指直接給出最小配筋率的的取值,而沒有受完整的受力模型作為取值準(zhǔn)則,但其中也從不同角度考慮了一些因素對最小鋼筋率取值的影響,所考慮的這些因素的影響規(guī)律與模型方案的趨勢有一定的近似性?! 《鴩鴥?nèi)現(xiàn)行的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》對鋼筋砼受彎構(gòu)件的最小配筋率的確定原則是:截面開裂后,構(gòu)件不會立即失效(裂

7、而不斷),即在最小配筋率的條件下,構(gòu)件的抗彎承載力不低于同截面素混凝土構(gòu)件的開裂彎矩,即:  MEY≤Mu①  現(xiàn)以單筋矩形截面承受純彎矩作用為例探討鋼筋砼受彎構(gòu)件的縱向主受拉鋼筋的最小配筋率問題。首先要計算鋼筋砼梁的開裂彎矩。由于鋼筋砼梁開裂時,鋼筋的應(yīng)力很低,因此計算鋼筋砼梁開裂彎矩時,可以忽略鋼筋的作用,即鋼筋砼梁的開裂彎矩等于素砼的開裂彎矩。根據(jù)文獻對素砼梁的開裂彎矩的推導(dǎo)計算,無筋素砼梁的開裂彎矩為:  MEY=0.256Fftbh2②  試中:ft-為混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值?! 「鶕?jù)鋼筋砼梁

8、的受力進行過程,按照現(xiàn)行砼設(shè)計規(guī)范關(guān)于正截面承載力計算的基本假定“不考慮砼的抗拉強度”,假定鋼筋砼梁達(dá)到極限承載力狀態(tài)時的截面力臂為yho,其中y為內(nèi)力臂長度系數(shù),則鋼筋砼梁的極限彎矩為:  MU=yhooyAS  此時oy=fyAS=pminbhoY=1  MU=hofypminbho③  將式②、式③帶入式①以后,求出:  pmin=0.256ft/fy[h/ho]2④  2國內(nèi)不同時期砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對最小配筋率的規(guī)定  

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