最小配筋率验算

模块三钢筋混凝土受弯构件计算能力训练（课题1-7）习题答案二、计算题1．已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25,fc =mm2，, 钢筋采用HRB335，截面弯矩设计值M=。

环境类别为一类。

求：受拉钢筋截面面积。

解：采用单排布筋将已知数值代入公式及得16510= 两式联立得：x=186mmA=验算 x=186mm<=所以选用325 A=1473mm22．已知一单跨简支板，计算跨度l=，承受均布荷载q k=3KN/m2（不包括板的自重），如图所示；混凝土等级C30，；钢筋等级采用HPB235钢筋，即Ⅰ级钢筋，。

可变荷载分项系数γQ=，永久荷载分项系数γG=，环境类别为一级，钢筋混凝土重度为25KN/m3。

求：板厚及受拉钢筋截面面积As解：取板宽b=1000mm的板条作为计算单元；设板厚为80mm，则板自重g k=25×=m2,跨中处最大弯矩设计值：第2题图1由表知，环境类别为一级，混凝土强度C30时，板的混凝土保护层最小厚度为15mm，故设=20mm，故h0=80-20=60mm ,fc=，ft=，fy=210，=查表知，第2题图2选用φ8@140，As=359mm2（实际配筋与计算配筋相差小于5%），排列见图，垂直于受力钢筋放置φ6@250的分布钢筋。

验算适用条件：⑴⑵3．已知梁的截面尺寸为b×h=250mm×450mm;受拉钢筋为4根直径为16mm的HRB335钢筋，即Ⅱ级钢筋，，As=804mm2；混凝土强度等级为C40，；承受的弯矩M=。

环境类别为一类。

验算此梁截面是否安全。

解：fc=mm2，ft= N/mm2，fy=300 N/mm2。

由表知，环境类别为一类的混凝土保护层最小厚度为25mm，故设a=35mm，h0=450-35=415mm则4．已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C40，，钢筋采用HRB335，即Ⅱ级钢筋，，截面弯矩设计值M=。

配筋率是钢筋混凝土构件中纵向受力钢筋的面积与构件的有效面积之比（轴心受压构件为全截面的面积）。

ρ=As/bho，其中，ρ为配筋率；As为受拉区纵向钢筋的截面面积；b为矩形截面的宽度；ho为截面的有效高度。

配筋率是反映配筋数量的一个参数。

最小配筋率是指，当梁的配筋率ρ很小，梁拉区开裂后，钢筋应力趋近于屈服强度，这时的配筋率称为最小配筋率ρmin。

是根据Mu=Mcy时确定最小配筋率。

控制最小配筋率是防止构件发生少筋破坏，少筋破坏是脆性破坏，设计时应当避免。

配筋率是影响构件受力特征的一个参数，控制配筋率可以控制结构构件的破坏形态，不发生超筋破坏和少筋破坏，配筋率又是反映经济效果的主要指标。

控制最小配筋率是防止构件发生少筋破坏，少筋破坏是脆性破坏，设计时应当避免。

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。

例题4-1 已知一根钢筋混凝土简支梁，计算跨度l=6.0m，承受均布活荷载标准值14kN/m（不包括梁自重），试确定梁的截面尺寸和配筋。

【解】:1．选择材料本例受拉钢筋选用Ⅱ级钢筋，混凝土强度等级选用C20。

查附表1和附表3得f cm=11N/mm2,f y=310N/mm2。

2．假定截面尺寸按构件的高跨比估计h=(1/10～1/16)l=(1/10～1/16)×6000=600～375mm取h=500mmb=(1/2～1/3)h=(1/2～1/3)×500=250～166.7mm取b=200mm3．力计算取自重和活荷载的荷载分项系数为1.2和1.4，混凝土标准容重为25kN/m3，则作用在梁上的总均布荷载为q=1.4×14+1.2×0.2×0.5×25=22.6kN/m梁跨中最大弯矩设计值M=ql2/8=1/8×22.6×6.0×6.0=101.7kN·m4．配筋计算初步估计为单排钢筋h0=h-a S=500-35=465mm由基本公式，可得f cm bx=f y A s11×200×x=310×A s M=f cm bx(h0-x/2)101.7×106=11×200×x( 465-x/2)解出x=113.2mm A s=803.3mm2选用4Φ16（A s=804mm2）钢筋净间距=[200-2×25-4×16]/3=28.7mm>25mm5．验算适用条件a）x=113.2mm<ξbh0=0.544×465=253mmb）ρ=804/(200×465)=0.86%>ρmin=0.15%满足适用条件。

例题4-2 已知一钢筋混凝土简支截面梁的截面尺寸b=250mm，h=550mm，混凝土强度等级为C25，钢筋为Ⅱ级钢，截面配有4Φ16（As=804mm2）钢筋，求此梁所承受的最大弯矩设计值M。

第三章习题3-1 某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值 N=14X 104N,楼层高H=5.4m,计算长度l o =1.25H ，混凝土强度等级为 C20, HRB4O0级钢筋。

试求柱截面尺寸及纵筋面积。

3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为 250 mmx 250 mm,柱高4.0m ，计算高度l o =O.7H=2.8m ，配筋为4叟16 (As ' =804 m )。

C30混凝土，HRB400级钢筋，承受轴向力设 计值N=950KN 试问柱截面是否安全？3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱， 直径为d=500 m,柱高5.0m ,计算高度10=0.7H=3.5m ,配HRB4002钢筋10①16(As ' =2010 m ) , C30混凝土，螺旋箍筋采用 R235,直径为12 m,螺距为s=50 m 。

试确定此柱的承载力。

3- 4 编写轴心受拉与轴心受压构件截面承载力计算程序。

第四章习题4- 1 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b X h=250 mx 500 mm,混凝土强度等级 C25, HRB335钢筋，弯矩设计值 M=125KN m 试计算受拉钢筋截面面积，并绘配筋图。

4-2 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸 b X h=200 mx 500 m,弯矩设计值 M=120 KN- m 混凝 土强度等级C25o 试计算下列三种情况纵向受力钢筋截面面积As ： (1)当选用HPB235钢筋时；(2)改用HRB335钢筋时；(3) M=180KN m 时。

最后，对三种结果进行对比分析。

解：①当HRB235钢筋按一排布置： h °=h-35=500-35=465mm.查表可知:对于混凝土强度等级 C25可得f c =11.9N/mm.f y =210N/mm.b=0.614, -：：1=1.0.对于：，=亠=10 —:[fcbh 。

1.0 二• m=I- 1 -2" = 1 一 1 一2 0.2332 =0.2695 ：： b =0.614.A = bh 0卩二10n ：9匚：貯「二：二：mmf y 2102A :min bh =0.2 % m =「：-：-mm选用 6：：」18(A s =1527mm 钢筋. ②当HRB335钢筋时， 选假定受力钢筋按一排布置 h °=h-35=500-35=465mm.查表可知：对于 HRB335钢筋.f y =300N/mr r i ；b =0.550.: 1=1.0.M1.0 勺 06:s=2 =-:-fcbh0 1.0 二 m —=I-汨-2 ： s =0.2695 ：： b =0.550.=0.2332.对于 =0.2332.10 11.9A= ；bh0^=0.2695 ' O'=994.18mmf y 3002A：minbh =0.2= "mm选用5：G 16(A s =1005m 怡 钢筋.③当M=180kN 时,选假定受力钢筋按一排布置 .查表得 f c =11.9N/mm2,f y =210N/mm2,；b =0.614,爲 1=1.0.M对于:S=2 ：180H06=2 =0.3498.1.0 . . •工=1 一 . 1「2 : s=1-J - 2 0.3498 =0.452 ：：： b =0.614.f cA= ；bh 0=0.452f y_ 2A 、'min bh =0.2 % m 7 =]二二 mm选用 8：G 20 钢筋（A s=2513mrf ）.由上述①③②可知：⑴由其它条件不变，仅改变受拉钢筋等级，则受拉钢筋强度高时，钢筋面 积小,否则,钢筋面积大；⑵其它条件不变，荷载太小，钢筋面积大，否则,钢筋面积小.4-3 某大楼中间走廊单跨简支板（图 4-50 ），计算跨度1=2.18没，承受均布荷载设计值 g+q=6KN •怦（包括自重），混凝土强度等级 C20, HRB235钢筋。