混凝土受弯构件受拉钢筋最小配筋率.pdf

第 2 8卷第 1期 2 0 1 1年 3月 建筑科 学与工程 学报 J o u r n a l o f Ar c h i t e c t u r e a n d C i v i l E n g i n e e r i n g Vo1 2 8 No 1 M a r 2 01 1 文章 编 号 ： 1 6 7 3 2 0 4 9 ( 2 0 1 1 ) 0 1 0 0 0 6 0 5 混凝土受弯构件受拉钢筋最小配筋率 屈 文 俊 ， 方 瑾 ， 周 国全 ( 同济大学 土木工程学院 ， 上海2 0 0 0 9 2 ) 摘 要 ： 简述 了中国不 同时期 的混凝 土设计规 范对非抗 震情 况和抗 震 情 况下 受拉钢 筋 最小 配筋 率的 取值 及确 定原 则 ， 同时对 比分析 了各 国混凝 土设 计规 范中 2种 情 况下混 凝 土受 弯构件 受拉 钢筋 最 小配筋率的规定及 确定方 法 ； 通过 实例 对各 国规 范的最 小配筋率取值 进行 了比较 ， 建议 了最 小配筋 率的确定原则。结果表明： 各国规范多以“ 截面开裂后 ， 构件不致立即失效” 为确定最小配筋率的原 则 ， 但对 非抗 震构件所取 的最 小配筋率相 差较 大 ， 对抗 震 区最小配 筋率的取值 ， 除 中国规 范偏低外 ， 其他 国家规 范大体相 当。 关键 词 ： 钢 筋混凝土 ； 受弯构件 ； 受拉钢 筋 ； 最小配筋率 ； 抗震框 架梁 中图分类号 ： TU3 5 2 1 文 献标志码 ： A M i ni mu m Re i n f o r e e me nt Ra t i o o f Te n s i l e Re i nf o r c e me nt f o r Co n c r e t e Fl e x u r a l M e mb e r s QU We n _ j u n，FANG ( S c h o o l o f Ci v i l En g i n e e r i n g，To n g j i J i n，ZHOU Gu o q u a n Uni v e r s i t y，Sha ngh a i 20 0 09 2，Ch i na ) Ab s t r a c t ： Aut ho r s s i mpl y a n a l y z e d t h e m i ni mu m r e i n f or c e me nt r a t i o a n d i t s d e t e r mi n a t i o n p r i n c i p l e s un de r t he n o n - s e i s mi c r e s i s t a nc e a n d s e i s mi c r e s i s t a n c e s i t u a t i o ns ，wh i c h we r e r e f e r r e d t o t he Ch i n e s e c o n c r e t e d e s i gn c o d e s i n di f f e r e n t p e r i o d s M e a nwhi l e， t he va l ue s a nd d e t e r mi n a t i o ns of t he mi n i mu m r e i n f o r c e me n t r a t i o o f t e n s i l e r e i nf o r c e me nt f o r c o nc r e t e f l e xu r a l m e mbe r s u nd e r t wo c i r c u m s t a nc e s we r e c o m p a r a t i v e a na l y z e d Li mi t i n g va l u e s o f t he mi n i mum r e i n f o r c e me nt r a t i o s i n di f f e r e n t c o d e s we r e c o mpa r e d t h r ou g h a n e x a mp l e，a nd t he me t ho d t O d e t e r mi ne t he m i n i mu m r e i nf or c e m e nt r a t i os wa s s u g ge s t e d Th e r e s u l t s s h o w t h a t t he c on c r e t e d e s i g n c o d e s of d i f f e r e nt c ou n t r i e s d e s c r i b e d “t he me mb e r i s n o t f a i l ur e i mme d i a t e l y a f t e r c r a c k i n g ”a s t h e p r i n c i p l e t O d e t e r mi n e t h e mi n i mu m r e i n f o r c e me n t r a t i o Th e r e i s a b i g d i f f e r e n c e o n t he mi n i mum r e i nf o r c e m e n t r a t i o f o r n o n s e i s mi c r e s i s t a nc e me mb e r i n e a c h c o de ， b ut f o r s e i s m i c - r e s i s t a n c e a r e a， t he r e i n f o r c e me n t r a t i o i s q ui t e s i mi l a r i n e a c h c o d e， e x c e p t t h a t t h e r e i n f o r c e me n t r a t i o i n Chi ne s e c o de i S l o we r t h a n t he o t he r s Ke y wo r ds ：r e i nf or c e d c on c r e t e ；f l e x ur a l me m b e r ；t e ns i l e r e i nf o r c e m e nt ；mi n i mu m r e i nf or c e m e nt r a t i o；s e i s mi e f r a me b e a m 0 引 言 钢筋混凝 土受弯构件 的最小配筋 率取值是 一个 比较 复杂 的问题 。 目前 世界各 国钢筋混 凝土受弯构 件受拉钢筋最小配筋率的取值方法基本上有 2种 ： 模型法 和经验法 。模型法 是指截 面受拉 区混凝 土开 收稿 日期 ： 2 0 1 0 1 2 2 8 基金项目： 国家 自然科学基金项 目( 5 0 6 7 8 1 2 7 ) 作者简介 ： 屈文俊( 1 9 5 8 一 ) ， 男， 河南辉县人 ， 教授 ， 博士研究生导师 ， 工学博士， E ma i l ： q u we n j u n o n l i n e s h c n 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1期 屈 文俊 ， 等 ： 混凝 土 受弯构件 受拉钢 筋 最小 配筋率 7 裂 后 ， 受 拉钢 筋 由于 配 置过 少 而 立 即 屈服 进 入 强 化 阶段 ， 此 时 的受拉钢 筋 配筋率 即是 最小 配筋率 ； 经 验 法 是指直 接 给出最 小 配 筋率 的取 值 ， 而 没 有完 整 的 受力 模型作 为取 值 准 则 ， 但从 不 同角 度 考虑 了一 些 因素对最小 配 筋率 取 值 的影 响 。对 于抗 震 区 ， 各 国 规 范又给 出 了相 应 的 最小 配 筋 率 ， 其 基 本思 想 与 目 前多 数 国家 采用 的确定 非抗 震构 件受 拉钢筋 最小 配 筋率 的准则 是类 似 的 ， 区别在 于 为 了使抗 震 构 件 具 备必要 的延 性 ， 该取 值 比非 抗震 情 况 偏 严 。尽 管 思 路 是 清楚 的 ， 但各 国规 范给 出 的值 相差 较大 ， 最小 配 筋率是否应该 考虑裂缝 限值 对其取值 的影 响值得 讨 论 。 1 中国规 范 1 1规范 的变 更 中国混凝 土结 构设 计 的最小 配筋率 建议值 基本 沿用前 苏联 2 0世纪 五六 十年 代 的规 定 _ 1 。 在 2 0世纪 6 0年 代后 期 颁 布 的 钢筋 混 凝 土结 构设 计 规 范 ( B J G 2 l 6 6 ) 就 照 搬 前 苏 联 规 范 HNTY 1 2 3 5 5 ， 其 中规 定 的受拉 钢 筋截 面面 积 与混 凝 土计算 截面 面积 比的最 小 百 分 率 ： 当混凝 土标 号 为 1 O O 1 5 0、 2 0 0和 3 0 0 4 0 0时 ， CT 0和 CT 3号 钢 分别为 1 0 、 1 5 和 2 0 ； C T 5和 2 5 P C号 钢制 造 的热轧 变形 钢筋分 别为 1 O 、 1 0 和 1 5 。 1 9 7 4年 颁 布 的 钢 筋 混 凝 土 结 构 设 计 规 范 ( T J 1 O 7 4 ) 则参 照前 苏联 预应力 混凝 土结 构设 计 规 范 ( CH 1 0 5 7 ) ， 规 定 的 受 弯 构 件 最小 配 筋 率 ： 当混凝土 标号 为 2 0 0及 以下 时为 1 0 ； 当混凝 土 标 号 为 2 5 0 4 0 0时为 1 5 。 在 混 凝 土结构 设计 规 范 ( G B J 1 O 一8 9 ) 中， 限 于 当时 的经济 条件 ， 最小配 筋率 没有普 遍提 高 ， 规 定 的受弯构 件最小 配 筋率 ： 当混 凝 土 强 度等 级 不 大 于 C 3 5时 为 1 5 ； 当混凝 土 强度 等 级 为 C 4 O C 6 O时 为 2 O 。 现行 混 凝 土 结 构 设 计 规 范 ( G B 5 O 0 1 O 一 2 0 0 2 ) 中钢筋混 凝 土 构件 最 小 配 筋率 建 议 值 的理 论基 础是依 据混凝 土 开裂时 钢筋混 凝 土构件 不立 即 失效 ( 裂而 不断 ) 的原 则 ， 并 按 照 一定 的可 靠 度保 证 加之工 程经 验 ， 最 终 建 议 了最 小 配 筋 率 。综 合考 虑 中国工程实 践经验 和经 济 等 多方 面影 响 因 素 ， 规 定 钢筋混 凝土结 构受 弯 构 件及 偏 心 受 拉 、 轴 心 受拉 构 件一侧 的受拉 钢筋 的最小 配 筋率 不 应小 于 0 2 和 0 4 5 J 、 f ( _ 厂 为混凝 土轴心 抗 拉强 度 设计 值 ； f 为 钢筋抗 拉强 度设计 值 ) 的较大 值 ， 并 注 明轴 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 ； 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 ( 6 r 6 ) h r ( 为 受 压 区翼 缘 宽 度 ； b为腹 板 宽 度 ； h 为受压 区翼 缘 高 度 ) 后 的截 面 面积 计 算 。最 小 配筋率 0 2 是延续 混凝 土结 构设计 规范 ( G B J 1 o 8 9 ) 的取值 ， 带有 经验 性 ， 最 小 配筋 率0 4 5 f 则 是基 于 以下 模型 进行推 证 的。 确定 受弯 构件最 小配 筋率 的基本 方法是 使混凝 土截面的开裂弯矩 Mo 等于截面的极限弯矩 M ， 按 单筋 矩形 截面考 虑 ， 根据文 献E s 3 可得 z 一 ( 1 十 ) ( 1 十 ) h h Mc 一0 2 9 2 ( 1 +2 5 a A ) f b h 式 中 ： a 一2 a ； 2 C 为换 算 截面 受压 区高 度 ； a 为 钢筋 弹性模 量与 混凝 土弹性 模量 的 比值 ； A 为受 拉 区纵 向非 预应 力 钢筋 的截 面 面积 ； b为截 面 宽度 ； h 为截 面高度 。 根 据 现 行 G B 5 0 0 1 O 一 2 O 0 2规 范 可 知 ， M 一 厂 A ( 矗 。 一 2 ) ， 令 Mo 一Mu ， 即 0 2 9 2 ( 1 +2 5 a A ) f t b h 一f A ( 。 一 2 ) ( 1 ) 式 中 ： h 。 为截 面有效 高度 ； 3 2 为混凝 土受压 区高 度 。 由 于 配 筋 率 很 小 ， 取 a 0 0 2 7 。令 A。 一 p 6 ， 二 二 = 2 t 。 一0 5 h0 80 4 h， h o 一 0 9 3 5 h， 整 理 得纵 向受力 钢筋 的最小 配筋率 - 0 4 2 4 y & t 。 Y 规 范规定 的最小 配筋 率是在 构件 正截 面的抗弯 能力不 应小 于该 截 面开 裂 弯 矩 的条 件 下 推 导 出来 的 ， 也就 是说 ， 它 只是 从 强度 方 面 的要 求 考 虑 ， 而没 有 考虑使 用功 能及 其 他方 面 的要求 ， 即该 建 议值 没 有 考虑 最小配 筋率 与裂缝 宽度 限值协 调 的问题 。 修订 规范 时从受 力机 理角度 进一 步探讨 了纵 向 钢筋 最小 配筋率 的取值 ， 对 比分 析 了 国外 规 范 的相 应规 定 。在 确定 继续保 持最 小配筋 率取值 从非抗 震 到抗 震且 随抗震 等 级逐 步 提 高 的前 提 下 ， 对非 抗 震 结构 中受 弯 、 偏 心受 拉 和轴 t2 , 受 拉构 件 的受拉 纵 向 钢筋最 小 配筋率 改用特 征值 表达式 与下 限值相结 合 的取值 方案 ， 使其 取值水 准适 度提 高 ； 通过 对抗震 框 架梁受 拉纵 向钢 筋最 小 配 筋 率增 加 特 征值 表 达式 ， 适 度提 高 了其 在混凝 土 强度等级 偏 高情况 下的取值 和非抗 震受压 构件 与抗 震框架 柱纵 向钢筋 最小配 筋 率 的取 值 ； 新 增 了基 础底 板最小 配筋 率的取 值规定 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 8 建筑科 学与工程 学报 2 0 1 1韭 1 2抗震 区钢 筋混凝 土梁最小 配筋率 的取 值 以抗震 框架梁 为例分析 中 国规 范对受弯 构件受 拉钢筋 最小配筋率 的取值 ， 修 订前 混 凝土结 构设计 规范 ( GB J 1 0 8 9 ) 规 定 的抗 震 框架 梁受 拉 钢筋 最 小配筋率取 值如表 1所示 。 表 1 GB J 1 O 一 8 9规 范 抗震 框 架 梁 受拉 钢 筋 最 小 配筋 率取 值 Ta b 1 Li m i t i ng Val u e s o f M i ni m u m Re i n f o r c e m e n t Ra t i o s o f T e n s i l e Re i n f o r c e me n t f o r S e i s mi c F r a me Be a ms i n GB J 1 0 8 9 抗震 等级 梁支座最小 配筋率 梁跨 中最小配筋率 一 级 O 4 0 O 3 0 二级 0 3 0 0 2 5 三 、 四级 0 2 5 0 2 0 中国现行规范 和非抗震 设计时一样 引入 了与混 凝土抗拉强度设计值和钢筋抗拉强度设计值相关的 特征值参数 ， ， ， 并在保持原规范的取值作为定 值 下限 的前 提下 ， 按 纵 向受 拉 钢筋 在梁 中的不 同位 置 和不 同抗震 等级 ， 给 出 了相对 于 非抗 震设 计 留有 不 同富裕度 的纵 向受拉 钢筋 最 小 配筋率 的取值 ， 如 表 2所示 。 表 2 G B 5 0 0 1 0 -2 0 0 2规范抗震框架梁 受拉钢筋最小配筋率取值 Ta b 2 Li mi t i n g Va l u e s o f M i n i mum Re i nf o r c e me n t Rat i os o f Te n s i l e Re i n f o r c e m e nt f o r S e i s m i c Fr a me Be a ms i n GB 5 O0 1 0 2 O O2 抗震等级 梁支座最小配筋率 梁跨中最小配筋率 0 4 0 和 0 8 0 f y 0 3 0 昶 0 6 5 f lf 一 级 的较大值 的较大值 0 3 0 莉 0 6 5 f t lf Y 0 2 5 和 0 5 5 f f 二 级 的较大值 的较大值 0 2 5 和 0 5 5 ， v 0 2 0 和 0 4 5 f 三 、 四 级 的较大值 的较大值 由此 可见 ， 在 抗震框架梁 中， 不 论是上部 纵筋还 是下部纵 筋 ， 其最 小 配筋 率一 般都 应 按 高于 非抗 震 情况下梁类 构件受 拉 钢筋 的 最小 配筋 率 取值 ， 抗 震 等级 越高 ， 最 小配 筋 率越 大 。而提 高 梁端 下部 纵 筋 的数量有助 于改善梁端 塑性铰 区在负弯 矩作用下 的 延 性性 能 ， 所 以 GB 5 0 0 1 0 -2 0 0 2规 范 根 据 中国 试 验结果和设计 经验并参 考 国外规 范对梁 端下部钢 筋 的最 小配置 比例也有规 定 。 2 国外 规范 2 1美 国规 范 美 国规范对 非抗震情 况和抗震情 况取用相 同 的 最小 配筋率 。 根 据美 国 目前普遍 采用 的美国混凝 土协会规 范 AC I 3 1 8 0 5 E 规定 ， 在 分析 结 果要 求 配 置受 拉 钢筋 的每个受 弯构件 截面 中 ， 一般最小 配筋 面积 A m j 按 下式计算 一 ( 2 ) 式中： 为混凝土抗压强度设计值 ； b 为腹板宽度 ； 为从受 压边 缘 到钢 筋截 面形 心 之 间的距 离 ， 即截 面有 效高度 。 对于翼 缘 受拉 的静 定 构件 ， 最 小配 筋面 积也 采 用式 ( 2 ) 计算 ， 只是 其 中 的 b 应 由 2 6 或 翼缘 宽 度 两者 中的较小值 代 替 ， 则 最小 配 筋 率 O m i 一 一 ，且 P m 不 小于 2 0 0 f 。 美 国规 范确定 最小 配筋率 的基 本原则 和 中国规 范 相 同 ， 即 M = = = Mu ， 并综合 考虑其 他影 响因素来确 定 。美 国规 范 中开 裂弯矩 Mc 按下式 计算 一丛 ( 3 ) Yt 式中： -厂 r 为抗折模量 ， 美国规范 中规定 ， 对 于普通混 凝土 一7 5 、 ； J 为关于重心轴的截面惯性矩； y 为毛截 面形 心 轴 到 钢 筋 表 面 的 距 离 ， 忽 略 钢 筋 直径 。 2 2加拿大 规范 ( 1 ) 非 抗震构 件 加拿 大 规 范 C S A A2 3 3 - 0 4 E 中规 定 ， 非 抗 震 梁 类构件受 拉钢筋 最小配 筋率 由下 式确定 M 1 2 Mo ( 4 ) 对 开 裂 弯矩 Mc 的确 定 和美 国规 范相 同 ， 则 配 筋面积 A 为 A 6 d ( 5 ) j 式 中 ： b为构件受 压面 宽度 。 ( 2 ) 抗 震构件 规范 C S A A2 3 3 0 4中规 定 ， 抗 震 框架 内任 意 截 面的上部 和下部 钢筋 的最小 配 筋率 ( 不考 虑 该结 构所 在地 区的地震 作用取 值) 均取 为 P 一 ( 6 ) y k 式 中 ： 为钢筋抗 拉强度 特征值 。 2 3欧洲规 范 考 虑到避免 由于裂 缝 的形成 而影 响结构 的使 用 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1期 屈文俊 ， 等 ： 混凝 土 受弯构件 受拉 钢筋 最小 配筋率 9 以及结构耐久性 的要求 ， 欧洲规 范 C E B F I P _ 6 中提 出一 个基 于试验结 果 简化 的公式来 确定 考虑 裂缝 控 制 的钢 筋最 小配筋 面积 A 即 A 一k c k f A o 。 z ( 7 ) 式 中 ： A 为开 裂前混凝 土受 拉 面积 为钢 筋 应力 ， 当锚 固充 分 时 ， 可近 似等 于 f ； f 为 当裂 缝 刚 出 现 时 ， 混 凝土抗 拉强 度 的上 限值 ； k为考 虑 拉 区混 凝 土应力非 线性 分布 的修 正系数 ， 对于 矩形截 面 ， 当截 面高度 O 8 n l 时 ， k 一0 5 ； k 为 按 拉 应 力 分 布 不 同 形 式 分 类 的系 数 ， 只受 拉力 取 1 0 ， 只 受 弯 曲取 0 4 ， 拉 弯 组 合 取 0 4 1 0。 E u r o c o d e 2 仍沿 用式 ( 7 ) ， 仅对 其 中一些 系数 进行 了调 整 ， 即 A m 一k c k f f f A a 2 ( 8 ) 式 中 ： 当裂 缝 刚 出现 时 f = ， f c 为 混 凝 土 轴 心抗 拉强 度 平 均 值 ， 若 裂 缝 在 早 于 2 8 d 前 开 展 ， 则 _， 为开 裂时 混凝 土 的抗 拉 强度 ， 小 于 f 对 于矩 形截 面 ， 当 h 0 8 m时 ， 志一 065。 为 了避 免 构 件 发 生 脆 性 破 坏 ， C E B F I P 中规 定 ， 当 钢 筋 等 级 为 $ 2 2 0时 ， 钢 筋 最 小 配 筋 率 为 0 2 5 ； 当钢 筋等 级为 $ 4 0 0和 $ 5 0 o时 ， 钢筋最 小配 筋率 为 0 1 5 。 在 Eu r o c o d e 2中 ， 同样 为保 证构 件不 发 生 脆性 破坏 或过大 的裂缝 等 ， 最 小配 筋面 积除要 满 足式 ( 8 ) 以保证 裂缝 宽度满 足要求 外 ， 还要求 A, m i - b d ( 9) y k 式 中 ： A 0 0 0 1 3 b d。 欧 洲规 范的式 ( 9 ) 应 该 是从 避 免 发 生 强度 破 坏 的角度 确定 的 。 ( 1 ) 非抗 震构 件 欧 洲规 范 Eu r o c o d e 2只适 用 于非 抗 震情 况 ， 其 受弯构 件受拉 钢筋 最小配 筋率 为 O m i = = = ( 1 0) y k 式 中 ： 0 1 5 。 ( 2 ) 抗 震构 件 欧 洲建筑结 构抗 震设计 试行 标准 E u r o c o d e 8 l 8 规 定 ， 沿 梁 的各 个截 面 中受 拉钢 筋 的 最 小 配筋 率 均 取 为 一 ( 1 1 )p m in _- 一 y k 式 中： ， 为混 凝土抗 拉强 度平 均值 。 2 4德 国规 范 德 国规范 DI N 1 0 4 5 1 只适 用 于非 抗震 情 况 ， 其在第 5 3条极 限状态 设计 总要求 中对延 性 的规 定 为 ： 最 小 配筋率要 考 虑 到避 免 出现 一个 构 件发 生 初 始裂缝 却无 任何 征兆 就 破 坏 的情 况 ， 即相 当 于 中国 G B 5 0 0 1 0 2 0 0 2规范 中 由强 度要 求 决 定 的最 小 配 筋 率 一 0 1 6 ( 1 2 ) yk 德 国规范 DI N 1 0 4 5 1由裂缝 控 制 的钢 筋最 小 配筋面 积与 C E B - F I P一致 。 2 5 英 国规 范 英 国规 范 B S 8 l 1 O 一 1 ： 1 9 9 7 l_ 】 。 。 则 与 欧 洲规 范 均 只适 用 于非抗震 情况 。 英 国规 范 直接 给 出 了最 小 配筋 率 的取 值规 定 ， 而没有完 整 的受力模 型作 为取值 准则 。英 国规范规 定受 弯构 件受拉 钢筋 最小 配筋率 p n 1 l 为 一 3各 国规 范 的对 比 各 国规 范 中梁类构 件受 拉钢 筋最小 配筋率取 值 存在 着 2种 体 系 ： 一 种是 对 非 抗震 及 抗 震 情况 取 用 相 同的最 小配 筋率 ， 如美 国 AC I 3 1 8 0 5和新西 兰规 范 ， 这 2个 规范 中都 同时包 含有非 抗震及 抗震条 文 ， 由于 需要满 足抗 震情况 下对 最小 配筋率 取值更 高 的 要求 。 故其非 抗震 最小 配筋率 取值 也很高 ； 另一种 是 对 非抗 震及抗 震情 况分 别取 用大小 不 同的最小配 筋 率 ， 如 欧洲规 范 和抗震 设计 规范 E u r o c o d e 8以及 中 国规 范 GB J 1 0 8 9 ， 其 中非 抗震 最小 配筋 率 的取 值 水 准 比第 1 种 取值 体系 明显偏 低 。在 不包 含抗震 条 文 的英 国 B S 8 1 1 0 1 ： 1 9 9 7和德 国 D I N 1 0 4 5 1规 范 中， 非 抗震受 拉钢 筋最 小 配 筋 率 的取 值 总 体上 也 处 于这种 偏低水 准 。 比较 特殊 的是 加 拿大 C S A A2 3 3 0 4规 范 ， 该规 范对 非抗 震 和 抗震 最 小 配筋 率 取 值 不 同 ， 而且非 抗震 最小 配 筋 率取 值 比美 国 和新 西 兰 规 范还 大 。 下 面 以混 凝 土 强 度 等 级 为 C 3 0 、 钢 筋 型 号 为 HR B 3 3 5的矩 形截 面 混凝 土梁 为 例 ， 对 比分析 各 国 规 范最小 配筋 率 的取值 ， 如 图 1所 示 ， 其 中 ， 中 国 A 为 中 国规 范抗 震 三 、 四级跨 中 ； 中国 B为 中国规 范 抗震 二级 跨 中 和抗 震 三 、 四级 支 座 ； 中国 C 为 中 国 规范 抗震 一级跨 中和抗 震 二级 支 座 ； 中国 D为 中 国 规范 抗震 一级 支座 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 O 建筑科 学与 工程 学报 2 0 1 1卑 O 4 5 o 3 5 摇 碗 0 O 1S O 4 5 03 5 揎 暖 0。 中 国 美 国 新 西兰加拿 大 欧洲 德 国 和 英 国 各 国规范 ( a ) 非抗 震 盖 章 蒙 翟 喜 甚 哥 导 哥 罟 磊 售 各 国规 范 ( b ) 抗 震 图 1 各 国 规 范 混 凝 土 梁 受 拉 钢 筋 最小配筋率的取值 Fi g 1 Li mi t i n g Va l u e s o f Mi n i mu m Re i nf o r c e me n t Ra t i o s of Te ns i l e Re i nf o r c e me nt f o r Re i n f or c e d Co n c r e t e Be a ms Amon g Co de s 以非抗 震情 况来 看 ， 折算成 中国规 范材 料强 度 后 的 欧 洲 和 英 国 规 范 最 小 配 筋 率 取 值 为 一 0 1 7 9 ； 除美 国和 新 西兰 规范 的取 值 不 能类 比外 ， 折 算成 中 国规 范 材 料 强 度 后 加 拿 大 规 范 的 一 0 4 0 7 ， 两 者相 差 约 1 2 0 。这 些规 范 中 ， 欧洲 规 范是经验取值 ， 并考虑了裂缝和耐久性问题 ， 但与不 考虑裂缝 因素 的规范相 比要小 。 抗震 规范 中 ， 除 中国规 范 的取值偏 低外 ， 其他规 范大体在 一个水准 上 。 4 结语 ( 1 ) 综合来 看 ， 各 国规范 多以“ 截面开 裂后 ， 构件 不 致立 即失效 ( 裂 而不 断) ” 为原 则来 确 定 受拉 钢筋 的最 小配筋率 ， 欧洲 和英 国规范 以考虑强度 、 裂缝 以 及 耐久 性要求 ， 按 经验 提 出 了最小 配筋 率 取值 。各 国规范 对非抗震 构件 所 取 的最 小配 筋率 相 差较 大 ， 表 明对该 问题 的认 识具有模 糊性 。 ( 2 ) 在考虑 抗震 区混 凝 土构 件 的 延性 要求 情 况 下， 各国规范对抗震区混凝土构件的最小配筋率都 有所提 高 ， 除 中国规范偏 低外 ， 其 他 国家规 范的最小 配筋率 大体相 当 。 ( 3 ) 经 验取值 中虽考 虑 了强度 、 裂缝 宽度以及耐 久性 的影 响 ， 但取值 明显低 于模 型公 式 中的取 值 ， 表 明对 该 问题 的认识存 在 明显 的不足 。 ( 4 ) 建议 最小 配筋 率按强 度模型 、 裂缝控 制模型 以及 耐久性 因素进行 综合确定 。 ( 5 ) 从本质上说 ， 最小配筋率的确定不完全是技 术 问题 ， 还反 映了某一 地 区和时代 的经济发展 水平 ， 因而具 有一定 的社会 性和政策 性 。 参考 文献 ： Re f e r e nc e s ： 1 徐友邻 ， 周 氐 混凝 土 结构 设计 规 范理 解 与应 用 M 北京 ： 中国建筑工业 出版社 ， 2 0 0 2 XU You l i nZHOU Di Co mpr e he ns i o n a nd Ap pl i c a t i o n o n C o d e f o r D e s i g n o f C o n c r e t e S t r u c t u r e s M3 Be ij i n g： Ch i n a Ar c h i t e c t u r e& Bu i l d i n g P r e s s ， 2 0 0 2 2 GB 5 0 0 1 0 -2 0 0 2 ， 混凝 土结构设计规范I S GB 5 0 01 0- 2 0 02， Co de f o r De s i gn o f Co nc r e t e St r ue t u r e s E S 3 顾祥林 昆凝土结构基本原理E M3 上海 ： 同济大学 出 版 社 ， 2 0 0 4 GU Xi a ng l i n Ba s i c Pr i nc i pl e s o f Co nc r e t e S t r u c t ur e s M S h a n g h a i ： To n g j i Un i v e r s i t y P r e s s ， 2 0 0 4 4 AC I 3 1 8 0 5 ， B u i l d i n g C o d e R e q u i r e me n t s f o r S t r u c t u r a l C o n c r e t e( AC I 3 1 8 0 5 )a n d C o m me n t a r y S 5 C S A A 2 3 3 - 0 4 ， D e s i g n o f C o n c r e t e S t r u c t u r e s E S J 6 C E B - F I P ， Mo d e l C o d e 1 9 9 0 S 7 E N 1 9 9 2 1 1 ： 2 0 0 4 ， E u r o c o d e 2 ： D e s i g n o f C o n c r e t e St r uc t u r e s Pa r t 1 1：Ge ne r a l Rul e s a nd Rul e s f o r B u i l d i n g s s 8 E N 1 9 9 8 1 1 ： 2 0 0 4 ， E u r o c o d e 8 ： D e s i g n o f S t r u c t u r e s f or Ea r t hq ua k e Re s i s t a nc e Pa r t 1：Ge n e r a l Ru l e s， S e i s mi c Ac t i o n s a n d R u l e s f o r B u i l d i n g s E S 9 D I N 1 0 4 5 1 ， P l a i n ， R e i n f o r c e d a n d P r e s r e s s e d C o n c r e t e S t r u c t u r e s P a r t 1 ： D e s i g n a n d c o n s t r u c t io n s 1 0 1 B S 8 1 1 0 1 ： 1 9 9 7， S t r u c t u r a l Us e o f C o n e r e t e P a r t 1： C o d e o f P r a c t i c e f o r D e s i g n a n d c o n s t r u c t i o n s 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m