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第12章 水工大体积混凝土结构设计中的若干问题（第3页）

　　水工96规范就是采用这一方法来处理大体积厚板的配筋的。该规范还给出了mu的简明计算公式，使整个计算变得比较简单。用这一方法求得的受拉钢筋面积，不论板厚增加到什么程度，都将保持不变，见图12-1中按式（12-1）计算的曲线。

　　从上述5种方法的分析比较，可以看出，以最后一种比较合理，也比较方便。

　　从本质上说，最小配筋率的具体数值的确定，并不完全是一个技术问题，它还受到当时当地的经济技术发展水平的制约，因而具有一定的政策性。我国过去的设计规范所制定的最小配筋率，与国际上大多数规范相比，数值上明显偏低。《混凝土结构设计规范》（gb50010—2002）、现行水工混凝土结构设计规范考虑到改革开放以来我国国力的增强，钢材供应状况的根本改善，结构耐久性的需要以及适当增加结构安全储备，已对受力钢筋的最小配筋率水平作了相当程度的提高。

　　12。1。3《水工混凝土结构设计规范》（sl191—2008）规定的最小配筋率

　　sl191—2008规范对最小配筋率的规定仍保持水工96规范的特色，其特色主要有下列几个方面。

　　1。一般钢筋混凝土结构构件

　　sl191—2008规范规定，对于一般板、梁、柱构件，要求其配筋率不得小于本教材附录4表3的要求。

　　从附录4表3，可知sl191—2008规范仍主张：1最小配筋率与混凝土等级无关；2偏心受压构件的受拉纵筋与受压纵筋的最小配筋率取为同一值；3取消了偏心受拉构件受压钢筋的最小配筋率；4梁和板、柱和墩墙采用不同的最小配筋率。与水工96规范所列的最小配筋率（表12-2）相比，sl191—2008规范的最小配筋率在数值上有适当的提高，特别对纵向受压钢筋的最小配筋率提高得相对多一些。由于受压钢筋的最小配筋率主要是从承载力要求考虑的，因此钢筋等级越低时最小配筋率数值越大。另外，由于纵向受拉钢筋的最小配筋率除考虑承载力要求外还兼顾到控制裂缝开展的需求，因此，除了光圆钢筋采用较大的数值外，对hrb335和hrb400等钢筋，最小配筋率的数值就保持为同一值。

　　2。卧置在地基上的厚板

　　对卧置在地基上承受竖向荷载为主，板厚大于2。5m的底板，当按受弯承载力计算得出的配筋率p小于所规定的最小配筋率pmin（本教材附录4表3）时，配置的纵向钢筋截面面积as可由pminbh0再乘以一个小于1的系数，该系数对底板为kmmu，即

　　对矩形截面实心板，

　　，当配筋率很低时，ξ值极小，ξ

　　，所以可得

　　，代入式（12-2），并取ξfcbh0=asfy，即得

　　式中k——承载力安全系数，按本教材第2章表2-7采用；

　　m——弯矩设计值，按本教材第2章式（2-36）～式（2-38）计算；

　　fy——钢筋抗拉强度设计值，按本教材附录2表3取用；

　　pmin——受拉钢筋最小配筋率，按本教材附录4表3取用；

　　b——截面宽度。

　　底板受拉钢筋的配筋面积除按式（12-3）计算外，尚不应小于截面面积的0。05%，对于厚度大于5m的底板可不受此限制，但每米宽度内的钢筋截面积不少于2500mm2。

　　由式（12-3）可见，配筋面积as已与板厚h无关，不论板厚h增至多大，配筋量将始终保持在同一水平上。由式（12-3）求得的配筋面积as与水工96规范得出的配筋面积在原则上是一致的，但由式（12-3）直接求出配筋面积as，更为简单明了。

　　还应注意，式（12-3）只能应用于“卧置在地基上”的厚板，这是因为卧置在地基上的板一旦开裂，地基反力会随之调整，不会像架空的梁板那样发生突然性破坏，所以确定其最小配筋量时可不考虑突然破坏这一因素。同时式（12-3）还只适用于“承受竖向荷载为主”的底板，以限定底板是受弯为主的构件。对于船闸闸室一类的底板，因受有由闸墙传来的侧向水压力，底板为一偏心受拉构件，式（12-3）就不再适用。

　　3。厚度大于2。5m的墩墙

　　（1）若墩墙属于大偏心受压构件，当承载力计算得出的墩墙一侧的竖向受拉钢筋的配筋率p小于所规定的最小配筋率pmin（本教材附录4表3）时，配筋面积仍可由式（12-3）计算，但式中的m要用ne′替代，即

　　式中n——轴向压力设计值，按本教材第2章式（2-36）～式（2-38）计算；

　　e′——轴压力距受压钢筋合力作用点的距离。

　　（2）若墩墙属于小偏心受压构件或轴心受压构件，当其截面极限承载力没有充分利用时，其配筋面积

　　按

　　计算后，同样可再乘以knnu的系数，即

　　对常用的混凝土和钢筋种类，在低配筋的情况，由钢筋承担的轴力只占总轴力的5%左右，因此可近似地略去不计，取nu=fcbh。将nu代入式（12-5），即可得出