PKPM设计基础时的参数分析和最小配筋率使用注意事项

PKPM设计基础时的参数分析和最小配筋率使用注意

独立基础的最小配筋率问题比较复杂，有以下资料供参考：

1.当独立基础底板厚度有规定：挑出长度与高度比值小于

2.5。因此不能当做一般的卧于地基上的板来看待2.满足1的要求是基础底面反力可以看作是线性的。也就是说不考虑基础底板的弯曲或剪切变形。

3.基础底版有最小配筋要求即10@200，这比原来的

8@200已经提高。

4.基础底版是非等厚度板，计算配筋率只能按全面积计算，不能按单位长度计算。

本人认为独立基础底板配筋不用按最小配筋率控制。JCCAD程序中作了选项，如果输入最小配筋率则会按全截面演算最小配筋率。当进行等强代换后程序还会重新演算最小配筋率。

我院总工要求结构设计人员的一些注意事项

6、对小塔楼的界定应慎重，当塔楼高度对房屋结构适宜高度有影响时，小塔楼应报院结构专业委员会确定

7、施工图涉及到钢网架、电梯及其它设备予留的孔洞、机坑、基础、予埋件等一定要写明：“有关尺寸在浇筑混凝土之前必须得到设备厂家签字认可方可施工。”

8、砌体结构不允许设转角飘窗。

9、钢结构工程设计必须注明：焊缝质量等级，耐火等级，除锈等级，及涂装要求。

10、砌体工程设计必须注明设计采用的施工质量控制等级。（一般采用B级）。

11、砌体结构不宜设臵少量的钢筋混凝土墙。

12、砌体结构楼面有高差时，其高差不应超过一个梁高（一般不超过500mm）。超过时，应将错层当两个楼层计入总楼层中。

二．结构计算

13、结构整体计算总体信息的取值：

（1）混凝土容重（KN/m3）取26~27，全剪结构取27，若取25，对于剪力墙需输入双面粉层荷载。

（2）地下室层数，取实际地下室层数，当含有地下室计算时，不指定地下室层数是不对的，请审核人把关

（3）计算振型数，取3的倍数，高层建筑应至少取9个，考虑扭转耦联计算时，振型应不少于15个，对多

塔结构不应少于塔数×9。计算时要检查Cmass-x及Cmass-y两向质量振型参与系数，均要保证不小于90％，达不到时，应增加振型数，重新计算。

（4）地震信息中的“活荷质量一般折减系数”RMC 取0.5，具体问题时按照《抗震》5.1.3条）。

（5）自振周期应考虑填充墙体对刚度的影响进行折减。当添充墙为砖墙时：框架结构0.6-0.7，框剪结构0.7-0.8，剪力墙结构0.9-1.0。

（6）活荷载信息中“柱、墙活荷载是否折减”，一般不折减，“传到基础的活荷载是否折减”，应折减。（7）调整信息中“中梁刚度增大系数”BK取2.00；

“梁端弯矩调幅系数”BT＝0.85～0.9；

“梁跨中旁矩增大系数”BM＝1.05～1.10，一般取1.05；活荷载大于3.0Kpa的多高层，1.1～1.2

“连梁刚度折减系数”BLZ取0.50～0.7，在内力和位移计算中，最小取0.50，一般取0.55,当结构位移由风荷载控制，不宜小于0.8；

“梁扭矩折减系数”TB，一般取0.40；

“全楼地震力放大系数”一般1.0，当λ不满足”抗震规范“5.25条时，用此系数调至满足；

“0.2Q0”框剪结构必须要求调整；“顶塔楼内力放大”当振型数多于9个，取1，否则需放大取3。

14、结构审核人应在初步设计阶段对电算结果进行审核把关。对主要参数应作控制，如：剪重比、周期比（以扭转为主的基本周期与第一平动周期之比）、位移比（最大弹性层间位移与层间平均位移之比），满足规范基本要求。

15、有斜楼座的看台、剧场由于整体性差，楼层刚度无穷大的假定难于形成，应补充单榀验算

五、构造设计

23、钢筋连接有三种基本型式：搭接、焊接、机械连接。由于现场质量有时得不到保证，对于22及以上直径的钢筋，优先采用机械接头，不宜焊接。

24、用以减少温度和收缩不利影响的后浇带浇筑间隔时间，一般要求60天以上（GB50010-9.1.3条说明）。

25、混凝土收缩及温度变化引起的拉应力是沿板的整个厚度作用，所以特别强调上、下表面同时配臵附加钢筋的必要性，GB50010-10.1.9条，根据国内、外工程经验给出板上、下表面每个方向的附加钢筋均不宜小于0.1％的建议。我院已发的暂行规定有关条款需修改，对于阳角房间、屋面所有板块，计算不配钢筋的部位另加抗温度、收缩分布钢筋，板厚120，φ6-200，板厚100，φ6-220。

26、受力钢筋的直径与构件截面高度及跨度应呈一定的比例，GB50010-10.2.1对梁最小钢筋直径作了规定。对现浇板，一般考虑（建议）：

板厚120以下的、适宜的钢筋直径为8～12

板厚120～150以下的、适宜的钢筋直径为10～14

板厚150～180以下的、适宜的钢筋直径为12～16

板厚180～220以下的、适宜的钢筋直径为14～18

板厚150以上的板，应采用HRB335。

27、对卧臵于地基上的基础筏板，板厚大于2M,除应沿板的上、下表面布臵纵横方向的钢筋外，需沿板厚度向不超过1M设臵与板面平行的构造钢筋网片，其直径不小于12mm,纵横方向的间距不大于200mm.

28、地下室外墙板以及剪力墙中温度收缩应力较大部位（顶层、外墙），水平分布钢筋配筋率不宜小于

0.30％，不应小对于于0.25％。当墙厚超过400，单侧水平分布筋配筋率不宜小于0.2％。

29、屋面天沟、雨蓬应考虑满水荷载，当天沟、鱼蓬深度超过500时，应在天沟、雨蓬侧板设泄水孔，此时水重可计至泄水孔底面，此外还须考虑找坡层的重量。

30、现浇板楼面，考虑在使用周期灵活布臵轻质隔墙时，可将隔墙每米长自重的30％作为每平方米楼面的

均布荷载标准值计算，且不小于1.0Kpa，其永久值系数可取0.5。

31、现浇板内埋设设备暗管时，管外径不得大于板厚的1/3，交*管线应妥善处理，并使管壁至板上下边净距不小于25mm。

32、挑檐转角位于阳角时的加强配筋。图

挑檐转角位于阴角时的加强配筋。图

33、结构平面图中，所有受力构件都应相对于轴线标注定位尺寸（阳台、雨篷挑出长度、梁距轴线距离等）34、转换层现浇板最小厚度180,最小配筋率0.3%。转换层上下各一层现浇板需加强，板厚宜150mm,最小配筋率0.25%.

35、连续跨梁配钢筋时，支座两侧的钢筋直径尽可能相同，以便钢筋穿过支座，避免两侧不同的钢筋都在支座锚固，造成节点钢筋过密，影响节点混凝土浇灌筑。

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。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。

关于独立基础最小配筋率的问题终于有了一个

说法。由规范主编单位组织编写的《建筑地基基础设计

规范理解与应用》中说到了这个问题，现将该段文字转

录如下（P166页）：

2，我国钢筋混凝土结构各类构件的受拉钢筋配筋

率与其他国家相比明显偏低。89规范虽没有明确扩展基

础底板的最小配筋率，但规定了“受力钢筋的最小直径

不宜小于8mm，间距不宜小于200mm“，如果按计算截面

有效高度为260mm进行推算，其最小配筋率仅为0.1％。

在国际上，原苏联《工业建筑基础设计规程》规定独立

基础底板受力钢筋的最小直径不小于10mm；美国ACI318

规范关于独立基础受拉钢筋最小配筋率的取值，并没有

按受弯构件的最小配筋率（1.38／fyk）来处理，而是

选用了等厚度板的温度和收缩最小配筋率0.2％（用于

钢筋fyk=275～345Mpa）或0.18％（用于钢筋

fyk=415Mpa）。尽管0.2％～0.18％的最小配筋率只相当

于受弯构件的一半，但仍具有大于混凝土出现裂缝时弯

矩的1.1～1.5倍的承载力，足以防止因出现裂缝造成突

然的破环。

最小配筋百分率

由于扩展基础底板的厚度一般都由受冲切或受剪切承

载能力控制，并非按受弯承载能力确定，因此底板相对

较厚，如果套用受弯构件的受拉钢筋最小配筋率将导致

底板用钢量不必要的增加。借鉴《高层建筑箱形基础设

计与施工规程》（JGJ 6－80）、《高层建筑箱形与筏形基

础技术规范》（JGJ 6－99）中有关箱筏底板钢筋配筋率

不小于0.15％的要求，并按底板有效高度为260mm进行

推算，受拉钢筋直径为10mm，钢筋间距为200mm。因此

《地基基础设计规范》（GB 50007-2002）规定：扩展基

础底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm，间距不宜大

于200mm，也不宜小于100mm。墙下钢筋混凝土条形基础

纵向分布钢筋的直径不小于8mm，间距不大于300mm；每

延米分布钢筋的面积应不小于受力钢筋面积的1／10。

当有垫层时钢筋保护层的厚度不小于40mm；无垫层时不

小于70mm；垫层厚度不宜小于70mm，垫层混凝土强度等

级应为C10。

钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的配筋百分

率不应小于规定的数值。钢筋混凝土结构构件中纵

向受力钢筋的最小配筋百分率(%)：受力类型

受压构件全部纵向钢筋0.6

一侧纵向钢筋0.2

受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋0.2和45ft/fy中较大值注：

1、受压构件全部纵向钢筋最小配筋百分率，当采用HRB400级、RRB400级钢筋时，应按表中规定减小0.1；当混凝土强度等级为C60及以上时，应按表中规定增大0.1；

2、偏心受拉构件中的受压钢筋，应按受压构件一侧纵向钢筋考虑；

3、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；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(b'f-b)h'f后的截面面积计算；

4、当钢筋沿构件截面周边布置时，"一侧纵向钢筋"系指沿受力方向两个对边中的一边布置的纵向钢筋。规范只规定了受力钢筋最小配筋率，所以构造钢筋不要满足最小配筋率，只需满足构造要求。

物理学，土木工程，工程材料，结构设计，混凝土工程