淺談水工少筋混凝土結構設計方法

摘 要：建筑行業(yè)是國家的重要行業(yè)之一，保證著工業(yè)的順利進行和居民的安居樂業(yè)，建筑的質量是人們最為關心的問題，其中建筑中混凝土是建筑中不可缺少的材料，混凝土的質量對于整個建筑的質量有重要的影響作用。混凝土有不同的種類，根據建筑的不同需要以及建筑結構的特點外形，制備不同的混凝土進行使用，其中少筋混凝土就是其中的一種。少筋混凝土也是建筑中較為常用的材料，雖然硬度不及鋼筋混凝土但是卻是混凝土的一個過渡標準。對少筋混凝土國家也進行了明確的規(guī)定，建筑行業(yè)中應按照標準進行建造，保證建筑的質量，文章就來詳細的討論一下水工少筋混凝土結構設計方法，并通過一個例子來進行說明。

關鍵詞：水工；少筋混凝土；結構；設計

引言

鋼筋混凝土是現(xiàn)代主要的建筑材料之一，但是它的發(fā)明既不是建筑師，也不是材料專家，而是一位來自法國的園藝師。鋼筋混凝土的出現(xiàn)，使大型的高層建筑和大跨度的橋梁的建設成為可能，鋼筋混凝土的出現(xiàn)開創(chuàng)了建筑業(yè)的新紀元。目前，在中國，鋼筋混凝土是應用最多的一種結構形式，占總數(shù)的絕大多數(shù)，同時也是世界上使用鋼筋混凝土最多的結構地區(qū)。混凝土是水泥和骨料的混合物，堅固性很好，但混凝土的抗拉強度較低，而鋼筋的抗拉強度較高，兩者綜合，使鋼筋混凝土成為較好的建筑材料。少筋混凝土是采用鋼筋做骨架的混凝土構件。這樣，鋼筋可以承受拉力，增加機械強度。少筋混凝土合理地利用了鋼筋和混凝土兩種不同受力性能材料的強度，比鋼結構更節(jié)約鋼材。鋼筋和混凝土共同作用，提高了構件的抗拉強度，耐久性，并且具有耐火性、整體性、可塑性，混凝土所用的砂石可就地取材。但是它自重大、抗裂性能差、施工時模板費用高。鋼筋與混凝土之間存在良好的粘結作用；鋼筋和混凝土的溫度線膨脹系數(shù)幾乎相同，在溫度變化時不致破壞鋼筋混凝土結構的整體性；鋼筋被混凝土包裹著，使鋼筋不會因大氣的侵蝕而生銹變質。在我們日常的建筑工作當中，少筋混凝土是必不可少的建筑材料，對我們的建筑起到了很大的作用。

1 少筋混凝土的具體結構設計

我國的相關法律對少筋混凝土的使用有明確的限制，為保證建筑時的安全性，應按照國家有關規(guī)定進行設計，少筋混凝土主要是用鋼筋和混凝土結合在一起的，這樣既能夠保證它的硬度，又能夠保證它的堅固度和柔韌度，可以有效防止它發(fā)生變形和斷裂，少筋混凝土中的鋼筋必須要選用優(yōu)質的鋼筋材料，因為用于建筑物，要保證建筑物的安全和長期的使用，在建筑物的使用壽命期間要保證鋼筋不發(fā)生任何斷裂等危險情況。

少筋混凝土的截面尺寸較大的底板和墩墻一類結構，其最小配筋率可由鋼筋混凝土構件縱向受力鋼筋基本最小配筋率所列的基本最小配筋率乘以截面極限內力值與截面極限承載力之比得出。

（1）對底板（受彎構件）或墩墻（大偏心受壓構件）的受拉鋼筋As的最小配筋率可取為：ρmin=ρ0min（ ），底板與墩墻的受壓鋼筋可不受最小配筋率限制，但應配置適量的構造鋼筋。

（2）對墩墻（軸心受壓或小偏心受壓構件）的受壓鋼筋As'的最小配筋率可取為：

ρ'min=ρ′0min（ ）

按上式計算最小配筋率時，由于截面實際配筋量未知，其截面實際的極限承載力Nu不能直接求出，需先假定一配筋量經2-3次試算得出。

采用本條計算方法，隨尺寸增大時，用鋼量仍保持在同一水平上。

對于截面尺寸由抗傾、抗滑、抗浮或布置等條件確定的厚度大于5m的結構構件，規(guī)范規(guī)定：如經論證，其縱向受拉鋼筋可不受最小配筋率的限制，鋼筋截面面積按承載力計算確定，但每米寬度內的鋼筋截面面積不得小于2500mm2。

規(guī)范對最小配筋率作了三個層次的規(guī)定，即對一般尺寸的梁、柱構件必須遵循規(guī)相應的計算標準的規(guī)定，鋼筋混凝土聽起來比較簡單，很多的施工人員認為就是將鋼筋和混凝土混合在一起就可以，其實并不是那樣的，鋼筋的比重占到多少，混凝土的比重又應該是多少，這些都是有嚴格的數(shù)據把控著的，應該將比例保持在國家規(guī)定的數(shù)據范圍之內，如果不遵守相應的數(shù)據規(guī)定的話，制造出來的鋼筋混凝土就會是不達標的，用該種鋼筋混凝土建造出的建筑物也將是不合格的，沒有辦法居住和使用。

為慎重起見，目前僅建議對臥置于地基上的底板和墩墻可采用變化的最小配筋率，對于其他結構，則仍建議采用國家通用的規(guī)范表所列的基本最小配筋率計算，以避免因配筋過少，萬一發(fā)生裂縫就無法抑制的情況。

經驗算，按所建議的變化的最小配筋率配筋，其最大裂縫寬度基本上在容許范圍內。對于處于惡劣環(huán)境的結構，為控制裂縫不過寬，宜將國家通用的規(guī)范表中所列受拉鋼筋最小配筋率提高0.05%。大體積構件的受壓鋼筋按計算不需配筋時，則可僅配構造鋼筋。

2 規(guī)范的應用舉例

例一水閘底板，板厚1.5m，采用C20級混凝土和Ⅱ級鋼筋，每米板寬承受彎矩設計值M=220kN/m（已包含γ0、φ系數(shù)在內），試配置受拉鋼筋As。

解：（1）取1m板寬，按受彎構件承載力公式計算受拉鋼筋截面面積As。

αs= ==0.012556

ξ=1-=1-=0.0126

As===591mm2

計算配筋率ρ= = =0.041%

（2）如按一般梁、柱構件考慮，則必須滿足ρ≥ρmin條件，查規(guī)范表9.5.1，得ρ0min=0.15%，則 As=ρ0bh0=0.15%×1000×1450=2175mm2

（3）現(xiàn)因底板為大尺寸厚板，可按國家通用規(guī)范表計算ρmin

ρmin===0.0779%

As=ρminbh0=0.0779%×1000×1450=1130mm2

實際選配每米5Φ18（As=1272mm2）

可見，采用相應的規(guī)范來計算最小配筋率時，當承受的內力不變，則不論板厚再增大多少，配筋面積As將保持不變。有上述的舉例可以看出來，我們必須要嚴格遵守一定的數(shù)據規(guī)范才能夠保證我們所建造的建筑物的質量是過硬的，任何時候我們都要認真謹慎，不能夠得過且過，因為建筑的施工問題關系到的是很多人的生命安全。

3 結束語

少筋混凝土的建筑設計較為的復雜，設計到方方面面，我們的生活離不開各種建筑物，我們要在房子里住，我們要在學校上學，我們要在辦公室里辦公，家、學校和辦公室這些都是以建筑為支撐的。建筑與我們的生活息息相關，必須要保證建筑物的質量，這樣我們才能生活好，學習好和工作好。少筋混凝土是建筑施工當中必不可少的一個建筑材料，可是說是支撐了整個建筑物。這個建筑物質量的好壞與少筋混凝土的質量是有密切的關系的，施工人員要嚴把質量關，才能保證施工不出差錯。政府也應該出臺相應的政策和措施，來保障施工的順利進行。社會和媒體的監(jiān)督也是必不可少的，現(xiàn)在總有一些建筑工程被曝光，偷工減料，領導人員挪用公款，這都給建筑施工帶來不小的安全隱患，我們更要嚴格監(jiān)督機制，建設現(xiàn)代化高質量的建筑物。

參考文獻

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