先拋出三個(gè)問(wèn)題：

一、最小配筋率問(wèn)題是怎么來(lái)的？

二、規(guī)定最小配筋率的目的是什么？

三、我國(guó)是依據(jù)什么確定的最小配筋率？

小編前幾天忙考試，現(xiàn)在終于有時(shí)間和大家來(lái)談?wù)勥@個(gè)歷史遺留問(wèn)題了。有網(wǎng)友留言，問(wèn)了這樣的問(wèn)題：

說(shuō)實(shí)話，作為大三狗的小編確實(shí)被問(wèn)住了，一時(shí)語(yǔ)塞就做出這樣拙劣的回答：

這樣拙劣的回答說(shuō)實(shí)話讓小編惶恐，后小編發(fā)憤圖強(qiáng)找了好多資料，挑燈夜戰(zhàn)研習(xí)了幾天，隱隱約約明白了什么，又似乎什么也沒明白，且先拋出來(lái)引大家的玉。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的最小配筋率是一個(gè)至今也沒能解決的問(wèn)題。其他國(guó)家的規(guī)范中都規(guī)定了這些配筋率的限值，但是各國(guó)依據(jù)的原則有差別。應(yīng)該說(shuō)最小配筋率的確定不完全是技術(shù)上的問(wèn)題，而與很多因素有關(guān)。比如：

①結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能

②對(duì)裂縫的要求和對(duì)混凝土收縮的考慮

③結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)功能要求

④傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

⑤各國(guó)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策

⑥社會(huì)背景

⑦我想不出來(lái)了，給你們一個(gè)思考的空間

最小配筋率問(wèn)題是怎么來(lái)的？

我們都知道在混凝土中配置鋼筋能提高構(gòu)件的性能，但鋼筋配置多少才合適？顯然過(guò)多或過(guò)少都不合適。前面談到受彎構(gòu)件正截面的破壞分為三種情況（【混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理】4.2受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算），即少筋破壞、適筋破壞、超筋破壞。

少筋破壞：如果配筋量過(guò)少，受拉區(qū)混凝土一旦出現(xiàn)裂縫，受拉鋼筋迅速達(dá)到屈服強(qiáng)度，這樣裂縫就會(huì)快速發(fā)展，構(gòu)件撓度將快速增大，直至斷裂。可以說(shuō)少筋梁的承載力相當(dāng)于素混凝土的承載力。受壓區(qū)混凝土未被充分利用，不經(jīng)濟(jì)，破壞突然發(fā)生，屬于脆性破壞。

適筋破壞：截面配筋量適中，在開始破壞時(shí)，裂縫截面受拉鋼筋的應(yīng)力率先屈服，有一根或多跟裂縫迅速開展并向上延伸，受壓區(qū)面積大大減小，混凝土被壓碎，構(gòu)件宣告破壞。適筋梁在破壞前，有明顯的預(yù)兆。破壞過(guò)程中，構(gòu)件的撓度增長(zhǎng)非常大，即表示構(gòu)件在截面承載力無(wú)顯著變化的情況下，具有較大的變形能力，就是說(shuō)構(gòu)件的延性較好，屬于延性破壞。鋼筋和混凝土都充分發(fā)揮了作用，經(jīng)濟(jì)。

超筋破壞：配筋量過(guò)多，加載后受拉鋼筋應(yīng)力尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度前，受壓混凝土就已經(jīng)達(dá)到極限壓應(yīng)變而被壓壞，致使整個(gè)構(gòu)件突然破壞。超筋梁的承載力控制于受壓區(qū)混凝土，所以即使配置再多的受拉鋼筋，也不能增加截面承載力，鋼筋未發(fā)揮作用，不經(jīng)濟(jì)。

愚以為設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不能一味追求經(jīng)濟(jì)，但是要矢志不渝的追求安全。小編又想起了那句話，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是：在結(jié)構(gòu)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間尋找到一個(gè)合理的平衡點(diǎn)，力求以最低的代價(jià)，建造出能滿足設(shè)計(jì)所預(yù)定的各項(xiàng)功能（安全性、適用性、耐久性）要求的結(jié)構(gòu)。

這就需要控制配筋率了，那么既經(jīng)濟(jì)又安全的配筋率不就是最小配筋率嗎。

規(guī)定最小配筋率的目的是什么？

前面說(shuō)到受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算的幾個(gè)基本假定（【混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理】4.2受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算）。即①平截面假定、②不考慮受拉區(qū)混凝土的工作、③受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用理想化的應(yīng)力應(yīng)變曲線、④將鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系簡(jiǎn)化為理想的彈塑性曲線。

顯然這不符合工程實(shí)際。綜合各國(guó)配置最小配筋率的原因大體可分為以下幾點(diǎn)：

①認(rèn)為混凝土是一種費(fèi)延性材料，當(dāng)配筋量過(guò)少時(shí)，構(gòu)件的性能就幾乎的素混凝土的結(jié)構(gòu)相差無(wú)幾，結(jié)構(gòu)性能并未得到有效改變。所以，在設(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)配筋量就有一個(gè)起碼的要求，這就是最小配筋率。但目前，還無(wú)法就結(jié)構(gòu)的延性性能來(lái)確定出這個(gè)最小配筋率。

②對(duì)于受彎構(gòu)件的受拉鋼筋，配筋量過(guò)小時(shí)，混凝土一旦產(chǎn)生裂縫，鋼筋就會(huì)立即屈服，裂縫會(huì)迅速開展，構(gòu)件將發(fā)生突然的脆性破壞。

③一般情況下，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，都沒有考慮溫度和干縮的影響，所以在確定最小配筋率時(shí)，就應(yīng)該把溫度和干縮的影響考慮在內(nèi)。

④認(rèn)為鋼筋混凝土受壓構(gòu)件（主要指軸心受壓構(gòu)件）的配筋量過(guò)少時(shí)，其實(shí)際承載力比按鋼筋混凝土計(jì)算公式得出的低很多。這是因?yàn)榕浣钸^(guò)少時(shí)，在壓力持續(xù)作用下混凝土的徐變會(huì)使鋼筋在荷載不打是就達(dá)到屈服強(qiáng)度；同時(shí)鋼筋混凝土柱的澆筑密實(shí)度比素混凝土差，如縱向鋼筋用量太少，其承載力有可能比同截面的素混凝土柱的承載力更弱。所以必須配置一定數(shù)量的鋼筋。

⑤實(shí)際工程中，受壓構(gòu)件很可能受到玩具的作用，所以對(duì)軸心受壓構(gòu)件必須配置最低限度的鋼筋。

我國(guó)是依據(jù)什么確定的最小配筋率？

在國(guó)內(nèi)外很多規(guī)范中，受彎構(gòu)件的受拉鋼筋最小配筋率是實(shí)配受拉鋼筋計(jì)算出的抗彎能力Mu不小于素混凝土截面所能承受的抗裂彎矩Mcr的原則確定的，即

Mu=Mcr

這對(duì)于截面尺寸很大的構(gòu)件是不合理的，當(dāng)構(gòu)件截面尺寸很大時(shí)，截面承受的實(shí)際外力矩M遠(yuǎn)小于截面抗裂彎矩Mcr,此時(shí)配置過(guò)多的鋼筋時(shí)不合適的。

大家不妨查查規(guī)范，從最小配筋率的那個(gè)表可以看出，我國(guó)規(guī)范主張的是：

• 最小配筋率與混凝土強(qiáng)度等級(jí)無(wú)關(guān)；

• 偏心受壓構(gòu)件的受拉鋼筋與受壓鋼筋的最小配筋率取值相同；

• 取消了偏心受拉構(gòu)件受壓鋼筋的最小配筋率；

• 梁和板、柱采用了不同的最小配筋率。

我國(guó)鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中，對(duì)最小配筋率的規(guī)定長(zhǎng)期套用蘇聯(lián)早起規(guī)范，后來(lái)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ10-89）在此基礎(chǔ)上，對(duì)受拉鋼筋的最小配筋率作了稍許的提高。直到《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002），適度提高了取值水準(zhǔn)，新增了基礎(chǔ)底板最小配筋率的取值規(guī)定。

先說(shuō)到這兒吧，小編的水平也就這樣了，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的解釋小編自己也不滿意，待日后知識(shí)儲(chǔ)備有了質(zhì)的提高，還會(huì)再來(lái)談?wù)勥@個(gè)問(wèn)題。各位前輩可以盡情批評(píng)并指出不足，再次感激不盡。