这个问题有点反直觉。虽然我们课本上有过少筋梁,适筋梁,超筋梁,还有平衡配筋梁的各种破坏形态的介绍。
但是这是很明显,建立的条件都是在以单筋截面破坏为主的混凝土简支梁的模型试验基础之上的。而由此得出的几大不同配筋率破坏形态的描述,容易得出的结论就是超筋梁的破坏心态形态为脆性破坏,很不好。(实际建筑物中,纯粹的单筋截面矩形简支梁几乎没有。)
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这点应该算是对于梁配筋的共识了。
可是当我们翻看规范,它更加注重于构件的最小配筋率,而且给的是强制条文。显然这个少筋是更为危险的情况,必须禁止。然而对于非抗震梁,规范并没有明确规定其最大的配筋率。这里就无法引用规范作为钢筋,太多了反而不好的规范依据了。
但是规范中梁的构造还要另外的规定,就是钢筋间距和层数的一般规定,从这里可以退出钢筋放多越多其实存在着施工的问题。
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不过抗震中的框架梁,规范是有一定的要求的,不宜大于2.5%。不要小看这一个“宜”字,这是新版的规范中的要求。这里有个演变的过程,原来《混凝土结构设计规范》2002版中是明确的黑体字可以看我的老规范的照片:
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为什么这么修改,规范的条文解释没有给出解释,只能看到对于配筋率的最大值肯定是放宽了(强制性条文改成宜字条款,算是非常大的改变了)。显然就释放了一些信号,钢筋可以适当多放点,没有关系。
规范还有一个地方注明了对于顶层端节点处梁上部纵向钢筋的截面面积AS应符合的规定。关于这一条条文解释比较清楚,怕钢筋多了导致内侧混凝土被斜压破坏。不过我没有手动计算过,一般来说只有大跨度或者是大荷载(覆土)屋面才有可能出现这样的情况。
这里随手算一个,顶层柱C30,HRB400钢筋,这配筋率是0.35x1.0x14.3/360=1.39%。还算不错的数字,比较合理。当然这里计算的是配筋率,不是最小配筋率的b和h的取值,不一样。还发现一个问题,其实规范没有说明,这个fc到底是柱子的,还是梁的。考虑到条文解释,那就姑且认为是柱子的fc吧。哎,怎么说,感觉规范还是经不起推敲,不明确。
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当然以上的所有部分都是在说梁。
板之类的压根就没有提到。板类钢筋几乎是越多越好。
再看看规范中柱子的钢筋限制吧。框架柱、框支柱的全部纵向钢筋5%的要求从GB50010-2002版到现在一直没有变过,条文说明也是基本没有变化。这条是因为施工经验得出来的。后面的短柱的要求,也是很好理解,怕脆性破坏。
墙类配筋结合板和柱子的配筋,但是没有给出最大配筋率的要求。只是对于承受其中荷载的端柱提出要求,要满足框架柱的要求。
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总体上来说。规范对于除柱子和框架梁的端部纵向受拉钢筋,以及框架顶端梁的配筋提出了一定的最大要求以外。如果抛开施工来说,其他并没有所说的钢筋越多反而越不好的说法。
但是,我们设计不就是需要施工的么。离开施工了,我们做的设计还有什么意义呢。
所以这句话只有放在规范和施工工程经验的大前提下,讨论起来才有意义。不然,离开了这些条件,我们的这些讨论基本上属于无根之木,完全形而上的空中楼阁了。
当然还有个别出圈的人士来讨论,其实蛮好的。不管他们正确与否,起码拉拢了人气,也让我们能够更好的反过头来看看土木的局限性吧。