水工钢筋混凝土结构设计有哪些方法

　　对少筋混凝土结构的设计规定体现在最小配筋率规定上，这里将《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）（下文简称规范）有关最小配筋率的规定，摘录并阐述如下：

　　1.一般构件的纵向钢筋最小配筋率

　　一般钢筋混凝土构件的纵向受力钢筋的配筋率不应小于规范中规定的数值。温度、收缩等因素对结构产生的影响较大时，最小配筋率应适当增大。

　　2.大尺寸底板和墩墙的纵向钢筋最小配筋率

　　截面尺寸较大的底板和墩墙一类结构，其最小配筋率可由钢筋混凝土构件纵向受力钢筋基本最小配筋率所列的基本最小配筋率乘以截面极限内力值与截面极限承载力之比得出。即

　　1）对底板（受弯构件）或墩墙（大偏心受压构件）的受拉钢筋As的最小配筋率可取为：

　　ρmin=ρ0min（）

　　也可按下列近似公式计算：

　　底板ρmin=（规范）

　　墩墙ρmin=（规范）

　　此时，底板与墩墙的受压钢筋可不受最小配筋率限制，但应配置适量的构造钢筋。

　　2）对墩墙（轴心受压或小偏心受压构件）的受压钢筋As的最小配筋率可取为：

　　ρ‘min=ρ＇0min（）

　　按上式计算最小配筋率时，由于截面实际配筋量未知，其截面实际的极限承载力Nu不能直接求出，需先假定一配筋量经2-3次试算得出。

　　上列诸式中M、N——截面弯矩设计值、轴力设计值；

　　e0——轴向力至截面重心的距离，eo=M／N；

　　Mu、Nu——截面实际能承受的极限受弯承载力、极限受压承载力；

　　b、ho——截面宽度及有效高度；

　　fy——钢筋受拉强度设计值；

　　γd——钢筋混凝土结构的结构系数，按规范表中的取值。

　　采用本条计算方法，随尺寸增大时，用钢量仍保持在同一水平上。

　　3.特大截面的最小配筋用量

　　对于截面尺寸由抗倾、抗滑、抗浮或布置等条件确定的厚度大于5m的结构构件，规范规定：如经论证，其纵向受拉钢筋可不受最小配筋率的限制，钢筋截面面积按承载力计算确定，但每米宽度内的钢筋截面面积不得小于2500mm2.

　　规范对最小配筋率作了三个层次的规定，即对一般尺寸的梁、柱构件必须遵循规范的规定；对于截面厚度较大的板、墙类结构，则可按规范计算最小配筋率；对于截面尺寸由抗倾、抗滑、抗浮或布置等条件确定的厚度大于5m的结构构件则可按规范处理。设计时可根据具体情况分别对待。

　　为慎重计，目前仅建议对卧置于地基上的底板和墩墙可采用变化的最小配筋率，对于其他结构，则仍建议采用规范中所列的基本最小配筋率计算，以避免因配筋过少，万一发生裂缝就无法抑制的情况。

　　经验算，按所建议的变化的最小配筋率配筋，其最大裂缝宽度基本上在容许范围内。对于处于恶劣环境的结构，为控制裂缝不过宽，宜将本规范中所列受拉钢筋最小配筋率提高0.05％。大体积构件的受压钢筋按计算不需配筋时，则可仅配构造钢筋。