（简答题）

《混凝土规范》10．8节规定了牛腿的计算，有以下问题：（1）在计算纵向受力钢筋的总截面面积时，规范规定"当口＜0．3h₀时，取α=0．3h₀"，那么，a＜0时如何处理？是取α=0．3h₀吗？（2）规范规定，"承受竖向力所需的纵向受力钢筋的配筋率，按牛腿有效截面计算不应小于0．2％及0．45f_r／f_y、也不宜大于0．6％……"，如何理解？是利用bho计算最小配筋率吗？

正确答案

对于第一个问题，笔者发现有两种观点：施岚青2006年版《一、二级注册结构工程师应试指南》中，对α＜0的情况取口=0.3h₀；徐建2005年版《一级注册结构工程师应试题解》，认为α＜0时，垂直力作用点在下柱截面内，此时无牛腿效应，仅是一偏压构件。
笔者认为，从力学概念看，后一种做法比较合适。这是因为，规范对牛腿的计算是基于如图2-1-9的桁架模型。

取z=0.85h₀，α_zs／（0.85h₀）=0.2，则可得到《混凝土规范》的式（10.8.2）。
可见，规范的式（10.8.2）是默认a＞0的，也就是说，并未考虑a＜0这种特殊情况。
对于第二个问题，经查，《混凝土结构设计规范》GBJ10-89规定按"全截面"计算，2002版修改为按"有效截面"。笔者认为，这里计算最小配筋率时取bh₀，或许是考虑到如此配筋根据实践经验已经足够。
"承受竖向力所需的纵向受力钢筋的配筋率"，是取规范式（10.8.2）计算出的A_zs，还是取其中的

，笔者见到的各种资料并不统一。从字面看，

是承受竖向力所需的纵向受力钢筋，应按其计算。

答案解析

略

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支承屋面梁的柱牛腿，如下图所示，宽度b=400mm，屋架在牛腿上的支承长度为200mm，竖向力作用点到下柱边缘的水平距离a=300mm（已考虑安装偏差20mm），外边缘高h1=h/3（h为牛腿高度），牛腿底面倾斜角α=45°。作用在牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力Fvk=450kN，竖向力的设计值Fv=580kN，同时作用在牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的水平拉力Fhk=120kN，水平拉力的设计值Fh=168kN，混凝土强度等级采用C30，钢筋HRB335级，as=40mm，箍筋为HPB300级钢筋。
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支承屋面梁的柱牛腿，如下图所示，宽度b=400mm，屋架在牛腿上的支承长度为200mm，竖向力作用点到下柱边缘的水平距离a=300mm（已考虑安装偏差20mm），外边缘高h1=h/3（h为牛腿高度），牛腿底面倾斜角α=45°。作用在牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力Fvk=450kN，竖向力的设计值Fv=580kN，同时作用在牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的水平拉力Fhk=120kN，水平拉力的设计值Fh=168kN，混凝土强度等级采用C30，钢筋HRB335级，as=40mm，箍筋为HPB300级钢筋。
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支承屋面梁的柱牛腿，如下图所示，宽度b=400mm，屋架在牛腿上的支承长度为200mm，竖向力作用点到下柱边缘的水平距离a=300mm（已考虑安装偏差20mm），外边缘高h1=h/3（h为牛腿高度），牛腿底面倾斜角α=45°。作用在牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力Fvk=450kN，竖向力的设计值Fv=580kN，同时作用在牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的水平拉力Fhk=120kN，水平拉力的设计值Fh=168kN，混凝土强度等级采用C30，钢筋HRB335级，as=40mm，箍筋为HPB300级钢筋。若截面的有效高度h0=810mm，则纵向受拉钢筋的截面面积As最接近于（）mm2。
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