5.2.1.1  正截面承载力计算的一般规定

 
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功能说明

1. 正截面承载力计算的一般规定

    正截面承载力按下列基本假定进行计算:

   (1)截面应变保持平面

   (2)不考虑混凝土的抗拉强度

   (3)混凝土受压的应力与应变关系曲线按下列规定取用:

εcε0

                                                                                     (5.2.1-1)

                                                        (5.2.1-2)

ε0<εcεcu

                                                                                                                   (5.2.1-3)

           (5.2.1-4)

            (5.2.1-5)

式中:

     σc —— 混凝土压应变为εc时的混凝土压应力;

      fc —— 混凝土轴心抗压强度设计值;

     ε0 —— 混凝土压应力刚达到fc时的混凝土压应变;

   εcu —— 正截面混凝土极限压应变,当处于非均匀受压时,按公式(5.2.1-4)计算;当处于轴心受压时取为ε0;

fcu.k —— 混凝土立方体抗压强度标准值;

     n —— 系数。

(4)纵向受拉钢筋的极限应变取为0.01,纵向受拉钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,纵向钢筋的应力可按下式计算:

                                                                                           (5.2.1-6)

                 按公式(5.2.1-6)计算的纵向钢筋应力应符合下列条件:

                                                                                                                     (5.2.1-7)

当计算的σsi为拉应力且其值大于fy时,取σsi=fy;当σsi为压应力且其绝对值大于  时,取σsi=

式中:

       σsi —— 第i层纵向钢筋的应力,正值代表拉应力,负值代表压应力;

     h0i —— 第i层纵向钢筋截面重心至截面受压边缘的距离;

        x —— 等效矩形应力图形的混凝土受压区高度;

       εb —— 纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发生时的相对界限受压区高度

       fy —— 纵向钢筋抗拉强度设计值;

      f'y  —— 纵向钢筋抗压强度设计值。

 

2. 混凝土受压区等效矩形应力图

   受弯构件、偏心受拉构件正截面受压区混凝土的应力图形可简化为等效的矩形应力图。矩形应力图的受压区高度x取等于按截面应变保持平面的假定所确定的中和轴高度乘以系数β1、β1由下式确定:

                                   (5.2.1-8)

   矩形应力图的应力值取为混凝土轴心抗压强度设计值fc乘以系数α1、α1由下式确定:

                                               (5.2.1-9)

3. 相对界限受压区高度ξb

   纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发生时的相对界限受压区高度ξ b按有屈服点钢筋公式计算:

                                                                                                                                 (5.2.1-10)

式中:

  ξb —— 相对界限受压区高度:ξb=xb/h0

  xb —— 界限受压区高度;

 h0 —— 截面有效高度:纵向受拉钢筋合力点至截面受压边缘的距离;

   fy —— 钢筋抗拉强度设计值;

 Es —— 钢筋弹性模量;

 εcu—— 非均匀受压时的混凝土极限压应变,按公式(5.2.1-4)计算。

当截面受拉区内配置有不同种类的钢筋时,受弯构件的相对界限受压区高度应分别计算,并取其较小值。

依据公式(5.2.1-10),表5.2.1-1列出了采用不同钢筋种类和混凝土强度等级的钢筋混凝土构件的ξb值。

钢筋混凝土构件相对界限受压区高度ξb            表 5.2.1-1

钢筋种类

混凝土强度等级

≤C50

C55

C60

C65

C70

C75

C80

HPB235

0.614

0.604

0.594

0.584

0.575

0.565

0.555

HRB335

0.550

0.541

0.531

0.522

0.512

0.503

0.493

HRB400

0.518

0.508

0.499

0.490

0.481

0.472

0.463

RRB400

 

 

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