混凝土结构正截面承载力计算.docx

混凝土结构正截面承载力计算(I)正截面承载力计算的一般规定1、正截面承载力应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按下列规定取用：当品。时4三三.1-(1冶)1(6.2.1-1)当qV金1时/=/c(6.2.1-2)=2春(A&-50)(6.2.1-3)0=0.002+0.5(cu-50)×IoT(6.2.1-4)%=0.0033-(-50)×IOT(6.2.1-5)式中：/混凝土压应变为4时的混凝土压应力；混凝土轴心抗压强度设计值，按本规范表4.1.4-1采用；0混凝土压应力达到c时的混凝土压应变，当计算的e0值小于0.002时,取为0,0021%正截面的混凝土极限压应变，当处于非均匀受压且按公式(62.卜5)计算的值大于0.0033时,取为0.0033；当处于轴心受压时取为；混凝土立方体抗压强度标准值，按本规范第4.1.1条确定；n系数，当计算的值大于20时，取为20。4纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01。5纵向钢筋的应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积，但其值应符合下列要求：一£&呢V(6.2.1-6)Orfpy(6.2.1-7)式中：口第，层纵向普通钢筋、预应力筋的应力，正值代表拉应力，负值代表压应力；。刈第i层纵向预应力筋截面重心处混凝土法向应力等于零时的预应力筋应力，按本规范公式(10.1.6-3)或公式(10.1.6-6)计算；八、%普通钢筋、预应力筋抗拉强度设计值，按本规范表4.2.31、表4.23-2采用；6、%普通钢筋、预应力筋抗压强度设计值，按本规范表4.2.37、表4.232采用;2、在确定中和轴位置时，对双向受弯构件，其内、外弯矩作用平面应相互重合；对双向偏心受力构件，其轴向力作用点、混凝土和受压钢筋的合力点以及受拉钢筋的合力点应在同一条直线上。当不符合上述条件时，尚应考虑扭转的影响。3、弯矩作用平面内截面对称的偏心受压构件，当同一主轴方向的杆端弯矩比MM2不大于0.9且轴压比不大于0.9时，若构件的长细比满足公式(6.2.3)的要求，可不考虑轴向压力在该方向挠曲用牛中产生的附加弯矩影响；否则应根据本规范第6.2.4条的规定，按截面的两个主轴方向分别考虑轴向压力在挠曲用牛中产生的附加弯矩影响。Ic/i34-12(MiM2)(6.2.3)式中：Mi、M2一分别为已考虑侧移影响的偏心受压构件两端截面按结构弹性分析确定的对同一主轴的组合弯矩设计值，绝对值较大端为M2,绝对值较小端为Mi,当构件按单曲率弯曲时,MM2取正值，否则取负值；1.构件的计算长度，可近似取偏心受压构件相应主轴方向上下支撑点之间的距离；i一偏心方向的截面回转半径。4、除排架结构柱外，其他偏心受压构件考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的二阶效应后控制截面的弯矩设计值，应按下列公式计算：M=CmkM2(6.2.4-1)Cro=O.7+0.3粤(6.2.4-2)M213OO(42N+ea)o。&4-3)当Cm加小于10时取L0;对剪力墙及核心筒墙，可取Cm等于1.Oe式中：Cfn构件端截面偏心距调节系数，当小于07时取0.7：弯矩增大系数；N-与弯矩设计值M相应的轴向压力设计值；a附加偏心距，按本规范第6.25条确定；c截面曲率修正系数，当计算值大于1.0时取1.0;A截面高度；对环形截面，取外直径；对圆形截面,取直径；¼截面有效高度；对环形截面，取九0=市+;对圆形截面，取自=厂+小此处，厂、厂2和%按本规范第E0.3条和第E.0.4条确定；A构件截面面积。加偏心距ea,其值应取20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的较大值。6、受弯构件、偏心受力构件正截面承载力计算时，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可取截面应变保持平面的假定所确定的中和轴高度乘以系数。当混凝土强度等级不超过C50时，取为0.80,当混凝土强度等级为C80时，取为0.74,其间按线性内插法确定。矩形应力图的应力值可由混凝土轴心抗压强度设计值fc乘以系数CXl确定。当混凝土强度等级不超过C50时，S取为LO,当混凝土强度等级为C80时，取为0.94,其间按线性内插法确定。7、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Wb应按下列公式计算：1钢筋混凝土构件有屈服点普通钢筋(6. 2. 7-1)无屈服点普通钢筋(6. 2.7-2)A1l0.002ly十二T十E”2预应力混凝土构件(6.2.7-3)式中：b相对界限受压区高度，取×bh0；Xb界限受压区高度;ho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；Es一钢筋弹性模量，按本规范表425采用；po受拉区纵向预应力筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力筋应力,按本规范公式(10.1.6-3)或公式(10.1.6-6)计算；cu非均匀受压时的混凝土极限压应变,按本规范公式(6.2.1-5)计算；系数，按本规范第6.2.6条的规定计算。注：当截面受拉区内配置有不同种类或不同预应力值的钢筋时，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。8、纵向钢筋应力应按下列规定确定：1纵向钢筋应力宜按下列公式计算：普通钢筋(6.2.8-1)预应力筋%=E差c(整一1)+。POj(6.2.8-2)2纵向钢筋应力也可按下列近似公式计算：普通钢筋预应力筋4 = d 层 T)% =飞泮(需T)+%(6, 2. 8-3)(6. 2.8-4)3按公式(6.2.8-1)公式(6.2.8-4)计算的纵向钢筋应力应符合本规范第6.2.1条第5款的相关规定。式中：M'第i层纵向钢筋截面重心至截面受压边缘的距离；1等效矩形应力图形的混凝土受压区高度;“、。御第i层纵向普通钢筋、预应力筋的应力，正值代表拉应力，负值代表压应力；Og第i层纵向预应力筋截面重心处混凝土法向应力等于零时的预应力筋应力，按本规范公式(10.1.6-3)或公式(10.1.6-6)计算。9、矩形、I形、T形截面构件的正截面承载力可按本节规定计算；任意截面、圆形及环形截面构件的正截面承载力可按本规范附录E的规定计算。(11)正截面受弯承载力计算10、矩形截面或翼缘位于受拉边的倒T形截面受弯构件，其正截面受弯承载力应符合下列规定(图6210):图6210矩形戳面受弯构件正截面受弯承教力计算M1czo-半(AO*)一(po-y)A(0-a；)(6.2.10-1)混凝土受压区高度应按下列公式确定：a】f山Z=fA-ZX+fwArt+(<o-%JAp(6.2.10-2)混凝土受压区高度尚应符合下列条件：x(6.2.10-3)x2a,(6.2.10-4)式中：M弯矩设计值；S系数，按本规范第6.2.6条的规定计算；/c混凝土轴心抗压强度设计值，按本规范表4.1.4-1采用；As、A；受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积；Ap、A'p受拉区、受压区纵向预应力筋的截面面积,JPO受压区纵向预应力筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力筋应力；b-矩形截面的宽度或倒T形截面的腹板宽度；底截面有效高度,a；、a'p受压区纵向普通钢筋合力点、预应力筋合力点至截面受压边缘的距离,az受压区全部纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离，当受压区未配置纵向预应力筋或受压区纵向预应力筋应力(p0-py)为拉应力时，公式(6.2.10-4)中的a'用二代替。11、翼缘位于受压区的T形、I形截面受弯构件(图6.2.11),其正面受弯承图6.2.11I形截面受弯构件受压区高度位置1当满足下列条件时，应按宽度为6的矩形截面计算：yA5+pyA,orlc6,(,f+f,yA(0%ffw)A,p(6.2.11-1)2当不满足公式(6.2.11-1)的条件时,应按下列公式计算：M"cz(人0今)+(b'f-6)从卜O+7yA(iu-Q；)一(或O/py)Ap(Ao-a；)(6.2.11-2)混凝土受压区高度应按下列公式确定：acE6r+-6)f=人4-fyA÷pyAp+(0-%)A'p(6.2.11-3)式中：人T形、I形截面受压区的翼缘高度；bT形、I形截面受压区的翼缘计算宽度，按本规范第6.2.12条的规定确定。按上述公式计算T形、I形截面受弯构件时，混凝土受压区高度仍应符合本规范公式(6.2.10-3)和公式(6.2.10-4)的要求。12、T形、I形及倒L形截面受弯构件位于受压区的翼缘计算宽度可按本规范表5.2.4所列情况中的最小值取用。13、受弯构件正截面受弯承载力计算应符合本规范公式(6.2.10-3)的要求。当由构造要求或按正常使用极限状态验算要求配置的纵向受拉钢筋截面面积大于受弯承载力要求的配筋面积时，按本规范公式(6.2.10-2)或公式(6.2.11-3)计算的混凝土受压区高度X,可仅计入受弯承载力条件所需的纵向受拉钢筋截面面积。14、当计算中计入纵向普通受压钢筋时，应满足本规范公式(6.2.10-4)的条件；当不满足此条件时，正截面受弯承载力应符合下列规定：MpyAp(A一许一a；)一yA,(a,-a；)÷(jo-v)Ap(ap-a)(6.2.14)式中：受拉区纵向普通钢筋、预应力筋至受拉边缘的距离。(In)正截面受压承载力计算15、钢筋混凝土轴心受压构件，当配置的箍筋符合本规范第9.3节的规定时，其正截面受压承载力应符合下列规定(图6.2.15):N0.9(cA+/X)(6.2.15)式中：N轴向压力设计值；钢筋混凝土构件的稳定系数，按表6.215采用；混凝土轴心抗压强度设计值，按本规范表4.14-1采用；A构件截面面积；A；全部纵向普通钢筋的截面面积。当纵向普通钢筋的配筋率大于3%时，公式(6.2.15)中的A应改用(A-AC代替。表6215钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数h/b810121416182022242628Ud78.510.5121415.517192122.524oi28354248556269768390971.000.980.950.920.870.810.750.700.650.600.56o3032343638404244464850Uld262829.53】3334.536.5384041.543h/i104IH118125132139146J531601671740.520