搜索

产品咨询QQ : 1010723075

售后咨询QQ:3269829215

电话:010-62267318

传真:010-62237121

版权所有 © 北京首瑞大同测控技术有限公司京ICP备15048528号-1          地址:北京市海淀区上园村甲4号(北交科技集团楼)  联网备案号:11010802032277     网站建设:中企动力  北京

联系方式

>
资讯中心_详细

混凝土结构设计规范-正截面承载力计算

作者:
来源:
混凝土结构设计规范 [附条文说明] GB50010-2010(2015年版)
2019/08/23 10:52
浏览量

6.2 正截面承载力计算

(Ⅰ)正截面承载力计算的一般规定

6.2.1 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:

    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:

 

6.2.2 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。


6.2.3 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M1/M2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杆件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杆件中产生的附加弯矩影响。

lc /i ≤34-12(M1/M2)              (6.2.3)

    式中:M1、M2——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M1,当构件按单曲率弯曲时,M1/M2取正值,否则取负值;
           lc ——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 ——偏心方向的截面回转半径。


6.2.4 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:

 

6.2.5 偏心受压构件的正截面承载力计算时,应计入轴向压力在偏心方向存在的附加偏心距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。

6.2.6 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β1。当混凝土强度等级不超过C50时,β1取为0.80,当混凝土强度等级为C80时,β1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α1确定。当混凝土强度等级不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,α1取为0.94,其间按线性内插法确定。

6.2.7 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ζb应按下列公式计算:
    1 钢筋混凝土构件
    有屈服点普通钢筋

 

    式中:ζb——相对界限受压区高度,取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;
           ES——钢筋弹性模量,按本规范表4.2.5采用;
           σp0——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; 
           εcu——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;
           β1——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。

6.2.8 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:

 

6.2.9 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。

(Ⅱ) 正截面受弯承载力计算

6.2.10 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6.2.10):

 

 

    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。

6.2.12 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。

6.2.13 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。

6.2.14 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:

 

(Ⅲ) 正截面受压承载力计算

6.2.15 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):


 

    式中:fyv——间接钢筋的抗拉强度设计值,按本规范第4.2.3条的规定采用;
          Acor——构件的核心截面面积,取间接钢筋内表面范围内的混凝土截面面积;
          Ass0——螺旋式或焊接环式间接钢筋的换算截面面积;
          dcor——构件的核心截面直径,取间接钢筋内表面之间的距离;
          Assl——螺旋式或焊接环式单根间接钢筋的截面面积;
          s——间接钢筋沿构件轴线方向的间距;
          α——间接钢筋对混凝土约束的折减系数:当混凝土强度等级不超过C50时,取1.0,当混凝土强度等级为C80时,取0.85,其间按线性内插法确定。
    注:1 按公式(6.2.16-1)算得的构件受压承载力设计值不应大于按本规范公式(6.2.15)算得的构件受压承载力设计值的1.5倍;
        2 当遇到下列任意一种情况时,不应计入间接钢筋的影响,而应按本规范第6.2.15条的规定进行计算:
          1)当l0/d>12时;
          2)当按公式(6.2.16-1)算得的受压承载力小于按本规范公式(6.2.15)算得的受压承载力时;
          3)当间接钢筋的换算截面面积Ass0小于纵向普通钢筋的全部截面面积的25%时。

6.2.17 矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力应符合下列规定(图6.2.17):


 

 


   

 

6.2.20 轴心受压和偏心受压柱的计算长度l0可按下列规定确定:
    1 刚性屋盖单层房屋排架柱、露天吊车柱和栈桥柱,其计算长度l0可按表6.2.20-1取用。

 

 

    注:1 表中H为从基础顶面算起的柱子全高;Hl为从基础顶面至装配式吊车梁底面或现浇式吊车梁顶面的柱子下部高度;Hu为从装配式吊车梁底面或从现浇式吊车梁顶面算起的柱子上部高度;
        2 表中有吊车房屋排架柱的计算长度,当计算中不考虑吊车荷载时,可按无吊车房屋柱的计算长度采用,但上柱的计算长度仍可按有吊车房屋采用;
        3 表中有吊车房屋排架柱的上柱在排架方向的计算长度,仅适用于Hu/Hl不小于0.3的情况;当Hu/Hl小于0.3时,计算长度宜采用2.5Hu
    2 一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构,各层柱的计算长度l0可按表6.2.20-2取用。

 

    注:表中H为底层柱从基础顶面到一层楼盖顶面的高度;对其余各层柱为上下两层楼盖顶面之间的高度。

6.2.21 对截面具有两个互相垂直的对称轴的钢筋混凝土双向偏心受压构件(图6.2.21),其正截面受压承载力可选用下列两种方法之一进行计算:
    1 按本规范附录E的方法计算,此时,附录E公式(E.0.1-7)和公式(E.0.1-8)中的Mx、My应分别用Neix、Neiy代替,其中,初始偏心距应按下列公式计算:

 

 

 

(Ⅳ)正截面受拉承载力计算

6.2.22 轴心受拉构件的正截面受拉承载力应符合下列规定:

N≤fyAs+fpyAp      (6.2.22)

    式中:N——轴向拉力设计值;
        As、Ap——纵向普通钢筋、预应力筋的全部截面面积。

6.2.23 矩形截面偏心受拉构件的正截面受拉承载力应符合下列规定:
    1 小偏心受拉构件

 

 

6.2.24 沿截面腹部均匀配置纵向普通钢筋的矩形、T形或I形截面钢筋混凝土偏心受拉构件,其正截面受拉承载力应符合本规范公式(6.2.25-1)的规定,式中正截面受弯承载力设计值Mu可按本规范公式(6.2.19-1)和公式(6.2.19-2)进行计算,但应取等号,同时应分别取N为0和以Mu代替Nei

6.2.25 对称配筋的矩形截面钢筋混凝土双向偏心受拉构件,其正截面受拉承载力应符合下列规定:

电话:010-62267318

传真:010-62237121

售后咨询QQ:3269829215

产品咨询QQ : 1010723075