第7.1.1條 本章第7.1節至第7.4節規定的正截面承載能力極限狀態計算,適用於鋼筋混凝土和預應力混凝土受彎構件、受壓構件和受拉構件。
對跨高比小於5的鋼筋混凝土深受彎構件,其承載力應按本規範第10章第10.7節的規定進行計算。
第7.1.2條 正截面承載力應按下列基本假定進行計算:
1截面應變保持平面;
2不考慮混凝土的抗拉強度;
3混凝土受壓的應力與應變關係曲線按下列規定取用:
當εc≤ε0時
σc=fc[1-(1-
)n](7.1.2-1)
當ε0<εc≤εcu時
n=2-
(fcu,k-50)(7.1.2-3)ε0=0.002+0.5(fcu,k-50)×10-5(7.1.2-4)
εcu=0.0033-(fcu,k-50)×10-5(7.1.2-5)
式中
σc--混凝土壓應變為εc時的混凝土壓應力;
fc--混凝土軸心抗壓強度設計值,按本規範表4.1.4採用;
ε0--混凝土壓應力剛達到fc時的混凝土壓應變,當計算的ε0值小於0.002時,取為0.002;
εcu--正截面的混凝土極限壓應變,當處於非均勻受壓時,按公式(7.1.2-5)計算,如計算的εcu值大於0.0033,取為0.0033;當處於軸心受壓時取為ε0;
fcu,k--混凝土立方體抗壓強度標準值,按本規範第4.1.1條確定;
n--係數,當計算的n值大於2.0時,取為2.0。
4縱向鋼筋的應力取等於鋼筋應變與其彈性模量的乘積,但其絕對值不應大於其相應的強度設計值。縱向受拉鋼筋的極限拉應變取為0.01。
第7.1.3條 受彎構件、偏心受力構件正截面受壓區混凝土的應力圖形可簡化為等效的矩形應力圖。
矩形應力圖的受壓區高度x可取等於按截面應變保持平面的假定所確定的中和軸高度乘以係數β1。當混凝土強度等級不超過c50時,β1取為0.8,當混凝土強度等級為c80時,β1取為0.74,其間按線性內插法確定。
矩形應力圖的應力值取為混凝土軸心抗壓強度設計值fc乘以係數α1。當混凝土強度等級不超過c50時,α1取為1.0,當混凝土強度等級為c80時,α1取為0.94,其間按線性內插法確定。
第7.1.4條 縱向受拉鋼筋屈服與受壓區混凝土破壞同時發生時的相對界限受壓區高度ζb應按下列公式計算:
1鋼筋混凝土構件
有屈服點鋼筋
(7.1.4-1)無屈服點鋼筋
(7.1.4-2)2預應力混凝土構件
(7.1.4-3)式中
ζb--相對界限受壓區高度:ζb=xb/h0;
xb--界限受壓區高度;
h0--截面有效高度:縱向受拉鋼筋合力點至截面受壓邊緣的距離;
fy--普通鋼筋抗拉強度設計值,接本規範表4.2.3-1採用;
fpy--預應力鋼筋抗拉強度設計值,按本規範表4.2.3-2採用;
es--鋼筋彈性模量,按本規範表4.2.4採用;
σp0--受拉區縱向預應力鋼筋合力點處混凝土法向應力等於零時的預應力鋼筋應力,按本規範公式(6.1.5-3)或公式(6.1.5-6)計算;
εcu--非均勻受壓時的混凝土極限壓應變,按本規範公式(7.1.2-5)計算;
β1--係數,按本規範第7.1.3條的規定計算。
註:當截面受拉區內配置有不同種類或不同預應力值的鋼筋時,受彎構件的相對界限受壓區高度應分別計算,並取其較小值。
第7.1.5條 縱向鋼筋應力應按下列規定確定:
1縱向鋼筋應力宜按下列公式計算:
普通鋼筋
σsi=esεcu(
-1)(7.1.5-1)預應力鋼筋
σpi=esεcu(
-1)+σp0i(7.1.5-2)2縱向鋼筋應力也可按下列近似公式計算:
普通鋼筋
(7.1.5-3)預應力鋼筋
(7.1.5-4)3按公式(7.1.5-1)至公式(7.1.5-4)計算的縱向鋼筋應力應符合下列條件:
-f'y≤σsi≤fy(7.1.5-5)
σp0i-f'py≤σpi≤fpy(7.1.5-6)
當計算的σsi為拉應力且其值大於fy時,取σsi=fy;當σsi為壓應力且其絕對值大於f'y時,取σsi=-f'y。當計算的σpi為拉應力且其值大於fpy時,取σpi=fpy;當σpi為壓應力且其絕對值大於(σp0i-f'py)的絕對值時,取σpi=σp0i-f'py。
式中
h0i--第i層縱向鋼筋截面重心至截面受壓邊緣的距離;
x--等效矩形應力圖形的混凝土受壓區高度;
σsi、σpi--第i層縱向普通鋼筋、預應力鋼筋的應力,正值代表拉應力,負值代表壓應力;
f'y、f'py--縱向普通鋼筋、預應力鋼筋的抗壓強度設計值,按本規範表4.2.3-1、表4.2.3-2確定;
σp0i--第i層縱向預應力鋼筋截面重心處混凝土法向應力等於零時的預應力鋼筋應力,按本規範公式(6.1.5-3)或公式(6.1.5-6)計算。
第7.1.6條 對任意截面構件的正截面承載力,可按本規範附錄f的方法計算。