任意截面構件正截面承載力計算

第附錄f.0.1條 任意截面的鋼筋混凝土和預應力混凝土構件,其正截面承載力可按下列方法計算:
1將截面劃分為有限多個混凝土單元、縱向普通鋼筋單元和預應力鋼筋單元(圖f.0.1a),並近似取單元內的應變和應力為均勻分布,其合力點在單元重心處;
2各單元的應變按本規範第7.1.2條的截面應變保持平面的假定由下列公式確定(圖f.0.1b):
εci=φu[(xcisinθ+ycicosθ)-r](f.0.1-1)
εsj=-φu[(xsjsinθ+ysjcosθ)-r](f.0.1-2)
εpk=-φu[(xpksinθ+ypkcosθ)-r]+εp0k(f.0.1-3) 
3截面達到承載能力極限狀態時的極限轉角φu應按下列兩種情況確定:
1)當截面受壓區外邊緣的混凝土壓應變εc達到混凝土極限壓應變εcu且受拉區最外排鋼筋的應變εs1小於0.01時,應按下列公式計算:
φu=εcu/xn(f.0.1-4) 
2)當截面受拉區最外排鋼筋的應變εs1達到0.01且受壓區外邊緣的混凝土壓應變εc小於混凝土極限壓應變εcu時,應按下列公式計算:
φu=0.01/(h01-xn)(f.0.1-5) 來源:
4混凝土單元的壓應力和普通鋼筋單元、預應力鋼筋單元的應力應按本規範第7.1.2條的基本假定確定; 

5構件正截面承載力應按下列公式計算(圖f.0.1): 

式中
n--軸向力設計值,當為壓力時取正值,當為拉力時取負值;
mx、my--考慮結構側移、構件撓曲和附加偏心距引起的附加彎矩後,在截面x軸、y軸方向的彎矩設計值;由壓力產生的偏心在x軸的上側時my取正值,由壓力產生的偏心在y軸的右側時mx取正值;
εci、σci--第i個混凝土單元的應變、應力,受壓時取正值,受拉時取應力σci=0;序號i為1,2,...,l,此處,l為混凝土單元數;
aci--第i個混凝土單元面積;
xci、yci--第i個混凝土單元重心到y軸、x軸的距離, xci在y軸右側及yci在x軸上側時取正值;
εsj、σsj--第j個普通鋼筋單元的應變、應力,受拉時取正值,應力σsi應滿足本規範公式(7.1.5-5)的條件;序號j為1,2,...,m,此處,m為普通鋼筋單元數;
asj--第j個普通鋼筋單元面積;
xsj、ysj--第j個普通鋼筋單元重心到y軸、x軸的距離,xsj在y軸右側及ysj在x軸上側時取正值;
εpk、σpk--第k個預應力鋼筋單元的應變、應力,受拉時取正值,應力σpk應滿足本規範公式(7.1.5-6)的條件,序號k為1,2,...,n,此處,n為預應力鋼筋單元數;
εp0k--第k個預應力鋼筋單元在該單元重心處混凝土法向應力等於零時的應變,其值取σp0k除以預應力鋼筋的彈性模量,當受拉時取正值;σp0k按本規範公式(6.1.5-3)或公式(6.1.5-6)計算;
apk--第k個預應力鋼筋單元面積;
xpk、ypk--第k個預應力鋼筋單元重心到y軸、x軸的距離,xpk在y軸右側及ypk在x軸上側時取正值;
x、y--以截面重心為原點的直角坐標軸;來源:
r--截面重心至中和軸的距離;
h01--截面受壓區外邊緣至受拉區最外排普通鋼筋之間垂直於中和軸的距離;
θ--x軸與中和軸的夾角,順時針方向取正值;
xn--中和軸至受壓區最外側邊緣的距離。 來源:

第附錄f.0.2條 在確定中和軸位置時,應要求雙向受彎構件的內、外彎矩作用平面相重合;應要求雙向偏心受力構件的軸向力作用點、混凝土和受壓鋼筋的合力點以及受拉鋼筋的合力點在同一條直線上。當不符合以上條件時,尚應考慮扭轉的影響。