任意截面构件正截面承载力计算

任意截面构件正截面承载力计算

第附录F.0.1条   任意截面的钢筋混凝土和预应力混凝土构件，其正截面承载力可按下列方法计算：
  1将截面划分为有限多个混凝土单元、纵向普通钢筋单元和预应力钢筋单元(图F.0.1a)，并近似取单元内的应变和应力为均匀分布，其合力点在单元重心处；
  2各单元的应变按本规范第7.1.2条的截面应变保持平面的假定由下列公式确定(图F.0.1b):

εci=φu[(xcisinθ+ycicosθ)-r] (F.0.1-1)

εsi=-φu[(xsjsinθ+ysjcosθ)-r] (F.0.1-2)

εpk=-φu[(xpksinθ+ypkcosθ)-r]+εp0k (F.0.1-3)
  3截面达到承载能力极限状态时的极限转角φu应按下列两种情况确定：
  1)当截面受压区外边缘的混凝土压应变εc达到混凝土极限压应变εcu且受拉区最外排钢筋的应变εsi小于0.01时，应按下列公式计算：

φu=εcu/xn (F.0.1-4)
  2)当截面受拉区最外排钢筋的应变εs1达到0.01且受压区外边缘的混凝土压应变εc小于混凝土极限压应变εcu时，应按下列公式计算：

φu=0.01/h01-xn (F.0.1-5)
  4混凝土单元的压应力和普通钢筋单元、预应力钢筋单元的应力应按本规范第7.1.2条的基本假定确定；


  5构件正截面承载力应按下列公式计算(图F.0.1):

N≤∑li=1σciAci-∑mj=1σsjAsj-∑nk=1σpkApk (F.0.1-6)

Mx≤∑li=1σciAcixci-∑mj=1σsjAsjxsj-∑nk=1σpkApkxpk (F.0.1-7)

My≤∑li=1σciAciyci-∑mj=1σsjAsjysj-∑nk=1σpkApkypk (F.0.1-8)
  式中
  N--轴向力设计值，当为压力时取正值，当为拉力时取负值；
  Mx、My--考虑结构侧移、构件挠曲和附加偏心距引起的附加弯矩后，在截面x轴、y轴方向的弯矩设计值；由压力产生的偏心在x轴的上侧时My取正值，由压力产生的偏心在y轴的右侧时Mx取正值；
  εci、σci--第i个混凝土单元的应变、应力，受压时取正值，受拉时取应力σci=0；序号i为1，2，...，l，此处，l为混凝土单元数；
  Aci--第i个混凝土单元面积；
  xci、yci--第i个混凝土单元重心到y轴、x轴的距离， xci在y轴右侧及yci在x轴上侧时取正值；
  εsj、σsj--第j个普通钢筋单元的应变、应力，受拉时取正值，应力σsi应满足本规范公式(7.1.5-5)的条件；序号j为1，2，...，m，此处，m为普通钢筋单元数；
  Asj--第j个普通钢筋单元面积；
  xsj、ysj--第j个普通钢筋单元重心到y轴、x轴的距离，xsj在y轴右侧及ysj在x轴上侧时取正值；
  εpk、σpk--第k个预应力钢筋单元的应变、应力，受拉时取正值，应力σpk应满足本规范公式(7.1.5-6)的条件，序号k为1，2，...，n，此处，n为预应力钢筋单元数；
  εp0k--第k个预应力钢筋单元在该单元重心处混凝土法向应力等于零时的应变，其值取σp0k除以预应力钢筋的d性模量，当受拉时取正值；σp0k按本规范公式(6.1.5-3)或公式(6.1.5-6)计算；
  Apk--第k个预应力钢筋单元面积；
  xpk、ypk--第k个预应力钢筋单元重心到y轴、x轴的距离，xpk在y轴右侧及ypk在x轴上侧时取正值；
  x、y--以截面重心为原点的直角从标轴；
  r--截面重心至中和轴的距离；
  h01--截面受压区外边缘至受拉区最外排普通钢筋之间垂直于中和轴的距离；
  θ--x轴与中和轴的夹角，顺时针方向取正值；
  xn--中和轴至受压区最外侧边缘的距离。

  第附录F.0.2条   在确定中和轴位置时，应要求双向受弯构件的内、外弯矩作用平面相重合；应要求双向偏心受力构件的轴向力作用点、混凝土和受压钢筋的合力点以及受拉钢筋的合力点在同一条直线上。当不符合以上条件时，尚应考虑扭转的影响。