11.2 受弯承载力计算
11.2.1 复材-混凝土组合梁板受弯极限承载力的计算,应采用下列基本假定:
1 在承载力极限状态下,复材构件和混凝土之间应没有脱离和滑移,界面剪力应有效传递。
2 组合梁板截面应变保持平截面。
3 可不计复材构件腹板对组合梁受弯承载力的贡献,也不计混凝土翼板受拉区混凝土和受压区纵向钢筋的作用。
4 组合梁混凝土翼板的应力应按等效矩形应力分布简化计算。组合板混凝土的应力应按等效矩形应力分布简化计算。
5 组合梁复材构件顶板和底板的应力应沿其高度均匀分布,其值应等于顶板和底板的弹性模量Ef与其1/2厚度处正应变εf的乘积,εf不得超过顶板和底板的极限正应变设计值。组合板复材构件中应力也应沿高度均匀分布,其值应等于板的弹性模量Ef与其1/2厚度处正应变εf的乘积,εf不得超过板的极限正应变设计值。
11.2.2 复材-混凝土组合梁的受弯承载力(图11.2.2)应符合下列规定:
1 当x<hc时,应按下式验算:
2 当x≥hc时,应按下式验算:
3 复材构件中各处的应变应符合下列公式的规定:
-εfd,c1≤εf1≤εfd,t1 (11.2.2-3a)
-εfd,c2≤εf2≤εfd,t2 (11.2.2-3b)
εf1=(0.8hc/x+0.4hf1/x-1)εcu (11.2.2-4a)
εf2=(0.8h/x-0.4hf2/x-1)εcu (11.2.2-4b)
4 组合梁有效受压区高度应按下式计算:
α1fcbex=Ef1εf1bf1hf1+Ef2εf2bf2hf2 (11.2.2-5)
式中:M——复材-混凝土组合梁弯矩设计值(kN·m);
be——组合梁中混凝土翼板的有效宽度(mm);
xn——复材-混凝土组合梁截面中性轴距梁顶面的高度(mm);
x——组合梁有效受压区高度(mm);
fc——混凝土翼板中的混凝土抗压强度设计值(N/mm2);
α1——混凝土翼板受压区等效矩形应力系数,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定确定;
εcu——混凝土翼板的极限压应变,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定确定;
hc——组合梁中混凝土翼板的厚度(mm);
hf——组合梁中复材构件的高度(mm);
bf1、hf1——组合梁中复材构件顶板的宽度和高度(mm);
bf2、hf2——组合梁中复材构件底板的宽度和高度(mm);
Ef1、Ef2——复材构件顶板和底板沿梁纵向的表观弹性模量(MPa);
εf1、εf2一一复材构件顶板和底板1/2高度处的正应变,受拉为正;
εfd,c1、εfd,t1——复材构件顶板沿梁纵向的抗压极限应变设计值和抗拉极限应变设计值,最大不超过0.01;
εfd,c2、εfd,t2——复材构件底板沿梁纵向的抗压极限应变设计值和抗拉极限应变设计值,最大不超过0.01。
11.2.3 受弯极限状态下,组合梁中性轴宜在混凝土翼板内或复材构件顶板内,满足此条件的组合梁可不进行组合梁的纵向稳定性验算。
11.2.4 复材-混凝土组合板的受弯承载力(图11.2.4)应符合下列规定:
1 当x<hc时,应按下列验算:
2 复材板中各处的应变应符合下列公式的规定:
-εfd,c≤εf≤εfd,t (11.2.4-2a)
εf≤(0.8hc/x-0.4hf1/x-1)εcu (11.2.4-2b)
3 组合板有效受压区高度应按下式计算:
α1fcx=Efεfhf (11.2.4-3)
式中:M——复材-混凝土组合板弯矩设计值(kN·m);
xn——复材-混凝土组合板截面中性轴距梁顶面的高度(mm);
x——组合板有效受压区高度(mm);
fc——混凝土板中的混凝土抗压强度设计值(N/mm2);
α1——混凝土板受压区等效矩形应力系数,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定确定;
εcu——混凝土翼板的极限压应变,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定确定;
hc——混凝土板的厚度(mm);
hf——复材板的高度(mm);
b——复材组合板计算宽度(mm);
Ef——复材板沿计算跨度纵向的表观弹性模量(MPa);
εf——复材板1/2高度处的正应变,受拉为正;
εfd,c、εfd,t——复材板沿跨度纵向的抗压极限应变设计值和抗拉极限应变设计值,最大不超过0.01。