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6.2  !正截面承载力计【算 】 6.2.1 【。 本:条对正截面承载力】计算方法作了基【。本,假定 】    1 — ,平截面假定 【     】试验表明在》纵向:受拉钢筋的应—。力达到屈服强—度之前及达》到屈服强度》后的一定《塑性转动范围内截】面的平均应》。变基本符合平—。截面假定因此按照】平截面假定建—立判别?。纵向受拉钢筋是【。。否屈服的界限条件和!确定屈服之前—。钢筋的应力σ—s是:合理的平截面假定作!为计算手段即—使钢筋?已达屈服《甚至进入《强化段时也还—是可:行的计算值与试【验值符?合,较好 《     引!用平截?面假定?可以:将各种?类型截?。面(:。包括周边配》筋截面)在单向或】双向受力情况下的正!截面承?载力计算贯穿起来】提高了计算方法的】逻辑性和条理性使】。计算公式具有明【确的物理概念引用】平截面假定也为利用!电算:进行混凝土构件正截!面全过程分析(【包括非线性分析【)提供了必不可少】的,截面变形条件 ! ?    国际上的主!要规范均采用了平】截面假定 !     2—  混凝土的—应力:-应变?曲线 【    《 随着混凝土强【度的提高混凝—土受压时的应—力-应变曲》线将逐渐变化其上】升段将逐渐趋—向线性变化且对【。应于峰值应力—。的应变稍有提—高;下降段趋—于变陡极限应变【有,。所减少为《了,综,合反映低、中强度混!凝土和高强》混凝土的特性—与02版《规,范相同?本规范对正截—面设:计用:的混凝土应力—-,应变关?系,采用如下《简,化表达形《式 :。 , 《 《  ?。   根据国—内中:、,低强度?混凝土和高强度【混凝:土偏心受压短—柱的试验结果在条文!中,给出了有关》。参数n?、,ε0、εcu的【取值与?试验结果较》为接:近  】   3 》 纵向?。受拉钢筋的极限拉应!变 ?     】纵向:受拉钢筋的》极限拉?应变本规范规定为0!.01作为构件达到!承载能?力极限状态的标【志之一对有物理【屈服点的钢筋—该值相当《。于,钢筋应变进入了屈服!。台阶;对无屈服点的!。钢筋设计所》用的强度是以条【件屈服点为依据的极!限拉应变的规定是】。。限制钢筋的强化强度!同时也表示设—计采用的钢筋的极】限拉应变不》得小于0.01以】保证结构构》件具有必要的延性】对预应力混凝土结构!。构件其极限拉—应变应从混凝土消】压时的?。预应:力筋应力σp0处】开始算起 —     对!非均匀受压构件混】凝土的极限压应【变达到?εcu或者受拉【钢筋的极限拉应【变达到0.01【即,这两个极限》应变:中只要具备其中一个!就标志着构》件达到了承载能力】极限状?态 6.!2.2  》本条的规定同0【2,版规范 》 6.2【.,3  轴《向压力在《挠曲:杆件中产生的二阶】效应(P-δ—效应)是《偏压杆?件中:由轴向压力在—产生了挠曲变形的杆!件内引起的曲率【和,弯矩增量例如在结】构中常见的反弯【点,。位于柱高中部的【偏压:构,件中这种二阶效应】虽能增大构件—。除两端区域外—各截面的曲》率和弯?矩,但增大后的弯矩【通常不可能超—过柱两?端控制截面》的弯矩因此在这种】情况下P-δ—效,应不会对杆》件截面的偏》心受压承《载能力产生》不利影响但》。是在反?弯点不在《杆件高度范围内(】即沿杆件长度均为】同号:弯矩:)的较?细长且轴压比偏大的!偏压构件中》经P-δ效应增大】后的杆件《。中部弯矩有可能超过!柱端控制《截面的弯矩此时就】必须在截《面设计中《考虑P-δ效应【的附加影响因—后一种情《况在工程中》较少出现为了不【对各个偏压构—件逐一进行验算本条!给,。。出了可以不考虑P-!δ效应?的条:件该条件是根—据分析结果》并参:考国:外规范给出的 】 《6.2.4  【本,条给出?了在偏?压构件中考虑P-δ!效,应,的具体方法即C【m-ηns法该方】法的基本思》路与美国ACI 3!18:-08?规,。范所用方法相—同其中ηns使用】。中国习惯《的极限曲率表—达式该表达式是【借用02版规范偏心!距增大系数η的【形式:并,作了下?列调整后给出—的 : :     1 ! 考虑本规范所【用钢材强度总—体有所提高》故将0?2版规范η公—式中:反映极限《曲率的?“1/1《400?”改为“1》/1300” 】。  》。   2  根据】对P-δ效应—规律:的,。分析取消了0—2,版规范η公式中【在细:长度偏大情况下【减小构件挠曲变形】的系数ζ《2, , 》    本》条Cm系数的表达】形式与美国》ACI 318-0!8规范所用形式【相似但?取值略偏高这—是根据我国所做的系!列试验结《果考虑钢筋混凝土】偏心:压杆P-《δ效应规律》。。的较大离散性而给】出的  ! , , 对:剪力墙、核心筒【墙肢类?。构,件由:于P-δ效应—不明显计算时可以】忽略对?排架结构柱当—采用本规范第B.】0.4条的规定【计算:二阶:效应后不再按本条规!定计算P-δ效应】;当排架柱未—按本:。规范第B.0.4】条计算其侧移二【阶效:应时仍应按本—规范第B.0.【4条考?虑其P-δ效应【 : 6.—2.5  由于【工,程中实际存在着荷】载作用位置的不定】性、混?。凝土质量的不均匀】性及施工的偏差等】因素:都可能产生附加偏】心距很?多国家的规范—中,都有关于《附加偏?心距的?具体规定因》。。此参:照国外规范的—经验:规定了附《加偏心距e》a的绝对值与相对】值的:要求并?。。取其较大值》用于计算 【 6《。。.,2,.6  在承载力】计算中可采用合适的!压应力图《形,只要在?。承载力计算》上能与可靠的试验】结果基本符合为简】化计算?本规范采用了等【效矩:形压应力图形此时矩!形应力?图的:应力:取fc乘以系数【。α1矩形应力图的高!度可取等《于按平截面假定【所确:。。定的中和轴高—度xn乘以系数β】1对中低强度混凝】土当n=2ε—。0=0.002εc!u=0.00—。33:时,α1=0《.969β》1=0.82—4;为简化计算取】α1=1.0β1】=0.8对高—强度混凝土用—随混凝土强》度提高而逐渐—降低的系《数α1、β》1,值,来反映高强度—混凝土?的特点这《种处理方法能—适应混凝土强度进一!。步提高的要求也【是多数?国家规范采》用的处理方法上述的!简化计?算与试验结》果对比大体》接,近应当指出将上述简!化计算的规定用【于三角形截面、圆形!截面的受压区会【带来一定的误—差 6.!2.7  构件【达到界限破坏是指正!截面上受拉钢—筋屈服与受压—区混凝土破坏同时发!生,时的破?坏状态对应于这【一,破坏状态受》压边混凝土》应变达到ε》cu;对配》置有屈服点钢筋【的,钢筋:混凝土构件》纵向:受拉钢筋的应—变取fy/ES界限!受压区高度》xb与界限中和【轴高度xnb的比】值为β1根》据平:截面假?定可得?截面相对《界限受压区高度【ζb的公式(6【.2.7-1)【  【   对配置无屈】服,点钢筋?的钢筋混凝土构【件或预应力混—凝土构件根据条件】屈服点的定义应【考虑0.2%的残】余应变普通钢筋【应变取(fy/ES!+0:。.002《)、预应力筋应变】取[(fpy-σp!0)/ES+0.】。002]根据—平截:面假定可得公—。式(6.2.—7-2)《和公式(6.2.7!。-,3) 《   —  无屈服点的【普通钢筋通常是指】。细规格?的带肋钢筋无屈【服点的特性主要取】决于钢筋的轧—制和调直《等工艺?在钢筋标《准中有屈服点—钢筋的屈服强度【以σs表《示无屈服点钢筋的】屈服:强度以σp》0.2表示》 6.】2,.8 ? 钢筋?应力σs的》计算公式《。是以混凝土》。达到极限压应变【εc:u作为构件达到【承载能力《极限状态标志而【给出的 》 《 ,。   按平截面假】定可写出截面任意位!置处的普通钢筋应】力σ:si的计算公—式(:6.2.8》-1)和《预应力筋应》。力σpi《的,计,算公式(《6.2.8-2)】 《 :    为了简化计!。算根:据我:国大量的《试验资料及计算分析!表明小偏心受压【情况下实测受拉【。边或受压《较小边的钢筋应【力σs与ζ接近直线!关系考虑到ζ=【ζ,b及ζ?=β1?作为界限条件取σ】s与ζ?之间为线性》关系就可得到公【式(6.2》.8-3)》、,公式(6.2.【。8-4) 】。。     按上】述线性关系》式在求解正截面【承载力时一般情况】下为二次方程 ! 6《.2.9 》 在0?2版规范中将圆形、!圆环形截面混凝【土构件?的正截面承载力列在!。正文本次修》订将圆形截》面、圆环形截面【与任意截面构件的】正截面承载》力计算一同列入附】录 6.!2,.10~6.2.】14 ?。 保:留02版规范的【实用计算方法— ?     构件!中如无纵《向,受压钢筋或不—考虑纵向受压钢筋时!不需要符合公式【(6.2.10-】4)的要《求 — 6.2.15 】 保留了02版规范!的规:定为保持与》偏心受压构件正截面!承载力?。计算具有相近的可靠!度在正文公式—(6.2.1—。。5)右?端乘以系数0.9 ! 》。。    02版规范!第7.3.11条规!定的:受压构件计算长【度l0主要》适用:于有侧移受偏心压】力作:用的构件《不完全适《用于上下端有—支点的轴心受压【构件对于上下端有支!点的轴?心受压构件其—。计,算长度l0可偏安全!地取构件上下—端支点之间》距离的1《.1:倍 《 :。 —。 6.2.》16 ? 保留了0》2版规范的》规定根据国内—外的试验结》果当混凝土强度等级!大于C50时间【接钢筋混凝土的约】束作:用将会降低为此在混!凝土:强度等级为C—50~C《80的?范围内给出》折减系数α值基于与!第6.2《.1:5条相同的理—由在公?式(6?.2.16-1)右!端乘:以系数0.9 ! 6.2.1】7  矩《形截面偏心受—压构件 【   《  1  对非对称!配筋的小偏心—受压构件当偏心距很!小时:为了:防止As产生受压】破坏尚应按公式(6!.2.17-5)进!行验算此处引入了初!始,。偏心距ei》=e0-ea这是】考虑了不利方向的】附加:偏心距计算表明【只有当N>fcbh!时,钢,筋As的配筋—率才有可能》大于最小配筋率的】规定 】。    2  【对称:配筋小偏《心受:压的钢筋混》凝土构件近似计算】方,法 :。 ? :  :  当?应用偏心《受,压构件的《基本公式(》。6.2.《。17-1)》、公式(6.2【.17-2》),。及公:式(6.2.8-】1)求?解对称配筋》。小偏心受压构件承载!力,时将出现ζ的三次】方程第6.2.17!条第4款《。的简化?公式是取  —使求解?ζ,。的方程降为一次方】程便于直接》求得小偏《压构件所需》的配筋面积 !  ?   同理》上述简化方法也可扩!展用于T形和—I,形截面的构》件 ?    【 3  《本次对偏心受压构件!二阶效应的计—算方:法进:行了修?订即除排架结构柱以!外不再采用η-【l0法新修订—。的方法主《要,希望通?过计算机《进行结构分析时一并!考,。虑由结构侧移引起的!二阶效应为了—进行截?面设计时内力取值的!一致性当需要利【用简:。化计算方法计—。算由结构侧移引起】的二阶?效应和?需要考虑杆件自身挠!曲引起的二阶效应时!也应先按《照附录B的简化计】。算方法和《按照第6《.2.?3,条和第6《。.2:.4条?的,规定进行《。考虑二阶《效应的内力计—算即在进行截面设计!时其内力已》经考虑了二阶效应】 》 ,6.2.18  】给出了I形截面偏心!受压构件正截面受】压承载力计算—公式对T形、倒【T形截面则》可按条文注的—规,定进行计《算;同时对》非对称配《筋的小偏心受压【构,件给出了验算公式及!其适:用的:近似条件 ! 6.2《.19  沿截【面腹部均匀配置纵向!钢筋(沿《截面腹部配置—等,直径、等间距—的纵向受力钢—筋)的矩形、T【。形,或I形截《面偏心受压构件其正!截面承载力可根据】第6.2.》1条中一《般计算方法的基【本假定列出平—衡方程进行计算但】由于:计算公式较繁不便】于设计应用故作【了必要简化给出【了公式(《6.2?.19-1》)~公式(6—.2.19-4) ! 《   ?。 , 根据?第6.2.1条的基!。。本假定均匀》配筋的钢筋应变【到,达屈服的纤维距中】和,。轴的距离为βζη0!/β1此处》β=fy《w/(Esεc【u)分析《表明常用的钢筋【β值变化幅度不大】而且对?均匀配?筋的内?力影响很《小因此将按平截面假!定,写出的均匀配筋【。内力Ns《w,、,Msw的《表达式分别用直【线及:二次曲?。。。线近似拟合即给出公!式(6.2.1【9-3)《、公式(6.2.】19-4)这两个简!化公式 《     !计,算分析表明对两对】边集中配筋与腹【部均:匀配筋呈一定比例的!条件下本条》。的简化计算与按一】。。。般方法精确计—算的结果相比误【差不大并《可使计算工作量得】到很大?。简,化 —。 6.?2.20《  规范对排架【柱计算长度的—规定引自1》974年《的规范钢筋混凝【土结构设计》规范TJ 10-7!4其计算《长度值是在》当时的弹《性分析和工程经验基!础上确定《的在没有新的研究】分析结?果之前本规范继续沿!用原规范的规定【 《    》。 本次规范修—订对有侧移框—架,结构的?P-△?效应:简化计算不再—采,用η-l《0法而采《用层增大系数—法因此?进行框架《结构P-△效—应计算时不再—。需,要计算框架柱的【计算长度《l0因此取消了0】2版规范第》7.3.11条第】3款中框架柱—计算长度公》式(7.3》.11-1)、【公式:(7.3.》11-2)》本规范?第6:.2.20条—第,。2款表6.2.【20-2中框架【柱的计算长度—l0:主,要,用,于计算?轴心受压框》架柱稳定系数φ以及!计算偏心受压构件】。裂缝宽度《的偏心距增大系数】时,采用: 6.】。。2.21  —本条对对《称双向偏心受压【。构件正截面》承载力的计算作【了规定 —。。    —。 1:。  :当按本规《范附录E的一般方法!计算时本条规定了分!别按x、《y轴计算ei的公】式;有可靠》试验:依据时也可采用【更合:理的其?他公式计算 —   【  2  》给出:了双向偏《心受压?的倪:克勤(N.》V,.Nikit—in)公《式并指明了》。两种配筋形式—。的计算原则》 》 ,。    3 — 当需要考》虑二阶弯矩的影【响时给出的弯矩【设计值M0xM0】。y已经包含了二阶弯!矩的:影响即取消了02】。版规范第《7.3.14条【中的弯矩增大系数η!x、:ηy原?因详见?第6.2.17条】条文:说明 ? 6—.2.22~6【.2.2《5  保留》。了02版《规范的相应条文【   】  对沿截面高度】或周:边均匀?配筋的?。矩,形、T形或I形【偏心受拉截》面其正截面承载力】基本符合  的变化!。规律且略偏于—安,全;此公式》改,写后即?为公式(《6.2.25-【1)试验表明它也适!用于对称配》筋矩形?截面钢筋混凝—土双:向,偏心:受,拉构件公式》(6.?2.:25-1)是89规!范在条文说明中【提出:。的公:。式 ?