受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算-受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的原理

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理基本假定平截面假定

定義：混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力后沿正截面高度范圍內(nèi)混凝土與縱向受力鋼筋的平均應(yīng)變呈線性分布。受壓區(qū)域符合假定受拉區(qū)域不完全符合假定平截面假定

平截面假定是近似的，它與實(shí)際情況或多或少存在某些差距，但是，分析表明，由此引起的誤差是不大的，完全能符合工程計(jì)算的要求。平截面假定

平截面假定為鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算提供了變形協(xié)調(diào)的幾何關(guān)系，可加強(qiáng)計(jì)算方法的邏輯性和條理性，使計(jì)算公式具有更明確的物理意義，因此，世界上許多國(guó)家的設(shè)計(jì)規(guī)范都采用了這一假定?；炷量估瓘?qiáng)度

在裂縫截面處，受拉區(qū)混凝土已大部分退出工作，但在靠近中和軸附近，仍有一部分混凝土承擔(dān)著拉應(yīng)力。由于其拉應(yīng)力較小，且內(nèi)力偶臂也不大，因此，所承擔(dān)的內(nèi)力矩是不大的，故在計(jì)算中可忽略不計(jì)。對(duì)于工程來(lái)說(shuō)，增加了安全系數(shù)。材料應(yīng)力-應(yīng)變物理關(guān)系（混凝土）上升段CEP-FIP直線段CEP-FIP材料應(yīng)力-應(yīng)變物理關(guān)系（混凝土）材料應(yīng)力-應(yīng)變物理關(guān)系（鋼筋）上升段材料應(yīng)力-應(yīng)變物理關(guān)系（鋼筋）直線段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理截面配筋率界限

截面配筋率：所配置的鋼筋截面面積與規(guī)定的混凝土截面面積的比值。最大配筋率

當(dāng)梁截面配筋率ρ增大，鋼筋應(yīng)力增加緩慢，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力有較快的增長(zhǎng)，ρ越大，則縱向鋼筋屈服時(shí)的彎矩My=Mu時(shí)，受拉鋼筋屈服與受壓區(qū)混凝土壓碎幾乎同時(shí)發(fā)生，這種破壞稱為平衡破壞或界限破壞，相應(yīng)的ρ值被稱為最大配筋率ρmax。

最大配筋率是超筋梁與適筋梁的界限。最小配筋率

當(dāng)梁截面配筋率ρ很小，梁受拉區(qū)混凝土開裂后，鋼筋應(yīng)力趨近于屈服強(qiáng)度，即開裂彎矩Mcr趨近于受拉區(qū)鋼筋屈服時(shí)的彎矩My，當(dāng)ρ減小到使Mcr=My時(shí)，裂縫一旦出現(xiàn)，鋼筋應(yīng)力立即達(dá)到屈服強(qiáng)度，這時(shí)的配筋率稱為最小配筋率ρmin。

最小配筋率是少筋梁與適筋梁的界限。

最小配筋率：0.2和45ftd/fsd中較大者。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理壓區(qū)混凝土等效矩形應(yīng)力圖形

鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算前提是要知道破壞時(shí)混凝土壓應(yīng)力的分布圖形，特別是受壓區(qū)混凝土的壓應(yīng)力合力C及其作用位置yc。xcxcxc

等效矩形應(yīng)力圖形與實(shí)際拋物線應(yīng)力圖形的面積相等，即合力大小相等；等效原則一

等效矩形應(yīng)力圖形與實(shí)際拋物線應(yīng)力圖形的形心位置相同，即合力作用點(diǎn)不變。等效原則二x等效轉(zhuǎn)換后xc等效的矩形壓應(yīng)力圖形由無(wú)量綱參數(shù)β和γ確定混凝土強(qiáng)度等級(jí)C50以下C55C60C65C70C75C80εcu0.00330.003250.0032