相對受壓區(qū)高

1、相對界限受壓區(qū)高度b 為了防止將構(gòu)件設(shè)計(jì)成超筋構(gòu)件，要求構(gòu)件截面的相對受壓區(qū)高度不得超過其相對界限受壓區(qū)高度b即(4-11)     相對界限受壓區(qū)高度b是適筋構(gòu)件與超筋構(gòu)件相對受壓區(qū)高度的界限值，它需要根據(jù)截面平面變形等假定求出。下面分別推導(dǎo)有明顯屈服點(diǎn)鋼筋和無明顯屈服點(diǎn)鋼筋配筋受彎構(gòu)件相對界限受壓區(qū)高度b的計(jì)算公式。有明顯屈服點(diǎn)鋼筋配筋的受彎構(gòu)件破壞時(shí)，受拉鋼筋的應(yīng)變等于鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy與鋼筋彈性量Es之比值，即s=fy/Es ，由受壓區(qū)邊緣混凝土的應(yīng)變?yōu)閏u與受拉鋼筋應(yīng)變s的幾何關(guān)系（圖4-14）?？赏频闷湎鄬缦奘軌簠^(qū)高度b的計(jì)算公式為(

2、412)圖4-14 截面應(yīng)變分布     為了方便使用，對于常用的有明顯屈服點(diǎn)的HPB235、HRB335、HRB400和RRB400鋼筋，將其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy和彈性模量Es代入式（4-12）中，可算得它們的相對界限受壓區(qū)高度b如表4-4所示，設(shè)計(jì)時(shí)可直接查用。當(dāng)b時(shí)，受拉鋼筋必定屈服，為適筋構(gòu)件。當(dāng)>b時(shí)，受拉鋼筋不屈服，為超筋構(gòu)件。建筑工程受彎構(gòu)件有屈服點(diǎn)鋼筋配筋時(shí)的b值 表4-4C50C55C60C65C70C75C80HPB2350.6140.6060.5940.5840.5750.5650.555HRB3350.5500.5410.53

3、10.5220.5120.5030.493HRB400RRB4000.5180.5080.4990.4900.4810.4720.463無明顯屈服點(diǎn)鋼筋配筋受彎構(gòu)件的相對界限受壓區(qū)高度b對于碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋以及冷軋帶肋鋼筋等無明顯屈服點(diǎn)的鋼筋，取對應(yīng)于殘余應(yīng)變?yōu)?.2%時(shí)的應(yīng)力0.2作為條件屈服點(diǎn)，并以此作為這類鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。對應(yīng)于條件屈服點(diǎn)0.2時(shí)的鋼筋應(yīng)變?yōu)椋▓D4-15）：圖4-15 無明顯屈服點(diǎn)鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線(413)式中 fy無明顯屈服點(diǎn)鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；         Es無

4、明顯屈服點(diǎn)鋼筋的彈性模量。     根據(jù)截面平面變形等假設(shè)，可以求得無明顯屈服點(diǎn)鋼筋受彎構(gòu)件相對界限受壓區(qū)高度b的計(jì)算公式為：(414)     截面相對受壓區(qū)高度與截面配筋率之間存在對應(yīng)關(guān)系。b求出后，可以求出適筋受彎構(gòu)件截面最大配筋率的計(jì)算公式。由式（4-8）可寫出：(415)(416)     式（4-16）即為受彎構(gòu)件最大配筋率的計(jì)算公式。為了使用上的方便起見，將常用的具有明顯屈服點(diǎn)鋼筋配筋的普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的最大配筋率max列在表4-5中。建筑工程受彎構(gòu)件的截

5、面最大配筋率max（%） 表4-5鋼筋等級混凝土的強(qiáng)度等級C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80HPB2352.102.813.484.184.885.586.196.757.237.628.018.368.648.92HRB3351.321.762.182.623.073.513.894.244.524.775.015.215.385.55HRB400RRB4001.031.381.712.062.402.743.053.323.533.743.924.084.214.34     當(dāng)構(gòu)件按最大配筋率配筋時(shí)

6、，由（4-9a）可以求出適筋受彎構(gòu)件所能承受的最大彎矩為：(4-17)式中 sb截面最大的抵抗矩系數(shù)，sb=b(1-b/2) 。     對于具有明顯屈服點(diǎn)鋼筋配筋的受彎構(gòu)件，其截面最大的抵抗矩系數(shù)見表4-6。建筑工程受彎構(gòu)件截面最大的抵抗矩系數(shù)sb 表4-6鋼筋種類C50C55C60C65C70C75C80HPB2350.42550.42240.41760.41350.40960.40540.4010HRB3350.39880.39470.39000.38580.38090.37650.3715HRB400RRB4000.38380.37900.374

7、50.37000.36530.36060.3558     由上面的討論可知，為了防止將構(gòu)件設(shè)計(jì)成超筋構(gòu)件，既可以用式（4-11）進(jìn)行控制，也可以用：(4-18)(4-19)進(jìn)行控制。式（4-11 ）、式（4-18）和式（4-19）對應(yīng)于同一配筋和受力狀況，因而三者是等效的。     設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)梁、板的配筋率為：實(shí)心板: =0.4%0.8%矩形梁: =0.6%1.5%T形梁: =0.9%1.8%時(shí)，構(gòu)件的用鋼量和造價(jià)都較經(jīng)濟(jì)，施工比較方便，受力性能也比較好。因此，常將梁、板的配筋率設(shè)計(jì)在上述范圍之內(nèi)。梁、板的上述