《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2011)第6.2.6條給出的參數(shù)和是什么意思抵卫,又是如何得到的呢驾茴?
? ? 規(guī)范中指出费坊,參數(shù)和是將受彎梁的受壓區(qū)應(yīng)力圖形轉(zhuǎn)化為矩形的參數(shù)架专。
? ? 受彎構(gòu)件中同窘,實(shí)際混凝土受壓區(qū)應(yīng)力圖形如下圖a)。根據(jù)規(guī)范的假定部脚,應(yīng)力圖形曲線為一段拋物線加一段水平線想邦。但這樣在實(shí)際應(yīng)用中涉及到求解曲邊三角形的形心,應(yīng)用比較繁瑣委刘。為了便于工程應(yīng)用丧没,規(guī)范提出將實(shí)際應(yīng)力圖形轉(zhuǎn)化為矩形,并給出了轉(zhuǎn)換系數(shù)锡移。
? ? 顧祥林教授編著的《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》指出呕童,轉(zhuǎn)換的原則是應(yīng)力圖形的合力與合力作用點(diǎn)相同。轉(zhuǎn)換關(guān)系為:
? ? 罩抗,
可以發(fā)現(xiàn)拉庵,該轉(zhuǎn)換公式中,對(duì)于相同標(biāo)號(hào)的混凝土,無(wú)論矩形截面尺寸如何參數(shù)和均為常數(shù)钞支。下面給出一個(gè)不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕忉專?/p>
? ? 我們知道茫蛹,受彎構(gòu)件的應(yīng)變沿著截面高度大致呈線性分布,并且發(fā)生彎曲破壞的條件是受壓區(qū)混凝土邊緣纖維應(yīng)變達(dá)到烁挟。發(fā)生受彎破壞時(shí)婴洼,對(duì)于不同的受壓區(qū)高度,混凝土受壓區(qū)應(yīng)力圖形僅僅是在梁高度方向發(fā)生拉伸和壓縮撼嗓,因此當(dāng)截面寬度保持不變時(shí)柬采,對(duì)于相同標(biāo)號(hào)的混凝土,其應(yīng)力圖形的形心高度與受壓區(qū)高度的比值保持為定值且警,即參數(shù)與保持為定值粉捻。
受彎構(gòu)件中,各參數(shù)對(duì)構(gòu)件的受彎承載力的影響是怎樣的斑芜?
? ? 1.增加配筋量可以提升截面的開(kāi)裂彎矩肩刃,但提升效果不明顯。因?yàn)殚_(kāi)裂前鋼筋應(yīng)力較小杏头,對(duì)彎矩的貢獻(xiàn)較小盈包。
? ? 2.增加縱向受力鋼筋用量可以提升構(gòu)件受彎承載力,但提升效果隨著配筋率的提升而下降醇王。因?yàn)榕浣盥蔬^(guò)大時(shí)呢燥,梁發(fā)生超筋破壞,破壞時(shí)鋼筋無(wú)法屈服寓娩。
? ? 3.加大截面尺寸可以明顯提升受彎承載力叛氨,是提升構(gòu)件受彎承載力最有效的方法。因?yàn)樵摲椒梢灾苯犹岣呓孛鎯?nèi)力臂的長(zhǎng)度棘伴。該方法可以在提升構(gòu)件受彎承載力的同時(shí)能使構(gòu)件延性不下降力试。
? ? 4.混凝土強(qiáng)度提升,構(gòu)件抗彎承載力提升排嫌,但提升效果不明顯。
? ? 5.發(fā)生適筋破壞時(shí)缰犁,配筋率越低延性越好淳地;受拉鋼筋配置相同時(shí),配置受壓鋼筋可以提升延性帅容。因?yàn)橐陨蟽蓚€(gè)因素可以減小受壓區(qū)高度颇象,使得延性提升〔⑴牵抗震設(shè)計(jì)時(shí)遣钳,規(guī)范對(duì)截面受壓區(qū)高度作出限制也是基于受壓區(qū)高度減小,受彎構(gòu)件延性提升這一原理麦乞。
? ? 6.提升受拉鋼筋屈服強(qiáng)度可以在不顯著降低延性的同時(shí)蕴茴,明顯提升構(gòu)件的受彎承載力劝评,這也是推行高強(qiáng)鋼筋的原因。
? ? 下圖是美國(guó)教材《Reinforced Concrete Mechanics and Design 6th edition》給出的一幅有助于我們理解的圖倦淀,該圖反映了各參數(shù)對(duì)截面抗彎承載力和延性的影響蒋畜,單位為英制單位。