探讨构件正截面承载力基本计算公式

通过本节的学习，我们已经基本掌握了混凝土构件在弯矩和轴力共同作用下，构件正截面承载力及其配筋的计算方法。当然并非所有的构件均作用有弯矩和轴力。有些构件仅作用有轴力，如轴向受压、受拉构件；有些构件仅作用有弯矩，如受弯构件。这些构件的基本计算公式各不相同，下面对这些构件的基本计算公式进行探讨，作为本节的总结。

5.3.5.1　构件正截面承载力基本计算公式的统一

把混凝土构件在弯矩和轴力共同作用下的正截面承载力基本计算公式统一为：

式中 Nu——构件的轴向力承载力设计值，当Nu＜0 时，即为轴向拉力承载力设计值；当Nu＞0 时，即为轴向压力承载力设计值；当Nu→0，e→∞时，即为受弯构件，可令Nu＝0，Nue ＝Mu；

e——对于偏心受压构件（Nu＞0），为轴向力作用点至远离轴向力一侧钢筋As合力点之间的距离，e＝ηei＋0.5h—as；对于偏心受拉构件（Nu＜0），为轴向力作用点至近侧钢筋As合力点之间的距离。当大偏心受拉构件时，e＝e0—0.5h＋as，当小偏心受拉构件时，e＝0.5h—e0—as；

其他符号含义同前所述。

5.3.5.2　Ⅰ形、T形等异形截面构件运用式 （5.93）、式 （5.94）基本计算公式的应用

说明

（1）对于第一类T形截面受弯构件，则取bf＝b′f＝b，A′s＝0，σs＝fy，Nu＝0，Nue ＝Mu，代入式（5.93）和式（5.94）进行计算。

（2）对于第二类T形截面受弯构件，则取bf＝b，σs＝fy，Nu＝0，Nue ＝Mu，代入式（5.93）和式（5.94）进行计算。当为单筋时，再增加A′s＝0 条件即可。

（3）对于对称配筋Ⅰ形截面偏心受压构件，x ＞h′f的大偏心和h′f＜x ≤h—hf的小偏心，则取bf＝b，运用式（5.93）和式（5.94）进行计算。

（4）对于x≤h′f对称配筋Ⅰ形截面大偏心受压构件，则取bf＝b′f＝b，代入式 （5.93）和式（5.94）进行计算。

（5）对于h—hf＜x ≤h 对称配筋Ⅰ形截面小偏心受压构件，可直接运用式 （5.93）和式（5.94）进行计算。(www.xing528.com)

5.3.5.3　矩形截面构件运用式 （5.93）、式 （5.94）基本计算公式的应用说明

取bf＝b′f＝b，式 （5.93）、式 （5.94）基本计算公式可简化为如下所示的矩形截面计算公式：

（1）对于双筋受弯，偏心受压，大偏心受拉构件可直接运用式 （5.95）和式 （5.96）进行计算。

（2）对于单筋受弯构件，则取A′s＝0，σs＝fy，Nu＝0，Nue ＝Mu，代入式（5.95）和式（5.96）进行计算。

（3）对于小偏心受拉构件，全截面裂通，混凝土退出工作，拉力完全由钢筋承担，此时取x＝0，注意此时Nu＜0，钢筋A′s的应力为拉力（式中应取负号），以及钢筋As和A′s均达抗拉强度设计值（fy）。则式（5.95）和式（5.96）简化为：

式 （5.98）即为式（5.64），现在将式（5.64）和式（5.65）作一下变换，得：

将以上两式相加，则得：

①一般情况下，可认为h0＝h′0，as＝a′s。

故式（5.97）与式（5.65）等价。

（5）对于轴心受压构件，可看成是小偏心受压构件的特例。则式 （5.95）可变为Nu＝fcAc＋f′yA′s，只是式中A′s为全部受压钢筋的截面面积。

由于有As＝A′s，故对于轴心受压构件，式 （5.96）与式（5.95）等价。

考虑长柱承载力的降低以及可靠度调整等因素，式 （5.95）可调整为式（5.10）。