第4章受弯构件正截面承载力 4.1概述 受弯构件是指截面上通常有弯矩和剪力共同作用而轴力可以忽略不计的构件。 梁和板是典型的受弯构件。它们是土木工程中数量最多、使用面最广的一类构件 梁和板的区别在于:梁的截面高度一般大于其宽度,而板的截面高度则远小于其宽 度 受弯构件在荷载等因素的作用下,可能发生两种主要的破坏:一种是沿弯矩最 大的截面破坏,另一种是沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的截面破坏。当受弯构件 沿弯矩最大的截面破坏时,破坏截面与构件的轴线垂直,称为沿正截面破坏;当受 弯构件沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的截面破坏时,破坏截面与构件的轴线斜交, 称为沿斜截面破坏。 进行受弯构件设计时,既要保证构件不得沿正截面发生破坏,又要保证构件不 得沿斜截面发生破坏,因此要进行正截面承载能力和斜截面承载能力计算。本章只 讨论受弯构件的正截面承载能力计算 结构和构件要满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。梁、板正截 面受弯承载力计算就是从满足承载能力极限状态出发的,即要求满足 M≤Mu (4-1) 式中的M是受弯构件正截面的弯矩设计值,它是由结构上的作用所产生的内力设计 值,M是受弯构件正截面受弯承载力的设计值,它是由正截面上材料所产生的抗力, 这里的下角码u是指极限值。 4.2梁、板的一般构造 4.2.1截面形状与尺寸 1.截面形状 梁、板常用矩形、T形、I字形、槽形、空心板和倒L形梁等对称和不对称截面 如图4-1所示。 2.梁、板的截面尺寸 (1)独立的简支梁的截面高度与其跨度的比值可为1/12左右,独立的悬臂梁 的截面高度与其跨度的比值可为1/6左右。矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.0~ 2.5;T形截面梁的h/b一般取为2.5~4.0(此处b为梁肋宽)。为了统一模板尺寸
66 第 4 章 受弯构件正截面承载力 4.1 概 述 受弯 构 件是 指 截面 上 通常 有 弯矩 和 剪力 共 同作 用 而 轴力 可 以忽 略 不计 的 构件 。 梁 和板 是 典 型 的受 弯 构 件 。 它们 是 土 木 工程 中 数 量 最多 、 使 用 面最 广 的 一 类 构件 。 梁 和板 的 区 别 在于 ： 梁 的 截 面高 度 一 般 大于 其 宽 度 ，而 板 的 截 面高 度 则 远 小 于其 宽 度。 受 弯构 件 在 荷 载 等因 素 的 作 用下 ， 可 能 发 生两 种 主 要 的破 坏 ： 一 种 是沿 弯 矩 最 大 的截 面 破 坏 ，另 一 种 是 沿 剪力 最 大 或 弯矩 和 剪 力 都较 大 的 截 面破 坏 。 当 受 弯构 件 沿 弯矩 最 大 的 截面 破 坏 时 ， 破坏 截 面 与 构件 的 轴 线 垂直 ， 称 为 沿正 截 面 破 坏 ；当 受 弯构 件 沿剪 力 最大 或 弯矩 和 剪力 都 较大 的 截面 破 坏 时 ，破 坏 截面 与 构件 的 轴线 斜 交， 称为沿斜截面破坏。 进 行受 弯 构 件 设 计时 ， 既 要 保证 构 件 不 得 沿正 截 面 发 生破 坏 ， 又 要 保证 构 件 不 得 沿斜 截 面 发 生破 坏 ， 因 此 要进 行 正 截 面承 载 能 力 和斜 截 面 承 载能 力 计 算 。 本章 只 讨论受弯构件的正截面承载能力计算。 结 构和 构 件 要 满 足承 载 能 力 极限 状 态 和 正 常使 用 极 限 状态 的 要 求 。 梁、 板 正 截 面受弯承载力计算就是从满足承载能力极限状态出发的，即要求满足 M≤Mu (4—1) 式中 的 M 是 受弯 构 件正 截 面 的弯 矩 设计 值 ，它 是 由结 构 上的 作 用所 产 生的 内 力设 计 值，Mu 是受 弯 构件 正 截面 受 弯承 载 力的 设 计值 ，它 是 由正 截 面上 材 料所 产 生的 抗 力， 这里的下角码 u 是 指 极限 值 。 4.2 梁、板的一般构造 4.2.1 截面形状与尺寸 1. 截面形状 梁、板常 用 矩形 、T 形、I 字 形、槽 形、空心 板 和倒 L 形梁 等 对称 和 不对 称 截面 ， 如图 4—1 所示。 2. 梁、板的截面尺 寸 (1) 独 立 的简 支 梁的 截 面高 度 与其 跨 度的 比 值 可为 1／1 2 左 右 ，独 立 的悬 臂 梁 的截 面 高度 与 其跨 度 的比 值 可 为 1／6 左 右。 矩 形截 面 梁的 高 宽比 h b/ 一般取 2. 0～ 2.5；T 形 截面 梁 的 h b/ 一般 取为 2.5～4 .0(此 处 b 为 梁 肋宽 )。 为 了统 一 模板 尺 寸
矩形截面的宽度或T形截面的肋宽b一般取为100、120、150、(180)、200、(220) 250和300mm,300m以下的级差为50mm;括号中的数值仅用于木模。梁的高h度 般采用250、300、350、750、800、900、1000mm等尺寸。800mm以下的级差为50mm 以上的为100mm (2)现浇板的宽度一般较大,设计时可取单位宽度(b=1000mm)进行计算 受压钢筋 受压钢筋 受压区 受压区 N受压区 受压区 中和轴 中和轴 1和轴 中和轴 受拉钢筋 受拉钢筋 单筋矩形梁 I形梁 (b) (c) (d) 受压区 受压区 中和轴 中和轴 受拉钢筋 受拉钢筋 槽形板 心板 受拉钢筋 环形梁 图4-1常用梁、板截面形状 其厚度除应满足各项功能要求外,尚应满足表4—1的要求。 表4-1建筑工程现浇钢筋混凝土板的最小厚度(m) 屋面板 单向板 民用建筑楼板 工业建筑楼板 行车道下的楼板 80 双 密肋板 肋间距小于或等于700mm 肋间距大于700mm 悬臂板 板的悬臂长度小于或等于500m 板的悬臂长度大于500mm 80 注:悬臂板的厚度是指悬臂根部的厚度,预制板的最小厚度应满足钢筋保护厚度的要求
67 矩形 截 面的 宽 度 或 T 形截 面 的肋 宽 b 一般取为 10 0、12 0、1 50、( 180 )、2 00、( 220 )、 250 和 3 00m m，300 mm 以下 的 级差 为 50m m；括号 中 的数 值 仅用 于 木 模。梁的 高 h 度 一 般采 用 250、300、3 50、7 50、8 00、9 00、1 000 mm 等 尺寸 。800 mm 以下 的 级差 为 50m m， 以上的为 l00mm。 (2)现浇板的宽度一 般 较大 ， 设计 时 可取 单 位 宽度 (b= 100 0mm )进 行 计算 。 图 4—1 常用梁、板截面形状 其厚度除应满足各项功能要求外，尚应满足表 4—1 的 要求 。 表 4-1 建筑工程现浇钢筋混凝土板的最小厚度 (mm ) 板 的 类 别 厚 度 单向板 屋面板 60 民用建筑楼板 60 工业建筑楼板 70 行车道下的楼板 80 双 向 板 80 密肋板 肋间距小于或等于 7 00m m 40 肋间距大于 700mm 50 悬臂板 板的悬臂长度小于或等于 5 00m m 60 板的悬臂长度大于 5 00m m 80 无 梁 楼 板 150 注 ：悬 臂 板 的 厚 度 是 指 悬 臂 根 部 的 厚 度 ，预 制 板 的 最 小 厚 度 应 满 足 钢 筋 保 护 厚 度 的 要 求
板的保护层厚度一般取15mm,所以计算板的配筋时,一般可取板的有效高度 加o=h-20mm,但对露天或室内潮湿环境下的板,当采用C25及C30时,板的保护 层宜加厚10mm,可取板的有效高度ho=h-30mm 2.2材料选择与一般构造 1.混凝土强度等级 梁、板常用的混凝土强度等级是C20、C30、C40 2.钢筋强度等级及常用直径 (1)梁的钢筋强度等级和常用直径 1)梁内纵向受力钢筋 梁中纵向受力钢筋宜采用HRB400级或RRB400级和HRB335级,常用直径为12mm、 14mm、16mm、18mm、20mm、22mm和25mm,根数不得少于2根。梁内受力钢筋的直径 宜尽可能相同,当采用两种不同的直径时,它们之间相差至少应为2mm,以便在施 工时容易为肉眼识别,但相差也不宜超过6mm。对于绑扎的钢筋骨架,其纵向受力 钢筋的直径:当梁高为300mm及以上时,不应小于10mm:当梁高小于300mm时,不 应小于8mm 为了便于浇注混凝土以保证钢筋周围混凝土的密实性,纵筋的净间距应满足要 求 为了固定箍筋并与钢筋连成骨架,在梁的受压区内应设置架立钢筋。架立钢筋 的直径与梁的跨度l有关。当1>6m时,架立钢筋的直径不宜小于12mm:当l=4~6 时,不宜小于10mm,当<4m时,不宜小于8mm。简支梁架立钢筋一般伸至梁端 当考虑其受力时,架立钢筋两端在支座内应有足够的锚固长度。当梁扣除翼缘厚度 后的截面高度大于或等于450mm时,在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋, 每侧纵向构造钢筋(不包括受力钢筋及架立钢筋)的截面面积不应小于扣除翼缘厚度 后的截面面积的0.1%,纵向构造钢筋的间距不宜大于200mm。 2)梁的箍筋宜采用HPB235级(Ⅰ级)、HRB335(Ⅱ级)和HRB400(Ⅲ级钢筋)级的 钢筋,常用直径是6mm、8mm和10mm (2)板的钢筋强度等级及常用直径 1)板的受力钢筋 受力钢筋常用HPB235级(Ⅰ级)、HRB335级(Ⅱ级)和HRB400级(Ⅲ级)级钢筋
68 板 的 保护 层 厚 度 一 般取 15 mm， 所 以计 算 板 的 配 筋 时， 一 般 可 取 板的 有 效 高 度 h0＝h－2 0mm， 但对 露 天或 室 内潮 湿 环境 下 的板 ， 当采 用 C25 及 C30 时， 板 的保 护 层宜加厚 10mm，可 取 板的 有 效高 度 h0＝ h－ 30mm。 4.2.2 材 料 选择 与 一 般构 造 1．混凝土强度等 级 梁、板常用的混凝土强度等级是 C2 0、 C30、C 40。 2．钢筋强度等级 及常 用 直径 (1)梁的钢筋强度等 级 和常 用 直径 1) 梁内纵向受力钢筋 梁中纵向 受 力钢 筋 宜采 用 HRB 40 0 级 或 RRB 40 0 级 和 HRB 33 5 级 ，常 用 直径 为 12m m、 14mm、16m m、1 8mm、20m m、22 mm 和 2 5mm，根 数 不得 少 于 2 根 。梁内 受 力钢 筋 的直 径 宜尽 可 能相 同 ，当 采 用两 种 不同 的 直径 时 ，它 们 之间 相 差 至少 应 为 2 m m，以 便在 施 工时 容 易为 肉 眼识 别 ，但 相 差也 不 宜超 过 6 mm。对于 绑 扎的 钢 筋骨 架 ，其 纵 向受 力 钢筋 的 直径 ： 当梁 高 为 3 00m m 及以 上 时， 不 应小 于 10m m； 当 梁高 小 于 3 00m m 时， 不 应小于 8mm。 为了 便 于浇 注 混凝 土 以保 证 钢筋 周 围 混凝 土 的密 实 性， 纵 筋的 净 间距 应 满足 要 求。 为了 固 定箍 筋 并 与 钢 筋连 成 骨 架 ，在 梁 的 受 压 区内 应 设 置 架立 钢 筋 。 架 立钢 筋 的直 径 与梁 的 跨度 l 有 关。当 l >6m 时，架立 钢 筋 的直 径 不宜 小 于 12 mm；当 l = 4～6 m 时，不 宜小 于 10 mm，当 l <4 m 时，不 宜小 于 8 mm。简 支 梁架 立 钢筋 一 般伸 至 梁端 ； 当 考虑 其 受 力 时， 架 立 钢 筋 两端 在 支 座 内应 有 足 够 的锚 固 长 度 。当 梁 扣 除 翼 缘厚 度 后的 截 面高 度 大于 或 等 于 45 0mm 时 ，在 梁 的两 个 侧面 应 沿高 度 配置 纵 向构 造 钢筋 ， 每 侧 纵 向 构 造 钢筋 (不 包 括受 力 钢 筋 及 架 立 钢 筋) 的截面面积不应小于扣除翼缘厚度 后的截面面积的 0.1％ ，纵 向 构造 钢 筋的 间 距 不宜 大 于 20 0mm。 2)梁 的箍 筋 宜采 用 HP B23 5 级(Ⅰ 级) 、H RB335( Ⅱ 级) 和 H RB40 0(Ⅲ 级 钢筋) 级 的 钢筋，常用直径 是 6mm、8 mm 和 1 0mm。 (2)板的钢筋强度等 级 及常 用 直径 1)板的受力钢筋 受力 钢 筋常 用 HPB 23 5 级 (Ⅰ 级)、H RB3 35 级(Ⅱ 级)和 H RB4 00 级(Ⅲ 级)级钢 筋
直径通常采用6mm,8mm,10mm,板厚度h≤40mm时,可采用4mm,5mm。采用 绑扎配筋时,受力钢筋的间距一般不小于70mm;当板厚h≤150mm时,不应大于 200m:当板厚h>150mm时,不应大于1.5h,且板的每米宽度内不应少于3根 2)板的分布钢筋 当按单向板设计时,除沿受力方向布置受力钢筋外,还应在垂直受力方向布置 分布钢筋。分布钢筋宜采用HPB235级(I级)和HRB335级(Ⅱ级)的钢筋,常用直径 是6mm和8m。分布钢筋与受力钢筋绑扎或焊接在一起,形成钢筋骨架。分布钢筋的 作用是:将板面的荷载更均匀地传递给受力钢筋,施工过程中固定受力钢筋的位置, 以及抵抗温度和混凝土的收缩应力等。分布钢筋的截面面积不应小于单位长度上受 力钢筋截面面积的15%,且每米长度内不宜少于4根。对预制板,当有实践经验或可 靠措施时,其分布钢筋可不受此限制,对处于经常温度变化较大处的板,其分布钢 筋应适当的增加。 (3)纵向钢筋在梁、板截面内的布置要求 1)下部钢筋水平方向的净距不小于钢筋直径,也不小于25mm;上部钢筋水平方 向的净距则不应小于1.5倍钢筋直径,也不应小于30mm。 2)竖向净距不小于钢筋直径也不应小于25mm 为了满足这些要求,梁的纵向受力钢筋有时须放置成两层,甚至还有多于两层 的。上、下钢筋应对齐,不能错列,以方便混凝土的浇捣。 当梁的下部钢筋多于两层时,从第三层起,钢筋的中距应比下面两层的中距增 大一倍 板内纵向受力钢筋应与分布钢筋相垂直,并放在外侧,如图4-5所示 (4)纵向受拉钢筋的配筋率 设正截面上所有纵向受拉钢筋的合力点至截面受拉边缘的竖向距离为a,则合 力点至截面受压区边缘的竖向距离h0=h-a。这里,h是截面高度,ho为截面的有 效高度,称bh为截面的有效面积,b是截面宽度 纵向受拉钢筋的总截面面积用As表示,单位为mm2。纵向受拉钢筋总截面面积 As与正截面的有效面积bho的比值,称为纵向受拉钢筋的配筋百分率,用p表示, 或简称配筋率,用百分数来计量,即 (%)
69 直径 通 常采 用 6mm，8mm，10 mm， 板 厚度 h ≤4 0mm 时 ，可 采 用 4m m，5 mm。采用 绑扎 配 筋 时， 受 力钢 筋 的间 距 一 般不 小 于 7 0mm； 当板 厚 h ≤15 0mm 时 ， 不应 大 于 200m；当板厚 h>15 0mm 时 ，不 应 大 于 1.5h， 且板 的 每米 宽 度内 不 应少 于 3 根。 2)板的分布钢筋 当 按单 向 板 设 计 时， 除 沿 受 力方 向 布 置 受 力钢 筋 外 ， 还应 在 垂 直 受 力方 向 布 置 分布 钢 筋。 分 布钢 筋 宜采 用 HPB 23 5 级(Ⅰ级 )和 HR B33 5 级(Ⅱ级 )的 钢 筋， 常 用直 径 是 6 mm 和 8 mm。分布 钢 筋与 受 力钢 筋 绑扎 或 焊接 在 一起 ，形 成 钢筋 骨 架 。分 布 钢筋 的 作用 是 ：将板 面 的荷 载 更均 匀 地传 递 给受 力 钢筋 ，施 工过 程 中固 定 受力 钢 筋的 位 置， 以 及抵 抗 温 度 和混 凝 土 的 收 缩应 力 等 。 分布 钢 筋 的 截面 面 积 不 应小 于 单 位 长 度上 受 力钢 筋 截面 面 积 的 15 %，且 每 米长 度 内不 宜 少 于 4 根 。对预 制 板 ，当 有 实践 经 验或 可 靠 措施 时 ， 其 分布 钢 筋 可 不 受此 限 制 ， 对处 于 经 常 温度 变 化 较 大处 的 板 ， 其 分布 钢 筋应适当的增加。 (3)纵向钢筋在梁 、板 截 面内 的 布置 要 求 1)下 部钢 筋 水平 方 向的 净 距不 小 于钢 筋 直 径，也 不 小 于 25 mm；上 部钢 筋 水平 方 向的净距则不应小于 1.5 倍 钢筋 直 径， 也 不应 小 于 3 0mm。 2)竖向净距不小于 钢筋 直 径也 不 应小 于 25m m。 为 了 满足 这 些要 求， 梁 的纵 向 受 力钢 筋 有时 须 放置 成 两层 ，甚 至 还有 多 于两 层 的。上、下钢筋应对齐，不能错列，以方便混凝土的浇捣。 当 梁 的下 部 钢筋 多 于两 层 时， 从 第三 层 起， 钢筋 的 中距 应 比下 面 两层 的 中距 增 大一倍。 板内纵向受力钢筋应与分布钢筋相垂直，并放在外侧，如图 4— 5 所示 。 (4)纵向受拉钢筋的 配 筋率 设正截面 上 所有 纵 向受 拉 钢筋 的 合力 点 至 截面 受 拉边 缘 的竖 向 距离 为 a，则 合 力点 至 截面 受 压区 边 缘的 竖 向距 离 h0 ＝h－a。 这里 ，h 是截 面 高度 ，h 0 为 截 面的 有 效高度，称 bh0 为 截面 的 有效 面 积， b 是 截 面 宽度 。 纵向受拉 钢 筋的 总 截面 面 积 用 As 表 示 ，单位 为 m m2 。纵 向 受拉 钢 筋总 截 面面 积 As 与正 截面 的 有效 面 积 bh0 的 比值 ， 称为 纵 向受 拉 钢筋 的 配筋 百 分率 ， 用 ρ 表示 ， 或简称配筋率，用百分数来计量，即 bh0 As = (％) (4—2)
纵向受拉钢筋的配筋百分率ρ在一定程度上标志了正截面上纵向受拉钢筋与 混凝土之间的面积比率,它是对梁的受力性能有很大影响的一个重要指标 3.混凝土保护层厚度 纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的垂直距离,称为混凝土保护层厚度,用 表示。混凝土保护层有三个作用:1)保护纵向钢筋不被锈蚀:2)在火灾等情况下 使钢筋的温度上升缓慢:3)使纵向钢筋与混凝土有较好的粘结。 梁、板、柱的混凝土保护层厚度与环境类别和混凝土强度等级有关,见附表。 由该表知,当环境类别为一类时,即在室内环境下,梁的最小混凝土保护层厚度是 25mm,板的最小混凝土保护层厚度是15mm 此外,纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(从钢筋外边缘到混凝土表面的距 离)尚不应小于钢筋的公称直径 4.3受弯构件正截面受弯的受力全过程 4.3.1适筋梁的试验研究 图4—6所示为一混凝土设计强度等级为C25的钢筋混凝土简支梁。为消除剪 力对正截面受弯的影响,采用两点对称加载方式,使两个对称集中力之间的截面, 在忽略自重的情况下,只受纯弯矩而无剪力,称为纯弯区段。在长度为lo/3的纯弯 区段布置仪表,以观察加载后梁的受力全过程 位移计 应变测点 位移计 =461mm2 可=30m v 混凝土C25 筋∫=354Nmm2 图4—6试验梁 荷载是逐级施加的,由零开始直至梁正截面受弯破坏。下面分析在加载过程中, 钢筋混凝土受弯构件正截面受力的全过程
70 纵 向 受拉 钢 筋的 配 筋百 分 率 ρ 在 一 定程 度 上标 志 了正 截 面上 纵 向受 拉 钢筋 与 混凝土之间的面积比率，它是对梁的受力性能有很大影响的一个重要指标。 3．混凝土保护层厚度 纵 向受 力 钢 筋 的 外表 面 到 截 面边 缘 的 垂 直 距离 ， 称 为 混凝 土 保 护 层 厚度 ， 用 c 表 示。 混 凝 土 保护 层 有 三 个 作用 ：1 )保 护纵 向 钢 筋 不被 锈 蚀 ；2 )在 火 灾 等 情 况下 ， 使钢筋的温度上升缓慢； 3)使纵 向 钢筋 与 混凝 土 有 较好 的 粘结 。 梁 、板 、 柱 的 混 凝土 保 护 层 厚度 与 环 境 类 别和 混 凝 土 强度 等 级 有 关 ，见 附 表 。 由 该表 知 ， 当 环境 类 别 为 一 类时 ， 即 在 室内 环 境 下 ，梁 的 最 小 混凝 土 保 护 层 厚度 是 25mm，板的最小混 凝 土保 护 层厚 度 是 1 5mm。 此外 ，纵 向受 力 钢筋 的 混凝 土 保 护层 最 小厚 度(从 钢筋 外 边缘 到 混凝 土 表面 的 距 离)尚不应小于钢 筋的 公 称直 径 。 4 . 3 受弯构件正截面受弯的受力全过程 4 . 3 . 1 适筋梁的试验研究 图 4—6 所 示为 一 混凝 土 设计 强 度等 级 为 C2 5 的 钢 筋混 凝 土简 支 梁。 为 消除 剪 力 对正 截 面 受 弯的 影 响 ， 采 用两 点 对 称 加载 方 式 ， 使两 个 对 称 集中 力 之 间 的 截面 ， 在忽 略 自重 的 情况 下 ，只 受 纯弯 矩 而无 剪 力， 称 为 纯弯 区 段。 在 长度 为 l0 /3 的纯 弯 区段布置仪表，以观察加载后梁的受力全过程。 图 4—6 试验梁 荷 载 是逐 级 施加 的，由 零开 始 直至 梁 正截 面 受弯 破 坏。下面 分 析在 加 载过 程 中， 钢筋混凝土受弯构件正截面受力的全过程
在纯弯段内,沿梁高两侧布置测点,用仪表量测梁的纵向变形。为此,在浇注 混凝土前,在梁跨中附近的钢筋表面粘贴应变片,用以量测钢筋的应变。在跨中和 支座处分别安装百(千)分表以量测跨中的挠度∫(也有采用挠度计量测挠度的),有时 还要安装倾角仪以量测梁的转角 图4—7为中国建筑科学研究院做钢筋混凝土试验梁的弯矩与截面曲率关系曲 线实测结果。图中纵坐标为梁跨中截面的弯矩实验值M,横坐标为梁跨中截面曲率 实验值φ°。 M(KN.m 压碎破坏皿,Ⅲ (钢筋开始屈服 C(混凝土开裂) 截面曲率P(l/m) 图4-—7M0—g°图 实验表明,当弯矩较小时,截面上的应力和应变也很小,混凝土和钢筋都处于 弹性工作阶段。受压区和受拉区的混凝土应力图形按直线变化,截面曲率或梁的跨 中挠度与弯矩的关系接近直线变化,如图4—7中的OC所示。这时的工作特点是梁 未出现裂缝,称为第Ⅰ阶段。当弯矩超过开裂弯矩实验值Mε°后,混凝土开裂 且以后一段时间内将不断出现新的裂缝,随着裂缝的出现与不断开展,挠度的增长 速度较开裂前为快。这时的工作特点是梁带有裂缝,称为第Ⅱ阶段。如图4—7所示, 在纵坐标为M°处,M-φ°关系曲线上出现了第一个明显转折点C。第Ⅱ阶段中 钢筋的应力将随着荷载的增加而增加,当受拉钢筋即将到达屈服强度时,标志着第 Ⅱ阶段的终结。M-φ°关系曲线上出现了第二个明显转折点y。截面进入第Ⅲ工作 阶段,此时的弯矩为M°,称为屈服弯矩实验值。钢筋一屈服,应变迅速增大,裂缝 急剧开展,挠度和截面曲率骤增。随着荷载继续増大,受压区混凝土被压碎,正截 面失去受弯承载力,梁破坏。此时的弯矩称为极限弯矩实验值或正截面受弯承载力
71 在 纯 弯段 内 ，沿 梁 高两 侧 布置 测 点， 用 仪表 量 测梁 的 纵向 变 形。 为此 ， 在浇 注 混 凝土 前 ， 在 梁跨 中 附 近 的 钢筋 表 面 粘 贴应 变 片 ， 用以 量 测 钢 筋的 应 变 。 在 跨中 和 支座 处 分别 安 装百 (千 )分 表 以量 测 跨中 的 挠 度 f(也有 采 用挠 度 计量 测 挠度 的) ，有 时 还要安装倾角仪以量测梁 的 转角 。 图 4—7 为 中 国建 筑 科 学研 究 院做 钢 筋混 凝 土试 验 梁的 弯 矩与 截 面曲 率 关系 曲 线实 测 结果 。图 中纵 坐 标为 梁 跨中 截 面的 弯 矩实 验 值 M0 ，横 坐 标为 梁 跨中 截 面曲 率 实验值 φ 0。 图 4—7 M0—φ 0 图 实 验表 明 ， 当 弯 矩较 小 时 ， 截面 上 的 应 力 和应 变 也 很 小， 混 凝 土 和 钢筋 都 处 于 弹 性工 作 阶 段 。受 压 区 和 受 拉区 的 混 凝 土应 力 图 形 按直 线 变 化 ，截 面 曲 率 或 梁的 跨 中挠 度 与弯 矩 的关 系 接近 直 线变 化 ，如 图 4—7 中 的 O C 所示 。 这时 的 工作 特 点是 梁 尚未 出 现裂 缝 ，称 为 第Ⅰ 阶 段。 当 弯矩 超 过开 裂 弯 矩实 验值 M cr 0 后 ， 混凝 土 开裂 ， 且 以后 一 段 时 间内 将 不 断 出 现新 的 裂 缝 ，随 着 裂 缝 的出 现 与 不 断开 展 ， 挠 度 的增 长 速度 较 开裂 前 为快 。这时 的 工作 特 点是 梁 带 有裂 缝 ，称 为 第Ⅱ 阶 段。如 图 4—7 所 示， 在纵 坐 标为 M cr 0 处，M0 —φ 0 关 系曲 线 上出 现 了第 一 个明 显 转折 点 C。 第Ⅱ 阶 段中 ， 钢 筋的 应 力 将 随着 荷 载 的 增 加而 增 加 ， 当受 拉 钢 筋 即将 到 达 屈 服强 度 时 ， 标 志着 第 Ⅱ阶 段 的终 结 。M0—φ 0 关系 曲 线上 出 现了 第 二个 明 显转 折 点 y。截 面 进入 第 Ⅲ工 作 阶段 ，此 时的 弯 矩 为 My 0 ，称 为 屈 服弯 矩 实验 值 。钢筋 一 屈服 ，应 变 迅速 增 大 ，裂 缝 急 剧开 展 ， 挠 度和 截 面 曲 率 骤增 。 随 着 荷载 继 续 增 大， 受 压 区 混凝 土 被 压 碎 ，正 截 面 失去 受 弯 承 载力 ， 梁 破 坏 。此 时 的 弯 矩称 为 极 限 弯矩 实 验 值 或正 截 面 受 弯 承载 力
的实验值Ma。。可见,M-φ°关系曲线上有两个明显的转折点C和y,故适筋梁正 截面受弯的全过程可划分为三个阶段一一未裂阶段、裂缝阶段和破坏阶段 4.3.2适筋梁正截面受力的三个阶段 (1)第一阶段一一截面开裂前的未裂阶段 当荷载很小时,截面上的内力很小,应力与应变成正比,截面的应力分布为直 线(图4-8a),这种受力阶段称为第Ⅰ阶段。当荷载不断增大时,截面上的内力也不 断增大,由于受拉区混凝土出现塑性变形,受拉区的应力图形呈曲线。当荷载增大 到某一数值时,受拉区边缘的混凝土可达其实际的抗拉强度和抗拉极限应变值。截 面处在开裂前的临界状态(图4—8b),这种受力状态称为第Ia阶段。 (2)第二阶段一—带裂缝工作阶段 梁在各受力阶段的应力、应变图截面受力达La阶段后,荷载只要稍许增加,截 面立即开裂,截面上应力发生重分布,裂缝处混凝土不再承受拉应力,钢筋的拉应 力突然增大,受压区混凝土出现明显的塑性变形,应力图形呈曲线(图4-—8c),这 种受力阶段称为第Ⅱ阶段。荷载继续增加,裂缝进一步开展,钢筋和混凝土的应力 不断增大。当荷载増加到某一数值时,受拉区纵向受力钢筋开始屈服,钢筋应力达 到其屈服强度(图4-8d),这种特定的受力状态称为Ⅱa阶段。 M z 图4-8梁在各受力阶段的应力一应变图 受力区的合力;T一受拉区合力 (3)第三阶段一一破坏阶段 受拉区纵向受力钢筋屈服后,截面的承载力无明显的增加,但塑性变形急速发
72 的实 验 值 Mu 0。 可 见，M0 —φ 0 关 系 曲线 上 有两 个 明 显的 转 折点 C 和 y，故 适 筋梁 正 截面受弯的全过程可划分为三个阶段――未裂阶段、裂缝阶段和破坏阶段。 4.3.2 适筋梁正截面受力的三个阶段 （1）第一阶段— —截 面 开裂 前 的未 裂 阶段 当荷载很 小 时， 截 面上 的 内力 很 小， 应力 与 应变 成 正比 ， 截面 的 应力 分 布为 直 线( 图 4—8a) ，这 种受 力 阶段 称 为第 Ⅰ 阶段 。当 荷载 不 断增 大 时 ，截 面 上的 内 力也 不 断 增大 ， 由 于 受拉 区 混 凝 土 出现 塑 性 变 形， 受 拉 区 的应 力 图 形 呈曲 线 。 当 荷 载增 大 到 某一 数 值 时 ，受 拉 区 边 缘 的混 凝 土 可 达其 实 际 的 抗拉 强 度 和 抗拉 极 限 应 变 值。 截 面处在开裂前的临 界 状态( 图 4— 8b)，这 种 受力 状 态称 为 第 I a 阶 段。 (2) 第二阶段——带裂 缝工 作 阶段 梁在 各 受力 阶 段的 应 力、 应 变图 截 面受 力 达 I a 阶 段后 ， 荷载 只 要稍 许 增加 ， 截 面 立即 开 裂 ， 截面 上 应 力 发 生重 分 布 ， 裂缝 处 混 凝 土不 再 承 受 拉应 力 ， 钢 筋 的拉 应 力突 然 增大 ， 受压 区 混凝 土 出现 明 显的 塑 性变 形 ， 应力 图 形呈 曲 线（图 4— 8c）， 这 种 受力 阶 段 称 为第 Ⅱ 阶 段 。 荷载 继 续 增 加， 裂 缝 进 一步 开 展 ， 钢筋 和 混 凝 土 的应 力 不 断增 大 。 当 荷载 增 加 到 某 一数 值 时 ， 受拉 区 纵 向 受力 钢 筋 开 始屈 服 ， 钢 筋 应力 达 到其屈服强度(图 4—8 d)， 这 种特 定 的受 力 状态 称 为Ⅱ a 阶段 。 图 4－ 8 梁 在 各 受 力 阶 段 的 应 力 － 应 变 图 C－ 受 力 区 的 合 力 ； T－ 受 拉 区 合 力 (3) 第三阶段——破坏 阶 段 受 拉区 纵 向 受 力 钢筋 屈 服 后 ，截 面 的 承 载 力无 明 显 的 增加 ， 但 塑 性 变形 急 速 发
展,裂缝迅速开展,并向受压延伸,受压区面积减小,受压区混凝土压应力迅速增 大,这是截面受力的第Ⅲ阶段(4—8c)。在荷载几乎保持不变的情况下,裂缝进一 步急剧开展,受压区混凝土出现纵向裂缝,混凝土被完全压碎,截面发生破坏(图4 8),这种特定的受力状态称为第Ⅲa阶段 试验同时表明,从开始加载到构件破坏的整个受力过程中,变形前的平面,变 形后仍保持平面。 进行受弯构件截面受力工作阶段的分析,不但可以了解截面受力的全过程,而 且为裂缝、变形以及承载力的计算提供了依据。截面抗裂验算是建立在第Ⅰa阶段的 基础之上,构件使用阶段的变形和裂缝宽度验算是建立在第Ⅱ阶段的基础之上,而 截面的承载力计算则时建立在第Ⅲa阶段的基础之上的 4.3.3正截面受弯的三种破坏形态 实验表明,由于纵向受拉钢筋配筋百分率ρ的不同,受弯构件正截面受弯破坏形 态有适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏三种,如图4-—9所示。这三种破坏形态的M一φ° 曲线如图4—10所示。与这三种破坏形态相对应的梁称为适筋梁、超筋梁和少筋梁 (1)适筋破坏形态 当 Pmin h/ho≤p≤pb时发生适筋破坏形态,pmn、pb分别为纵向受拉钢筋的最小配 筋率、界限配筋率。适筋梁的破坏特点是构件的破坏首先是由于受拉区纵向受力钢 筋屈服,然后受压区混凝土被压碎,钢筋和混凝土的强度都得到充分利用。这种破 坏称为适筋破坏。适筋破坏在构件破坏前有明显的塑性变形和裂缝预兆,破坏不是 突然发生的,呈塑性性质,见图4—9(a),属于延性破坏类型 (2)超筋破坏形态 当ρ>υb时发生超筋破坏形态,其特点是混凝土受压区先压碎,纵向受拉钢筋不 屈服。在受压区边缘纤维应变到达混凝土受弯极限压应变值时,钢筋应力尚小于屈 服强度,但此时梁已告破坏。试验表明,钢筋在梁破坏前仍处于弹性工作阶段,裂 缝开展不宽,延伸不高,梁的挠度亦不大。它在没有明显预兆的情况下由于受压区 混凝土被压碎而突然破坏,故属于脆性破坏类型。超筋梁虽配置过多的受拉钢筋 但由于梁破坏时其应力低于屈服强度,不能充分发挥作用,造成钢材的浪费。这不 仅不经济,且破坏前没有预兆,故设计中不允许采用超筋梁 (3)少筋破坏形态 当 p<p minh/h时发生少筋破坏形态,构件不但承载能力很低,而且只要其一开裂
73 展 ，裂 缝 迅 速 开展 ， 并 向 受 压延 伸 ， 受 压区 面 积 减 小， 受 压 区 混凝 土 压 应 力 迅速 增 大 ，这 是 截 面 受 力的 第 Ⅲ 阶 段 （4—8 e）。 在 荷 载 几乎 保 持 不 变 的情 况 下 ， 裂 缝进 一 步急 剧 开展 ， 受压 区 混凝 土 出现 纵 向裂 缝 ，混 凝 土 被完 全 压碎 ， 截面 发 生破 坏( 图 4 —8f)，这种特定的 受力 状 态称 为 第Ⅲ a 阶段 。 试 验同 时 表 明 ， 从开 始 加 载 到构 件 破 坏 的 整个 受 力 过 程中 ， 变 形 前 的平 面 ， 变 形后仍保持平面。 进 行受 弯 构 件 截 面受 力 工 作 阶段 的 分 析 ， 不但 可 以 了 解截 面 受 力 的 全过 程 ， 而 且为 裂 缝 、变 形 以及 承 载力 的 计算 提 供了 依 据。截 面抗 裂 验算 是 建立 在 第 Ⅰa 阶段 的 基 础之 上 ， 构 件使 用 阶 段 的 变形 和 裂 缝 宽度 验 算 是 建立 在 第 Ⅱ 阶段 的 基 础 之 上， 而 截面的承载力计算则时建立在第Ⅲ a 阶 段 的基 础 之上 的 。 4.3.3 正截面受弯的三种破坏形态 实验 表 明 ，由 于 纵向 受 拉钢 筋 配筋 百 分率 ρ的 不 同 ，受 弯 构件 正 截面 受 弯破 坏 形 态有 适 筋破 坏、超 筋 破坏 和 少筋 破 坏三 种，如 图4—9所示 。这三 种 破坏 形 态的M0 —φ 0 曲线 如 图4—10所 示。 与 这三 种 破坏 形 态相 对 应 的梁 称 为适 筋 梁、 超 筋梁 和 少筋 梁 。 （1）适筋破坏形 态 当 ρmi n h/h0 ≤ρ≤ρ b 时 发 生适 筋 破 坏形 态 ，ρmi n 、ρ b 分别 为 纵向 受 拉钢 筋 的最 小 配 筋 率、 界 限 配 筋率 。 适 筋 梁 的破 坏 特 点 是构 件 的 破 坏首 先 是 由 于受 拉 区 纵 向 受力 钢 筋 屈服 ， 然 后 受压 区 混 凝 土 被压 碎 ， 钢 筋和 混 凝 土 的强 度 都 得 到充 分 利 用 。 这种 破 坏 称为 适 筋 破 坏。 适 筋 破 坏 在构 件 破 坏 前有 明 显 的 塑性 变 形 和 裂缝 预 兆 ， 破 坏不 是 突然发生的，呈塑性性质，见图 4—9(a) ， 属于 延 性破 坏 类型 。 （2）超筋破坏形 态 当ρ>ρ b 时 发 生 超 筋 破 坏 形态 ， 其 特 点 是 混 凝土 受 压 区 先 压 碎 ， 纵向 受 拉 钢 筋 不 屈 服。 在 受 压 区边 缘 纤 维 应 变到 达 混 凝 土受 弯 极 限 压应 变 值 时 ，钢 筋 应 力 尚 小于 屈 服 强度 ， 但 此 时梁 已 告 破 坏 。试 验 表 明 ，钢 筋 在 梁 破坏 前 仍 处 于弹 性 工 作 阶 段， 裂 缝 开展 不 宽 ， 延伸 不 高 ， 梁 的挠 度 亦 不 大。 它 在 没 有明 显 预 兆 的情 况 下 由 于 受压 区 混 凝土 被 压 碎 而突 然 破 坏 ， 故属 于 脆 性 破坏 类 型 。 超筋 梁 虽 配 置过 多 的 受 拉 钢筋 ， 但 由于 梁 破 坏 时其 应 力 低 于 屈服 强 度 ， 不能 充 分 发 挥作 用 ， 造 成钢 材 的 浪 费 。这 不 仅不经济，且破坏前没有预兆，故设计中不允许采用超筋梁。 （3）少筋破坏形 态 当ρ<ρ mi n h/h0 时 发生 少 筋 破坏 形 态 ，构 件 不但 承 载能 力 很低 ，而 且只 要 其一 开 裂
裂缝就急速开展,裂缝截面处的拉力全部由钢筋承受,钢筋由于突然增大的应力而 屈服,构件立即发生破坏(图4—9c),这种破坏称为少筋破坏。从单纯满足承载力需 要出发,少筋梁的截面尺寸过大,故不经济;同时它的承载力取决于混凝土的抗拉 强度,属于脆性破坏类型。 比较适筋梁和超筋梁的破坏,可以发现,两者的差异在于:前者破坏始自受拉 钢筋;后者则始自受压区混凝土。显然,总会有一个界限配筋率pb,这时钢筋应力 到达屈服强度的同时受压区边缘纤维应变也恰好到达混凝土受弯时极限压应变值 这种破坏形态叫“界限破坏”,即适筋梁与超筋梁的界限。这个特定的配筋率p实 质上就限制了适筋梁的最大配筋率。故当截面的实际配筋率ρ≤pb时,破坏始自钢筋 的屈服;p>p时,破坏始自受压区混凝土的压碎;p=pb时,受拉钢筋应力到达屈服 强度的同时受压区混凝土压碎使截面破坏。界限破坏也属于延性破坏类型,所以界 限配筋的梁也属于适筋梁的范围。可见,梁的配筋应满足 Minh/ho≤p≤pb的要求。 4.4正截面受弯承载力计算的基本假定及应用 4.4.1正截面承载力计算的基本假定 《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)规定,正截面承载力应按下列基本 假定进行计算: (1)截面应变保持平面 截面应变保持平面是指在荷载作用下,梁的变形规律符合“平均应变平截面假 定”,简称平截面假定。国内外大量实验,包括矩形、T形、I字形及环形截面的钢筋 混凝土构件受力以后,截面各点的混凝土和钢筋纵向应变沿截面的高度方向呈直线 变化。虽然就单个截面而言,此假定不一定成立,但在一定长度范围内还是正确的。 该假定说明了在一定标距内,即跨越若干条裂缝后,钢筋和混凝土的变形是协调的 同时平截面假定也是简化计算的一种手段。 (2)不考虑混凝土的抗拉强度 忽略中和轴以下混凝土的抗拉作用主要是因为混凝土的抗拉强度很小,且其合 力作用点离中和轴较近,抗弯力矩的力臂很小的缘故。 (3)混凝土受压的应力与压应变关系曲线按下列规定取用: 混凝土受压应力一应变关系曲线方程为: 当E≤E时(上升段):
74 裂 缝就 急 速 开 展， 裂 缝 截 面 处的 拉 力 全 部由 钢 筋 承 受， 钢 筋 由 于突 然 增 大 的 应力 而 屈服 ， 构 件立 即 发 生破 坏( 图4—9 c) ，这 种 破坏 称 为 少筋 破 坏 。从 单 纯满 足 承 载力 需 要 出发 ， 少 筋 梁的 截 面 尺 寸 过大 ， 故 不 经济 ； 同 时 它的 承 载 力 取决 于 混 凝 土 的抗 拉 强度，属于脆性破坏类型。 比较 适 筋梁 和 超筋 梁 的破 坏 ，可以 发 现 ，两者 的 差异 在 于 ：前 者 破坏 始 自受 拉 钢 筋 ； 后者 则 始 自 受 压 区 混 凝土 。 显 然 ， 总 会 有一 个 界 限 配 筋 率ρ b ， 这 时 钢筋 应 力 到 达屈 服 强 度 的同 时 受 压 区 边缘 纤 维 应 变也 恰 好 到 达混 凝 土 受 弯时 极 限 压 应 变值 ， 这 种 破 坏形 态 叫 “ 界 限 破 坏 ”， 即 适 筋 梁 与 超 筋梁 的 界 限 。 这 个 特 定的 配 筋 率ρ b 实 质 上 就限 制 了 适 筋 梁 的 最大 配 筋 率 。 故 当 截面 的 实 际 配 筋 率ρρ b 时 ，破 坏 始 自受 压 区混 凝 土的 压 碎 ；ρ＝ρ b时 ， 受拉 钢 筋 应力 到 达屈 服 强 度的 同 时 受 压区 混 凝 土 压 碎使 截 面 破 坏。 界 限 破 坏也 属 于 延 性破 坏 类 型 ， 所以 界 限配筋的梁也属于适筋梁的范围。可见，梁的配筋应满足ρ mi n h/h0 ≤ρ≤ρ b 的要 求 。 4 . 4 正截面受弯承载力计算的基本假定及应用 4.4.1 正截面承载力计算的基本假定 《 混 凝土 结 构设 计 规范 》（ GB5 001 0－ 200 2） 规定 ， 正截 面 承载 力 应按 下 列基 本 假定进行计算： （1） 截面应变保持平面 截 面应 变 保 持 平 面是 指 在 荷 载作 用 下 ， 梁 的变 形 规 律 符合 “ 平 均 应 变平 截 面 假 定”，简称 平 截面 假 定 。国内 外 大量 实 验 ，包 括 矩形 、T形 、I 字 形及 环 形截 面 的钢 筋 混 凝土 构 件 受 力以 后 ， 截 面 各点 的 混 凝 土和 钢 筋 纵 向应 变 沿 截 面的 高 度 方 向 呈直 线 变化 。虽 然 就 单个 截 面而 言，此 假定 不 一定 成 立，但 在一 定 长度 范 围内 还 是正 确 的。 该假 定 说明 了 在一 定 标距 内 ，即跨 越 若干 条 裂缝 后 ，钢筋 和 混凝 土 的变 形 是协 调 的。 同时平截面假定也是简化计算的一种手段。 （2） 不考虑混凝土的抗 拉 强度 忽 略中 和 轴 以 下 混凝 土 的 抗 拉作 用 主 要 是 因为 混 凝 土 的抗 拉 强 度 很 小， 且 其 合 力作用点离中和轴较近，抗弯力矩的力臂很小的缘故。 （3）混凝土受压的 应 力与 压 应变 关 系曲 线 按 下列 规 定取 用 ： 混凝土受压应力— 应 变关 系 曲线 方 程为 ： 当 c ≤ 0 时(上升段)：
Ec Eo 当5<E≤E时(水平段) f。 n=2 (4-5) 0=000205(m4-50)×103 6n=0003(0-50)×10 式中,σ一—对应于混凝土应变为E时的混凝土压应力;5——对应于混凝土压应 力刚达到混凝土轴心抗压强度设计值∫时的混凝土压应变,当计算的E值小于0.002 时,应取为0.002:E——正截面的混凝土极限压应变,当处于非均匀受压时计算的 En值大于0.0033时,取为0.0033:fCk混凝土立方体抗压强度标准值;n 系数,当计算的n大于2.0时,应取为2.0 由表4-3可见,当混凝土的强度等级小于和等于C50时,n,E0,Ea均为定值。当 混凝土的强度等级大于C50时,随着混凝土强度等级的提高,的值不断增大,而E 值却逐渐减小,即水平区段逐渐缩短,材料的脆性加大 (4)纵向钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但其绝对值不应大 于其相应的强度设计值,纵向受拉钢筋的极限拉应变取0.01,即 ,=E,≤ ,=EE≤fy (4-7) =0.01 4.4.2等效矩形应力图 《混凝土结构设计规范》(GB50010—2001)规定,受弯构件正截面受压区混凝 土的应力图形可简化为等效的矩形应力图。 矩形应力图的受压区高度x可取等于按截面应变保持平面的假定所确定的中和 轴高度乘以系数β1。当混凝土强度等级不超过C50时,β1取为0.8,当混凝土强度等 级为C80时,β取为0.74,其间按线性内插法确定。矩形应力图的应力值取为混凝土
75 = − − n c c c f 0 1 1 (4—3) 当 0 < c ≤ cu 时(水平段)： c c = f (4—4) ( , ) 1 2 50 60 cu k n f = − − （4－ 5） ( ) ( ) 5 0 , 5 , 0.002 0.5 50 10 0.0033 50 10 cu k cu cu k f f − − = + − = − − （ 4－ 6） 式中, c ——对 应于 混 凝土 应 变为 c 时 的混 凝 土压 应 力； 0 ——对应 于 混凝 土 压应 力刚 达 到混 凝 土轴 心 抗压 强 度设 计 值 c f 时的 混凝 土 压 应变 ，当 计算 的 0 值小 于 0. 002 时, 应 取为 0.00 2； cu ——正截 面 的混 凝 土极 限 压应 变 ，当 处 于非 均 匀受 压 时计 算 的 cu 值大 于 0.0 033 时 ，取 为 0. 003 3； cu k, f ——混凝 土 立方 体 抗压 强 度标 准 值； n— — 系数，当计算的 n 大 于 2. 0 时 ， 应取 为 2. 0。 由 表 4—3 可见 ，当混 凝 土的 强 度等 级 小于 和 等 于 C50 时， 0 , , cu n 均 为定 值 。当 混凝 土 的强 度 等级 大 于 C50 时 ，随 着混 凝 土强 度 等级 的 提高 ， 0 的 值 不断 增 大 ，而 cu 值却逐渐减小，即水平区 段 逐渐 缩 短， 材 料的 脆 性 加大 。 （4）纵向 钢 筋的 应 力取 等 于钢 筋 应变 与 其弹 性 模量 的 乘积 ，但 其绝 对 值不 应 大 于其相应的强度设计值，纵向受拉钢筋的极限拉应变取 0.01， 即 ,max 0.01 s s s y s s s y s E f E f = = = （4－7） 4.4.2 等效矩形应力图 《混 凝 土结 构 设计 规 范》（ GB500 10－20 01）规 定，受弯 构 件正 截 面受 压 区混 凝 土的应力图形可简化为等效的矩形应力图。 矩 形 应 力图 的 受 压 区 高 度 x可取等于按截面应变保持平面的假定所确定的中和 轴高 度 乘 以系 数 1 。 当混 凝 土 强度 等 级不 超 过 C50时 ， 1 取为 0.8，当 混 凝 土强 度 等 级为 C8 0时 ， 1 取为0.7 4，其间 按 线性 内 插法 确 定。矩形 应 力图 的 应力 值 取为 混 凝土