构件承载力抗震调整系数

承载力抗震调整系数的正确应用

第31卷第1期建　筑　结　构2001年1月

承载力抗震调整系数的正确应用

秦晓霖

(华南理工大学建筑设计研究院　广州510641)

3

[提要]　针对偏心受压构件承载力抗震调整系数应用时的典型错误,分析了其表现形式与错误根源,提出了正确

理解与应用承载力抗震调整系数的思路与方法。

[关键词]　结构设计　地震作用　承载力　抗震调整系数

　　一、有关规范对承载力抗震调整系数γRE的规定

(G《建筑抗震设计规范》BJ11—89)在第41412条中规

在应用γRE时,与上述偏心受压构件正截面计算不同、但有联系的是偏心受压、偏心受拉构件(或节点)斜截面抗剪计算。如矩形截面钢筋混凝土偏心受压构件,其斜截面抗剪承载力计算公式为[2]:

V≤[0.16fcbh0/(λ+1.5)+fyvAsvh0/s+0.0567N]/γRE

定,结构构件的截面抗震验算应采用表达式S≤R/γRE,式中:S为地震作用效应和其它荷载作用效应的基本组合,R为结构构件的承载力设计值。《混凝土结构设计规范》

(GBJ10—89)第81113条、《钢筋混凝土高层建筑结构设计(JG与施工规程》J3—91)第51111条进一步对钢筋混凝土结

偏心受拉构件斜截面抗剪承载力计算公式为[2]:

V≤

4 受弯构件斜截面承载力计算

4.1 概述

受弯构件在荷载作用下，截面除产生弯矩M外，常常还产生剪力V，在剪力和弯矩共同作用的剪弯区段，产生斜裂缝，如果斜截面承载力不足，可能沿斜裂缝发生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。因此，还要保证受弯构件斜截面承载力，即斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。

工程设计中，斜截面受剪承载力是由抗剪计算来满足的，斜截面受弯承载力则是通过构造要求来满足的。

4.1.1 斜截面开裂前的应力分析

如图4-1所示为一承受集中荷载P作用的钢筋混凝土简支梁，当荷载较小时，混凝土尚未开裂，钢筋混凝土梁基本上处于弹性工作阶段，故可按材料力学公式来分析其应力。但钢筋混凝土构件是由钢筋和混凝土两种材料组成，因此应先将两种材料换算为同一种材料，通常将钢筋换算成“等效混凝土”，钢筋按重心重合、面积扩大 Ec倍化为等效混凝土面积，将两种材料组成的截面视为单一材料（混凝土）的截面，即可直接应用材料力学公式。

Es图4-1 无腹筋梁在开裂前的应力状态及裂缝示意图

（a） （a） 主应力轨迹线（实线为主拉应力，虚线为主压应力） （b）内力图 (c) 截面及换算截面 （d）正应力和剪应力

梁的剪弯区段截面上的

第六章受 压构承件力载算计61 概. 述

要主承以轴向压力受主,通为还常有矩 弯剪和作用力《筑结建》构

第六 章压构件受载力计算承(aÖ )Ð Ñ á ÄÊ Ü¸ ()µ bÏÆ ÐÊ ¥Ñò « Ä Ü¸

( )Ë ÏcÆ Ð ÊÑ « ò«Ä Ü ¸受压件构(柱)往在结构往具中重要作有，用旦一产生 破坏往往导致整个，构的损坏，结至倒塌甚。建《结构筑》

第

章 受六压构件载承力计

《建算筑构结》

六章第 压构受承件力载算计轴心受压构件纵筋主要作用: 帮助的凝混受土压箍的筋主要作用 :防纵止受力钢筋压屈向

心受压构件偏筋纵主的作用要： 一分纵筋帮部助凝混土受 另压一分纵筋部抗由抵心压偏力产 生弯的矩箍筋的主作要用:抵 抗剪力《筑建构结

》第

六 章压受构承件载计力算62 受压.构一件般造要构求6..21面截式型及寸尺轴心压受：般采

地基容许承载力的确定方法

地基的容许承载力是单位面积上容许的最大压力。容许承载的基本要素是：地基土性质；地基土生成条件；建筑物的结构特征。极限承载力是能承受的最大荷载。将极限承载力除以一定的安全系数，才能作为地基的容许承载力。

浆砌片石挡墙地基承载力达不到设计要求时,将基础改为砼基础是为了增加挡墙的整体性.这也只能是相差不大时才行.一般来说要深挖直至达到要求.如果深挖不行只有扩大基础,降低压强.或者改为其它方案

从现场施工的角度来讲地基，地基可分为天然地基、人工地基。地基就是基础下

面承压的岩土持力层。天然地基是不需要人加固的天然土层，其节约工程造价。人工地基：经过人工处理或改良的地基。当土层的地质状况较好，承载力较强时可以采用天然地基；而在地质状况不佳的条件下，如坡地、沙地或淤泥地质，或虽然土层质地较好，但上部荷载过大时，为使地基具有足够的承载能力，则要采用人工加固地基，即人工地基

地基容许承载力与承载力特征值

所有建筑物和土工建筑物地基基础设计时，均应满足地基承载力和变形的要求，对经常受水平荷载作用的高层建筑高耸结构、高路堤和挡土墙以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物，尚应验算地基稳定性。通常地基计算时，首先应限制基底压力小于等于

地基容许承载力的确定方法

地基的容许承载力是单位面积上容许的最大压力。容许承载的基本要素是：地基土性质；地基土生成条件；建筑物的结构特征。极限承载力是能承受的最大荷载。将极限承载力除以一定的安全系数，才能作为地基的容许承载力。

浆砌片石挡墙地基承载力达不到设计要求时,将基础改为砼基础是为了增加挡墙的整体性.这也只能是相差不大时才行.一般来说要深挖直至达到要求.如果深挖不行只有扩大基础,降低压强.或者改为其它方案

从现场施工的角度来讲地基，地基可分为天然地基、人工地基。地基就是基础下

面承压的岩土持力层。天然地基是不需要人加固的天然土层，其节约工程造价。人工地基：经过人工处理或改良的地基。当土层的地质状况较好，承载力较强时可以采用天然地基；而在地质状况不佳的条件下，如坡地、沙地或淤泥地质，或虽然土层质地较好，但上部荷载过大时，为使地基具有足够的承载能力，则要采用人工加固地基，即人工地基

地基容许承载力与承载力特征值

所有建筑物和土工建筑物地基基础设计时，均应满足地基承载力和变形的要求，对经常受水平荷载作用的高层建筑高耸结构、高路堤和挡土墙以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物，尚应验算地基稳定性。通常地基计算时，首先应限制基底压力小于等于

地基容许承载力与承载力特征值

所有建筑物和土工建筑物地基基础设计时，均应满足地基承载力和变形的要求，对经常受水平荷载作用的高层建筑高耸结构、高路堤和挡土墙以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物，尚应验算地基稳定性。通常地基计算时，首先应限制基底压力小于等于地基容许承载力或地基承载力特征值 ( 设计值 ) ，以便确定基础的埋置深度和底面尺寸，然后验算地基变形，必要时验算地基稳定性。 地基容许承载力是指地基稳定有足够安全度的承载能力，也即地基极限承载力除以一安全系数，此即定值法确定的地基承载力；同时必须验算地基变形不超过允许变形值。地基承载力特征值是指地基稳定有保证可靠度的承载能力，它作为随机变量是以概率理论为基础的，分项系数表达的极限状态设计法确定的地基承载力；同时也要验算地基变形不超过允许变形值。因此，地基容许承载力或地基承载力特征值的定义是在保证地基稳定的条件下，使建筑物基础沉降的计算值不超过允许值的地基承载力。 地基容许承载力:定值设计方法 承载力特征值:极限状态设计法

按定值设计方法计算时,基底压力P不得超过修正后的地基容许承载力. 按极限状态设计法计算时,基底压

第六章 受压构件承载力计算

一、填空题：

1、小偏心受压构件的破坏都是由于 而造成的。

2、大偏心受压破坏属于 ，小偏心破坏属于 。

3、偏心受压构件在纵向弯曲影响下，其破坏特征有两种类型，对长细比较小的短柱属于 破坏，对长细比较大的细长柱，属于 破坏。

4、在偏心受压构件中，用 考虑了纵向弯曲的影响。 5、大小偏心受压的分界限是 。

?不屈服。 6、在大偏心设计校核时，当 时，说明As7、对于对称配筋的偏心受压构件，在进行截面设计时， 和 作为判别偏心受压类型的唯一依据。

8、偏心受压构件 对抗剪有利。

二、判断题：

1、在偏心受力构件中，大偏压比小偏压材料受力更合理。（ ）

?不大于0.2%bh。2、在偏心受压构件中，As（ ）

3、小偏心受压构件偏心距一定很小。（ ）

4、小偏心受压构件破坏一定是压区混凝土先受压破坏。（ ）

5、在大小偏心受压的界限状态下，截面相对界限受压区高度?b，具有与受弯构件的（ ） ?b完全相同的数值。

受弯构件斜截面受剪承载力计算

一、有腹筋梁受剪承载力计算基本公式

1． 矩形、T形和Ⅰ形截面的一般受弯构件，斜截面受剪承载力计算公式为：

V?Vcs?0.7ftbh0?1.25fyvAsvh0 s (5-6)

式中 ft一混凝土抗拉强度设计值；

b一构件的截面宽度，T形和Ⅰ形截面取腹板宽度；

h0一截面的有效高度；

fyv一箍筋的抗拉强度设计值；

Asv一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，Asv?nAsv1；

n一在同一截面内箍筋的肢数； Asv1一单肢箍筋的截面面积；

s一箍筋的间距。

2．集中荷载作用下的独立梁（包括作用多种荷载，且其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%以上的情况），斜截面受剪承载力按下式计算：

V?Vcs?A1.75ftbh0?fyvsvh0

??1.0s (5-7)

式中 ?一剪跨比，可取??a/h0，a为计算截面至支座截面或节点边缘的距离，计算截面取集中荷载作用点处的截面。当?小于1.5 时，取??1.5；当?大于3.0 时，取

??3.0。独立梁是指不与楼板整浇的梁。

构件中箍筋的数量可以用箍筋配箍率?sv表示:

?sv?Asv bs (5-8)

第4章 受弯构件正截面受弯承载力计算

一、判断题

1．界限相对受压区高度ξb与混凝土等级无关。 ( √ ) 2．界限相对受压区高度ξb由钢筋的强度等级决定。 ( √ ) 3．混凝土保护层是从受力钢筋外侧边算起的。 ( √ )

4．在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。 ( × ) 5．在适筋梁中增大截面高度h对提高受弯构件正截面承载力的作用不明显。 ( × 6．在适筋梁中其他条件不变时π越大，受弯构件正截面承载力也越大。 √ ) 7．梁板的截面尺寸由跨度决定。 ( × )

8，在弯矩作用下构件的破坏截面与构件的轴线垂直，即正交，故称其破坏为正截面破坏。 ( √ )

9．混凝土保护层厚度是指箍筋外皮到混凝土边缘的矩离。 ( × ) 10．单筋矩形截面受弯构件的最小配筋率Pmin＝As,min/bh0。 ( × ) 11.受弯构件截面最大的抵抗矩系数αs,max由截面尺寸确定。 ( × ) 12．受弯构件各截面必须有弯矩和剪力共同作用。 ( × )

13．T形截面构件受弯后，翼缘上的压应力分布是不均匀的，距离腹板愈远

第七章 受扭构件扭曲截面承载力

一、填空题

1、素混凝土纯扭构件的承载力Tu?0.7ftwt介于 和 分析结果之间。wt是假设 导出的。

2、钢筋混凝土受扭构件随着扭矩的增大，先在截面 最薄弱的部位出现斜裂缝，然后形成大体连续的 。

3、由于配筋量不同，钢筋混凝土纯扭构件将发生 破坏、 破坏、 破坏和 破坏。

4、钢筋混凝土弯、剪、扭构件，剪力的增加将使构件的抗扭承载力 ；扭矩的增加将使构件的抗剪承载力 。

5、为了防止受扭构件发生超筋破坏，规范规定的验算条件是 。 6、抗扭纵向钢筋应沿 布置，其间距 。

7、T形截面弯、剪、扭构件的弯矩由 承受，剪力由 承受，扭矩由 承受。

8、钢筋混凝土弯、剪、扭构件箍筋的最小配筋率?sv,min? ，抗弯纵向钢筋的最小配筋率?? ，抗扭纵向钢筋的最小配筋率?tl? 。

9、混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比?应在 范围内。 10、为了保证箍筋在整个周