鸽子蛋美容:等效矩形应力图

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4.3.3 等效矩形应力图

当达到受弯承载力设计值 Mu 时,合力 C 和作用位置 yc 仅与混凝土应力-应变曲线形状及受压区高度 xc 有关,而在 Mu 的计算中也仅需知道 C 的大小和作用位置 yc 就足够了。因此,为了简化计算,可取等效矩形应力图形来代换受压区混凝土的理论应力图形,如下图所示。

两个图形的等效条件是:
1) 混凝土压应力的合力 C 大小相等; 2) 两图形中受压区合力 C 的作用点不变。
设等效矩形应力图的应力值为 α1 fc ,高度为 x ,则按等效条件,得

可见系数 α1β1 也仅与混凝土应力-应变曲线有关,称为等效矩形应力图形系数。系数 β1 是混凝土受压区高度 x 与中和轴高度 xc 的比值。 β1 的取值为,当 fcu,k小于等于50N/mm2 时, β1 取为 0.8 ,当 fcu,k = 80N/mm2 时, β1 取为 0.74, 其间按直线内插法取用。 α1β1 的取值,见下表:

由上表知,混凝土强度等级 小于等于C50 的,其 α1 =1.0 , β1 =0.8 。
采用等效矩形应力图,受弯承载力设计值的计算公式可写成:
等效矩形应力图受压区高度 x 与截面有效高度 h0 的比值记为 ,称为相对受压区高度。则上式可写成: