混凝土构件的拉力是什么？
当截面的一侧作用力被简化为截面重心上一力 N 时，构件截面受单向拉力。该法向力 N 垂直于截面并指向作用力的一侧。在混凝土中自重被忽略，截面均匀受拉。
钢中的拉应力
对于具有倾斜平台的σ – ε图的钢，根据EN 1992-1-1的 §3.2.7 (2)，与钢的拉伸行为相对应的平台直线的方程以钢的特征值表示。
|
σs |
Contrainte dans l'armature |
|
fyd |
Limite d'élasticité de calcul = fyk / γs |
|
k |
Rapport des limites caractéristiques = ftk / fyk |
|
εuk |
Déformation limite |
|
Es |
Module d'élasticité |
|
εs |
Déformation dans l'armature = εud = 0,9 ⋅ εuk |
|
fyk |
Limite d'élasticité caractéristique |
|
γs |
Coefficient partiel de l'acier |
|
ftk |
Valeur caractéristique de la résistance en traction |
|
εud |
Déformation limite de calcul |
纵向配筋
需要记住的是，对于纯拉力，混凝土的拉伸被忽略。因此，只有钢筋完全平衡拉力 NEd。所需的配筋面积根据拉力和预定应力确定。
As = NEd / σs
As ... 配筋面积
NEd ... 极限法向力
使用附加模块 RF-CONCRETE Members 应用理论
我们将处理一个简单拉力构件的示例，并分析所得的纵向配筋结果。以下是输入数据：
- 永久载荷：Ng = 100 kN
- 可变载荷：Nq = 40 kN
- 正方形截面：20/20 cm
- 混凝土强度等级：C25/30
- 钢材：S 500 A，带倾斜平台
- 纵向配筋直径：ϕl = 12 mm
- 横向配筋直径：ϕt = 6 mm
- 覆盖层：3 cm
- 无需控制裂缝。
为了验证 RF-CONCRETE Members 中的材料参数，图02描述了用于混凝土和配筋的材料。
极限状态
极限状态下的计算请求： NEd = 1,35 ⋅ 100 + 1,5 ⋅ 40 = 195,00 kN
预期拉应力
极限状态，适用于长期和临时项目情境： fyd = 500 / 1,15 = 435 MPa k = 525 / 500 = 1,05 根据EN 1992-1-1的表C.1 εuk = 25 ‰ εud = 0,9 ⋅ 25 = 22,5 ‰ σs = 435 + (1,05 ⋅ 435 - 435) / (2,5 - 435 / (200 000)) ⋅ [2,25 - 435 / (200 000)] = 454 MPa
所需的纵向配筋
极限状态下的纵向配筋： As = 0,195 / 454 ⋅ 104 = 4,30 cm²
预定的纵向配筋
通过在 RF-CONCRETE Members 中设定直径为12 mm的钢筋，按模块自动确定的配筋为4根钢筋，均匀分布于截面的上、下部分，即2 x 2 HA12，配筋面积如下： As = 4 ⋅ 1,13 = 4,52 cm²
横向配筋
横向配筋也由用户定义，RF-CONCRETE Members 可自动根据规范确定间距，并验证其布置是否合规。
在这里，指定为直径6 mm的钢筋框架，软件给出的间距为0,122 m，但在图07中的“备注”列中显示了报警消息155）。
引用EN 1992-1-1 的 §9.2.2 (8) 的公式如下所示。 Sl,max = 0,75 ⋅ d Sl,max ... 框架分支的最大横向间距 d ... 有效高度 d = h - e - ∅t - ∅l/2 h ... 截面高度 e ... 覆盖层
上述公式给出的结果如下： d = 0,200 - 0,03 - 0,006 - 0,012 / 2 = 0,158 m Sl,max = 0,75 ⋅ 0,158 = 0,12 m
因此，显示警告155是因为横向方向上框架分支的间距超过了规范的极限值。可以通过如FAQ详细的方法，在框架参数中增加框架的剪力承载能力来解决此问题。
结论
在预先设置参数后，RF-CONCRETE Members 根据定义的布置给出必要的配筋数量，以验证根据RFEM 内力的拉伸应力。也可以根据显示的警告信息，用户在计算后修改配筋及其布置。
