混凝土结构设计规范 2021(第六章)

混凝土结构设计规范 2021（第六章）
混凝土结构设计规范-2021（第六章）
6承载力极限状态计算
6.1一般规定
6.1.1本章适用于钢筋混凝土和预应力混凝土构件承载力极限状态的计算；素混凝土
结构构件的设计应符合本规范附录D的规定。

深受弯构件、牛腿、叠合式构件的承载力计算应符合本规范第9章的有关规定。

6.1.2对于二维或三维非钢筋结构构件，当根据弹性分析方法获得构件的应力设计值
分布时，可根据主拉应力设计值在钢筋方向上的合力投影确定配筋量，钢筋布置可根据主
拉应力分布情况确定，应满足相应的结构要求；混凝土的抗压应力设计值不得大于抗压强
度设计值，抗压钢筋可根据结构要求配置。

当混凝土受到多轴压缩时，其抗压强度的设计
值可根据本规范附录C.4的相关规定确定。

6.1.3采用非线性分析方法校核、验算混凝土结构、结构构件的承载能力极限状态时，应符合下列规定：
1.混凝土和钢筋的强度值应根据设计状态和性能设计目标确定；
2.钢筋应力不大于钢
筋强度值；
3混凝土应力不应大于混凝土的强度取值，多轴应力状态混凝土强度验算可按本规范
附录c.4的有关规定进行。

6.2正截面承载力计算
（i）正截面承载力计算的一般规定
6.2.1正截面承载力应根据以下基本假设进行计算：1。

截面应变保持平面；2.未考虑混凝土的抗拉强度
3混凝土受压的应力与应变关系按下列规定取用：
式中：σC——混凝土的压缩应变为εC）混凝土的压缩应力；
fc――混凝土轴心抗压强度设计值，按本规范表4.1.4-1采用；ε0――混凝土压应
力达到fc时的混凝土压应变，当计算的ε0值小于0.002时，取为0.002；
εCu——正常截面混凝土的极限压缩应变。

非均匀压缩时，按式（6.2.1-5）计算的
值大于0.0033时，取0.0033；轴压时，取ε0 FCU——混凝土立方体抗压强度标准值，
按本规范第4.1.1条测定；N-系数。

当计算的n值大于2.0时，取2.0。

4.纵向受拉钢筋
的极限拉应变取0.01；
5纵向钢筋的应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积，但其值应符合下列要求。

地点：S
σsi、σpi――第i层纵向普通钢筋、预应力筋的应力，正值代表拉应力，负值代表
压应力；
σ
poi――第
第一层纵向预应力钢筋截面重心处的混凝土法向应力等于零时的预应力
筋应力，按本规范公式(10.1.6-3)或公式(10.1.6-6)计算。

FY，FPY——普通钢筋和预应力钢筋的抗拉强度设计值，应根据本规范表4.2.3-1和
表4.2.3-2采用；
fy’、fpy’――普通钢筋、预应力筋抗压强度设计值，按本规范表4.2.3-1采用、
表4.2.3-2采用；
6.2.2确定中性轴位置时，双向受弯构件的内外弯矩作用面应相互重合；对于双向偏
心受力构件，轴力作用点、混凝土和受压钢筋的合力点以及受拉钢筋的合力点应在同一条
直线上。

当不满足上述条件时，还应考虑扭转效应。

6.2.3弯矩作用平面内截面对称的偏心受压构件，当同一主轴方向的杆端弯矩比
m1/m2不大于0.9且设计轴压比不大于0.9时，若构件的长细比满足公式（6.2.3）的要求，可不考虑轴向压力在该方向挠曲杆件中产生的附加弯矩影响；否则应根据本规范第6.2.4
条的规定，按截面的两个主轴方向分别考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的附加弯矩影响。

式中：M1和M2分别为偏心受压构件两端截面结构分析确定的同一主轴组合弯矩的设
计值。

绝对值的大端为m2，小端为M1。

当构件按单曲率弯曲时，M1/m2为正，否则为负；
lc――构件的计算长度，可近似取偏心受压构件相应主轴方向上下支撑点之间的距离；
I——偏心方向的回转截面半径。

6.2.4排架结构柱的二阶效应应按本规范第5.3.4条的规定计算；其他偏心受压构件，考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的二阶效应后控制截面弯矩设计值应按下列公式计算：
当cmηNS小于
1.0时取1.0；对剪力墙肢类及核心筒墙肢类构件，可取mnsc
等于1.0。

式中：cm――构件端截面偏心距调节系数，当小于0.7时取0.7；η
NS——力矩增大系数；
n――与弯矩设计值m2相应的轴向压力设计值；ea――附加偏心距，按6.2.5条规定
确定；
ξC——截面曲率修正系数，当计算值大于1.0时取1.0；
h――截面高度；对环形截面，取外直径；对圆形截面，取直径；h0――截面有效高度；对环形截面，取h0=r2+rs；对圆形截面，取h0=r+rs；此处，r、r2和rs按本规范附录e第e.0.3条和第e.0.4条计算；a――构件截面面积。

6.2.5计算偏心受压构件正截面承载力时，应包括偏心方向轴向压力的附加偏心距EA，其值应为20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30中的较大值。

6.2.6受弯构件、偏心受力构件正截面承载力计算时，受压区混凝土的应力图形可简
化为等效的矩形应力图。

矩形应力图压缩区的高度X可通过将中性轴的高度乘以系数β1得到，中性轴的高度
由截面应变保持平面的假设确定。

当混凝土强度等级不超过C50时，β1取0.80。

当混凝
土强度等级为C80时，β1取0.74，采用线性插值法确定。

矩形应力图的应力值可由混凝土轴心抗压强度设计值fc乘以系数α
一
确
对当混凝土强度等级不超过C50时，α1取1.0。

当混凝土强度等级为C80时，α1取0.94，采用线性插值法确定。

6.2.7纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发生时的相对界限受压区高度ξ
B应根据以下公式计算：
1钢筋混凝土构件有屈服点普通钢筋
无屈服点的普通钢筋
2预应力混凝土构件
式中：ξB——相对极限压力区的高度，取XB/H0；XB——边界压力区的高度；
h0――截面有效高度：纵向受拉钢筋合力点至截面受压边缘的距离；es――钢筋弹性模量，按本规范表4.2.4采用；σ
P0——混凝土法向应力等于零时，受拉区纵向预应力钢筋合力点处的预应力
力筋应力按本规范公式(10.1.6-3)或公式(10.1.6-6)计算；ε
Cu——非均匀压缩下混凝土的极限压缩应变，根据本规范公式（6.2.1-5）计算；
β1――系数，按本规范第6.2.6条的规定计算。

注：当截面受拉区有不同类型的钢筋或不同的预应力值时，受弯构件的相对极限受压区高度应单独计算，取较小值。

6.2.8纵向钢筋应力应按下列规定确定：1纵向钢筋应力宜按下列公式计算：普通钢筋
预应力钢筋。