【Q3.2.1】极限承载力、屈服承载力、屈曲承载力、塑性承载力,四者如何理解? 【A3.2.1】概念上,极限承载力是以钢材的极限抗拉强度u f 为基础确定的承载力,可以是受拉极限承载力或受弯极限承载力;屈服承载力是以钢材的屈服强度y f 为基础确定的承载力,一般指受拉屈服时的承载力;屈曲承载力是构件受压屈曲时的承载力,按y Af ϕ取值;塑性承载力一般指受弯构件的塑性铰弯矩(对于拉杆而言,塑性承载力等同于屈服承载力),按y np f W 取值,式中,np W 为按截面确定的塑性截面模量。
具体到规范,可以从以下几个方面理解:
(1)因为设计规则为“0S R γ≤”,
所以,在《钢规》第9.2节中,公式右侧都是采用np fW (可称作“塑性受弯承载力设计值”),这里,y R /f f γ=,R γ为抗力分项系数。
(2)《抗规》8.2.5条第1款,其本质是要求柱的塑性受弯承载力≥梁的塑性受弯承载力,公式中采用的强度指标是yc f 、yb f ,分别表示柱、梁所用钢材的屈服强度。注意,屈服强度没有“设计值”的说法。
(3)《抗规》8.2.5条公式(8.2.5-3)如下:
pb1pb2p yv ()/(4/3)M M V f ψ+≤
式中,yv y 0.58f f =,pb1M 、pb2M 表示节点域左、右侧梁的“全塑性受弯承载力”,按y f 求出。
(4)《抗规》8.2.7条第1款规定,消能梁段“受剪承载力”l V 取w ay 0.58l V A f =和
p 2/l l V M a =的较小者,
其中,p p l M fW =。同一个l V ,一个按照ay f 取值(《抗规》中的ay f 相当于《钢规》中的y f ),一个按照f 取值,二者存在矛盾。从设计原则“RE /S R γ≤”的角度考虑,l V 位于公式RE /l V V φγ≤的右侧,应该采用“受剪承载力设计值”(规范中没有称其为设计值)。据此,写成w 0.58l V A f =才能是“设计值”。
(5)《抗规》8.2.8条中涉及的p M ,应按y f 求出。
(6)《高钢规》的规定可按照对应的《抗规》条文理解。