局部承压承载力提高系数 ( \beta_l ) 取2.0,主要基于以下技术依据和规范要求:
一、规范依据
根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第6.6.1条,局部承压区的承载力计算需考虑混凝土局部受压时的强度提高效应,规定:
[
\beta_l = \sqrt{\frac{A_b}{A_l}}
]
其中:
简化取值:
当 ( A_b \geq 4A_l ) 时(常见于压型钢板波峰与混凝土接触场景),规范允许直接取 ( \beta_l = 2.0 ),以简化计算并保证安全性。
二、技术原理
应力扩散效应
混凝土局部受压时,压力会向周边扩散,形成“承压拱”效应。实际承压面积 ( A_b ) 大于直接接触面积 ( A_l ),导致局部抗压强度显著提高。
约束增强作用
压型钢板波峰对混凝土形成横向约束,抑制混凝土横向变形,进一步提高其抗压强度。
三、工程应用验证
试验数据支持
多项试验表明,混凝土局部受压强度可达标准立方体抗压强度的1.5-2.5倍。规范取2.0为保守值,兼顾安全与经济性。
典型案例
四、注意事项
适用条件
( \beta_l = 2.0 ) 仅适用于 ( A_b \geq 4A_l ) 的情况。若 ( A_b < 4A_l ),需按公式 (
\beta_l = \sqrt{A_b/A_l} ) 计算(例如 ( A_b = 2A_l ) 时,( \beta_l \approx 1.41
))。
构造要求
为确保 ( \beta_l ) 有效,需满足:
压型钢板波峰与混凝土紧密贴合,无空隙;
混凝土浇筑密实,避免蜂窝麻面。
五、示例计算
假设压型钢板波峰接触面积 ( A_l = 300 , \text{mm}^2 ),计算底面积 ( A_b = 1200 , \text{mm}^2 )(满足 ( A_b = 4A_l )):
[
\beta_l = \sqrt{\frac{1200}{300}} = 2.0
]
局部承压承载力:
[
F_{l,u} = 0.75 \times 2.0 \times 14.3 \times 300 = 6435 , \text{N} \approx 6.44 , \text{kN}
]
(注:实际工程中需按单位长度或面积换算)