構件尺寸或鋼筋截面斷口分析圖像顯微鏡
隨著砌體強度設計方法的發展,強度法和容許應力法有時會在
某些方面產生爭議,強度法設計所使用的材料比相應的容許應力法
設計少,因此用強度法可能會更加經濟。但這是一個復雜的問題,
它取決于構件本身的性質、強度設計方程和容許應力方程的準確性
,以及一些非技術性問題。
①一部分砌體結構是靜定的。只要任何點的彎矩超過相應的抗
彎承載力,很快就達到承載極限。無筋砌體鑲板墻或砌體簡支粱都
是很好的例子。強度設計法為加筋砌體的抗彎韌性的設計提供了可
能性,這種延性不會增加靜定構件的強度,但強度設計法可以為破
壞提供更多的預兆,從而可以提高配筋砌體的安全性。盡管如此,
也不允許減少構件尺寸或鋼筋面積。
②另一部分砌體結構是超靜定的。當這樣的配筋砌體結構在某
個截面受彎屈服時,只要其他截面的抗彎承載力存在,整個結構的
承載能力是可以繼續增加的。設計時我們一般只會考慮結構的彈性
彎矩,卻很少認識到超靜定結構提供的儲備能力。只要這些部分被
鋼筋連接在一起,那無疑會減小這種結構的失效概率。雖然失效概
率的減小可能在理論上證明強度設計法要比容許應力法具有更高的
設計承載能力,但是若不能區別靜定結構和超靜定結構構件的話,
實際上就不能提高構件的設計承載能力,也不能減少構件的尺寸和
鋼筋面積。
③如果強度設計方法中預測承載能力的公式比相應的容許應力
法的公式更精確,那么增加的可靠度就會反映在更高的設計承載力
上。然而,在大多數情況下,這兩套方程都表現得相當離散,特別
是在求解剪切承載力時,所以很難證明設計承載能力得到了顯著增
加。
④強度設計方程與結構構件的實際強度的聯系要比對應的容許
應力方程與實際強度的聯系更加緊密。因此,對于那些具有鋼筋混
凝土強度設計經驗的設計人員來說,他們會更容易的學習和正確使
用強度設計方程,這是一種優勢。
一般來說,強度設計要比容許應力設計具有更一致的失效概率
。由于容許應力設計失效概率不太一致,因此它有時會比強度設計
需要更少的材料。