受拉构件(钢筋混凝土结构课件).ppt

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1、第7章 钢筋混凝土受拉构件正截面承载力计算,7.1 概述7.2 钢筋混凝土轴心受拉构件正截面承载力计算7.3 钢筋混凝土偏心受拉构件正截面承载力计算,7.1 概述,第7章 钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算,对于单一匀质材料的构件，当纵向外力N的作用线与构件截面的形心线重合时，称为轴心受力构件。N为拉力时为轴心受拉构件。,工程实例,承受轴向拉力或轴向压力；,纵筋的作用：,减少混凝土的徐变变形。,第7章 钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算,固定纵向钢筋位置；防止纵向钢筋受力后发生变形和错位；,横向箍筋的作用：,箍筋与纵筋形成骨架，保证骨架刚度。,第7章 钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力

2、计算,7.2 钢筋混凝土轴心受拉构件正截面承载力计算（reinforced concrete axially tensile member）,7.2.1 受力过程及破坏特征(resistance process and failure characteristic),第阶段加载到开裂前,这阶段末，混凝土拉应变达到极限拉应变，裂缝即将产生。对于不允许开裂的轴心受拉构件应以此作为抗裂验算的依据。,N,t,O,第阶段,第阶段,Nu,Ncr,A,B,C,N,t,O,第阶段,第阶段,Nu,Ncr,A,B,C,第7章 钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算,第阶段混凝土开裂后至钢筋屈服前,第阶段钢筋屈服到

3、构件破坏,构件的正常使用阶段，构件的裂缝宽度和变形的验算是以此阶段为依据的。,首先钢筋达到屈服，裂缝迅速发展，这时荷载稍稍增加，甚至不增加都会导致截面上的钢筋全部达到屈服（即荷载达到屈服荷载Nu时）。,评判轴心受拉破坏的标准并不是构件拉断，而是钢筋屈服。正截面强度计算是以此阶段为依据的。,7.2.2 建筑工程中轴向受拉构件正截面承载力计算,轴心受拉构件正截面承载力的计算，以构件第阶段的受力情况为基础，混凝土因开裂不能承受拉力，全部拉力由纵向钢筋承受。,第7章 钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算,N轴向拉力组合设计值；fy钢筋抗拉强度设计值，取值应不大于300N/mm2；As全部受拉钢筋的截

4、面面积，,第7章 钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算,例7-1 某钢筋混凝土屋架下弦的拉力设计值N=700kN，采用HRB335级钢筋。试求所需纵向钢筋面积，并为其选用钢筋。,解：由附表2-3查得fy=300N/mm2,为满足安全和经济要求，实配钢筋面积尽可能接近计算面积，两者的差值宜控制在5%以内。,7.2.3 公路桥涵工程中轴向受拉构件正截面承载力计算,第7章 钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算,以构件第阶段的受力情况为基础，但公路桥涵规范与混凝土规范的差别如下：,公路桥规对可靠度的要求比混凝土结构设计规范高，材料强度的取值略有不同，用两规范计算相同构件，计算结果有差异；公路桥规与

5、混凝土结构设计规范的计算公式表达形式不同、符号不同；)混凝土结构设计规范将结构重要性系数包含在内力设计值中，而公路桥规将结构重要性系数与内力设计值分别表示。,第7章 钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算,公路桥涵工程中轴心受拉构件正截面承载力计算公式：,0 桥涵结构的重要性系数，按公路桥涵的设计安全等级，一级、二级、三级分别取用1.1，1.0，0.9。Nd轴向拉力组合设计值；fsd钢筋抗拉强度设计值，取值应不大于330N/mm2；As纵向钢筋的全部截面面积，,第7章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算,7.3 偏心受拉构件正截面承载力计算,7.3.1 偏心受拉构件的受力特点,小偏心受拉构件（轴

6、力N作用于As与As之间）,在混凝土开裂前，截面内钢筋和混凝土共同工作，此时，截面内混凝土应力分布可以按照材料力学的方法进行分析。e0较小时，截面混凝土全部受拉；随着荷载的增大，截面拉应力较大一侧混凝土首先开裂，开裂后裂缝迅速贯穿全截面。混凝土退出工作，拉力完全由As和As承担。e0较大时，截面混凝土存在受拉区和受压区。靠近轴向拉力一侧的混凝土先开裂。该部分混凝土退出工作，随着荷载的继续增大，As一侧的混凝土的受压区逐渐变小、消失并转换为受拉区，裂缝贯穿全截面。当As和As的应力达到屈服强度时，混凝土已退出工作，完全由钢筋As和As承担。,大偏心受拉构件（轴力N作用于As与As之外）,截面混凝

7、土在靠近轴向力一侧受拉，远离轴向力一侧受压。随着N值的增大，混凝土开裂后，截面裂缝不会贯通，始终存在受压区，否则内外力不能保持平衡。若拉侧的钢筋配置适当，随N值增大至拉侧钢筋屈服时，裂缝的延伸使受压区面积减小，压应力增大，直至压侧边缘混凝土应变达到极限压应变，混凝土被压碎而破坏。若拉侧的钢筋配置过多，而压侧的钢筋又太少，也有可能压侧的混凝土先被压碎，而此时拉侧的钢筋并未屈服，是一种脆性破坏。,第7章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算,第7章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算,7.3.2 建筑工程偏心受拉构件正截面承载力计算1 基本计算公式小偏心受拉 大偏心受拉,公式适用条件：,第7章 钢筋混凝

8、土偏心受力构件承载力计算,2 截面配筋计算小偏心受拉,若对称配筋，As达不到屈服,第7章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算,大偏心受拉情况1：As、As 均未知,需要补充一个方程。令钢筋总用量(As+As)最少。取,若,若 或为负值，按构造要求选择As，然后按情况2求As。,第7章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算,情况2：As已知、As未知,若,若 或为负值，表明As处于混凝土压区合力点的内侧，压区混凝土很小，可忽略不计，按情况3考虑。,情况3：As已知，但x2as或为负值,取x=2as，或As=0分别计算As，取其中较小值作为配筋依据。,第7章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算,3 截面承

9、载力复核小偏心受拉,Nu取min,大偏心受拉,若,若,若,第7章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算,7.3.3 公路桥涵工程偏心受拉构件正截面承载力计算1 基本计算公式小偏心受拉 大偏心受拉,公式适用条件：,第7章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算,7.4 偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算,7.4.1 偏心受力构件斜截面受剪性能,轴向拉力N对截面受剪承载力是不利的。与无轴向力构件相比较，承受轴向拉力的构件斜裂缝宽度较大，斜裂缝末端剪压区较小甚至没有，因此剪压区承担的剪力和咬合力降低。,第7章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算,偏心受拉构件承载力计算公式,为防止斜拉破坏，箍筋的配箍率不得小于,当公式右边计算值小于 时，即斜裂缝贯通全截面，剪力全部由箍筋承担，受剪承载力应取,