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1、混凝土结构基本原理,建筑与结构教研室 李 伟,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,本章重点 掌握受拉构件的构造要求。 掌握轴心受拉构件的受力特点。 熟悉两类偏心受拉构件的破坏特征、正截面承载力的计算公式、适用条件。,8.1 概述,受拉构件是指承受平行结构构件轴线方向的拉力作用的构件。 轴心受拉构件：拉力作用在截面形心。 偏心受拉构件：拉力作用偏离截面形心，或截面上既有拉力又有弯矩。,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,工程上理想的轴心受拉构件 是不存在的,偏心受拉构件,（1）纵向受力钢筋 轴心受拉构件和小偏心受拉构件的受力钢筋必须采用焊接接头，搭接而不加焊的受拉钢筋接头仅允
2、许用在圆形池壁或管中，其接头位置应相互错开。 轴心受拉构件和偏心受拉构件一侧的受拉钢筋的最小配筋率不应小于0.2%与45ft/fy%中的较大值；而偏心受拉构件中的受压钢筋，其最小配筋率不应小于0.2%。,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,8.2 构造要求, 轴心受拉构件的受力钢筋沿截面周边均匀对称布置，并宜优先选用直径较小的钢筋；矩形截面偏心受拉构件的纵向钢筋应沿偏心方向两侧边布置。 （2）箍筋 在轴心受拉构件中，为与纵筋形成骨架，固定纵筋在截面中的位置，应考虑设置箍筋等横向钢筋。箍筋的直径应不小于6mm，间距一般不宜大于200mm，对屋架的腹杆不宜超过150mm。,第八章 钢筋和
3、混凝土受拉构件的截面承载力计算,8.3 轴心受拉构件正截面承载力计算 8.3.1 轴心受拉构件受力特点,1.混凝土开裂前： 钢筋与混凝土共同承担拉力。,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,s = c,c = Ec c,s = Es s,2.即将开裂时：因c= ftk, 故s = Eftk 则开裂轴力： 3.混凝土开裂后： 混凝土退出工作，应力全部由钢筋承担，钢筋 应力急剧增加。 4.破坏阶段： 受拉钢筋屈服，整个截面全部裂通。,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,Ncr = Ac ftk + Eftk As,则 Nu= As fy,8.3.2 轴心受拉构件承载力计算,第八章
4、 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,N Nu= As fy,N 轴向拉力的设计值,N u 轴向受拉构件的极限承载力,As 纵向受拉钢筋截面面积,fy 钢筋抗拉设计强度值,注意： 对于轴心受拉和小偏心受拉构件而言，当 fy 300N/mm2时，仍按300N/mm2取用。 目的：为了控制受拉构件在使用荷载下的变形和 裂缝开展。 由此可知：轴心受拉构件的钢筋用量并不是由强度要求确定的，裂缝宽度验算对纵筋用量起决定作用。,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,8.4 偏心受拉构件正截面承载力计算,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,偏
5、心受压构件的压力如果为拉力时，则成为偏心受拉构件。,8.4.1 偏心受拉的分类,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,分类标准： 小偏心受拉 按力的作用位置 大偏心受拉,a1f c,f yAs,fyAs,fyAs,fyAs,(a),(b),第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,小偏心受拉：,N作用在As和As之间,e0 h/2 as,大偏心受拉：,N作用在As和As之外,e0 h/2 as,fyAs,fyAs,a1f c,f yAs,fyAs,8.4.2 偏心受拉的破坏特征,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,与偏压构件相似，偏拉构件是介于轴拉和受弯之间。 1.小偏拉
6、：全截面均受拉应力，但As一侧拉应力较大，As一侧拉应力较小。随着拉力增加，As一侧首先开裂，但裂缝很快贯通整个截面，破坏时混凝土裂缝贯通，全部纵向钢筋受拉屈服。 2.大偏拉：破坏时距纵向拉力近的一侧混凝土开裂，混凝土开裂后不会形成贯通整个截面的裂缝，最后，受拉侧钢筋屈服，而离拉力较远一侧的混凝土被压碎，受压侧钢筋屈服。 3.大小偏心受拉界限: 大、小偏心受拉构件的分界就是构件截面上是否存在受压区。,8.4.3 偏心受拉构件正截面承载力计算,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,受拉构件计算时无需考虑二次弯矩的影响，也无须考虑初始偏心距，直接按偏心距e0计算。,1.小偏拉：e0 h/2
7、 as,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,式中符号：,e = h/2 e0 as,e = h/2+ e0 as,e0 M/N,若小偏心受拉选用对称配筋截面，每侧都只能按上述公式算出的偏大的钢筋截面面积配置钢筋。,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,2.大偏拉： e0 h/2 as,公式适用条件, min=max0.45ft/fy , 0.002,e=e0-h/2+as,式中符号：,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,如果x bh0，则受压区混凝土将可能先于受拉钢筋屈服而被压碎，这与超筋受弯构件的破坏形式类似。由于这种破坏是无预警的，属于脆性破坏，而且受拉钢筋的强
8、度也没有得到充分利用，所以这种情况应当在设计中避免。 如果x2as，截面破坏时受压钢筋不能屈服，此时取x2as，即假定受压区混凝土的压力与受压钢筋承担的压力的作用点相重合。 于是对受压钢筋形心的力矩平衡条件即可得出：,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,8.5 偏心受拉构件斜截面承载力计算,第八章 钢筋和混凝土受拉构件的截面承载力计算,轴向拉力的存在将使构件的抗剪承载力明显降低，而且降低的幅度随轴向拉力的增大而增加。 但试验表明，构件内箍筋的抗剪能力基本上不受轴向拉力的影响，计算公式如下： 公式右侧计算值若小于 ，则取等于,式中： 偏心受拉构件计算截面的剪跨比；,与剪力设计值相应的轴向拉力设计值。,
