混凝土结构设计原理受拉构件的承载力计算PPT学习教案

1、会计学1 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理 受拉构件的承载受拉构件的承载 力计算力计算 7.2.1、轴心受拉构件的受力分析 0 0.001 0.002 0.003 0.004 200 100 50 150 N (kN) 平均应变 混凝土：fc=30.8MPa; ft=1.97MPa; Ec=25.1103MPa. 钢筋： fy=376MPa; fsu=681MPa; Es=205103MPa; As=284mm2. 152 N N 915 152 钢筋屈服 混凝土开 裂 7.2 7.2 轴心受拉构件正截面承载力计算轴心受拉构件正截面承载力计算 第1页/共14页 轴心受拉破坏时混凝土裂缝贯通

2、，纵向拉钢筋达 到其受拉屈服强度，正截面承载力公式如下： syu AfNN 纵向钢筋抗拉强度设计值； N 轴心受拉承载力设计值。 y f 轴心受拉构件从加载到破坏，其受力过程分 为三个阶段：从加载到砼受拉开裂前，砼开裂后 到钢筋即将屈服，受拉钢筋开始屈服到全部受拉 钢筋达到屈服。 7.2.2、轴心受拉构件正截面承载力计算 第2页/共14页 7.3 7.3 偏心受拉构件正截面承载力计算偏心受拉构件正截面承载力计算 7.3.1 7.3.1 偏心受拉构件的分类偏心受拉构件的分类 1）大偏心受拉破坏）大偏心受拉破坏 （e00.5h0-s） 当轴力处于纵向钢筋之外时发生此种破坏。破坏 时距纵向拉力近的一

3、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，与大偏心受压情 况类似，钢筋屈服，而离轴力较远一侧的混凝土被压 碎 。 2）小偏心受拉破坏）小偏心受拉破坏 （e00.5h0-s） 当轴力处于纵向钢筋之间时发生此种破坏。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。 第3页/共14页 （2 2）矩形截面大偏心受拉构件正截面承载力计算）矩形截面大偏心受拉构件正截面承载力计算 1）基本公式）基本公式 根据截面内力平衡，参照图，可写出如下公式 1ysysc Nf Af

4、 Af bx 100 ()() 2 cyss x N ef bx hf A ha 式中 e轴向力作用点至受拉钢筋As合力点之间的距离； ahee5 . 0 0 第4页/共14页 2）适用条件）适用条件 同大偏心受压构件。 3）不对称配筋计算方法）不对称配筋计算方法 截面设计；类似于大偏心受压构件。 截面校核，一般已知构件尺寸、配筋、材料强度 。若再已知N可求出x和e0或再已知e0则可求出x和N。 4）对称配筋计算方法）对称配筋计算方法 截面设计：对称配筋时必有 ，因此， 按不对称配筋 时的情形处理。 截面校核：类似于不对称配筋。 s x 2 s x 2 第5页/共14页 (3)(3)矩形截面小

5、偏心受拉构件正截面承载力计算矩形截面小偏心受拉构件正截面承载力计算 1 1）不对称配筋）不对称配筋 截面设计：已知构件尺寸、材料强度等级和内力 ，求配筋。在此情况下基本公式中有二个未知数， 可直接求解。 截面校核：一般已知构件尺寸、配筋、材料强度 ，偏心距e0，由式（1）和式（2）都可直接求出N， 并取其较大者。 )( 0ssy ahAfNe )( 0ssy ahAfeN （1 ） （2 ） 基本公式：参照图，根据截面内力平衡得 第6页/共14页 )( 0 ahf eN AA y ss (4)(4)偏心受拉构件的斜截面承载力计算偏心受拉构件的斜截面承载力计算 轴拉力的存在使斜裂缝贯通全截面，从

6、而不存在剪 压区，降低了斜截面承载力。因此，受拉构件的斜截面 承载力公式是在受弯构件相应公式的基础上减去轴拉力 所降低的抗剪强度部分，即0.2N。 截面校核：按式（2）进行。 2 2）对称配筋）对称配筋 截面设计：已知构件尺寸、材料强度等级和内力， 求配筋。 在此情况下，离轴力较远一侧的钢筋 必然不屈服 ，设计时取 s A 第7页/共14页 受剪承载力的降低与轴向拉力受剪承载力的降低与轴向拉力N近乎成正比近乎成正比 。规范对矩形截面偏心受拉构件受剪承载力 : 00 1.75 0.2 1.0 sv tyv A Vf bhfhN s 0 sv yv A fh s 当右边计算值小于 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 。 0 sv yv A fh s 0 sv yv A fh s 为防止斜拉破坏，此时的 不得小于 0.36ftbh0。 第8页/共14页 小偏心受拉构件小偏心受拉构件 e0 N fyA s fyA s e e as as h 0 -a s 返回 第9页