第7章 偏心受拉构件承载力

第7章偏心受拉构件的承载力计算

第一节：概述

第二节：偏心受拉构件正截面承载力计算

第三节：偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算

矩形水池的池壁、埋在地下的压力水管、厂房双肢柱的拉肢、工业筒仓的仓壁等属偏心受力构件。

§7．1

概述

偏心受拉构件截面上作用有偏心距为e0

的轴向拉力。大偏心受拉

轴向拉力N作用在纵向钢筋As合力点及A´s合力点范围以外小偏心受拉

轴向拉力N作用在纵向钢筋As合力点及A´s合力点之间§7．2偏心受拉构件正截面

承载力的计算

大偏心受拉构件1．受力分析

截面混凝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。

若拉侧的钢筋As配置适当，随N值增大至受拉侧钢筋屈服时，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。若压侧钢筋A´s配置适当，也会发生屈服。

2．计算公式若

取

适用条件：

混凝土受压区高度应符合如计算中考虑普通受压钢筋，尚应符合

3．计算方法

(1)截面设计

1)已知截面尺寸、材料强度等级、N、M和A´s

，求As

两个方程，两个未知数As和x

由

得x，有三种情况①若

将x代入②若

或为负值，

表明A´s处于混凝土压区合力点的内侧，压区混凝土很小，可忽略不计近似取

力点与受压钢筋合力点重合。A´s达不到屈服，对A´s合力点取矩

③若

表明A´s过少，按下面第二种情况重新设计。近似认为受压混凝土合As、A´s均满足最小配筋率的要求。

2)已知截面尺寸、材料强度等级、N、M，求

As和A´s

两个方程，三个未知数As、A´s和x

需要补充一个方程。令钢筋总用量(As+

A´s)

最少。取

若

或为负值，

若

取

得x

若

若(2)截面复核

截面复核有两种类型一是已知截面尺寸、材料强度等级、配筋及e0，求N、M

二是已知截面尺寸、材料强度等级和配筋，求是否能承担一组N和M

均只有两个未知量，可直接求解。

小偏心受拉构件

1．受力分析

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A´s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，A´s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。

破坏时，钢筋As和A´s的应力状态与轴向作用点的位置及钢筋As和A´s的比值有关，或均达到屈服，或仅一侧达到屈服。设计时，考虑钢筋总用量(As+A´s)最少，As和A´s均达到设计抗拉强度。2．计算公式

分别对As、A´s的合力点取矩

令

，

，则第一项代表轴向拉力N所需的配筋，第二项反映了弯矩M对配筋的影响，M使As增大，A´s减小。3．计算方法

(1)截面设计

已知截面尺寸、材料强度等级、N、M，求As、A´s

得A´s得As若对称配筋，A´s达不到屈服

(2)截面复核

已知截面尺寸、材料强度等级、截面配筋，求承载力N。

得N得Nmin§7．3偏心受拉构件斜截面受剪

承载力计算

轴向拉力产生贯通截面的法向裂缝，再施加横向力，在弯矩作用下，压区裂缝闭合拉区裂缝进一步开展，且剪弯段斜裂缝宽度和倾角较大，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明显降低。

轴向拉力对截面受剪承载力是不利的。对截面抗剪能力明显降低，对箍筋的抗剪能力几乎没有影响，因此在一般受弯构件斜截面抗剪力承载力的基础上减去轴向拉力引起的减低效应。当公式右边的计算值小于

取等于但不得小于0.