第十六章结构设计（十三）

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页四、受拉构件（一）受拉构件的受力特点及其分类按照轴向拉力作用位置与偏心距的不同，其受力特点不同，可分为四类：1．轴心受拉当轴向拉力沿截面重心轴线作用（偏心距e0=0），则截面匀称受拉，破坏时，将浮上横向贯通全截面的裂缝，拉力所有由钢筋承担，并达到屈服强度。2．小偏心受拉当轴向拉力作用在As（离轴向力近侧钢筋）与As′（离轴向力远侧钢筋）的合力点之间，即e0≤h/2-as时，构件应力为全截面非匀称受拉，破坏时也浮上贯通全截面的横向裂缝，但逼近As一侧宽，逼近As′一侧窄。3．大偏心受拉当轴向拉力不作用在As与As′的合力点之间，即e0＞h/2-as时，构件截面应力为逼近拉力N近侧的混凝土为拉应力，远侧的混凝土为压应力，仅在受拉区浮上横向裂缝。4双向偏心受拉轴向拉力N对构件截面重心轴在两个正交方向x与y轴上均有偏心距e0x、e0y，截面上的应力将随e0x、e0y值的大小，浮上非匀称受拉或部分受拉与部分受压。（二）受拉构件正截面抗拉承载力计算1．轴心受拉构件（e0=0）N≤fyAs(17-98)2．小偏心受拉构件(e0≤h/2-as)将轴向拉力设计值N与As及As＇产生的设计拉力合力分离对As或As＇重心取力矩，即可得(17-99)(17-100)式中：e——N至As合力点距离，e=h/2-e0-as；e＇——N至As＇合力点距离e＇=e0+h/2-as＇。3．大偏心受拉构件(e0＞h/2-as)(17-101)(17-102)当x＜2as＇时，可取x=2as＇，所有外拉力及内力对As＇合力作用点取力矩可得4．对称配筋的矩形截面偏心受拉构件不论大、小偏心受拉，均可按上式计算。显然，按对称配筋计算的用钢量较非对称配筋的用钢量大。五、抗冲切承载力计算（一）钢筋混凝土板冲切计算(1)冲切破坏面取局部荷载或扩散反力作用面积周边以45°角倾斜的锥体斜面，见图17-7。图17-7图17-7(2)不配箍筋或弯起钢筋的混凝土板，其受冲切承载力按下列公式计算(17-104)公式中的系数η应按下列两个公式计算，并取其中的较小值式中：Fl—局部荷载设计值或扩散反力设计值，对板柱结构的节点，取柱所承受的轴向压力设计值的层间差值减去冲切破坏锥体范围内板所承受的荷载设计值；βh——截面高度影响系数，当h≤800mm时，取βh=1．O，当h≥2000mm时，取βh=0.9，中间值按线性内插；um——计算截面周长，为距离局部荷载或扩散反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长；h0——截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值；η1——局部荷载或扩散反力作用面积形状的影响系数；η2——计算截面周长与板截面有效高度之比的影响系数;βs——局部荷载或扩散反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，且不宜大于4，当βs＜2时，取βs=2，对圆形冲切面，取βs=2;as——柱位置影响系数，对中柱，取as=40，对边柱，取as=30，对角柱，取as=20。（二）矩形截面柱的阶形基础受冲切计算在柱与基础交接处以及基础变阶处的抗冲切承载力计算，详见《混凝土规范》第6.6.5条。六、局部抗压承载力计算(1)配置间接钢筋的混凝土构件，其局部受压区的截面尺寸应符合下列要求图17-8式中：Fl——局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值，对后张法预应力混凝土构件中的锚头局压区的压力设计值，应取1.2倍张拉控制力；图17-8βt——混凝土局部受盛时的强度提高系数Ai——混凝土局部受压面积；Ain-混凝土局部受压净面积；Ah——局部受压的计算底面积。局部受压的计算底面积Ah，可由局部受压面积与计算底面积按同心、对称的原则决定；对常用情况，可按图17-8取用。七、疲劳验算（1）需作疲劳验算的混凝土受弯构件，其正截面疲劳应力应按以下基本假定举行计算；①截面应变保持平面。②受压区混凝土的法向应力图形取为三角形。③对钢筋混凝土构件，不考虑受拉区混凝土的抗拉强度，拉力所有由纵向钢筋承受；对要求不浮上裂缝的预应力混凝土构件，受拉区混凝土的法向应力图形取为三角形。④采用换算截面计算。（2）在疲劳验算中，荷载应采用标准值。对吊车荷载应乘以动力系数，对悬挂吊车（包括电动葫芦）及工作级别A1～A5的软钩吊车，动力系数可取1.05；对工作级别为A6～A8的软钩吊车，硬钩吊车和其他特种吊车，动力系数可取1.1。（3）钢筋混凝土受弯构件疲劳验算时，应计算下列部位的应力；①正截面受压区边缘纤维的混凝土应力和纵向受拉钢筋的应力幅；②截面中和轴处混凝土的剪应力和箍筋的应力幅。纵向受压钢筋可不举行疲劳验算。(4)钢筋混凝土受弯构件正截面的疲劳应力验算(略)(5)钢筋混凝土受弯构件斜截面的疲劳验算(略)(6)对需作疲劳验算的钢筋混凝土梁，应在下部1/2梁高的腹板内沿两侧配置直径8～14mm。间距100～150mm的纵向构造钢筋，并应按下密上疏的主意布置。在上部l/2梁高的腹板内，可按普通混凝土梁配置纵向构造钢筋。六、局部抗压承载力计算(1)配置间接钢筋的混凝土构件，其局部受压区的截面尺寸应符合下列要求式中：Fl——局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值，对后张法预应力混凝土构件中的锚头局压区的压力设计值，应取1.2倍张拉控制力；βt——混凝土局部受压时的强度提高系数图17-8Al——混凝土局部受压面积；图17-8Aln——混凝土局部受压净面积；Ab——局部受压的计算底面积。局部受压的计算底面积Ab，可由局部受压面积与计算底面积按同心、对称的原则决定；对常用情况，可按图17-8取用。七、疲劳验算（1）需作疲劳验算的混凝土受弯构件，其正截面疲劳应力应按以下基本假定举行计算；①截面应变保持平面。②受压区混凝土的法向应力图形取为三角形。③对钢筋混凝土构件，不考虑受拉区混凝土的抗拉强度，拉力所有由纵向钢筋承受；对要求不浮上裂缝的预应力混凝土构件，受拉区混凝土的法向应力图形取为三角形。④采用换算截面计算。（2）在疲劳验算中，荷载应采用标准值。对吊车荷载应乘以动力系数，对悬挂吊车（包括电动葫芦）及工作级别A1～A5的软钩吊车，动力系数可取1.05；对工作级别为A6～A8的软钩吊车，硬钩吊车和其他特种吊车，动力系数可取1.1。（3）钢筋混凝土受弯构件疲劳验算时，应计算下列部位的应力；①正截面受压区边缘纤维的混凝土应力和纵向受拉钢筋的应力幅；②截面中和轴处混凝土的剪应力和箍筋的应力幅。纵向受压钢筋可不举行疲劳验算。一级裂缝控制等级的预应力混凝土构件的钢筋可不举行疲