第八章 受拉构件的承载力计算

受拉

第八章 受拉构件的承载力计算

受拉

目录1 2 3 概述 轴心受拉构件 偏心受拉构件

受拉

构件上作用有纵向力时，便形成受拉构件

轴心受拉 偏心受拉

单向偏心受力

双向偏心受力

受拉

受拉

受拉构件配有纵向钢筋和箍筋，如图8-1所示。箍筋直径应不小于8mm, 间距一般为。由于混凝土抗拉强度低，所以钢筋混凝土受拉构件即使在 外力不大时，混凝土表面也会出现裂缝。一般情况下，施加预应力来改 善抗裂性能。

受拉

目录1 2 3 概述 轴心受拉构件 偏心受拉构件

受拉

AcN N

As开裂前：两者共同受力； 开裂后：裂缝处的混凝土退出工作，全部拉力由钢筋承担； 极限状态：钢筋的拉力增加直到屈服

γ 0 N d ≤ N u = f sd AsNd—轴向力组合设计值； fcd—混凝土轴心抗压强度设计值； As —截面上全部纵向钢筋截面面积。

受拉

截面设计时，取 N = γ 0 N dAs = N ≥ ρ min bh f sd

《公路桥规》规定轴心受拉构件一侧纵筋的配筋率应按毛面积计算，不小于 45 ftd / f cd ,同时不小于 0.2%。

受拉

目录1 2 3 概述 轴心受拉构件 偏心受拉构件

受拉

as' fsdAs' e' s e0 h0-as' fsdAs as e0

as' fsd’As' h0-as' fsdAs es大偏心受拉构件

N

es

N

as

小偏心受拉构件

e0 ≤ (h / 2 as )

e0 > (h / 2 as )

受拉

小偏心受拉正截面承载力计算受力特点： 受力特点 ： 混凝土开裂后，裂缝贯 通整个截面，全部轴向力由纵筋承 担。当纵筋达到屈服强度时，截面 达到极限状态。

es = h 2 e0 as

es' = e0 + h 2 as'

as' fsdAs' e' s e0 h0-as' fsdAs as

γ 0 N d ≤ N u = f sd As + f sd A

' s

γ 0 N d es ≤ N u es = f sd As' (h0 as' )

N' s

es

γ 0 N e ≤ N e = f sd As ( h0 a )' d s ' u s

N = γ 0 Nd

N (h 2as' ) M As = + 2 f sd (h0 2as' ) f sd (h0 2as' )

M = Ne0

As' =

N ( h 2 as ) M 2 f sd (h0 2as' ) f sd (h0 2as' )

受拉

在对称配筋时，远离偏心一侧的钢筋 As' 达不到屈服，在设计时 As = As' 。

《公路桥规》规定轴心受拉构件一侧纵筋的配筋率应按毛面积计算，不小于 45 ftd / fcd ,同时不小于 0.2%。

P180 例题8-1。

受拉

大偏心受拉正截面承载力计算受力特点：随着轴向力的增大， 受力特点 破坏时在截面拉应力较大的一侧 混凝土首先开裂，但裂缝并不贯 通截面。' γ 0 N d ≤ N u = f sd As f sd As' f cd bx

es = e0 h 2 + as

fsd’As'

as'

h0-as' e0 fsdAs es as

x ' γ 0 N d es ≤ N u es = f cd bx(h0 ) + f sd As' (h0 as' ) 2 x ' f cd bx(es h0 + ) = f sd As es f sd As' es' 2

N

适用条件

2as' ≤ x ≤ ξ b h0

ξb 为混凝土相对界限受压区高度,其值取P53,表3-2

受拉

截面设计a 补充条件： ξb h0 x=

Nes f cd bh02ξb (1 0.5ξb ) A = ' f sd (h0 as' )' s' f cd bh0ξb + f sd As' + N As = f sd

若所得的 As' < ρmin bh 过小或负值，则

可先按构造要求或最小配筋率 ρ min 配置，变 为已知 As' 求 As 的情况。

b c

当已知 As' 求 As 时，由两个方程、两个未知数，求解。或者查表。若 x < 2as' ,可以近似假定受压区混凝土承担的压力与受压钢筋承担的压力 重合，则对受压钢筋合力中心取矩可得

Nes' As = f sd (h0 as' )《公路桥规》规定大偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按 As / bh0 ( h0 为截面 的有效高度)计算，其值不小于 45 ftd / f cd ,同时不小于 0.2%。

受拉

截面复核先求出x

2as' ≤ x ≤ ξ b h0

' γ 0 N d es ≤ N u es = f cd bx (h0 ) + f sd As' (h0 as' )

x 2

x < 2as'

Nes' As = f sd (h0 as' )

N

受拉

' 采用对称配筋时，由于 As = As' , f sd = f sd 代入平衡方程，求得的 x 必为负值，属于

Nes' 2a > x 的情况，利用 As = 进行配筋或承载力复核。 ' f sd ( h0 as )' s

P181 例题8-2。