受拉構(gòu)件承載力

1、第八章受拉構(gòu)件承載力計算一、教學(xué)目的和要求1、教學(xué)目的：目的是通過本章的學(xué)習(xí)使學(xué)生學(xué)會計算構(gòu)件在受到拉力作用 下的承載力，了解縱筋和箍筋在受拉構(gòu)件的作用，熟悉中心受拉構(gòu)件的承載力計 算，掌握偏心受拉作用下的承載力計算。2、教學(xué)要求：（1）了解軸心受拉構(gòu)件的受力全過程；（2）熟悉軸心受拉、大偏心受拉和小偏心受拉構(gòu)件承載力計算原理；（3）掌握軸心受拉、偏心受拉構(gòu)件斜截面承載力計算方法。二、教學(xué)重點、難點（1 ）重點：軸心受拉、偏心受拉構(gòu)件斜截面承載力計算方法。（2）難點：大偏心受拉構(gòu)件承載力計算方法。三、授課課時：2課時四、教學(xué)進程采用傳統(tǒng)的授課方法。 8. 1概述鋼筋混凝土受拉構(gòu)件，與受壓構(gòu)件相

2、同，分軸心受拉構(gòu)件與偏心受拉構(gòu)件兩類。當(dāng)縱向拉力 N作用在截面形心時，稱為軸心受拉構(gòu)件。如鋼筋混凝土屋架下 弦桿，高壓圓形水管及圓形水池等。當(dāng)縱向拉力N作用在偏離截面形心時，或截面上既作用有縱向拉力 N,又有彎距的構(gòu)件，稱為偏心受拉構(gòu)件，如鋼筋混凝土 矩形水池、淺倉的墻壁，工業(yè)廠房中雙肢柱的肢桿等。受拉構(gòu)件除需進行正截面承載能力計算外，尚應(yīng)根據(jù)不同情況，進行受剪、 抗裂度或裂縫寬度計算。 8. 2軸心受拉構(gòu)件承載力計算在軸心受拉構(gòu)件中，混凝土開裂前，混凝土與鋼筋共同承受拉力。開裂后， 開裂截面混凝土退出受拉工作，全部拉力由鋼筋承擔(dān)。當(dāng)鋼筋受拉屈服時，構(gòu)件即將破壞，所以，軸心受拉構(gòu)件的受拉承載力

3、計算公式為N空fyAs。 8. 3偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算8. 3. 1計算公式按縱向力N作用位置的不同，偏心受拉也分大偏心受拉構(gòu)件和小偏心受拉構(gòu) 件兩種。8. 3. 2小偏心受拉構(gòu)件當(dāng)縱向力N作用在鋼筋 As合力點及As合力點之間時，為小偏心受拉構(gòu)件。 在小偏心拉力作用下，構(gòu)件破壞時，截面全部裂通，混凝土退出工作，拉力完全 由鋼筋承擔(dān)，鋼筋 As及As的拉應(yīng)力達到屈服。根據(jù)對鋼筋合力點分別取矩的平 衡條件，可得出小偏心受拉構(gòu)件的計算公式Ne = fyAs h0 -asNe = fyAs h0 -as8. 3. 3大偏心受拉構(gòu)件當(dāng)縱向力N不作用在鋼筋 As的合力點及As的合力點之間，即作用

4、于As與A 范圍以外時，為大偏心受拉構(gòu)件。構(gòu)件在縱向力作用下，截面部分開裂，但仍有 受壓區(qū)。當(dāng)采用不對稱配筋，在構(gòu)件破壞時，鋼筋A(yù)s及As的應(yīng)力均能達到屈服，受壓區(qū)混凝土也達彎曲抗壓強度設(shè)計值，根據(jù)平衡條件，大偏心受拉構(gòu)件的計算公式為：N 二 Asfy - Asfy - ： ! fcbxi Asfyhas公式的適用條件：2as : x乞xb = bh01截面設(shè)計偏心受拉構(gòu)件正截面的縱向鋼筋也有對稱配筋(As= A s)、不對稱配筋(AsM A s)兩種形式。(1)不對稱配筋A(yù).小偏心受拉構(gòu)件由式得AsNe； ANefy(h a$ )fy(ho a$)式、式得人 Ne- b 1-0.5 b :1

5、 fcbhofy h。二由公式計算出的每一側(cè)鋼筋面積，均應(yīng)符合最小配筋率的要求。B .大偏心受拉構(gòu)件情形I已知截面尺寸bx h,內(nèi)力組合設(shè)計值 M N,材料強度設(shè)計值fc、fy、 f y，計算縱向鋼筋截面面積 As、A so為了使A十A s的總用量為最小，與偏心受壓構(gòu)件一樣， 取x = Xb= E bho代入AsJbhai fc + As fy + Nfy情形n已知截面尺寸bx h，內(nèi)力組合設(shè)計值 M N,材料強度設(shè)計值fc、fy、 f y，由于構(gòu)造原因受壓鋼筋A(yù)s也已知，求受拉鋼筋截面面積A o由于As已知，可由式求解截面受壓區(qū)高度x,將x值代人式即可計算受拉鋼筋A(yù)s。但由于用計算式求解 x

6、值時，仍需解一元二次方程式，不甚方便，故與偏 心受壓構(gòu)件一樣，將圖所示的應(yīng)力圖形分解為圖所示的應(yīng)力圖形，以求解A。IAs1 二 As M 1 = As f y ho - as = A；1 f y ho - asf y根據(jù) M = Ne= M 十 M,貝y M= M M按單筋矩形截面設(shè)計方法，求解M作用下所需受拉鋼筋截面面積A2。由m2s2 - ： ifcbh；查表，得E 2或丫 s2o由E 2計算截面的受壓區(qū)高度 x= E 2hoo 根據(jù)上述分析，計算 A時，可能遇到下列情況：As2蘆Cf12bho或As2m2y s2ho A NAs3 -fyAs-As1As2As3 二 Ay 2bhoy2)

7、當(dāng)x v 2a s時人=Nefy ho - as1 ）當(dāng) 2a sW x Xb 時此時，仍需按As= 0計算As,然后與式計算的 As進行比較，取二者中的較小 值選擇鋼筋。（2）對稱配筋A(yù).小偏心受拉構(gòu)件在對稱配筋時，離縱向力較遠一側(cè)的鋼筋A(yù)s的應(yīng)力達不到其抗拉強度設(shè)計值。因此，設(shè)計截面時可按下列公式計算Nefy h。-asy,代人計算公式后，必然會求B .大偏心受拉構(gòu)件 當(dāng)對稱配筋時，由于 A = As, f y =Ne得x為負(fù)值，即屬于x v 2as的情況。此時，鋼筋截面面積為As =代fy ho -as與不對稱配筋情況一樣，仍需按 As = 0計算As值，然后與式比較，取二者中 的較小值。例題 8. 4偏心受拉構(gòu)件斜截面承載力計算偏心受拉構(gòu)件同時承受較大的剪力作用時，需驗算其斜截面受剪承載力?？v 向拉力N的存在，使斜裂縫提前出現(xiàn)，甚至形成貫通全截面的斜裂縫，使截面的 受剪承載力降低?？v向拉力引起的受剪承載力降低，與縱向拉力N幾乎成正比。規(guī)范對矩形截面偏心受拉構(gòu)件的受剪承載力，采用下列公式計算* 吒 ftbh。fyv 守五、作業(yè)布置課后習(xí)題第2、3、5題六、本章小結(jié)軸心受拉構(gòu)件在破壞時混凝土已拉裂，拉力由截面內(nèi)的鋼筋承擔(dān)，計算公式 很簡單。偏心受拉構(gòu)件不存在偏心距增大問題，當(dāng)原始偏心距eo位于A及As之間時為小偏心受拉，否