偏心受拉構(gòu)件的承載力計(jì)算

1、第7章 偏心受拉構(gòu)件的承載力計(jì)算 第一節(jié)：概述第二節(jié)：偏心受拉構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算 第三節(jié)：偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算 71 概述 1偏心受拉構(gòu)件的概念及應(yīng)用 鋼筋混凝土受拉構(gòu)件,與受壓構(gòu)件相同，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(shí)，稱為軸心受拉構(gòu)件。當(dāng)縱向拉力N作用在偏離截面形心時(shí)，或構(gòu)件上既作用有拉力又作用有彎矩時(shí)稱為偏心受拉構(gòu)件。 實(shí)際工程中常見的偏心受拉構(gòu)件，如聯(lián)肢剪力墻的某些墻肢、雙肢柱的某些肢桿、懸伸式桁架承受節(jié)間豎向荷載的受拉上弦桿，以及一般屋架承擔(dān)節(jié)間荷載的下弦桿等都屬于偏心受拉構(gòu)件；此外，鋼筋混凝土矩形筒倉(cāng)、斗倉(cāng)及水池，其倉(cāng)壁或池壁同時(shí)受到軸

2、向拉力及彎矩的作用，故也屬于偏心受拉構(gòu)件。 工業(yè)廠房的雙肢柱的拉肢、水池的池壁、工業(yè)筒倉(cāng)的倉(cāng)壁等屬偏心受力構(gòu)件 除拉力N外，還有彎矩M，同時(shí)還存在剪力V 偏心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計(jì)算，按縱向拉力的位置不同，可分為大偏心受拉與小偏心受拉兩種情況 偏心受拉構(gòu)件大偏心受拉 小偏心受拉 軸向拉力N作用在縱向鋼筋A(yù)s合力點(diǎn)及As合力點(diǎn)范圍以外 軸向拉力N作用在縱向鋼筋A(yù)s合力點(diǎn)及As合力點(diǎn)之間 72偏心受拉構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算 大偏心受拉構(gòu)件 1受力分析 截面混凝土在靠近軸向力一側(cè)受拉，遠(yuǎn)離軸向力一側(cè)受壓 隨著N值的增大，混凝土開裂后，截面裂縫不會(huì)貫通，始終存在受壓區(qū)，否則內(nèi)外力不能保持平衡。若拉

3、側(cè)的鋼筋配置適當(dāng)，隨N值增大至拉側(cè)鋼筋屈服時(shí)，裂縫的延伸使受壓區(qū)面積減小，壓應(yīng)力增大，直至壓側(cè)邊緣混凝土應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變，混凝土被壓碎而破壞。 若拉側(cè)的鋼筋配置過多，而壓側(cè)的鋼筋又太少，也有可能壓側(cè)的混凝土先被壓碎，而此時(shí)拉側(cè)的鋼筋并未屈服，是一種脆性破壞。 若 取 2計(jì)算公式 適用條件： 混凝土受壓區(qū)高度應(yīng)符合 如計(jì)算中考慮普通受壓鋼筋，尚應(yīng)符合 3計(jì)算方法 (1)截面設(shè)計(jì) 1)已知截面尺寸、材料強(qiáng)度等級(jí)、N、M和As ，求As 兩個(gè)方程，兩個(gè)未知數(shù)As和x 由 得x，有三種情況若 將x 代入或?yàn)樨?fù)值 若 表明As處于混凝土壓區(qū)合力點(diǎn)的內(nèi)側(cè)，壓區(qū)混凝土很小，可忽略不計(jì) 近似取 近似認(rèn)為受壓

4、混凝土合力點(diǎn)與受壓鋼筋合力點(diǎn)重合。 As達(dá)不到屈服，對(duì)As合力點(diǎn)取矩 若 表明As過少，不滿足適用條件，按第二種情況重新設(shè)計(jì)。 2)已知截面尺寸、材料強(qiáng)度等級(jí)、N、M，求As和As 兩個(gè)方程，三個(gè)未知數(shù)As、 As和x 需要補(bǔ)充一個(gè)方程。令鋼筋總用量(As+ As)最少。取 若 或?yàn)樨?fù)值， 若 取 得x 若 若 3)已知截面尺寸、材料強(qiáng)度等級(jí)、N、M，采用對(duì)稱配筋，求As和As sysyAfAf1sycsyuAfbxfAfNNbfNxc1為負(fù)值，顯然不合理 或計(jì)算得出 2sax 取 2sax 對(duì)As合力點(diǎn)取矩 0sysahfNeAssAA(2)截面復(fù)核 截面復(fù)核有兩種類型 一是已知截面尺寸、材

5、料強(qiáng)度等級(jí)、配筋及e0，求N、M 二是已知截面尺寸、材料強(qiáng)度等級(jí)和配筋，求是否能承擔(dān)一組N和M 均只有兩個(gè)未知量，可直接求解 小偏心受拉構(gòu)件 1受力分析 在混凝土開裂前，截面內(nèi)鋼筋和混凝土共同工作，此時(shí)，截面內(nèi)混凝土應(yīng)力分布可以按照材料力學(xué)的方法進(jìn)行分析。 e0較小時(shí)，截面混凝土全部受拉；隨著荷載的增大，截面拉應(yīng)力較大一側(cè)混凝土首先開裂，開裂后裂縫迅速貫穿全截面。混凝土退出工作，拉力完全由As和As承擔(dān)。 e0較大時(shí)，截面混凝土存在受拉區(qū)和受壓區(qū)?？拷S向拉力一側(cè)的混凝土先開裂。該部分混凝土退出工作，隨著荷載的繼續(xù)增大，As一側(cè)的混凝土的受壓區(qū)逐漸變小、消失并轉(zhuǎn)換為受拉區(qū)，裂縫貫穿全截面。當(dāng)鋼

6、筋或As的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)，混凝土已退出工作，完全由鋼筋A(yù)s和As承擔(dān)。 2計(jì)算公式 分別對(duì)As、As的合力點(diǎn)取矩 當(dāng)小偏心受拉構(gòu)件所采用的鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值大于300N/mm2時(shí)，計(jì)算中仍按300N/mm2取值。 3計(jì)算方法 (1)截面設(shè)計(jì) 已知截面尺寸、材料強(qiáng)度等級(jí)、N、M，求As、As 得 As若對(duì)稱配筋， As達(dá)不到屈服 (2)截面復(fù)核 已知截面尺寸、材料強(qiáng)度等級(jí)、截面配筋，求承載力N。 得N得Nmin73 偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算 軸向拉力對(duì)截面受剪承載力是不利的。與無(wú)軸向力構(gòu)件相比較，承受軸向拉力的構(gòu)件斜裂縫寬度較大，斜裂縫末端剪壓區(qū)較小甚至沒有，因此剪壓區(qū)承擔(dān)的剪力和咬

7、合力降低。 NhsAfbhfVsvyvot2 . 0175. 10當(dāng)公式右邊的計(jì)算值小于 0hsAfsvyv取等于0hsAfsvyv但0hsAfsvyv不得小于0.36ftbh0。 相當(dāng)于不考慮混凝土的受剪作用，僅考慮箍筋的受剪作用，即軸向拉力最多完全抵消混凝土的受剪承載力 為防止斜壓破壞，規(guī)范規(guī)定框架柱矩形截面須滿足 025. 0bhfVccLn0Ns8!NBtppuFV8B1Joc9fvVl)UT*jUztAXq86mSxtI6XYaQIVk6eKuD0W)zsLloTGXxB0%i3k-9RYsw+2FJek$3R-S71zDeuhMOpIA2d+wEoT$Nc6fJonG9&-

8、kYJL%r5)4qZBqrF%t4ZTX+kWlO0fpuupg4ZHn1Op1Mo1PujzLUZWRIs6OfI%6a5J-x8&$3q!FxE#r8qbQ37%xQQw!0Y9%1wemRCNd59Ay5j3ur&2VEUwGdiVYp5DB)$lcAk-ldKNlAmQQ7Z+zpEqweIPz(oz&LL(Ab6Scpm2%JDM+AlurbVjZMIO$fZnN)bjacjuIKq3PqwWdD%h*LufryBzrlE&s(X285%q+TRJo#lafyyTYMj#T*ptvdKMWhwr+jlOwEtFpSP6ZtXXs(h-lLE0B22*

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