第六章軸向受力構(gòu)件-受拉構(gòu)件承載力計算3ppt課件

1、6.5 受拉構(gòu)件承載力計算受拉構(gòu)件承載力計算概述 受拉構(gòu)件(通常不用鋼筋混凝土做受拉構(gòu)件分類：軸心受拉構(gòu)件：縱向拉力作用線與構(gòu)件截面形心軸線重合。偏心受拉構(gòu)件：縱向拉力作用線與構(gòu)件截面形心軸線不重合。另外，偏心受拉構(gòu)件也可定義為軸心拉力和彎矩有時還有剪力共同作用的構(gòu)件。它介于軸拉構(gòu)件和受彎構(gòu)件之間。 工程上，理想的軸拉構(gòu)件實際上是不存在的，但對于屋架的受拉弦桿和腹桿以及拱的拉桿和圓形水池壁等圖），可近似按軸心受拉構(gòu)件計算。壓壓壓拉拉偏心受拉構(gòu)件在工程實際中很常見，如懸臂桁架上弦等圖）。 6.5.1 軸心受拉構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件 軸心受拉構(gòu)件的試驗結(jié)果見圖.00.001 0.002 0.003 0.

2、00420010050150N (kN)平均應(yīng)變 混凝土：fc=30.8MPa; ft=1.97MPa; Ec=25.1103MPa.鋼筋： fy=376MPa; fsu=681MPa; Es=205103MPa; As=284mm2.152NN915152鋼筋屈服混凝土開裂 構(gòu)件從開始加荷到破壞的受力過程分為三個階段：混凝土開裂前、混凝土開裂后、破壞階段(鋼筋屈服后階段)。6.5.1 軸心受拉構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件 軸心受拉構(gòu)件的試驗結(jié)果見圖.(1) 混凝土開裂前 開始加載時，軸心拉力很小，混凝土和鋼筋都處于彈性受力狀態(tài)。如果荷載繼續(xù)增加，混凝土和鋼筋的應(yīng)力仍將繼續(xù)加大，當(dāng)混凝土的應(yīng)力達(dá)到其抗拉強(qiáng)

3、度值時，構(gòu)件即將開裂。(2) 混凝土開裂后 構(gòu)件開裂后，裂縫截面與構(gòu)件軸線垂直，并且貫穿于整個截面截面全部裂通）。在裂縫截面上，混凝土退出工作，即不能承擔(dān)拉力，所有外力全部由鋼筋承受。在開裂前和開裂后的瞬間，裂縫截面處的鋼筋應(yīng)力發(fā)生突變。由于鋼筋的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)高于混凝土的抗拉強(qiáng)度，所以構(gòu)件開裂一般并不意味著喪失承載力，因而荷載還可以繼續(xù)增加，新的裂縫也將產(chǎn)生，原有的裂縫將隨荷載的增加不斷加寬。(3) 破壞階段 當(dāng)鋼筋屈服時，構(gòu)件進(jìn)入破壞階段。6.5.1 軸心受拉構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件 6.5.1.2 軸心受拉構(gòu)件承載力計算公式以鋼筋屈服為破壞標(biāo)志uysNNf A式中 N軸向拉力設(shè)計值； As鋼筋截面面

4、積； fy鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值，當(dāng)fy大于300N/mm2時，取300N/mm2因為軸心或小偏心受拉構(gòu)件一旦開裂，構(gòu)件將全截面裂通，若采用強(qiáng)度過高的鋼筋，將使裂縫寬度無法控制）。6.5.1.3 算例6.5.1 軸心受拉構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件 6.5.2 偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算6.5.2.1 偏心受拉構(gòu)件的分類 分類與偏心距e0的大小有關(guān)，當(dāng)e0 （縱向力在As和As/之間時，為小偏拉；當(dāng)e0 （縱向力在As和As/之外時，為大偏拉。（As為距N較近一側(cè)鋼筋截面面積，As/為距N較遠(yuǎn)一側(cè)鋼筋截面面積）。見圖。 2sha2shae0N fyAs fyAs小偏心受拉構(gòu)件小偏

5、心受拉構(gòu)件eeaah0-aN fyAs fyA safc大偏心受拉構(gòu)件大偏心受拉構(gòu)件e0eaah0-a6.5.2.2 偏心受拉構(gòu)件的受力特點 小偏拉 由于拉力在As和As/之間，故臨近破壞時截面全部裂通，拉力完全由鋼筋承擔(dān)，As和As/一般都能受拉屈服。大偏拉 由于拉力作用在As和As/之外，隨N增大，靠近N一側(cè)的混凝土開裂，但不會裂通，最終破壞特征取決于As的多少，當(dāng)As適量時，As先屈服，最后混凝土壓碎而破壞As/也能屈服）（同大偏壓，多數(shù)情況），As當(dāng)過多時，混凝土壓碎時，As沒有屈服類似小偏壓），屬脆性破壞少數(shù)情況）。注：偏拉構(gòu)件也產(chǎn)生縱向彎曲，但與偏壓相反，縱向彎曲使截面的彎矩M減小

6、，這在設(shè)計中不考慮有利影響） 6.5.2 偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算6.5.2.3 矩形截面偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算公式h0fyAsfy/As/eeNu e0as6.5.2 偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算6.5.2.3 矩形截面偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算公式6.5.2 偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算6.5.2.3 矩形截面偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算公式大偏拉e0 ） 2shaeeNu e0h0fyAsfyAsasa1fcx6.5.2 偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算6.5.2.3

7、矩形截面非對稱配筋偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算方法6.5.2 偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算6.5.2.4 矩形截面對稱配筋偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算方法小偏拉 對稱配筋時，為了達(dá)到內(nèi)外力平衡，遠(yuǎn)離偏心一側(cè)的鋼筋A(yù)s/達(dá)不到屈服，在設(shè)計時取()ssyssNeAAfhaa 大偏拉對稱配筋時，由于As=As/、fy=fy/，所以，x0，即x2as/()ssyssNeAAfhaa6.5.2 偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算6.5.3 偏心受拉構(gòu)件斜截面承載力計算偏心受拉構(gòu)件斜截面承載力計算 在工程中，有不少構(gòu)件同時承受軸向拉力、彎矩和剪力的作用。軸向力N不僅對正截面承載力有影響，也對斜截面受剪承載力有影響。在偏心受拉構(gòu)件的受剪承載力計算中，必須考慮軸向力的作用。6.5.3 偏心受拉構(gòu)件斜截面承載力計算偏心受拉構(gòu)件斜截面承載力計算6.5.4 算例算例6.5.4 算例算例6.5.4 算例算例6.5.4 算例算例6.5.4 算例算例6.5.4 算例算例6.5.5 作業(yè)作業(yè) 某