混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第六章

1第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算

1.了解受拉構(gòu)件的類型和受力性能。

2.掌握受拉構(gòu)件承載力計(jì)算方法。

3.了解受拉構(gòu)件的有關(guān)構(gòu)造要求。學(xué)習(xí)目標(biāo)

2第一節(jié)軸心受拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第二節(jié)偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算概述1.分類

軸心受拉件：指軸向拉力作用在截面形心上的構(gòu)件。

偏心受拉構(gòu)件：指軸向拉力偏離截面形心或軸向拉力和彎矩同時作用的構(gòu)件。鋼筋混凝土屋架下弦桿、承受內(nèi)水壓力的圓形水池的池壁等可按軸心受拉構(gòu)件計(jì)算。鋼筋混凝土矩形水池的池壁，工業(yè)廠房中的雙肢柱的肢桿等屬于偏心受拉構(gòu)件。第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算

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2.應(yīng)用一、受力特點(diǎn)構(gòu)件的混凝土開裂后，裂縫處混凝土退出工作，全部拉力由鋼筋承擔(dān)。鋼筋應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度，構(gòu)件即將破壞，截面應(yīng)力如圖。第一節(jié)

軸心受拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算

4N≤

Nu=fy

As三、構(gòu)造要求

1）軸心受拉構(gòu)件和小偏心受拉構(gòu)件的縱向受力鋼筋一般不采用綁扎搭接接頭；圓形水池的池壁采用時，接頭位置應(yīng)相互錯開，搭接長度應(yīng)不小于1.2和300mm。

2）構(gòu)件一側(cè)縱向受拉鋼筋的最小配筋率不應(yīng)小于0.2%與（45）%中的較大值；對偏心受拉構(gòu)件的縱向受壓鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.2%。

3）箍筋直徑不應(yīng)小于6mm，間距一般為150～200mm。第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算

5二、計(jì)算公式

第二節(jié)

偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算

1）小偏心受拉破壞：作用在和之間，即，截面應(yīng)力如圖。第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算

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特點(diǎn)：構(gòu)件裂縫貫通全截面，拉力全由鋼筋承擔(dān)，鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度。一、破壞形態(tài)第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算

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特點(diǎn)：與大偏心受壓類似，破壞時先達(dá)到屈服強(qiáng)度，也達(dá)屈服強(qiáng)度，最后受壓區(qū)混凝土壓碎。2）大偏心受拉破壞：作用在和之外即，截面應(yīng)力如圖。第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算

8二、矩形截面非對稱配筋正截面承載力計(jì)算（1）小偏心受拉構(gòu)件計(jì)算公式根據(jù)小偏心受拉構(gòu)件的截面應(yīng)力圖形，分別對和取矩，可得（2）大偏心受拉構(gòu)件計(jì)算公式第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算

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公式的適用條件：

當(dāng)

時，按

計(jì)算，其他情況類同大偏心受壓構(gòu)件。

根據(jù)大偏心受拉構(gòu)件的截面應(yīng)力圖形，由平衡條件可得第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算

10三、矩形截面對稱配筋正截面承載力計(jì)算

偏心受拉構(gòu)件的對稱配筋均按下式計(jì)算四、矩形截面偏心受拉構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算

基本同受彎構(gòu)件，但考慮軸向拉力的存在，使構(gòu)件的斜截面承載力明顯降低的影響，計(jì)算公式為

11第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算第三節(jié)鋼筋混凝土受拉構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算1.正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算的內(nèi)容

裂縫寬度；變形驗(yàn)算。2.驗(yàn)算采用的荷載和材料強(qiáng)度值

荷載標(biāo)準(zhǔn)值；荷載準(zhǔn)永久值；材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。3.裂縫寬度應(yīng)滿足的要求ωmax≤ωlim式中ω

max——按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期

作用影響計(jì)算的最大裂縫寬度；

ωlim

——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最大裂縫寬度限值，按

下表確定。

12第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算環(huán)境類別鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制等級ωlim（mm）裂縫控制等級ωlim（mm）一三0.3(0.4)三0.2二三0.2二—三三0.2一—注：⒈表中最大裂縫寬度限值，用于驗(yàn)算荷載作用引起的最大裂縫寬度；⒉裂縫控制等級的劃分：一級為嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，二級為一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，三級為允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，但不超過規(guī)定限值；⒊對處于年平均相對濕度小于60%地區(qū)一類環(huán)境下的受彎構(gòu)件,其最大裂縫寬度可采用括號內(nèi)的數(shù)值。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫控制等級及最大裂縫寬度限值

13第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算式中——縱向受拉鋼筋的平均拉應(yīng)變；

——混凝土的平均拉應(yīng)變。令，根據(jù)試驗(yàn)資料取，并將受拉鋼筋的平均應(yīng)變用裂縫截面處鋼筋應(yīng)變乘以裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)ψ表示，則

14第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算對受彎構(gòu)件

對軸心受拉構(gòu)件

式中ψ——裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)，反映受拉區(qū)混凝土參與工作的程度。當(dāng)

ψ＜0.2時，取ψ＝0.2；當(dāng)ψ＞1.0時，取ψ＝1.0；對直接承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，取ψ＝1.0。

——按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的縱向受拉鋼筋的應(yīng)力。

——按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值、軸力值。

15第六章受拉構(gòu)件承載力計(jì)算四、最大裂縫寬度最大裂縫寬度由平均裂縫寬度乘以擴(kuò)大系數(shù)得到。擴(kuò)大系數(shù)：考慮裂縫寬度的不均勻性，受彎構(gòu)件取=1.66

，軸心受拉構(gòu)件取=1.9。

擴(kuò)大系數(shù)：考慮荷載長期作用、混凝土收縮、混凝土徐變，取=1.5。最大裂縫寬度為

16第六章受拉構(gòu)件