建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原理混凝土結(jié)構(gòu)07章-混凝土受拉構(gòu)件

第7章混凝土受拉構(gòu)件7.1混凝土受拉構(gòu)件的受力特點及構(gòu)造要求7.2混凝土軸心受拉構(gòu)件承載力計算7.3混凝土偏心受拉構(gòu)件承載力計算7.4混凝土受拉構(gòu)件裂縫寬度驗算7.1混凝土受拉構(gòu)件的受

力特點及構(gòu)造要求受拉構(gòu)件分類軸心受拉構(gòu)件偏心受拉構(gòu)件應(yīng)用屋架受拉弦桿墻梁中的鋼筋混凝土托梁混凝土受拉是用其弱勢裂縫問題突出少量局部構(gòu)件受力的三個階段第I階段：開裂前彈性、彈塑性受力第II階段：帶裂縫工作第III階段：破壞狀態(tài)，極限拉力Nu=fyAs7.1.1軸心受拉構(gòu)件的受力特點開裂前應(yīng)力分析彈性階段變形協(xié)調(diào)，應(yīng)變相等應(yīng)力計算NNcNs

E=Es/Ec

彈性模量之比A0=Ac+EAs

換算面積彈塑性階段變形情況受拉鋼筋處于彈性階段受拉混凝土進(jìn)入塑性階段內(nèi)力和應(yīng)力的關(guān)系

一般情況NNcNs

開裂極限：混凝土彈性模量約為Ec

的一半A0換算面積7.1.2偏心受拉構(gòu)件的受力特點偏心受拉構(gòu)件分類大偏心受拉拉力作用在鋼筋A(yù)s

和A

s之外荷載偏心距：e0=M/N>0.5h-as小偏心受拉拉力作用在鋼筋A(yù)s和A

s之間荷載偏心距：e0=M/N<0.5h-as小偏心受拉破壞小偏拉條件N作用在縱向鋼筋A(yù)s和A

s之間全截面受拉受力特點臨破壞前，截面全部裂通，混凝土退出工作鋼筋屈服，構(gòu)件破壞大偏心受拉破壞大偏拉條件N作用在縱向鋼筋A(yù)s和A

s之外構(gòu)件部分截面受拉，部分截面受壓受力特點近側(cè)拉區(qū)混凝土先開裂受拉鋼筋A(yù)s

達(dá)到屈服壓區(qū)混凝土壓碎受壓鋼筋A(yù)

s屈服。若受壓鋼筋配置過多時，則受壓鋼筋不屈服。構(gòu)件破壞7.1.3混凝土受拉構(gòu)件構(gòu)造要求軸心受拉構(gòu)件構(gòu)造要求縱向受力鋼筋的配置

（1）沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置，優(yōu)先選擇小直徑鋼筋（有利于抗裂）（2）按構(gòu)件截面面積計算的全部受力鋼筋的最小配筋百分率不應(yīng)小于90ft

/fy，同時不應(yīng)小于0.4

（3）接頭不得采用非焊接的搭接接頭。箍筋的配置與作用按構(gòu)造配置：直徑6~8mm，間距

200mm作用：固定縱向受力鋼筋的位置與縱向鋼筋組成鋼筋骨架偏心受拉構(gòu)件構(gòu)造要求縱向鋼筋沿偏心方向兩側(cè)邊布置最小配筋率受拉鋼筋的最小配筋率，同受彎構(gòu)件受壓鋼筋的最小配筋率為0.2%箍筋由受剪承載力確定，構(gòu)造要求同梁7.2混凝土軸心受拉

構(gòu)件承載力計算軸力設(shè)計值：荷載效應(yīng)基本組合永久荷載效應(yīng)和可變荷載效應(yīng)組合1.2組合（1.35組合：僅豎向荷載參與）軸力設(shè)計值不超過承載力設(shè)計值鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值，>300N/mm2時，仍按300N/mm2采用。例題7-1

某軸心受拉構(gòu)件截面250mm250mm，采用C25混凝土，HRB335鋼筋。軸力標(biāo)準(zhǔn)值為：Ngk=160kN，Nqk=75kN。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0。試進(jìn)行承載力計算。解1.荷載效應(yīng)組合kNkNkNfy=300N/mm2,ft=1.27N/mm2mm2驗算配筋率初步配筋：418mm2附表142.承載力計算軸心受拉構(gòu)件往往是裂縫寬度控制鋼筋用量。7.3混凝土偏心受拉

構(gòu)件承載力計算大偏心受拉構(gòu)件正截面承載力基本公式適用條件：2a

s

x

bh07.3.1偏心受拉構(gòu)件正

截面承載力計算基本公式若x<2a

s，壓筋不屈服，可取x=2a

s對壓筋合力點取矩基本公式的應(yīng)用對稱配筋大偏心受拉構(gòu)件對稱配筋，壓筋不屈服非對稱配筋求As

和A

s取x=

bh0，由基本公式解縱筋面積<0.2%bh取A

s=0.2%bh按A

s已知，求As

之法進(jìn)行非對稱配筋，已知A

s求As

若2a

s

x

bh0，則若x<2a

s，則若x>

bh0，則應(yīng)加大截面尺寸或提高混凝土強(qiáng)度等級小偏心受拉構(gòu)件正截面承載力基本公式全截面受拉，裂縫貫通混凝土不參與受力配筋計算例題7-2矩形截面偏心受拉構(gòu)件，一類環(huán)境，b=300mm，h=400mm，內(nèi)力設(shè)計值N=500kN，M=62kN.m，C25混凝土，HRB335鋼筋，試配置縱向受力鋼筋。解：取mmmm偏心受拉類型mmmm小偏心受拉拉力到鋼筋合力點的距離mmmm鋼筋面積mm2mm2可配鋼筋：214A

s=308mm2取mm2mm2可配鋼筋：422As=1520mm2例題7-3某水池壁厚500mm，每米寬度上彎矩設(shè)計值M=180kN.m，軸力設(shè)計值N=300kN。采用C30混凝土，HRB335鋼筋?；炷帘Ｗo(hù)層較厚，取as=a

s=60mm，試配置縱向受力鋼筋。解（1）基本尺寸mmmmmm（2）偏心受拉類型mmmm大偏心受拉（3）拉力到鋼筋合力點的距離mmmm（4）鋼筋面積mm2取mm說明不需要這么大的受壓區(qū)，按最小配筋率確定受壓鋼筋可配鋼筋：14@150A

s=1026mm2現(xiàn)在是已知A

s=1026mm2，求Asmm2mmmm受壓鋼筋不屈服配筋率滿足要求可配鋼筋：14@70As=2199mm27.3.2偏心受拉構(gòu)件斜

截面承載力計算軸向拉力的影響對混凝土部分的影響斜裂縫末端剪壓高度減小可能沒有剪壓區(qū)存在受剪承載力明顯降低，降低量值與軸力大小有關(guān)，規(guī)范取0.2N。軸向拉力對箍筋的受剪承載力沒有影響偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力取值規(guī)定剪跨比<1時，取=1>3時，取=3截面尺寸均勻分布荷載作用，取=1.5承載能力構(gòu)造配箍筋的條件計算配箍筋的公式若取此時并要求軸心受拉構(gòu)件最大裂縫寬度

te<0.01時取

te=0.017.4混凝土受拉構(gòu)件

裂縫寬度驗算偏心受拉構(gòu)件最大裂縫寬度計算

te<0.01時取

te=0.01例題7-4

某軸心受拉構(gòu)件截面250mm250mm，采用C25混凝土，HRB335鋼筋。軸力標(biāo)準(zhǔn)值為：Ngk=160kN，Nqk=50kN。安全等級二級，二類環(huán)境。取混凝土保護(hù)層厚度c=25mm，試進(jìn)行承載力計算和裂縫寬度驗算。解1.承載力計算kNkNkNfy=300N/mm2,ft=1.27