建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(diǎn)及構(gòu)造要求7.2混凝土軸心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算7.3混凝土偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算7.4混凝土受拉構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算7.1混凝土受拉構(gòu)件的受

力特點(diǎn)及構(gòu)造要求受拉構(gòu)件分類(lèi)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(shì)裂縫問(wèn)題突出少量局部構(gòu)件受力的三個(gè)階段第I階段：開(kāi)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(diǎn)開(kāi)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(jì)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(kāi)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(diǎn)偏心受拉構(gòu)件分類(lèi)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(diǎn)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(diǎn)近側(cè)拉區(qū)混凝土先開(kāi)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(guò)多時(shí)，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(chēng)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(jì)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(shí)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(jì)算軸力設(shè)計(jì)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(jì)值不超過(guò)承載力設(shè)計(jì)值鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，>300N/mm2時(shí)，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(jì)算。解1.荷載效應(yīng)組合kNkNkNfy=300N/mm2,ft=1.27N/mm2mm2驗(yàn)算配筋率初步配筋：418mm2附表142.承載力計(jì)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(jì)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(jì)算基本公式若x<2a

s，壓筋不屈服，可取x=2a

s對(duì)壓筋合力點(diǎn)取矩基本公式的應(yīng)用對(duì)稱(chēng)配筋大偏心受拉構(gòu)件對(duì)稱(chēng)配筋，壓筋不屈服非對(duì)稱(chēng)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(duì)稱(chēng)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(jí)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(jì)算例題7-2矩形截面偏心受拉構(gòu)件，一類(lèi)環(huán)境，b=300mm，h=400mm，內(nèi)力設(shè)計(jì)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(lèi)型mmmm小偏心受拉拉力到鋼筋合力點(diǎn)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(jì)值M=180kN.m，軸力設(shè)計(jì)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(lèi)型mmmm大偏心受拉（3）拉力到鋼筋合力點(diǎn)的距離mmmm（4）鋼筋面積mm2取mm說(shuō)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(mǎn)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(jì)算軸向拉力的影響對(duì)混凝土部分的影響斜裂縫末端剪壓高度減小可能沒(méi)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(duì)箍筋的受剪承載力沒(méi)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(shí)，取=1>3時(shí)，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(jì)算配箍筋的公式若取此時(shí)并要求軸心受拉構(gòu)件最大裂縫寬度

te<0.01時(shí)取

te=0.017.4混凝土受拉構(gòu)件

裂縫寬度驗(yàn)算偏心受拉構(gòu)件最大裂縫寬度計(jì)算

te<0.01時(shí)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(jí)二級(jí)，二類(lèi)環(huán)境。取混凝土保護(hù)層厚度c=25mm，試進(jìn)行承載力計(jì)算和裂縫寬度驗(yàn)算。解1.承載力計(jì)算kNkNkNfy=300N/mm2,ft=1.27