钢筋混凝土受拉构件及受拉构

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1、第4章钢筋混凝土受拉构件及受扭构件一、钢筋混凝土受拉构件二、钢筋混凝土受扭构件4.1钢筋混凝土受拉构件钢筋混凝土受拉构件可分为轴心受拉构件和偏心受拉构件。当轴向拉力作用线与构件截面形心线重合时，为轴心受拉构件，如钢筋混凝土屋架的下弦杆、圆形水池等；当轴向拉力作用线偏离构件截面形心线或同时由轴心拉力和弯矩作用时,为偏心受拉构件,如钢筋混凝土矩形水池、双肢柱的肢杆等。受拉构件除了需要进行正截面承载力或斜截面承载力计算外,根据不同的要求,还需进行抗裂或裂缝宽度验算。本节只介绍承载力计算方法。受拉构件的截面形状一般为方形、矩形和圆形等对称截面

2、，为方便施工，通常采用矩形截面。轴心受拉构件纵向受拉钢筋在截面中对称布置或沿截面周边均匀布置，宜选配直径小的受拉钢筋。轴心受拉构件一侧的受拉钢筋的配筋率应不小于0.2%和0.45ft/fy中的较大值。箍筋直径不宜小于6mm，间距不宜大于200mm，屋架腹杆不宜大于150mm。受拉钢筋必须采用焊接接头，仅圆形池壁或管中允许采用搭接接头；但接头应错开，搭接长度不应小于1.2la和300mm。1、构造要求一、钢筋混凝土轴心受拉构件2、轴心受拉构件正截面承载力计算轴心受拉破坏时混凝土裂缝贯通，纵向拉钢筋达到其受拉屈服强度，正截面承载力公式如下

3、：——纵向钢筋抗拉强度设计值；N——轴心受拉承载力设计值。轴心受拉构件从加载到破坏，其受力过程分为三个阶段：从加载到混凝土受拉开裂前，混凝土开裂后到钢筋即将屈服，受拉钢筋开始屈服到全部受拉钢筋达到屈服。偏心受拉构件按轴向拉力的作用位置不同，可分为大偏心受拉构件和小偏心受拉构件。当轴向拉力N作用在As和之间时，称为小偏心受拉构件；当轴向拉力作用在As和之外时，称为大偏心受拉构件。大、小偏心受拉构件的承载力计算公式截然不同。1、正截面承载力计算二、钢筋混凝土偏心受拉构件（1）小偏心受拉公式：当对称配筋时：（2）大偏心受拉公式：公式适用条件

4、：2、斜截面承载力计算不等式右侧的一、二两项采用与受集中荷载的受弯构件相同的形式，第三项则考虑了轴向垃圾对抗剪强度的降低。考虑上面所说的构件内箍筋抗剪能力基本未变的特点，规范还要求上式右侧计算出的数值不得小于计算公式：6.2钢筋混凝土受扭构件1、凡是由扭矩作用的构件统称为受扭构件。在钢筋混凝土结构中，纯扭构件是很少见的，在扭矩作用的同时往往还有弯矩、剪力作用。例如，钢筋混凝土雨篷梁、钢筋混凝土现浇框架边梁及单层工业生产厂房中的吊车梁等，都属于扭转且弯曲的构件，如图6-3所示。2、扭转的类型：（1）平衡扭转：构件的扭矩是由荷载的直接作用

5、所引起的，构件的内扭矩是用以平衡外扭矩即满足静力平衡条件所必需的，如雨篷梁、吊车梁等。（2）协调扭转或附加扭转：扭转由变形引起，并由变形连续条件所决定。如与次梁相连的边框架的主梁扭转。图6-2协调扭转﹡本章主要讨论平衡扭转计算，协调扭转可用构造钢筋或内力重分布方法处理。（3）抗扭钢筋的形式：图6-3抗扭钢筋形式抗弯——纵向钢筋；抗剪——箍筋或箍筋+弯筋；抗扭——箍筋+沿截面周边均匀布置的纵筋，且箍筋与纵筋的比例要适当。（4）受扭构件分类：根据截面上存在的内力情况分为纯扭、弯扭、剪扭、弯剪扭。﹡土木工程中的受扭构件一般都是弯、剪、扭构件

6、，纯扭极为少见。理论分析及试验表明：矩形截面素混凝土纯扭构件在剪应力τ作用时，在构件截面长边的中点将产生主拉应力σtp，其数值等于τ并与构件轴线成45°。主拉应力σtp使截面长边中点处混凝土首先开裂，出现一条与构件轴线成约45°的斜裂缝ab，该裂缝迅速地向构件的底部和顶部及向内延伸至c和d，最后构件将形成三面受拉、一边受压的斜向空间曲面,如图6-4所示，构件随即破坏，该破坏具有突然性，属于典型的脆性破坏。1、素混凝土纯扭构件的受力性能6.2.2、素混凝土纯扭构件的受力性能及承载力计算图6-4素混凝土纯扭构件根据试验资料，素混凝土纯扭构

7、件承载力计算公式为：2、素混凝土纯扭构件的承载力计算Tu=0.7ftWtb、h分别为构件截面的短边尺寸和长边尺寸。式中Wt——受扭构件的截面抗扭塑性抵抗矩Wt=(3h-b)一般采用横向箍筋和纵向受力钢筋来承受扭矩的作用。受扭箍筋的形状必须做成封闭式的，箍筋的端部应做135°弯钩，弯钩直线长度不小于箍筋直径的10倍。对受扭箍筋的直径和间距的要求与受弯构件箍筋的有关规定相同。受扭纵筋沿构件截面周边均匀、对称布置，且截面四角必须放置；其间距不应大于200mm和梁截面短边尺寸；受扭纵筋的接头和锚固均应满足受拉钢筋的有关规定。6.2.3矩形截面

8、钢筋混凝土纯扭构件承载力计算（1）适筋破坏当构件的抗扭箍筋和抗扭纵筋的数量配置适当时，随着扭矩的增加，首先是混凝土三面开裂，然后与开裂截面相交的受扭箍筋和抗扭纵筋达到屈服强度，最终受压面混凝土被压碎而导致构件破坏。构件破