《受拉构件》PPT课件

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1、水工钢筋混凝土结构第七章受拉构件的承载能力第1节钢筋混凝土轴心受拉构件一、概述1.定义和分类根据轴向拉力作用位置的不同，受拉构件可分为：轴心受拉构件：轴向力N通过截面形心的受拉构件；偏心受力构件：轴向力N偏离截面形心或构件同时承受轴向拉力N和弯矩M的构件。2.受拉构件的配筋形式:由纵筋与箍筋组成。3.轴心受拉构件：屋架的下弦杆、单纯受水压力的管道壁。偏心受拉构件：二、轴心受拉构件的承载力1.试验研究轴拉构件从开始加载到构件破坏的全过程，可分成三个受力阶段：（1）加载至开裂前：钢筋与混凝土在弹性范围内工作，构件的拉力与其平均应变基本

2、上呈直线关系。（2）开裂至钢筋屈服：构件上产生裂缝其开展方向与荷载相垂直；随荷载增大，裂缝不断发展；N－关系仍呈直线关系，但其斜率降低。（3）钢筋屈服至构件破坏：荷载增大→构件裂缝迅速加宽和变形大幅度增加；N－关系为水平直线。NtNtNcrNcrNuNu````纵筋箍筋`bh00.0010.0020.00310050150N(kN)平均应变混凝土：fc=30.8MPa；ft=1.97MPa;Ec=25.1103MPa.钢筋：fy=37605MPa；fsu=681MPa;Es=2.1105MPa；As=284mm2.钢筋屈服

3、混凝土开裂NN152915152sss=Essys,hfyttot0ftt=Ect混凝土钢筋llNtNtNttAssbhAsAcAs/A3时，Ac=bh2.构件拉力与变形的关系：分析中，混凝土和钢筋的应力-应变关系取图示的线性关系。根据变形协调原则，有：构件开裂前，其拉力与变形的关系：开裂瞬间，其拉力与变形的关系：开裂后，其拉力与变形的关系：钢筋屈服后，其拉力与变形的关系3.轴心受拉构件承载力轴心受拉构件承载力计算是以第Ⅲ阶段的应力分布作为依据的，此时截面上全部拉力由钢筋承担，且钢筋应力能达到其强度设计

4、值fy，因此考虑结构系数γd后有：构件承载力仅与钢筋截面积和其强度设计值有关，与构件尺寸、混凝土强度等级无关。因此，可尽量减小构件截面尺寸并采用较低的混凝土强度等级。4.轴心受拉构件的构造规定(1)轴心受拉构件宜采用Ⅱ级钢筋，配筋率宜取为2～5％；(2)受力钢筋的接头必须采用焊接接头，构件端部受力钢筋应可靠地锚固在支座内。(3)钢筋接头位置应错开，在接头处左右35d（或500mm）的区段内焊接受拉钢筋截面积≤受拉钢筋总截面积的50％。一、小偏心受拉构件的承载力偏心受拉构件分类：全截面受拉为小偏心受拉部分截面受拉为大偏心受拉1.破坏特征

5、随着N增大，混凝土开裂且截面裂通，拉力由钢筋承受。截面破坏时，两侧钢筋都能屈服。2.基本公式其中第2节钢筋混凝土偏心受拉构件fyAsfyA'sNuee'e0a'sash0hA'sAs将拉力偏心距e及e’的表达式代入，用M代替Ne0，则可得：右边第一项：代表N作用下所需的配筋量；右边第二项：反映弯矩M对配筋量的调整。M的存在增加了As的用量，降低了A’s的用量。因此，在设计中如遇到不同的荷载组合(M、N)时，应按Nmax与Mmax的荷载组合计算As，而按Nmax与Mmin的荷载组合计算A’s。当M=0时，即为轴心受拉构件，如果对称钢筋，

6、即as＝a’s，则所需的纵向钢筋截面面积为：一、小偏心受拉构件的承载力fyAsfy'As'Nee0h0xfchh0AsAs'befcbx1.破坏特征当拉力N在As外侧，As受拉，A’s受压，混凝土开裂后不会形成贯通裂缝。截面破坏时，As先达到屈服强度，受压侧边缘混凝土e→ecu，混凝土被压碎，受压钢筋s’s→f’y。与大偏心受压柱及双筋受弯梁的受力特点类似。破坏时的截面应力分布图为：二、大偏心受拉构件的承载力2.基本公式3.适用条件x≤xh0时，保证近端钢筋受拉屈服；x＞2a’s时，保证远端钢筋受压屈服。4.不满足适用条件的处理当x＞

7、xh0时，适当增加A’s的用量；当x＜2a’s时，可近似取x=2a’s，取A’s=rminbh0，再对受压钢筋合力作用点取矩。得到：二、大偏心受拉构件的承载力不成立As'已知As和As'均不知补充条件成立补充条件不成立不成立成立不成立结束适当增加受压钢筋用量补充条件小偏拉构件大偏拉构件成立三、受拉构件的截面设计开始不成立不成立结束重新设计成立N在As与A's间：取＋N在As与A's外：取－四、受拉构件的截面校核不成立成立开始大偏拉构件小偏拉构件试验结果表明，轴向拉力N的存在，斜裂缝将提前出现，并使构件的受压区高度减小，甚至形成贯通全截

8、面的斜裂缝，从而使斜截面受剪承载力降低。受剪承载力的降低与轴向拉力N近乎成正比。第3节偏心受拉构件斜截面承载力