钢筋混凝土受拉构件承载力计算课件.ppt

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1、第六章钢筋混凝土受拉构件承载力计算轴心受拉构件正截面承载力计算大小偏心受拉构件的界限小偏心受拉构件正截面承载力计算大偏心受拉构件正截面承载力计算一二三四偏心受拉构件对称配筋的计算五偏心受拉构件斜截面承载力计算六一、受拉构件的类型构件上作用有轴向拉力时称为受拉构件。当轴向拉力作用点与截面重心重合时，称为轴心受拉构件；当轴向拉力作用点偏离截面重心，或构件截面上既作用有轴心拉力又作用有弯矩时，称为偏心受拉构件。内水压力作用下管壁轴心受拉土压力与内水压力共同作用下管壁偏心受拉二、受拉构件的构造要求1.纵向受拉钢筋（

2、1）为了增强钢筋与混凝土之间的粘结力并减少构件的裂缝开展宽度，受拉构件的纵向受力钢筋宜采用直径稍细的变形钢筋。轴心受拉构件的受力钢筋应沿构件周边均匀布置；偏心受拉构件的受力钢筋布置在垂直于弯矩作用平面的两边。（2）轴心受拉和小偏心受拉构件（如桁架和拱的拉杆）中的受力钢筋不得采用绑扎接头；大偏心受拉构件中的受拉钢筋，当直径大于28mm时，也不宜采用绑扎接头。（3）为了避免受拉钢筋配置过少引起的脆性破坏，受拉钢筋的用量不应小于最小配筋率配筋。具体规定见附表4–2。（4）纵向钢筋的混凝土保护层厚度的要求与梁相同。

3、二、受拉构件的构造要求2.箍筋在受拉构件中，箍筋的作用是与纵向钢筋形成骨架，固定纵向钢筋在截面中的位置；对于有剪力作用的偏心受拉构件，箍筋主要起抗剪作用。受拉构件中的箍筋，其构造要求与受弯构件箍筋相同。一、轴心受拉构件正截面承载力计算钢筋混凝土轴心受拉构件，在开裂以前混凝土与钢筋共同承担拉力；混凝土开裂以后，裂缝截面与构件轴线垂直，并贯穿于整个截面。在裂缝截面上，混凝土退出工作，全部拉力由纵向钢筋承担。破坏时整个截面裂通，纵筋应力达到抗拉强度设计值。轴心受拉构件破坏时截面的应力状态如图6-2所示。按照承载力

4、极限状态设计原则及内力平衡条件可得：KN≤fyAs式中N——轴向拉力设计值；K——承载力安全系数；As——全部纵向受拉钢筋截面面积。受拉钢筋截面面积按式（6-1）计算得：As=KN/fy（6-2）注意：轴心受拉构件的钢筋用量并不完全由强度要求决定，在许多情况下，裂缝宽度对纵筋用量起决定作用。KN≤fyAs案例6-1某2级水工建筑物，压力水管内半径r＝800mm，管壁厚120mm，采用C25混凝土和HRB335级钢筋，水管内水压力标准值pk＝0.2N/mm2，承载力安全系数K＝1.20，试进行配筋计算。解：忽

5、略管壁自重的影响，并考虑管壁厚度远小于水管半径，则可认为水管承受沿环向的均匀拉应力，所以压力水管承受内水压力时为轴心受拉构件。可变荷载（内水压力）属于一般可变荷载，计算内力时应乘以系数1.20。钢筋强度fy＝300N/mm2。管壁单位长度（取b＝1000mm）内承受的轴向拉力设计值为：N＝1.20pkrb＝1.20×0.2×800×1000＝192000N钢筋截面面积As＝KN/fy＝1.20×192000/300＝768mm2管壁内外层各配置10200（As＝786mm2）。配筋图见下页。解：忽略管壁自重

6、的影响，并考虑管壁厚度远小于水管半径，则可认为水管承受沿环向的均匀拉应力，所以压力水管承受内水压力时为轴心受拉构件。可变荷载（内水压力）属于一般可变荷载，计算内力时应乘以系数1.20。钢筋强度fy＝300N/mm2。管壁单位长度（取b＝1000mm）内承受的轴向拉力设计值为：N＝1.20pkrb＝1.20×0.2×800×1000＝192000N钢筋截面面积As＝KN/fy＝1.20×192000/300＝768mm2管壁内外层各配置10200（As＝786mm2）。配筋图见下页。二、大小偏心受拉构件的界限

7、如图所示，距轴向拉力N较近一侧的纵向钢筋为As，较远一侧的纵向钢筋为As′。试验表明，根据轴向力偏心距e0的不同，偏心受拉构件的破坏特征可分为以下两种情况。（1）轴向拉力作用在钢筋As和As′之外，即偏心距e0＞h/2-as时，称为大偏心受拉。如图6-4（a）所示。（2）轴向拉力N作用在钢筋As与As′之间，即偏心距e0≤h/2-as时，称为小偏心受拉。如图6-4（b）所示。因此，只要拉力N作用在钢筋As与As′之间，不管偏心距大小如何，构件破坏时均为全截面受拉，拉力由As与As′共同承担，构件受拉承载力取

8、决于钢筋的抗拉强度。可见，轴向拉力是作用在钢筋As和As′之外还是作用在As和As′之间，是划分大小偏心受拉的界限。三、小偏心受拉构件正截面受拉承载力计算小偏心受拉构件在轴向力作用下，截面达到破坏时，全截面开裂，拉力全部由钢筋As和As′承担，其应力均达到屈服强度。根据承载力计算简图及内力平衡条件，并满足承载能力极限状态设计表达式的要求，建立公式如下：KNe′≤fyAs(h0-as′)KNe≤fyAs′(h0′-