混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課件06受拉構(gòu)件承載力計(jì)算

1、1第六章 鋼筋混凝土受拉構(gòu)件承載力受拉構(gòu)件的分類: 鋼筋混凝土受拉構(gòu)件分軸心受拉和偏心受拉兩種。當(dāng)軸力N作用在截面形心時(shí)，稱軸心受拉構(gòu)件。 當(dāng)軸向力N作用偏離截面形心時(shí)，或截面上既作用有縱向拉力N，又作用彎矩M時(shí)，則稱為偏心受拉構(gòu)件。2cE6.1 軸心受拉構(gòu)件幾何條件幾何條件es =ec =e物理關(guān)系物理關(guān)系sssEeccssEE平衡條件平衡條件ssccAAN開裂前開裂前NNcrc=0s=sAN第六章 鋼筋混凝土受拉構(gòu)件承載力6.1 軸心受拉構(gòu)件4 ft2Eft2Eft + ft/r fys cNcrNuN第六章 鋼筋混凝土受拉構(gòu)件承載力6.1 軸心受拉構(gòu)件5NcrNueleyN第六章 鋼筋混

2、凝土受拉構(gòu)件承載力6.1 軸心受拉構(gòu)件6小小 結(jié)結(jié) Conclusion 由于混凝土材料的非線性和開裂，荷載與應(yīng)力、荷載與變形不再由于混凝土材料的非線性和開裂，荷載與應(yīng)力、荷載與變形不再為線性關(guān)系，為線性關(guān)系，線彈性材力分析方法不再適用線彈性材力分析方法不再適用； 混凝土開裂前瞬間，鋼筋應(yīng)力混凝土開裂前瞬間，鋼筋應(yīng)力=2040MPa，對(duì)對(duì)Ncr影響很小影響很小。 混凝土開裂后瞬間，截面應(yīng)力發(fā)生混凝土開裂后瞬間，截面應(yīng)力發(fā)生重分布重分布； 開裂后，構(gòu)件是帶裂縫工作的。開裂后，構(gòu)件是帶裂縫工作的。裂縫對(duì)鋼筋的影響？裂縫寬度的裂縫對(duì)鋼筋的影響？裂縫寬度的計(jì)算？裂縫對(duì)變形的影響（剛度）？計(jì)算？裂縫對(duì)變

3、形的影響（剛度）？ 鋼筋混凝土構(gòu)件中鋼筋的應(yīng)力小于同樣面積的鋼筋單獨(dú)受拉情況鋼筋混凝土構(gòu)件中鋼筋的應(yīng)力小于同樣面積的鋼筋單獨(dú)受拉情況（開裂前鋼筋與混凝土共同承受拉力，開裂后裂縫間混凝土仍承（開裂前鋼筋與混凝土共同承受拉力，開裂后裂縫間混凝土仍承受一部分拉力）；受一部分拉力）； 鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件的受力過程大體上可分為三個(gè)階段：鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件的受力過程大體上可分為三個(gè)階段： 開裂前的鋼筋與混凝土的共同受力階段，該階段荷載開裂前的鋼筋與混凝土的共同受力階段，該階段荷載-變形關(guān)系變形關(guān)系基本近似線性；基本近似線性； 開裂后帶裂縫工作階段；開裂后帶裂縫工作階段； 破壞階段。破壞階段。對(duì)于配

4、筋合適的鋼筋混凝土構(gòu)件，一般其受力過程都對(duì)于配筋合適的鋼筋混凝土構(gòu)件，一般其受力過程都可分為類似的可分為類似的三個(gè)工作階段三個(gè)工作階段。第六章 鋼筋混凝土受拉構(gòu)件承載力6.1 軸心受拉構(gòu)件7二、軸心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算二、軸心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算syAfN N為軸向拉力的設(shè)計(jì)值；為軸向拉力的設(shè)計(jì)值；fy為鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；為鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；As為全部受拉鋼筋的截面面積，為全部受拉鋼筋的截面面積，應(yīng)滿足應(yīng)滿足As(0.9ft/fy)A，A為構(gòu)件截面面積。為構(gòu)件截面面積。第六章 鋼筋混凝土受拉構(gòu)件承載力6.1 軸心受拉構(gòu)件8第九章 受拉構(gòu)件6.2 6.2 偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算偏心受拉構(gòu)件

5、正截面承載力計(jì)算e0N fyAs fyAs小偏心受拉構(gòu)件小偏心受拉構(gòu)件eeaah0-a小偏心受拉破壞：小偏心受拉破壞：軸向拉力軸向拉力N在在As與與As之間，全截面均受拉之間，全截面均受拉應(yīng)力，但應(yīng)力，但As一側(cè)拉應(yīng)力較大，一側(cè)拉應(yīng)力較大，As一側(cè)拉應(yīng)力較小。隨著拉力一側(cè)拉應(yīng)力較小。隨著拉力增加，增加，As一側(cè)首先開裂，但裂縫很快貫通整個(gè)截面，一側(cè)首先開裂，但裂縫很快貫通整個(gè)截面，As和和As縱筋均受拉，最后縱筋均受拉，最后As和和As均屈服而達(dá)到極限承載力均屈服而達(dá)到極限承載力。6.2 偏心受拉構(gòu)件正截面承載力9第九章 受拉構(gòu)件6.2 6.2 偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算偏心受拉構(gòu)件正截面承

6、載力計(jì)算e0N fyAs fyAs小偏心受拉構(gòu)件小偏心受拉構(gòu)件eeaah0-aN fyAs fyAsfc大偏心受拉構(gòu)件大偏心受拉構(gòu)件e0eaah0-a大偏心受拉破壞：大偏心受拉破壞：軸向拉力軸向拉力N在在As外側(cè)，外側(cè)，As一側(cè)受拉，一側(cè)受拉，As一側(cè)受一側(cè)受壓，混凝土開裂后不會(huì)形成貫通整個(gè)截面的裂縫。最后，與大偏壓，混凝土開裂后不會(huì)形成貫通整個(gè)截面的裂縫。最后，與大偏心受壓情況類似，心受壓情況類似，As達(dá)到受拉屈服，受壓側(cè)混凝土受壓破壞。達(dá)到受拉屈服，受壓側(cè)混凝土受壓破壞。6.2 偏心受拉構(gòu)件正截面承載力10第九章 受拉構(gòu)件e0N fyAs fyAs小偏心受拉構(gòu)件小偏心受拉構(gòu)件eeaah0-

7、a)(0ahfeNAys)(0ahfNeAys05 . 0eahe05 . 0eahe對(duì)稱配筋時(shí)對(duì)稱配筋時(shí)，為達(dá)到，為達(dá)到截面內(nèi)外力的平衡，截面內(nèi)外力的平衡，遠(yuǎn)離軸向力遠(yuǎn)離軸向力N的一側(cè)的一側(cè)的鋼筋的鋼筋A(yù)s達(dá)不到屈服達(dá)不到屈服)(0ahfeNAAyssAs和和As應(yīng)分別應(yīng)分別r rminbh，r rmin=0.45ft/fy。6.2 偏心受拉構(gòu)件正截面承載力)(0ssyahAfNe)(0ssyahAfeN11第九章 受拉構(gòu)件N fyAs fyAsfc大偏心受拉構(gòu)件大偏心受拉構(gòu)件e0eaah0-abxfAfAfNNcsysyu1)()2(001ahAfxhbxfeNsycahee5 . 00適

8、用條件：適用條件：x xbx2a對(duì)稱配筋對(duì)稱配筋？6.2 偏心受拉構(gòu)件正截面承載力126.3 6.3 偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算6.3 偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力第九章 受拉構(gòu)件 軸向拉力軸向拉力N的存在，斜裂縫將提前出現(xiàn)，在小偏心受拉情的存在，斜裂縫將提前出現(xiàn)，在小偏心受拉情況下甚至形成貫通全截面的斜裂縫，使斜截面受剪承載力降低。況下甚至形成貫通全截面的斜裂縫，使斜截面受剪承載力降低。受剪承載力的降低與軸向拉力受剪承載力的降低與軸向拉力N近乎成正比近乎成正比。規(guī)范規(guī)范對(duì)矩形對(duì)矩形截面偏心受拉構(gòu)件受剪承載力截面偏心受拉構(gòu)件受剪承載力NhsAfbhfVsvyvt2 . 00 . 10