第六章 受拉構(gòu)件

1、第第6 6章章 鋼筋混凝土受拉構(gòu)件承載力計(jì)算鋼筋混凝土受拉構(gòu)件承載力計(jì)算實(shí)際工程中存在很多鋼筋混凝土受拉構(gòu)件：實(shí)際工程中存在很多鋼筋混凝土受拉構(gòu)件：l鋼筋混凝土桁架或拱拉桿、受內(nèi)壓力作用的環(huán)形截面管壁鋼筋混凝土桁架或拱拉桿、受內(nèi)壓力作用的環(huán)形截面管壁及圓形貯液池的筒壁等，通常按軸心受拉構(gòu)件計(jì)算。及圓形貯液池的筒壁等，通常按軸心受拉構(gòu)件計(jì)算。l矩形水池的池壁、矩形剖面料倉(cāng)或煤斗的壁板、受地震作矩形水池的池壁、矩形剖面料倉(cāng)或煤斗的壁板、受地震作用的框架邊柱，以及雙肢柱的受拉肢，屬于偏心受拉構(gòu)件。用的框架邊柱，以及雙肢柱的受拉肢，屬于偏心受拉構(gòu)件。軸心受拉軸心受拉N只對(duì)一個(gè)軸有偏心：只對(duì)一個(gè)軸有偏心

2、：N對(duì)兩個(gè)軸都有偏心：對(duì)兩個(gè)軸都有偏心：NMNM1M2偏心受拉偏心受拉軸心受拉軸心受拉Nus1yAffyAs1NNs1sAsAs1當(dāng)當(dāng)N很小時(shí)，未開(kāi)裂，混凝土和鋼筋共同承受拉力。很小時(shí)，未開(kāi)裂，混凝土和鋼筋共同承受拉力。隨著隨著N的增大，混凝土開(kāi)裂，開(kāi)裂后完全退出工作，的增大，混凝土開(kāi)裂，開(kāi)裂后完全退出工作，全截面裂通。拉力全部由鋼筋承擔(dān)。全截面裂通。拉力全部由鋼筋承擔(dān)。當(dāng)鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)，構(gòu)件破壞。當(dāng)鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)，構(gòu)件破壞。syuAfNKN（As：截面全部縱向鋼筋的面積）：截面全部縱向鋼筋的面積）6.1.1 軸心受拉構(gòu)件的承載力計(jì)算軸心受拉構(gòu)件的承載力計(jì)算6.1.2 偏心受拉

3、構(gòu)件的受力特點(diǎn)和破壞特征偏心受拉構(gòu)件的受力特點(diǎn)和破壞特征NuAsAs aae0ee根據(jù)偏心受拉構(gòu)件的破壞特點(diǎn)，可根據(jù)偏心受拉構(gòu)件的破壞特點(diǎn)，可以分為：以分為：和和。僅與軸向拉力的作用位置有關(guān)。僅與軸向拉力的作用位置有關(guān)。當(dāng)軸向力作用在當(dāng)軸向力作用在As和和As合力點(diǎn)之間合力點(diǎn)之間當(dāng)軸向力作用在當(dāng)軸向力作用在As和和As合力點(diǎn)之外合力點(diǎn)之外AsAs aaNuAsAs aaNuAsAs aaNe0偏心距偏心距e0很小時(shí)很小時(shí) 全截面受拉，全截面受拉，N很小時(shí)，混凝土和鋼很小時(shí)，混凝土和鋼筋共同承擔(dān)拉力。筋共同承擔(dān)拉力。隨著隨著N的增大，拉力較大側(cè)混凝土先的增大，拉力較大側(cè)混凝土先開(kāi)裂，裂縫迅速貫通

4、，混凝土退出工作。開(kāi)裂，裂縫迅速貫通，混凝土退出工作。拉力由拉力由As和和As共同承受共同承受。當(dāng)配筋適量時(shí)最后當(dāng)配筋適量時(shí)最后As先屈服，先屈服，As后屈后屈服服。截面破壞。截面破壞。syAffyAsN作用在作用在As和和As之間之間小偏心受拉構(gòu)件的破壞特點(diǎn)小偏心受拉構(gòu)件的破壞特點(diǎn)偏心距偏心距e0較大，但較大，但N仍在仍在As和和As之間時(shí)之間時(shí)N很小時(shí)，截面一側(cè)受拉一側(cè)受壓。很小時(shí)，截面一側(cè)受拉一側(cè)受壓。隨著隨著N的增大，靠近拉力一側(cè)的混凝土先的增大，靠近拉力一側(cè)的混凝土先開(kāi)裂，開(kāi)裂后受拉區(qū)混凝土退出工作。開(kāi)裂，開(kāi)裂后受拉區(qū)混凝土退出工作。根據(jù)根據(jù)力的平衡力的平衡，截面上，截面上不可能有受

5、壓區(qū)存不可能有受壓區(qū)存在在。因此裂縫迅速發(fā)展，原來(lái)受壓區(qū)也立即。因此裂縫迅速發(fā)展，原來(lái)受壓區(qū)也立即變?yōu)槭芾ㄈ孛媸芾?，變?yōu)槭芾ㄈ孛媸芾τ衫τ葾s和和As共同承受。共同承受。當(dāng)配筋適量時(shí)最后當(dāng)配筋適量時(shí)最后As先屈服，先屈服，As后屈服后屈服。截面破壞。截面破壞。小偏心受拉構(gòu)件的破壞特點(diǎn)小偏心受拉構(gòu)件的破壞特點(diǎn)AsAs aaNe0syAffyAs破壞時(shí)，軸向拉力由破壞時(shí)，軸向拉力由As和和As共同承受，配筋適量時(shí)均達(dá)到屈服。共同承受，配筋適量時(shí)均達(dá)到屈服。N作用在作用在As和和As之間之間大偏心受拉構(gòu)件的破壞特點(diǎn)大偏心受拉構(gòu)件的破壞特點(diǎn)AsAsaaNe0N作用在作用在As和和A

6、s之外之外N很小時(shí)，靠近軸向力一側(cè)受拉，遠(yuǎn)離很小時(shí)，靠近軸向力一側(cè)受拉，遠(yuǎn)離軸向力一側(cè)受壓。軸向力一側(cè)受壓。隨著隨著N的增大，拉力較大側(cè)混凝土先開(kāi)的增大，拉力較大側(cè)混凝土先開(kāi)裂。裂。根據(jù)力的平衡，裂縫雖能開(kāi)展，但不根據(jù)力的平衡，裂縫雖能開(kāi)展，但不全截面裂通，始終保持一定受壓區(qū)。全截面裂通，始終保持一定受壓區(qū)。當(dāng)配筋適量時(shí)先當(dāng)配筋適量時(shí)先As先拉屈服，最后受壓先拉屈服，最后受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變區(qū)混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變。截面破壞。截面破壞。syAfsAscf bxx 破壞時(shí)，截面不全部裂通，配筋適量時(shí)先破壞時(shí)，截面不全部裂通，配筋適量時(shí)先As受拉屈受拉屈服后砼受壓破壞。服后砼受壓破壞。6.3

7、偏心受拉構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算偏心受拉構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算ysysuKNNf Af AAsAs aaNe0syAffyAseeys0()uKNeN ef A hays0()uKNeN ef A ha對(duì)對(duì)As取矩取矩對(duì)對(duì)As取矩取矩aehe0220aehe設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)sy0()KNeAfhasy0()KNeAfha已知已知N，b，h，fc，fy，e等。求等。求As、As。 且滿(mǎn)足最小配筋率的要求且滿(mǎn)足最小配筋率的要求復(fù)核復(fù)核已知已知b，h，fc，fy，e ，As，As等。求等。求Nu。) ( 0syuahAfeN) (0yuahAfeNsNu1Nu2取較小值取較小值uysyscKNNf AfAf

8、bxAsAs aaNue0syAfsAscf bxxeeuc0ys0()()2xKNeN ef bx hfAhaahee20b1ahee20ax 2b1ax 2uys0()KNeN ef Aha已知已知N，e0，b，h，fy，fy，fc，求，求As，As兩個(gè)方程，三個(gè)未知數(shù)兩個(gè)方程，三個(gè)未知數(shù)x，As，As，無(wú)唯一解。需補(bǔ)充一個(gè)條件。，無(wú)唯一解。需補(bǔ)充一個(gè)條件。考慮經(jīng)濟(jì)性，讓混凝土最大限度地發(fā)揮作用，考慮經(jīng)濟(jì)性，讓混凝土最大限度地發(fā)揮作用，取取=1b，當(dāng)然，當(dāng)然x2a。2sbc0y0()sKNef bhAfhacb0yssyKNf bhfAAfmin0sAbhmin0sAbh取取As=minb

9、h0，按，按As已知已知的情況重算。的情況重算。把把As代入到左上式代入到左上式求求As。0minbh設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)已知已知N，e0，b，h，fy，fy，fc，As，求，求As兩個(gè)方程，兩個(gè)未知數(shù)兩個(gè)方程，兩個(gè)未知數(shù)x，As，可解。，可解。2cs0ys0()KNef bhfAhays0s2c0()KNefA haf bhb1說(shuō)明說(shuō)明As仍不能滿(mǎn)足抗壓要求，仍不能滿(mǎn)足抗壓要求，按按As未知情況重算未知情況重算b120ahx20ahxc0yssyKNf b hfAAfsy0()KNeAfha設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)復(fù)核復(fù)核已知已知e0，b，h，fy，fy，fc，As ，As。求。求NubxfAfAfNcsysyu) ( )2(0sy0cuahAfxhbxfeNx2ax 1b02 axh 1b0 xh ) (0syuahAfeNuNbxfAfAfNcsysyu？破壞時(shí)受拉鋼筋破壞時(shí)受拉鋼筋A(yù)s沒(méi)有屈服，混凝土先壓壞，沒(méi)有屈服，混凝