第十六章結構設計（十三）

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁四、受拉構件（一）受拉構件的受力特點及其分類按照軸向拉力作用位置與偏心距的不同，其受力特點不同，可分為四類：1．軸心受拉當軸向拉力沿截面重心軸線作用（偏心距e0=0），則截面勻稱受拉，破壞時，將浮上橫向貫通全截面的裂縫，拉力所有由鋼筋承擔，并達到屈服強度。2．小偏心受拉當軸向拉力作用在As（離軸向力近側鋼筋）與As′（離軸向力遠側鋼筋）的合力點之間，即e0≤h/2-as時，構件應力為全截面非勻稱受拉，破壞時也浮上貫通全截面的橫向裂縫，但逼近As一側寬，逼近As′一側窄。3．大偏心受拉當軸向拉力不作用在As與As′的合力點之間，即e0＞h/2-as時，構件截面應力為逼近拉力N近側的混凝土為拉應力，遠側的混凝土為壓應力，僅在受拉區(qū)浮上橫向裂縫。4雙向偏心受拉軸向拉力N對構件截面重心軸在兩個正交方向x與y軸上均有偏心距e0x、e0y，截面上的應力將隨e0x、e0y值的大小，浮上非勻稱受拉或部分受拉與部分受壓。（二）受拉構件正截面抗拉承載力計算1．軸心受拉構件（e0=0）N≤fyAs(17-98)2．小偏心受拉構件(e0≤h/2-as)將軸向拉力設計值N與As及As＇產生的設計拉力合力分離對As或As＇重心取力矩，即可得(17-99)(17-100)式中：e——N至As合力點距離，e=h/2-e0-as；e＇——N至As＇合力點距離e＇=e0+h/2-as＇。3．大偏心受拉構件(e0＞h/2-as)(17-101)(17-102)當x＜2as＇時，可取x=2as＇，所有外拉力及內力對As＇合力作用點取力矩可得4．對稱配筋的矩形截面偏心受拉構件不論大、小偏心受拉，均可按上式計算。顯然，按對稱配筋計算的用鋼量較非對稱配筋的用鋼量大。五、抗沖切承載力計算（一）鋼筋混凝土板沖切計算(1)沖切破壞面取局部荷載或擴散反力作用面積周邊以45°角傾斜的錐體斜面，見圖17-7。圖17-7圖17-7(2)不配箍筋或彎起鋼筋的混凝土板，其受沖切承載力按下列公式計算(17-104)公式中的系數η應按下列兩個公式計算，并取其中的較小值式中：Fl—局部荷載設計值或擴散反力設計值，對板柱結構的節(jié)點，取柱所承受的軸向壓力設計值的層間差值減去沖切破壞錐體范圍內板所承受的荷載設計值；βh——截面高度影響系數，當h≤800mm時，取βh=1．O，當h≥2000mm時，取βh=0.9，中間值按線性內插；um——計算截面周長，為距離局部荷載或擴散反力作用面積周邊h0/2處板垂直截面的最不利周長；h0——截面有效高度，取兩個配筋方向的截面有效高度的平均值；η1——局部荷載或擴散反力作用面積形狀的影響系數；η2——計算截面周長與板截面有效高度之比的影響系數;βs——局部荷載或擴散反力作用面積為矩形時的長邊與短邊尺寸的比值，且不宜大于4，當βs＜2時，取βs=2，對圓形沖切面，取βs=2;as——柱位置影響系數，對中柱，取as=40，對邊柱，取as=30，對角柱，取as=20。（二）矩形截面柱的階形基礎受沖切計算在柱與基礎交接處以及基礎變階處的抗沖切承載力計算，詳見《混凝土規(guī)范》第6.6.5條。六、局部抗壓承載力計算(1)配置間接鋼筋的混凝土構件，其局部受壓區(qū)的截面尺寸應符合下列要求圖17-8式中：Fl——局部受壓面上作用的局部荷載或局部壓力設計值，對后張法預應力混凝土構件中的錨頭局壓區(qū)的壓力設計值，應取1.2倍張拉控制力；圖17-8βt——混凝土局部受盛時的強度提高系數Ai——混凝土局部受壓面積；Ain-混凝土局部受壓凈面積；Ah——局部受壓的計算底面積。局部受壓的計算底面積Ah，可由局部受壓面積與計算底面積按同心、對稱的原則決定；對常用情況，可按圖17-8取用。七、疲勞驗算（1）需作疲勞驗算的混凝土受彎構件，其正截面疲勞應力應按以下基本假定舉行計算；①截面應變保持平面。②受壓區(qū)混凝土的法向應力圖形取為三角形。③對鋼筋混凝土構件，不考慮受拉區(qū)混凝土的抗拉強度，拉力所有由縱向鋼筋承受；對要求不浮上裂縫的預應力混凝土構件，受拉區(qū)混凝土的法向應力圖形取為三角形。④采用換算截面計算。（2）在疲勞驗算中，荷載應采用標準值。對吊車荷載應乘以動力系數，對懸掛吊車（包括電動葫蘆）及工作級別A1～A5的軟鉤吊車，動力系數可取1.05；對工作級別為A6～A8的軟鉤吊車，硬鉤吊車和其他特種吊車，動力系數可取1.1。（3）鋼筋混凝土受彎構件疲勞驗算時，應計算下列部位的應力；①正截面受壓區(qū)邊緣纖維的混凝土應力和縱向受拉鋼筋的應力幅；②截面中和軸處混凝土的剪應力和箍筋的應力幅。縱向受壓鋼筋可不舉行疲勞驗算。(4)鋼筋混凝土受彎構件正截面的疲勞應力驗算(略)(5)鋼筋混凝土受彎構件斜截面的疲勞驗算(略)(6)對需作疲勞驗算的鋼筋混凝土梁，應在下部1/2梁高的腹板內沿兩側配置直徑8～14mm。間距100～150mm的縱向構造鋼筋，并應按下密上疏的主意布置。在上部l/2梁高的腹板內，可按普通混凝土梁配置縱向構造鋼筋。六、局部抗壓承載力計算(1)配置間接鋼筋的混凝土構件，其局部受壓區(qū)的截面尺寸應符合下列要求式中：Fl——局部受壓面上作用的局部荷載或局部壓力設計值，對后張法預應力混凝土構件中的錨頭局壓區(qū)的壓力設計值，應取1.2倍張拉控制力；βt——混凝土局部受壓時的強度提高系數圖17-8Al——混凝土局部受壓面積；圖17-8Aln——混凝土局部受壓凈面積；Ab——局部受壓的計算底面積。局部受壓的計算底面積Ab，可由局部受壓面積與計算底面積按同心、對稱的原則決定；對常用情況，可按圖17-8取用。七、疲勞驗算（1）需作疲勞驗算的混凝土受彎構件，其正截面疲勞應力應按以下基本假定舉行計算；①截面應變保持平面。②受壓區(qū)混凝土的法向應力圖形取為三角形。③對鋼筋混凝土構件，不考慮受拉區(qū)混凝土的抗拉強度，拉力所有由縱向鋼筋承受；對要求不浮上裂縫的預應力混凝土構件，受拉區(qū)混凝土的法向應力圖形取為三角形。④采用換算截面計算。（2）在疲勞驗算中，荷載應采用標準值。對吊車荷載應乘以動力系數，對懸掛吊車（包括電動葫蘆）及工作級別A1～A5的軟鉤吊車，動力系數可取1.05；對工作級別為A6～A8的軟鉤吊車，硬鉤吊車和其他特種吊車，動力系數可取1.1。（3）鋼筋混凝土受彎構件疲勞驗算時，應計算下列部位的應力；①正截面受壓區(qū)邊緣纖維的混凝土應力和縱向受拉鋼筋的應力幅；②截面中和軸處混凝土的剪應力和箍筋的應力幅。縱向受壓鋼筋可不舉行疲勞驗算。一級裂縫控制等級的預應力混凝土構件的鋼筋可不舉行疲