受拉构件承载力.doc

第八章 受拉构件承载力计算 一、教学目的和要求1、教学目的：目的是通过本章的学习使学生学会计算构件在受到拉力作用下的承载力，了解纵筋和箍筋在受拉构件的作用，熟悉中心受拉构件的承载力计算，掌握偏心受拉作用下的承载力计算。2、教学要求：（1）了解轴心受拉构件的受力全过程；（2）熟悉轴心受拉、大偏心受拉和小偏心受拉构件承载力计算原理；（3）掌握轴心受拉、偏心受拉构件斜截面承载力计算方法。二、教学重点、难点（1）重点：轴心受拉、偏心受拉构件斜截面承载力计算方法。（2）难点：大偏心受拉构件承载力计算方法。三、授课课时：2课时四、教学进程采用传统的授课方法。81概 述钢筋混凝土受拉构件，与受压构件相同，分轴心受拉构件与偏心受拉构件两类。当纵向拉力N作用在截面形心时，称为轴心受拉构件。如钢筋混凝土屋架下弦杆，高压圆形水管及圆形水池等。当纵向拉力N作用在偏离截面形心时，或截面上既作用有纵向拉力N，又有弯距的构件，称为偏心受拉构件，如钢筋混凝土矩形水池、浅仓的墙壁，工业厂房中双肢柱的肢杆等。 受拉构件除需进行正截面承载能力计算外，尚应根据不同情况，进行受剪、抗裂度或裂缝宽度计算。82轴心受拉构件承载力计算在轴心受拉构件中，混凝土开裂前，混凝土与钢筋共同承受拉力。开裂后，开裂截面混凝土退出受拉工作，全部拉力由钢筋承担。当钢筋受拉屈服时，构件即将破坏，所以，轴心受拉构件的受拉承载力计算公式为。83 偏心受拉构件正截面承载力计算831计算公式按纵向力N作用位置的不同，偏心受拉也分大偏心受拉构件和小偏心受拉构件两种。832小偏心受拉构件当纵向力N作用在钢筋As合力点及As合力点之间时，为小偏心受拉构件。在小偏心拉力作用下，构件破坏时，截面全部裂通，混凝土退出工作，拉力完全由钢筋承担，钢筋As及As的拉应力达到屈服。根据对钢筋合力点分别取矩的平衡条件，可得出小偏心受拉构件的计算公式 833大偏心受拉构件当纵向力N不作用在钢筋As的合力点及As的合力点之间，即作用于As与As范围以外时，为大偏心受拉构件。构件在纵向力作用下，截面部分开裂，但仍有受压区。当采用不对称配筋，在构件破坏时，钢筋As及As的应力均能达到屈服，受压区混凝土也达弯曲抗压强度设计值，根据平衡条件，大偏心受拉构件的计算公式为： 公式的适用条件：1截面设计偏心受拉构件正截面的纵向钢筋也有对称配筋(AsAs)、不对称配筋(AsAs)两种形式。（1）不对称配筋A小偏心受拉构件 由式得； 由公式计算出的每一侧钢筋面积，均应符合最小配筋率的要求。 B大偏心受拉构件 情形I 已知截面尺寸bh，内力组合设计值M、N，材料强度设计值fc、fy、fy，计算纵向钢筋截面面积As、As。 为了使As十As的总用量为最小，与偏心受压构件一样，取xxbbh0代入式、式得 情形 已知截面尺寸bh，内力组合设计值M、N，材料强度设计值fc、fy、fy，由于构造原因受压钢筋As也已知，求受拉钢筋截面面积As。 由于As已知，可由式求解截面受压区高度x，将x值代人式即可计算受拉钢筋As。但由于用计算式求解x值时，仍需解一元二次方程式，不甚方便，故与偏心受压构件一样，将图所示的应力图形分解为图所示的应力图形，以求解As。 根据 MNeM1十M2，则M2MM1按单筋矩形截面设计方法，求解M2作用下所需受拉钢筋截面面积As2。由 查表，得2或s2。由2计算截面的受压区高度x2h0。 根据上述分析，计算A2时，可能遇到下列情况： 1）当2asxxb时 或 ； 2)当 x2as时 此时，仍需按As0计算As，然后与式计算的As进行比较，取二者中的较小值选择钢筋。（2）对称配筋A小偏心受拉构件 在对称配筋时，离纵向力较远一侧的钢筋As的应力达不到其抗拉强度设计值。因此，设计截面时可按下列公式计算 B大偏心受拉构件当对称配筋时，由于AsAs，fyfy，代人计算公式后，必然会求得x为负值，即属于x2as的情况。此时，钢筋截面面积为 与不对称配筋情况一样，仍需按As0计算As值，然后与式比较，取二者中的较小值。例题 84偏心受拉构件斜截面承载力计算偏心受拉构件同时承受较大的剪力作用时，需验算其斜截面受剪承载力。纵向拉力N的存在，使斜裂缝提前出现，甚至形成贯通全截面的斜裂缝，使截面的受剪承载力降低。纵向拉力引起的受剪承载力降低，与纵向拉力N几乎成正比。 规范对矩形截面偏心受拉构件的受剪承载力，采用下列公式计算 五、作业布置课后习题第2、3、5题六、本章小结轴心受拉构件在破坏时混凝土已拉裂，拉力由截面内的钢筋承担，计算公式很简单。 偏心受拉构件不存在偏心距增大问题，当原始偏心距e0位于As及As之间时为小偏心受拉，否则为大偏心受拉。小偏心受拉构件破坏时，