轴向受力构件-受拉构件承载力计算

,6.5受拉构件承载力计算,概述,受拉构件(通常不用钢筋混凝土做受拉构件）分类：轴心受拉构件：纵向拉力作用线与构件截面形心轴线重合。偏心受拉构件：纵向拉力作用线与构件截面形心轴线不重合。另外，偏心受拉构件也可定义为轴心拉力和弯矩（有时还有剪力）共同作用的构件。它介于轴拉构件和受弯构件之间。工程上，理想的轴拉构件实际上是不存在的，但对于屋架的受拉弦杆和腹杆以及拱的拉杆和圆形水池壁等（图），可近似按轴心受拉构件计算。,压,压,压,拉,拉,偏心受拉构件在工程实际中很常见，如悬臂桁架上弦等（图）。,6.5.1轴心受拉构件,轴心受拉构件的试验结果见图.,构件从开始加荷到破坏的受力过程分为三个阶段：混凝土开裂前、混凝土开裂后、破坏阶段(钢筋屈服后阶段)。,6.5.1轴心受拉构件,轴心受拉构件的试验结果见图.,(1)混凝土开裂前开始加载时，轴心拉力很小，混凝土和钢筋都处于弹性受力状态。如果荷载继续增加，混凝土和钢筋的应力仍将继续加大，当混凝土的应力达到其抗拉强度值时，构件即将开裂。(2)混凝土开裂后构件开裂后，裂缝截面与构件轴线垂直，并且贯穿于整个截面（截面全部裂通）。在裂缝截面上，混凝土退出工作，即不能承担拉力，所有外力全部由钢筋承受。在开裂前和开裂后的瞬间，裂缝截面处的钢筋应力发生突变。由于钢筋的抗拉强度远高于混凝土的抗拉强度，所以构件开裂一般并不意味着丧失承载力，因而荷载还可以继续增加，新的裂缝也将产生，原有的裂缝将随荷载的增加不断加宽。(3)破坏阶段当钢筋屈服时，构件进入破坏阶段。,6.5.1轴心受拉构件,6.5.1.2轴心受拉构件承载力计算公式,以钢筋屈服为破坏标志,式中N轴向拉力设计值；As钢筋截面面积；fy钢筋抗拉强度设计值，当fy大于300N/mm2时，取300N/mm2（因为轴心或小偏心受拉构件一旦开裂，构件将全截面裂通，若采用强度过高的钢筋，将使裂缝宽度无法控制）。,6.5.1.3算例,6.5.1轴心受拉构件,6.5.2偏心受拉构件正截面承载力计算,6.5.2.1偏心受拉构件的分类,分类与偏心距e0的大小有关，当e0（纵向力在As和As/之间）时，为小偏拉；当e0（纵向力在As和As/之外）时，为大偏拉。（As为距N较近一侧钢筋截面面积，As/为距N较远一侧钢筋截面面积）。见图。,N,f,y,A,s,f,y,A,s,a,f,c,大偏心受拉构件,e,0,e,a,a,h,0,-,a,6.5.2.2偏心受拉构件的受力特点,小偏拉由于拉力在As和As/之间，故临近破坏时截面全部裂通，拉力完全由钢筋承担，As和As/一般都能受拉屈服。大偏拉由于拉力作用在As和As/之外，随N增大，靠近N一侧的混凝土开裂，但不会裂通，最终破坏特征取决于As的多少，当As适量时，As先屈服，最后混凝土压碎而破坏（As/也能屈服）（同大偏压，多数情况），As当过多时，混凝土压碎时，As没有屈服（类似小偏压），属脆性破坏（少数情况）。注：偏拉构件也产生纵向弯曲，但与偏压相反，纵向弯曲使截面的弯矩M减小，这在设计中不考虑（有利影响）,6.5.2偏心受拉构件正截面承载力计算,6.5.2.3矩形截面偏心受拉构件正截面承载力计算公式,h0,fyAs,fy/As/,e,e,Nu,e0,as,6.5.2偏心受拉构件正截面承载力计算,6.5.2.3矩形截面偏心受拉构件正截面承载力计算公式,6.5.2偏心受拉构件正截面承载力计算,6.5.2.3矩形截面偏心受拉构件正截面承载力计算公式,大偏拉（e0）,e,e,Nu,e0,h0,fyAs,fyAs,as,1fc,x,6.5.2偏心受拉构件正截面承载力计算,6.5.2.3矩形截面非对称配筋偏心受拉构件正截面承载力计算方法,6.5.2偏心受拉构件正截面承载力计算,6.5.2.4矩形截面对称配筋偏心受拉构件正截面承载力计算方法,小偏拉对称配筋时，为了达到内外力平衡，远离偏心一侧的钢筋As/达不到屈服，在设计时取,大偏拉对称配筋时，由于As=As/、fy=fy/，所以，x0，即x2as/,6.5.2偏心受拉构件正截面承载力计算,6.5.3偏心受拉构件斜截面承载力计算,在工程中，有不少构件同时承受轴向拉力、弯矩和剪力的作用。轴向力N不仅对正截面承载力有影响，也对斜截面受剪承载力有影响。在偏心受拉构件的受剪承载力计算中，必须考虑轴向力的作用。,6.5.3偏心受拉构件斜截面承载力计算,6.5.4算例,6.5.4算例,6.5.4算例,6.5.4算例,6.5.4算例,6.5.4算例,6.5.5作业,某混凝土偏心拉杆，bh=250mm400