受拉构件承载力

1、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。§ 8. 1概述钢筋混凝土受拉构件，

2、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。§ 8. 2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，

3、轴心受拉构件的受拉承载力计算公式为N空fyAs。§ 8. 3偏心受拉构件正截面承载力计算8. 3. 1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。8. 3. 2小偏心受拉构件当纵向力N作用在钢筋 As合力点及A's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Ne = fyAs h0 -asNe = fyAs h0 -as8. 3. 3大偏心受拉构件当纵向力N不作用

4、在钢筋 As的合力点及As的合力点之间，即作用于As与A 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：N 二 Asfy - Asfy - ： ! fcbxi Asfyhas公式的适用条件：2as : x乞xb = bh01截面设计偏心受拉构件正截面的纵向钢筋也有对称配筋(As= A s)、不对称配筋(AsM A s)两种形式。(1)不对称配筋A.小偏心受拉构件由式得AsNe； ANefy(h° a$ )fy

5、(ho a$)式、式得人 Ne- b 1-0.5 b :1 fcbhofy h。二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bx h,内力组合设计值 M N,材料强度设计值fc、fy、 f 'y，计算纵向钢筋截面面积 As、A so为了使A十A s的总用量为最小，与偏心受压构件一样， 取x = Xb= E bho代入AsJbhai fc + As fy + Nfy情形n已知截面尺寸bx h，内力组合设计值 M N,材料强度设计值fc、fy、 f 'y，由于构造原因受压钢筋A's也已知，求受拉钢筋截面面积A o由于As已

6、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A。IAs1 二 As M 1 = As f y ho - as = A；1 f y ho - asf y根据 M = Ne= M 十 M,贝y M= M M按单筋矩形截面设计方法，求解M作用下所需受拉钢筋截面面积A2。由m2s2 - ： ifcbh；查表，得E 2或丫 s2o由E 2计算截面的受压区高度 x= E 2hoo 根据上述分析，计算 A时，可能遇到下列情况：As2芦Cf12bho或As2

7、m2y s2ho 'A NAs3 -fyAs-As1As2As3 二 Ay 2bhoy2)当x v 2a s时人=Nefy ho - as1 ）当 2a sW x < Xb 时此时，仍需按As= 0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Nefy h。-asy,代人计算公式后，必然会求B .大偏心受拉构件 当对称配筋时，由于 A = As, f y =Ne得x为负值，即属于x v 2a's的情况。此时，钢筋截面面

8、积为As =代fy ho -as与不对称配筋情况一样，仍需按 As = 0计算As值，然后与式比较，取二者中 的较小值。例题§ 8. 4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* 吒 ftbh。fyv 守五、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eo位于A及As之间时为小偏心