建筑结构设计原理混凝土结构07章-混凝土受拉构件

第7章混凝土受拉构件7.1混凝土受拉构件的受力特点及构造要求7.2混凝土轴心受拉构件承载力计算7.3混凝土偏心受拉构件承载力计算7.4混凝土受拉构件裂缝宽度验算7.1混凝土受拉构件的受

力特点及构造要求受拉构件分类轴心受拉构件偏心受拉构件应用屋架受拉弦杆墙梁中的钢筋混凝土托梁混凝土受拉是用其弱势裂缝问题突出少量局部构件受力的三个阶段第I阶段：开裂前弹性、弹塑性受力第II阶段：带裂缝工作第III阶段：破坏状态，极限拉力Nu=fyAs7.1.1轴心受拉构件的受力特点开裂前应力分析弹性阶段变形协调，应变相等应力计算NNcNs

E=Es/Ec

弹性模量之比A0=Ac+EAs

换算面积弹塑性阶段变形情况受拉钢筋处于弹性阶段受拉混凝土进入塑性阶段内力和应力的关系

一般情况NNcNs

开裂极限：混凝土弹性模量约为Ec

的一半A0换算面积7.1.2偏心受拉构件的受力特点偏心受拉构件分类大偏心受拉拉力作用在钢筋As

和A

s之外荷载偏心距：e0=M/N>0.5h-as小偏心受拉拉力作用在钢筋As和A

s之间荷载偏心距：e0=M/N<0.5h-as小偏心受拉破坏小偏拉条件N作用在纵向钢筋As和A

s之间全截面受拉受力特点临破坏前，截面全部裂通，混凝土退出工作钢筋屈服，构件破坏大偏心受拉破坏大偏拉条件N作用在纵向钢筋As和A

s之外构件部分截面受拉，部分截面受压受力特点近侧拉区混凝土先开裂受拉钢筋As

达到屈服压区混凝土压碎受压钢筋A

s屈服。若受压钢筋配置过多时，则受压钢筋不屈服。构件破坏7.1.3混凝土受拉构件构造要求轴心受拉构件构造要求纵向受力钢筋的配置

（1）沿截面周边均匀对称布置，优先选择小直径钢筋（有利于抗裂）（2）按构件截面面积计算的全部受力钢筋的最小配筋百分率不应小于90ft

/fy，同时不应小于0.4

（3）接头不得采用非焊接的搭接接头。箍筋的配置与作用按构造配置：直径6~8mm，间距

200mm作用：固定纵向受力钢筋的位置与纵向钢筋组成钢筋骨架偏心受拉构件构造要求纵向钢筋沿偏心方向两侧边布置最小配筋率受拉钢筋的最小配筋率，同受弯构件受压钢筋的最小配筋率为0.2%箍筋由受剪承载力确定，构造要求同梁7.2混凝土轴心受拉

构件承载力计算轴力设计值：荷载效应基本组合永久荷载效应和可变荷载效应组合1.2组合（1.35组合：仅竖向荷载参与）轴力设计值不超过承载力设计值钢筋的抗拉强度设计值，>300N/mm2时，仍按300N/mm2采用。例题7-1

某轴心受拉构件截面250mm250mm，采用C25混凝土，HRB335钢筋。轴力标准值为：Ngk=160kN，Nqk=75kN。结构重要性系数1.0。试进行承载力计算。解1.荷载效应组合kNkNkNfy=300N/mm2,ft=1.27N/mm2mm2验算配筋率初步配筋：418mm2附表142.承载力计算轴心受拉构件往往是裂缝宽度控制钢筋用量。7.3混凝土偏心受拉

构件承载力计算大偏心受拉构件正截面承载力基本公式适用条件：2a

s

x

bh07.3.1偏心受拉构件正

截面承载力计算基本公式若x<2a

s，压筋不屈服，可取x=2a

s对压筋合力点取矩基本公式的应用对称配筋大偏心受拉构件对称配筋，压筋不屈服非对称配筋求As

和A

s取x=

bh0，由基本公式解纵筋面积<0.2%bh取A

s=0.2%bh按A

s已知，求As

之法进行非对称配筋，已知A

s求As

若2a

s

x

bh0，则若x<2a

s，则若x>

bh0，则应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级小偏心受拉构件正截面承载力基本公式全截面受拉，裂缝贯通混凝土不参与受力配筋计算例题7-2矩形截面偏心受拉构件，一类环境，b=300mm，h=400mm，内力设计值N=500kN，M=62kN.m，C25混凝土，HRB335钢筋，试配置纵向受力钢筋。解：取mmmm偏心受拉类型mmmm小偏心受拉拉力到钢筋合力点的距离mmmm钢筋面积mm2mm2可配钢筋：214A

s=308mm2取mm2mm2可配钢筋：422As=1520mm2例题7-3某水池壁厚500mm，每米宽度上弯矩设计值M=180kN.m，轴力设计值N=300kN。采用C30混凝土，HRB335钢筋。混凝土保护层较厚，取as=a

s=60mm，试配置纵向受力钢筋。解（1）基本尺寸mmmmmm（2）偏心受拉类型mmmm大偏心受拉（3）拉力到钢筋合力点的距离mmmm（4）钢筋面积mm2取mm说明不需要这么大的受压区，按最小配筋率确定受压钢筋可配钢筋：14@150A

s=1026mm2现在是已知A

s=1026mm2，求Asmm2mmmm受压钢筋不屈服配筋率满足要求可配钢筋：14@70As=2199mm27.3.2偏心受拉构件斜

截面承载力计算轴向拉力的影响对混凝土部分的影响斜裂缝末端剪压高度减小可能没有剪压区存在受剪承载力明显降低，降低量值与轴力大小有关，规范取0.2N。轴向拉力对箍筋的受剪承载力没有影响偏心受拉构件斜截面受剪承载力取值规定剪跨比<1时，取=1>3时，取=3截面尺寸均匀分布荷载作用，取=1.5承载能力构造配箍筋的条件计算配箍筋的公式若取此时并要求轴心受拉构件最大裂缝宽度

te<0.01时取

te=0.017.4混凝土受拉构件

裂缝宽度验算偏心受拉构件最大裂缝宽度计算

te<0.01时取

te=0.01例题7-4

某轴心受拉构件截面250mm250mm，采用C25混凝土，HRB335钢筋。轴力标准值为：Ngk=160kN，Nqk=50kN。安全等级二级，二类环境。取混凝土保护层厚度c=25mm，试进行承载力计算和裂缝宽度验算。解1.承载力计算kNkNkNfy=300N/mm2,ft=1.27