第七章+受拉构件.ppt

第1节 钢筋混凝土轴心受拉构件 一、概述 1.定义和分类 根据轴向拉力作用位置的不同，受拉构件可分为： 轴心受拉构件：轴向力N 通过截面形心的受拉构件； 偏心受力构件：轴向力N 偏离截面形心或构件同时承受轴向 拉力N和弯矩M的构件。 2. 受拉构件的配筋形式: 由纵筋与箍筋组成。 3. 轴心受拉构件：屋架的下弦杆、单纯受水压力的管道壁。 偏心受拉构件： Nt Nt Ncr Ncr Nu Nu ```` 纵筋 箍筋` b h 0 0.001 0.002 0.003 100 50 150 N (kN) 平均应变 混凝土：fc=30.8MPa；ft=1.97MPa; Ec=25.1?103MPa. 钢 筋：fy=37605MPa；fsu=681MPa; Es=2.1?105MPa；As=284mm2. 钢筋屈服 混凝土开裂 N N 152 915 152 ?s ?s ?s=Es?s ?y ?s,h fy ?t ?t o ?t0 ft ?t=Ec?t 混凝土 钢筋 ?l l Nt Nt Nt ?t As ?s b h As Ac As/A?3时，Ac=b?h 2. 构件拉力与变形的关系： 分析中，混凝土和钢筋的应力-应变关系取图示的线性关系。 根据变形协调原则，有： 构件开裂前，其拉力与变形的关系： 开裂瞬间，其拉力与变形的关系： 开裂后，其拉力与变形的关系： 钢筋屈服后，其拉力与变形的关系 3. 轴心受拉构件承载力 轴心受拉构件承载力计算是以第Ⅲ 阶段的应力分布作为依据的，此时截面上全部拉力由钢筋承担，且钢筋应力能达到其强度设计值fy，因此考虑结构系数γd后有： 构件承载力仅与钢筋截面积和其强度设计值有关，与构件尺寸、混凝土强度等级无关。因此，可尽量减小构件截面尺寸并采用较低的混凝土强度等级。 4. 轴心受拉构件的构造规定 (1) 轴心受拉构件宜采用Ⅱ级钢筋，配筋率宜取为2～5％； (2) 受力钢筋的接头必须采用焊接接头，构件端部受力钢筋应 可靠地锚固在支座内。 (3) 钢筋接头位置应错开，在接头处左右35d（或500mm）的 区段内焊接受拉钢筋截面积≤受拉钢筋总截面积的50％。 一、小偏心受拉构件的承载力 偏心受拉构件分类：全截面受拉为小偏心受拉 部分截面受拉为大偏心受拉 1. 破坏特征 随着N 增大，混凝土开裂且截面裂通，拉力由钢筋承受。 截面破坏时，两侧钢筋都能屈服。 2. 基本公式 其中 第2节 钢筋混凝土偏心受拉构件 fyAs fyAs Nu e e e0 as as h0 h As As 将拉力偏心距e及e’的表达式代入，用M代替Ne0，则可得： 右边第一项：代表 N 作用下所需的配筋量； 右边第二项：反映弯矩 M 对配筋量的调整。 M 的存在增加了As的用量，降低了A’s的用量。因此，在设计中如遇到不同的荷载组合(M、N)时，应按Nmax与Mmax的荷载组合计算As，而按Nmax与Mmin的荷载组合计算A’s 。 当M=0时，即为轴心受拉构件，如果对称钢筋，即as＝a’s，则所需的纵向钢筋截面面积为： 一、小偏心受拉构件的承载力 fy As fy As N e e0 h0 x fc h h0 As As b e fc bx 1. 破坏特征 当拉力N在As外侧，As受拉，A ’s受压，混凝土开裂后不会形成贯通裂缝。 截面破坏时，As先达到屈服强度，受压侧边缘混凝土e → ecu ，混凝土被压碎，受压钢筋s ’s → f ’y 。与大偏心受压柱及双筋受弯梁的受力特点类似。 破坏时的截面应力分布图为： 二、大偏心受拉构件的承载力 2. 基本公式 3. 适用条件 x ≤ xh0时，保证近端钢筋受拉屈服；