第6节 受拉构件.ppt

[例] 某钢筋混凝土屋架下弦，截面尺寸为200㎜×140㎜，混凝土强度等级为C30,纵向钢筋为Ⅱ级，承受轴向拉力设计值N =220KN。试求钢筋截面面积。 * 混凝土结构设计原理 * * * 学习目标 ▲掌握轴心受拉构件和偏心受拉构件的破坏形 态及正截面承载力计算方法； ▲熟悉受拉构件的配筋构造； ▲熟悉偏心受拉构件斜截面受剪承载力的计算。 第6章 受拉构件的 截面承载力 教学提示 ▲本章应重点介绍轴心受拉构件及偏心受拉构 件的破坏机理及正截面承载力计算方法。 ▲并应强调对称配筋的小偏心受拉构件破坏时， 截面全部开裂，拉力由钢筋承担，但总是一 侧钢筋屈服，另一侧钢筋未达屈服。 第6章 受拉构件 ▲受拉构件的概念 主要承受轴向拉力的构件。 ▲受拉构件的分类 (a) 轴心受拉 (b) 单向偏心受拉 (c) 双向偏心受拉 N N N (d) N、M共同作用 N M 第6章 受拉构件 ▲受拉构件的工程应用 1、一般概念 一般用“钢”，而不用“钢筋混凝土”作受拉构件； 但在某些情况下，应采用“钢筋混凝土”作受拉构件 2、工程实例 （1）轴心受拉构件 桁架或拱的拉杆、 圆形贮液池的池壁等。 （2）偏心受拉构件： 矩形贮液池的池壁； 双肢柱的受拉肢 节间荷载作用的悬臂桁架的上弦杆等。 6.1 轴心受拉构件 第6章 受拉构件 一、 受力性能 开裂前，混凝土与钢筋共同受力； 开裂后，裂缝截面砼退出工作，拉力仅由钢筋承担 最后，钢筋屈服，达承载能力极限状态。 二、 计算公式 N fy As 建工 道桥 一侧的受拉钢筋 三、 最小配筋率 四、 公式应用：设计与复核两个方面。简单 ≥ 0.002A (0.45ft/fy)A max 6.2 偏心受拉构件 大偏心受拉构件 小偏心受拉构件 ▲分 N不作用在As与A’s之间 大偏心受拉构件 N作用在As与A’s之间 小偏心受拉构件 第6章 受拉构件 第6章 受拉构件 6.2.1 大偏心受拉构件 （1）受力性能 a）破坏特征 As受拉屈服， 受压边缘砼达到ecu。 破坏特征类似适筋梁、 大偏压。 e0 N fyAS 小偏心受拉构件 e’ e ?1fc x N作用在As与A’s之外。 b）发生条件 第6章 受拉构件 （2）计算公式 e0 N fyAS 大偏心受拉构件 e’ e ?1fc x e0=M/N e= e0- h/2 +as e’= e0+ h/2- as’ h0= h-as h’0= h-as’ （3）公式条件 As应≥(0.45ft/fy)A，且≥0.002A 2as’? x??bh0 （4）最小配筋率 （5）公式应用 --设计与复核两个方面。 A’S应≥0.002A 第6章 受拉构件 a）截面设计 两种类型:一是As、A’s均未知；二是A’s已知，As未知 类型一：已知：bh；fc、fy，fy’； N、M(或N、e0)， 求As、A’s ▲分析： 三个未知数，As、As和 x ▲措施： 令x=xbh0 ▲求解步骤：（略） 若A’s 0.002A ，取A’s=0.002A后，转类型二。 第6章 受拉构件 类型二：已知：b×h；fc、fy，fy’； N、M，A’s 求As ▲分析： 两个未知数，As和 x ▲求解步骤：（略） 关键是求出x后分三种情况： 若x?bh0，转类型一（即按A’s未知求解）； 若2as’? x??bh0，按基本公式求解； 若x 2as’ ,则对A’s取矩求解As ，即 最后均需验算最小配筋率。 第6章 受拉构件 b）截面复核 ▲分析： 两个未知数，N、 x ▲求解步骤：（略） 关键是消去N求出x后分三种情况： 若2as’? x??bh0，代入基本公式（一）求Nu ； 若x 2as’ ,则对A’s取矩求解Nu ，即 若x?bh0，取?s=fy(?-?1)/(?b- ?1) 代入基本公式重求x，并求Nu。 第6章 受拉构件 6.2.2 小偏心受拉构件 （1）受力性能 a）破坏特征 裂缝贯通整个截面， As和A’s均屈服而达到 极限承载力。对称配筋时，A’s达不到屈服。 e0 N fyAS 小偏心受拉构件 e’ e as as h0-as N作用在As与A’s之间 b）发生