混凝土结构基本原理 王海军第5章 受拉构件的基本原理.ppt

本章小结 轴心受拉构件的正截面承载能力完全由配筋决定。实际工程中轴心受拉构件一般采用预应力混凝土。小偏心受拉构件全截面受拉，大偏心受拉构件，截面有受压区。因此大偏心受拉构件的受力性质与受弯构件和大偏心受压构件很类似，小偏心受拉构件的受力性质与轴心受拉很类似。 返回 * ≥ * * * ≥ 主要讲三个问题：①轴心受拉构件受力特点；②轴心受拉构件承载力计算；③构造要求 主要讲授三个问题：①偏心受拉构件的受力分析；②正截面承载力计算公式；③公式的工程应用 第6章 纵向受拉构件承载力计算 Copyright?沈阳工业大学工程结构研究所 第四章 受弯构件 第5章 受拉构件的基本原理 主讲： 王海军 教授 辽宁省大学资源共享课混凝土结构基本原理Fundamentals of Concrete Structures 第5章 受拉构件的基本原理 §5.1 受拉构件的分类 §5.2 轴心受拉构件承载力 §5.3 偏心受拉构件的正截面承载力计算 §5.4 偏心受拉构件的Nu-Mu相关曲线 §5.5 偏心受拉构件斜截面承载力计算 本章主要讲授受拉构件的正截面承载能力计算，包括轴心受拉构件和偏心受拉构件。偏心受拉构件又分大偏心受拉和小偏心受拉两种。 受拉构件的分类 §5.1 钢筋混凝土桁架或拱拉杆、受内压力作用的环形截面管壁及圆形贮液池的筒壁等，通常按轴心受拉构件计算。 矩形水池的池壁、矩形剖面料仓或煤斗的壁板、受地震作用的框架边柱，以及双肢柱的受拉肢，属于偏心受拉构件。 偏心受拉构件除轴向拉力外，还同时受弯矩和剪力作用。 返回 返回 1. 轴心受拉构件受力特点 混凝土开裂前： ?s = ?c ?c = Ec ?c ?s = Es ?s 钢筋与混凝土共同承担拉力 轴心受拉构件的正截面承载力计算原理 §5.2 即将开裂时： Ec=0.5Ec ? ?c= ftk, 故开裂轴力： Ncr = Ac ftk + 2?Eftk As ?s = 2?Eftk 混凝土应力等于其开裂强度，并且进入了塑性发展阶段，其变形模量降低 N ? Ncr ?c?ftk ?sAs 2?Eftk 混凝土开裂后： 破坏阶段： 混凝土退出工作，应力全部由钢筋承担，钢筋 应力急剧增加 As?，裂缝间距小，?max 小，反之亦然，当然 裂缝间距及裂缝宽度也和钢筋直径有关 N? → Nu ?s→fy ? Nu= As fy 受拉钢筋屈服，整个截面全部裂通 2. 轴心受拉构件承载力计算 N? Nu= As fy N ––– 轴向拉力的设计值 N u ––– 轴向受拉构件的极限承载力 As ––– 纵向受拉钢筋截面面积 fy ––– 钢筋抗拉设计强度值 注: 对于轴心受拉和小偏心受拉构件而言，当 fy300N/mm2时，仍按300N/mm2取用； 目的：为了控制受拉构件在使用荷载下的变形和裂缝开展； ：轴心受拉构件的钢筋用量并不是由强度要求确 定的，裂缝宽度验算对纵筋用量起决定作用 3. 构造要求 纵 筋： 数量：As,min ? 0.3%bh ( ? C35 ) As,min ? 0.4%bh ( ?C40 ) 接长：焊接或搭接长度 ? 300mm 布置：沿截面周均匀布置，宜优选直径较小的钢筋。 箍 筋： 固定纵筋位置 思考题： 1、试述轴心受拉构件强度计算的特点； 2、说明用变形一致条件计算钢筋应力及混 凝土应力之间的关系在轴心受拉构件中 的使用； 3、钢筋混凝土轴心受拉构件达到极限承载 力的标志是什么？ 4、举例说明哪些结构构件可按轴心受拉构 件计算。 返回 §5.3 偏心受拉构件正截面承载力计算 主要讲授三个问题：①偏心受拉构件的受力分析；②正截面承载力计算公式；③公式的工程应用 小偏心受拉 按力的作用位置： 大偏心受拉 偏心受拉的分类 偏心受压构件的压力如果为拉力时，则成为偏心受拉构件。 N N M N (a) (b) (c) 小偏心受拉（a）： 大偏心受拉（b）： N作用在As和As之间 e0 h/2 – as N作用在As和A?s之外 e0 h/2 – as 1. 判别条件： f cm f ?yA?s A?s As fyA?s fyAs A?s As fyAs N N e? e e0 e? e0 e a?s as a?s as h/2 h/2 h/2 h/2 (a) (b) 5.3.1 偏心受拉的受力分析 2. 破坏特征： 与偏压构件相似，偏拉构件是介于轴拉(e0=0)和受弯(e0=?)之间。 小偏拉：全截面受拉，开裂，应力全部由钢筋承担，最终钢筋屈服。 大偏拉：近力一侧受拉，?N在As和A’s之外，由力的平