《混凝土结构设计原理》课程电子教案（PPT教学课件）第七章 受拉构件的截面承载力

第八章受拉构件的截面 承载力

第八章 受拉构件的截面 承载力

7.1轴心受拉构件正截面承载力计算 轴心受拉构件从加载到破坏,其受力过程分 为三个阶段:从加载到砼受拉开裂前,砼开裂后 到钢筋即将屈服,受拉钢筋开始屈服到全部受拉 钢筋达到屈服。 轴心受拉破坏时混凝土裂缝贯通,纵向拉钢筋达 到其受拉屈服强度,正截面承载力公式如下: N<Nu=f, As f,纵向钢筋抗拉强度设计值 N轴心受拉承载力设计值

7.1 轴心受拉构件正截面承载力计算 轴心受拉破坏时混凝土裂缝贯通，纵向拉钢筋达 到其受拉屈服强度，正截面承载力公式如下： u y As N  N = f ——纵向钢筋抗拉强度设计值； N ——轴心受拉承载力设计值。 y f 轴心受拉构件从加载到破坏，其受力过程分 为三个阶段：从加载到砼受拉开裂前，砼开裂后 到钢筋即将屈服，受拉钢筋开始屈服到全部受拉 钢筋达到屈服

7.2偏心受拉构件正截面承载力计算 (1)偏心受拉构件的破坏特征 1)大偏心受拉破坏 当轴力处于纵向钢筋之外时发生此种破坏。破坏时 距纵向拉力近的一侧混凝土开裂,混凝土开裂后不会形 成贯通整个截面的裂缝,最后,与大偏心受压情况类似, 钢筋屈服,而离轴力较远一侧的混凝土被压碎 2)小偏心受拉破坏 当轴力处于纵向钢筋之间时发生此种破坏。全截 面均受拉应力,但A一侧拉应力较大,A一侧拉应力 较小。随着拉力增加,A、侧首先开裂,但裂缝很快贯 通整个截面,破坏时混凝土裂缝贯通,全部纵向钢筋 受拉屈服

7.2 偏心受拉构件正截面承载力计算 （1）偏心受拉构件的破坏特征 1）大偏心受拉破坏 当轴力处于纵向钢筋之外时发生此种破坏。破坏时 距纵向拉力近的一侧混凝土开裂，混凝土开裂后不会形 成贯通整个截面的裂缝，最后，与大偏心受压情况类似， 钢筋屈服，而离轴力较远一侧的混凝土被压碎 。 2）小偏心受拉破坏 当轴力处于纵向钢筋之间时发生此种破坏。全截 面均受拉应力，但As一侧拉应力较大，A s一侧拉应力 较小。随着拉力增加，As一侧首先开裂，但裂缝很快贯 通整个截面，破坏时混凝土裂缝贯通，全部纵向钢筋 受拉屈服

(2)矩形截面大偏心受拉构件正截面承载力计算 1)基本公式 根据截面内力平衡, 可写出如下公式 N=fA-fyAs-a,fbx Nesa,fbx(ho-)+fy At (h-as) 2 式中ε—轴向力作用点至受拉钢筋A合力点之间的距离; e=eo -05h+a

（2）矩形截面大偏心受拉构件正截面承载力计算 1）基本公式 根据截面内力平衡，参照图，可写出如下公式 N f A f A f bx y s y s c 1 = − −   1 0 0 ( ) ( ) 2 c y s s x N e f bx h f A h a   − + −     式中 e—轴向力作用点至受拉钢筋As合力点之间的距离； e = e − 0.5h + a  0

2)适用条件 同大偏心受压构件。 3)不对称配筋计算方法 ①截面设计;类似于大偏心受压构件 ②截面校核,一般已知构件尺寸、配筋、材料强度 若再已知N可求出x和e或再已知en则可求出x和N。 4)对称配筋计算方法 ①截面设计:对称配筋时必有x<2a,因此, 按不对称配筋x<2a′时的情形处理。 ②截面校核:类似于不对称配筋

2）适用条件 同大偏心受压构件。 3）不对称配筋计算方法 ①截面设计；类似于大偏心受压构件。 ②截面校核，一般已知构件尺寸、配筋、材料强度。 若再已知N可求出x和e0或再已知e0则可求出x和N。 4）对称配筋计算方法 ①截面设计：对称配筋时必有 ，因此， 按不对称配筋 时的情形处理。 ②截面校核：类似于不对称配筋。 s x  2 s x  2

(3)矩形截面小偏心受拉构件正截面承载力计算 1)不对称配筋 ①基本公式:参照,根据截面内力平衡得 Ne=fyA(ho-as) Ne=f,a(h 2) ②截面设计:已知构件尺寸、材料强度等级和内力, 求配筋。在此情况下基本公式中有二个未知数,可直 接求解。 ③截面校核:一般已知构件尺寸、配筋、材料强度, 偏心距e,由式(1)和式(2)都可直接求出N,并 取其较大者

(3)矩形截面小偏心受拉构件正截面承载力计算 1）不对称配筋 ②截面设计：已知构件尺寸、材料强度等级和内力， 求配筋。在此情况下基本公式中有二个未知数，可直 接求解。 ③截面校核：一般已知构件尺寸、配筋、材料强度， 偏心距e0，由式（1）和式（2）都可直接求出N，并 取其较大者。 ( ) y As h0 as Ne = f   −  ( ) y As h0 as Ne  = f  − （1） （2） ①基本公式：参照图，根据截面内力平衡得

2)对称配筋 ①截面设计:已知构件尺寸、材料强度等级和内力, 求配筋。 在此情况下,离轴力较远一侧的钢筋A必然不屈服, 设计时取 Ne ②截面校核:按式(2)进行。 (4)偏心受拉构件的斜截面承载力计算 轴拉力的存在使斜裂缝贯通全截面,从而不存在剪 压区,降低了斜截面承载力。因此,受拉构件的斜截面 承载力公式是在受弯构件相应公式的基础上减去轴拉力 所降低的抗剪强度部分,即0.2N

( ) f h0 a Ne A A y s s −    = = (4)偏心受拉构件的斜截面承载力计算 轴拉力的存在使斜裂缝贯通全截面，从而不存在剪 压区，降低了斜截面承载力。因此，受拉构件的斜截面 承载力公式是在受弯构件相应公式的基础上减去轴拉力 所降低的抗剪强度部分，即0.2N。 ② 截面校核：按式（2）进行。 2）对称配筋 ①截面设计：已知构件尺寸、材料强度等级和内力， 求配筋。 在此情况下，离轴力较远一侧的钢筋 必然不屈服， 设计时取 As 

受剪承载力的降低与轴向拉力N近乎成正比。 《规范》对矩形截面偏心受拉构件受剪承载力: 17 75 f,bho fyysvh-02N +1.0 当右边计算值小于fh时,即斜裂缝 贯通全截面,剪力全部由箍筋承担,受剪承载 力应取fnmh2° 为防止斜拉破坏,此时的∫—h不得小于 0.36bh0

受剪承载力的降低与轴向拉力N近乎成正比。 《规范》对矩形截面偏心受拉构件受剪承载力: 0 0 1.75 0.2 1.0 sv t yv A V f bh f h N  s  + − + 0 sv yv A f h s 当右边计算值小于 时，即斜裂缝 贯通全截面，剪力全部由箍筋承担，受剪承载 力应取 yv sv 0 。 A f h s 0 sv yv A f h s 为防止斜拉破坏，此时的 不得小于 0.36f tbh0