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1、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理土木工程專業(yè)李章政博士教授7/1/20211第7章混凝土受拉構(gòu)件7.1混凝土受拉構(gòu)件的受力特點及構(gòu)造要求7.2混凝土軸心受拉構(gòu)件承載力計算7.3混凝土偏心受拉構(gòu)件承載力計算7.4混凝土受拉構(gòu)件裂縫寬度驗算7/1/202127.1混凝土受拉構(gòu)件的受 力特點及構(gòu)造要求受拉構(gòu)件分類軸心受拉構(gòu)件偏心受拉構(gòu)件應(yīng)用屋架受拉弦桿墻梁中的鋼筋混凝土托梁混凝土受拉是用其弱勢裂縫問題突出少量局部構(gòu)件7/1/20213受力的三個階段第I階段：開裂前彈性、彈塑性受力第II階段：帶裂縫工作第III階段：破壞狀態(tài)，極限拉力Nu=fyAs
2、7.1.1軸心受拉構(gòu)件的受力特點7/1/20214開裂前應(yīng)力分析彈性階段變形協(xié)調(diào)，應(yīng)變相等應(yīng)力計算NNcNs?E=Es/Ec彈性模量之比A0=Ac+?EAs換算面積7/1/20215彈塑性階段變形情況受拉鋼筋處于彈性階段受拉混凝土進入塑性階段內(nèi)力和應(yīng)力的關(guān)系一般情況NNcNs開裂極限：混凝土彈性模量約為Ec的一半A0換算面積7/1/202167.1.2偏心受拉構(gòu)件的受力特點偏心受拉構(gòu)件分類大偏心受拉拉力作用在鋼筋A(yù)s和A?s之外荷載偏心距：e0=M/N>0.5h-as小偏心受拉拉力作用在鋼筋A(yù)s和A?s之間荷載偏心距：e
3、0=M/N<0.5h-as7/1/20217小偏心受拉破壞小偏拉條件N作用在縱向鋼筋A(yù)s和A?s之間全截面受拉受力特點臨破壞前，截面全部裂通，混凝土退出工作鋼筋屈服，構(gòu)件破壞7/1/20218大偏心受拉破壞大偏拉條件N作用在縱向鋼筋A(yù)s和A?s之外構(gòu)件部分截面受拉，部分截面受壓受力特點近側(cè)拉區(qū)混凝土先開裂受拉鋼筋A(yù)s達到屈服壓區(qū)混凝土壓碎受壓鋼筋A(yù)?s屈服。若受拉鋼筋配置過多時，受壓鋼筋不屈服。構(gòu)件破壞7/1/202197.1.3混凝土受拉構(gòu)件構(gòu)造要求軸心受拉構(gòu)件構(gòu)造要求縱向受力鋼筋的配置（1）沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置，優(yōu)
4、先選擇小直徑鋼筋（有利于抗裂）（2）按構(gòu)件截面面積計算的全部受力鋼筋的最小配筋百分率不應(yīng)小于90ft/fy，同時不應(yīng)小于0.4（3）接頭不得采用非焊接的搭接接頭。7/1/202110箍筋的配置與作用按構(gòu)造配置：直徑6~8mm，間距?200mm作用：固定縱向受力鋼筋的位置與縱向鋼筋組成鋼筋骨架偏心受拉構(gòu)件構(gòu)造要求縱向鋼筋沿偏心方向兩側(cè)邊布置最小配筋率受拉鋼筋的最小配筋率，同受彎構(gòu)件受壓鋼筋的最小配筋率為0.2%箍筋由受剪承載力確定，構(gòu)造要求同梁7/1/2021117.2混凝土軸心受拉 構(gòu)件承載力計算軸力設(shè)計值：荷載效應(yīng)基本
5、組合永久荷載效應(yīng)和可變荷載效應(yīng)組合1.2組合（1.35組合：僅豎向荷載參與）軸力設(shè)計值不超過承載力設(shè)計值鋼筋的抗拉強度設(shè)計值，>300N/mm2時，仍按300N/mm2采用。7/1/202112例題7-1某軸心受拉構(gòu)件截面250mm?250mm，采用C25混凝土，HRB335鋼筋。軸力標準值為：Ngk=160kN，Nqk=75kN。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0。試進行承載力計算。解1.荷載效應(yīng)組合kNkNkN7/1/202113fy=300N/mm2,ft=1.27N/mm2mm2驗算配筋率初步配筋：418mm2附表142.承載
6、力計算軸心受拉構(gòu)件往往是裂縫寬度控制鋼筋用量。7/1/2021147.3混凝土偏心受拉 構(gòu)件承載力計算大偏心受拉構(gòu)件正截面承載力基本公式適用條件：2a?s?x??bh07.3.1偏心受拉構(gòu)件正 截面承載力計算7/1/202115基本公式若x<2a?s，壓筋不屈服，可取x=2a?s對壓筋合力點取矩7/1/202116基本公式的應(yīng)用對稱配筋大偏心受拉構(gòu)件對稱配筋，壓筋不屈服非對稱配筋求As和A?s取x=?bh0，由基本公式解縱筋面積<0.2%bh取A?s=0.2%bh按A?s已知，求As之法進行7/1/202117非對稱配筋
7、，已知A?s求As若2a?s?x??bh0，則若x<2a?s，則若x>?bh0，則應(yīng)加大截面尺寸或提高混凝土強度等級7/1/202118小偏心受拉構(gòu)件正截面承載力基本公式全截面受拉，裂縫貫通混凝土不參與受力配筋計算7/1/202119例題7-2矩形截面偏心受拉構(gòu)件，一類環(huán)境，b=300mm，h=400mm，內(nèi)力設(shè)計值N=500kN，M=62kN.m，C25混凝土，HRB335鋼筋，試配置縱向受力鋼筋。解：取mmmm偏心受拉類型mmmm小偏心受拉7/1/202120拉力到鋼筋合力點的距離mmmm鋼筋面積mm2mm2可配鋼筋
8、：214A?s=308mm2取mm27/1/202121mm2可配鋼筋：422As=1520mm27/1/202122例題7-3某水池壁厚500mm，每米寬度上彎矩設(shè)計值M=180kN.m，軸力設(shè)計值N=300kN。采用C30混凝土，HRB335鋼筋。混凝土保護層較厚，取as=a?s=60mm，試配置縱向受力鋼筋。解
