鋼筋混凝土受拉構(gòu)件及受拉構(gòu)

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1、第4章鋼筋混凝土受拉構(gòu)件及受扭構(gòu)件一、鋼筋混凝土受拉構(gòu)件二、鋼筋混凝土受扭構(gòu)件4.1鋼筋混凝土受拉構(gòu)件鋼筋混凝土受拉構(gòu)件可分為軸心受拉構(gòu)件和偏心受拉構(gòu)件。當(dāng)軸向拉力作用線與構(gòu)件截面形心線重合時(shí)，為軸心受拉構(gòu)件，如鋼筋混凝土屋架的下弦桿、圓形水池等；當(dāng)軸向拉力作用線偏離構(gòu)件截面形心線或同時(shí)由軸心拉力和彎矩作用時(shí),為偏心受拉構(gòu)件,如鋼筋混凝土矩形水池、雙肢柱的肢桿等。受拉構(gòu)件除了需要進(jìn)行正截面承載力或斜截面承載力計(jì)算外,根據(jù)不同的要求,還需進(jìn)行抗裂或裂縫寬度驗(yàn)算。本節(jié)只介紹承載力計(jì)算方法。受拉構(gòu)件的截面形狀一般為方形、矩形和圓形等對(duì)稱截面

2、，為方便施工，通常采用矩形截面。軸心受拉構(gòu)件縱向受拉鋼筋在截面中對(duì)稱布置或沿截面周邊均勻布置，宜選配直徑小的受拉鋼筋。軸心受拉構(gòu)件一側(cè)的受拉鋼筋的配筋率應(yīng)不小于0.2%和0.45ft/fy中的較大值。箍筋直徑不宜小于6mm，間距不宜大于200mm，屋架腹桿不宜大于150mm。受拉鋼筋必須采用焊接接頭，僅圓形池壁或管中允許采用搭接接頭；但接頭應(yīng)錯(cuò)開，搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1.2la和300mm。1、構(gòu)造要求一、鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件2、軸心受拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算軸心受拉破壞時(shí)混凝土裂縫貫通，縱向拉鋼筋達(dá)到其受拉屈服強(qiáng)度，正截面承載力公式如下

3、：——縱向鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；N——軸心受拉承載力設(shè)計(jì)值。軸心受拉構(gòu)件從加載到破壞，其受力過(guò)程分為三個(gè)階段：從加載到混凝土受拉開裂前，混凝土開裂后到鋼筋即將屈服，受拉鋼筋開始屈服到全部受拉鋼筋達(dá)到屈服。偏心受拉構(gòu)件按軸向拉力的作用位置不同，可分為大偏心受拉構(gòu)件和小偏心受拉構(gòu)件。當(dāng)軸向拉力N作用在As和之間時(shí)，稱為小偏心受拉構(gòu)件；當(dāng)軸向拉力作用在As和之外時(shí)，稱為大偏心受拉構(gòu)件。大、小偏心受拉構(gòu)件的承載力計(jì)算公式截然不同。1、正截面承載力計(jì)算二、鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件（1）小偏心受拉公式：當(dāng)對(duì)稱配筋時(shí)：（2）大偏心受拉公式：公式適用條件

4、：2、斜截面承載力計(jì)算不等式右側(cè)的一、二兩項(xiàng)采用與受集中荷載的受彎構(gòu)件相同的形式，第三項(xiàng)則考慮了軸向垃圾對(duì)抗剪強(qiáng)度的降低?？紤]上面所說(shuō)的構(gòu)件內(nèi)箍筋抗剪能力基本未變的特點(diǎn)，規(guī)范還要求上式右側(cè)計(jì)算出的數(shù)值不得小于計(jì)算公式：6.2鋼筋混凝土受扭構(gòu)件1、凡是由扭矩作用的構(gòu)件統(tǒng)稱為受扭構(gòu)件。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，純扭構(gòu)件是很少見的，在扭矩作用的同時(shí)往往還有彎矩、剪力作用。例如，鋼筋混凝土雨篷梁、鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架邊梁及單層工業(yè)生產(chǎn)廠房中的吊車梁等，都屬于扭轉(zhuǎn)且彎曲的構(gòu)件，如圖6-3所示。2、扭轉(zhuǎn)的類型：（1）平衡扭轉(zhuǎn)：構(gòu)件的扭矩是由荷載的直接作用

5、所引起的，構(gòu)件的內(nèi)扭矩是用以平衡外扭矩即滿足靜力平衡條件所必需的，如雨篷梁、吊車梁等。（2）協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)或附加扭轉(zhuǎn)：扭轉(zhuǎn)由變形引起，并由變形連續(xù)條件所決定。如與次梁相連的邊框架的主梁扭轉(zhuǎn)。圖6-2協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)﹡本章主要討論平衡扭轉(zhuǎn)計(jì)算，協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)可用構(gòu)造鋼筋或內(nèi)力重分布方法處理。（3）抗扭鋼筋的形式：圖6-3抗扭鋼筋形式抗彎——縱向鋼筋；抗剪——箍筋或箍筋+彎筋；抗扭——箍筋+沿截面周邊均勻布置的縱筋，且箍筋與縱筋的比例要適當(dāng)。（4）受扭構(gòu)件分類：根據(jù)截面上存在的內(nèi)力情況分為純扭、彎扭、剪扭、彎剪扭。﹡土木工程中的受扭構(gòu)件一般都是彎、剪、扭構(gòu)件

6、，純扭極為少見。理論分析及試驗(yàn)表明：矩形截面素混凝土純扭構(gòu)件在剪應(yīng)力τ作用時(shí)，在構(gòu)件截面長(zhǎng)邊的中點(diǎn)將產(chǎn)生主拉應(yīng)力σtp，其數(shù)值等于τ并與構(gòu)件軸線成45°。主拉應(yīng)力σtp使截面長(zhǎng)邊中點(diǎn)處混凝土首先開裂，出現(xiàn)一條與構(gòu)件軸線成約45°的斜裂縫ab，該裂縫迅速地向構(gòu)件的底部和頂部及向內(nèi)延伸至c和d，最后構(gòu)件將形成三面受拉、一邊受壓的斜向空間曲面,如圖6-4所示，構(gòu)件隨即破壞，該破壞具有突然性，屬于典型的脆性破壞。1、素混凝土純扭構(gòu)件的受力性能6.2.2、素混凝土純扭構(gòu)件的受力性能及承載力計(jì)算圖6-4素混凝土純扭構(gòu)件根據(jù)試驗(yàn)資料，素混凝土純扭構(gòu)

7、件承載力計(jì)算公式為：2、素混凝土純扭構(gòu)件的承載力計(jì)算Tu=0.7ftWtb、h分別為構(gòu)件截面的短邊尺寸和長(zhǎng)邊尺寸。式中Wt——受扭構(gòu)件的截面抗扭塑性抵抗矩Wt=(3h-b)一般采用橫向箍筋和縱向受力鋼筋來(lái)承受扭矩的作用。受扭箍筋的形狀必須做成封閉式的，箍筋的端部應(yīng)做135°彎鉤，彎鉤直線長(zhǎng)度不小于箍筋直徑的10倍。對(duì)受扭箍筋的直徑和間距的要求與受彎構(gòu)件箍筋的有關(guān)規(guī)定相同。受扭縱筋沿構(gòu)件截面周邊均勻、對(duì)稱布置，且截面四角必須放置；其間距不應(yīng)大于200mm和梁截面短邊尺寸；受扭縱筋的接頭和錨固均應(yīng)滿足受拉鋼筋的有關(guān)規(guī)定。6.2.3矩形截面

8、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件承載力計(jì)算（1）適筋破壞當(dāng)構(gòu)件的抗扭箍筋和抗扭縱筋的數(shù)量配置適當(dāng)時(shí)，隨著扭矩的增加，首先是混凝土三面開裂，然后與開裂截面相交的受扭箍筋和抗扭縱筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，最終受壓面混凝土被壓碎而導(dǎo)致構(gòu)件破壞。構(gòu)件破