《混凝土结构设计原理》第7章课件.ppt

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1、第七章 受拉构件第第7 7章章 受拉构件的截面承载力受拉构件的截面承载力受拉构件的概念受拉构件的概念主要承受主要承受轴向拉力轴向拉力的构件。的构件。受拉构件的分类受拉构件的分类(a)(a)轴心受拉轴心受拉轴心受拉轴心受拉 (b)(b)单向偏心受拉单向偏心受拉单向偏心受拉单向偏心受拉 (c)(c)双向偏心受拉双向偏心受拉双向偏心受拉双向偏心受拉N NN NN N(d)(d)N N、MM共同作用共同作用共同作用共同作用 N NMM第七章 受拉构件受拉构件的受拉构件的工程应用工程应用1 1 1 1、一般概念、一般概念、一般概念、一般概念一般一般用用“钢钢”，而，而不用不用“钢筋混凝土钢筋混凝土”作受

2、拉构件；作受拉构件；但在某些情况下，但在某些情况下，应采用应采用“钢筋混凝土钢筋混凝土”作受拉构件作受拉构件2 2 2 2、工程实例、工程实例、工程实例、工程实例（1 1 1 1）轴心受拉构件）轴心受拉构件）轴心受拉构件）轴心受拉构件 桁架桁架或或拱拱的拉杆、的拉杆、圆形圆形贮液池的池壁等。贮液池的池壁等。（2 2 2 2）偏心受拉构件：）偏心受拉构件：）偏心受拉构件：）偏心受拉构件：矩形矩形贮液池的池壁；贮液池的池壁；双肢柱双肢柱的受拉肢的受拉肢 节间荷载作用的节间荷载作用的悬臂桁架悬臂桁架的上弦杆等。的上弦杆等。7.1 7.1 轴心受拉构件轴心受拉构件第七章 受拉构件一、一、一、一、受力性

3、能受力性能受力性能受力性能开裂前，开裂前，混凝土与钢筋共同受力；混凝土与钢筋共同受力；开裂后，开裂后，裂缝截面砼退出工作，拉力仅由钢筋承担；裂缝截面砼退出工作，拉力仅由钢筋承担；最后，最后，钢筋屈服，达承载能力极限状态。钢筋屈服，达承载能力极限状态。二、二、二、二、计算公式计算公式计算公式计算公式Nfy As一侧一侧一侧一侧的受拉钢筋的受拉钢筋的受拉钢筋的受拉钢筋三、三、三、三、最小配筋率最小配筋率最小配筋率最小配筋率四、四、四、四、公式应用：公式应用：公式应用：公式应用：设计与复核两个方面。设计与复核两个方面。简单简单简单简单0.002A(0.45ft/fy)A max7.2 7.2 偏心受

4、拉构件偏心受拉构件大大大大偏心受拉构件偏心受拉构件偏心受拉构件偏心受拉构件小小小小偏心受拉构件偏心受拉构件偏心受拉构件偏心受拉构件分分分分N不不作用在作用在As与与As之间之间大偏心受拉构件大偏心受拉构件大偏心受拉构件大偏心受拉构件N作用在作用在As与与As之间之间小偏心受拉构件小偏心受拉构件小偏心受拉构件小偏心受拉构件第七章 受拉构件第七章 受拉构件7.2.1 7.2.1 大偏心受拉构件大偏心受拉构件（1 1 1 1）受力性能）受力性能）受力性能）受力性能 a a）破坏特征）破坏特征）破坏特征）破坏特征As受拉屈服，受拉屈服，受压边缘受压边缘砼砼达到达到e ecu。破坏特征破坏特征类似类似适

5、筋梁适筋梁、大偏压大偏压。e0N fyAS大偏心受拉构件大偏心受拉构件ee 1fcxN不不作用在作用在As与与As之间。之间。b b b b）发生条件发生条件发生条件发生条件第七章 受拉构件（2 2 2 2）计算公式）计算公式）计算公式）计算公式e0N fyAS小偏心受拉构件小偏心受拉构件ee 1fcxe0=M/Ne=e0-h/2+ase=e0+h/2-ash0=h-ash0=h-as（3 3 3 3）公式条件）公式条件）公式条件）公式条件As应应(0.45ft/fy)A，且，且0.002A2as xbh0（4 4 4 4）最小配筋率）最小配筋率）最小配筋率）最小配筋率（5 5 5 5）公式应

6、用）公式应用）公式应用）公式应用 -设计与复核两个方面。设计与复核两个方面。AS应应0.002A第七章 受拉构件a）截面设计截面设计两种类型两种类型两种类型两种类型:一是一是一是一是As、As均未知；均未知；均未知；均未知；二是二是二是二是As已知，已知，已知，已知，As未知未知未知未知 类型一：类型一：类型一：类型一：已知已知已知已知：bh；fc、fy，fy；N、M(或或N、e0)，求求求求As、As分析：分析：分析：分析：三个未知数，三个未知数，As、As和和 x措施：措施：措施：措施：令令x=bh0求解步骤：求解步骤：求解步骤：求解步骤：（略）（略）（略）（略）若若As bh0，转类型一

7、转类型一（即按（即按As未知求解）未知求解）；若若2as xbh0，按按基本公式求解；基本公式求解；若若x 2as,则对取则对取x=2as，求解求解As最后最后均需均需验算验算最小配筋率最小配筋率。第七章 受拉构件b）截面截面复核复核分析：分析：分析：分析：两个未知数，两个未知数，N、x求解步骤：求解步骤：求解步骤：求解步骤：（略）（略）（略）（略）关键是关键是消去消去N求出求出x后分后分三种三种情况：情况：若若2as xbh0，代入代入基本公式（一）求基本公式（一）求Nu；若若x 2as,则对取则对取x=2as，求解求解Nu若若x bh0，取取 s=fy(-1)/(b-1)代入基本公式代入基

8、本公式重重求求x，并求，并求Nu。第七章 受拉构件7.2.2 7.2.2 小偏心受拉构件小偏心受拉构件（1 1 1 1）受力性能）受力性能）受力性能）受力性能 a a）破坏特征）破坏特征）破坏特征）破坏特征裂缝裂缝贯通贯通整个截面，整个截面，As和和As均屈服均屈服而达到而达到 极限承载力。极限承载力。对称配筋时，对称配筋时，对称配筋时，对称配筋时，As达不到达不到屈服。屈服。e0N fyAS小偏心受拉构件小偏心受拉构件eeasash0-asN作用在作用在As与与As之间之间b b b b）发生条件发生条件发生条件发生条件第七章 受拉构件（2 2 2 2）计算公式）计算公式）计算公式）计算公式

9、（3 3 3 3）最小配筋率）最小配筋率）最小配筋率）最小配筋率As和和AS应应(0.45ft/fy)A，且且0.002A（4 4 4 4）公式应用）公式应用）公式应用）公式应用 -设计与复核两个方面。设计与复核两个方面。e0N fyAS小偏心受拉构件小偏心受拉构件eeasash0-ase0=M/Ne=h/2-e0-ase=h/2+e0-ash0=h-ash0=h-as第七章 受拉构件e0N fyAS小偏心受拉构件小偏心受拉构件eeasash0-asa a）截面设计截面设计截面设计截面设计由基本公式可得：由基本公式可得：应应(0.45ft/fy)A，且，且0.002AAsASb b）截面复核截

10、面复核截面复核截面复核由基本公式求由基本公式求N，取取较小值较小值。第七章 受拉构件对称配筋的偏心受拉构件对称配筋的偏心受拉构件对称配筋的偏心受拉构件对称配筋的偏心受拉构件对称配筋时，对称配筋时，大大、小小偏心受拉构件偏心受拉构件均均按下例公式计算：按下例公式计算：7.3 7.3 偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算道桥无道桥无拉力拉力N的存在的存在第七章 受拉构件一、受力性能一、受力性能一、受力性能一、受力性能且且 不得小于不得小于0.36ftbh0（为防止斜拉破坏为防止斜拉破坏）。）。当当右边右边计算值小于计算值小于 时，时，应取应取等于等于 ；二、计算公式二、计算公式二、计算公式二、计算公式斜裂缝斜裂缝提前出现提前出现剪压区剪压区减小或消失减小或消失使使受剪承受剪承载力载力降低降低导导致致三、受剪截面应符合的条件三、受剪截面应符合的条件第七章 受拉构件链接下一章链接下一章