?第八章 受拉构件的强度计算
§ 第一节 概述
一、概念
轴心受拉构件：当纵向拉力作用线与构件截面形心轴
线相重合时的受力构件。
偏心受拉构件：当纵向拉力作用线偏离构件截面形心
轴线，或者构件上既作用有拉力，同时又作用有弯矩时
的受力构件。
二、工程上应用
在钢筋混凝土桥中，常见的受拉构件有：桁架拱桥中
的拉杆，桁架梁桥中的拉杆等。
三、钢筋混凝土受拉构件中的主要钢筋
纵向钢筋, 数量由计算确定。
箍筋, 按构造确定。 φ ≥ 6mm ； 1 5 0 m m ≤ d ≤ 2 0 0 m m 。
§ 第二节 轴心受拉构件的强度计算
一,构件受力性能
在轴心受拉构件中，开裂以前，混凝土与钢筋共同负担拉
力。当构件破坏时，混凝土早已开裂而退出工作，纵向外拉力
全部由钢筋承担。当钢筋到达抗拉设计强度时，构件到达其极
限承载能力。
二、计算模型与计算公式
gg
s
uj
ARNN
?
1
??
（ 8 － 1 ）
式中,jN —— 构件纵向计算拉力；
g
R —— 纵向钢筋抗拉设计强度；
g
A —— 纵向钢筋截面面积 ；
s
? —— 钢筋的材料安全系数，
s
?
＝ 1, 25 。
§ 第三节 偏心受拉构件的强度计算
小偏心受拉：纵向力 jN 作用在钢筋 g
A
合力点及 g
A ?
合力点之间；
大偏心受拉,jN 作用在钢筋 gA 合力点及 gA
?
合力点范围以外。
一,小偏心受拉构件的强度计算
1,破坏形态：构件临破坏前截面已全部裂通，拉力完全
由钢筋承担。构件破坏时，钢筋
g
A 及
g
A ? 的应力均达到
抗拉设计强度
g
R 。
2,计算图示见图 8 － 2 。
3,计算公式
Σ M
g
A
= 0,
)(
1
eeARMeN
gg
s
uj
?????
?
（ 8 － 2 ）
Σ M
g
A ?
=0:
)(
1
eeARMeN
gg
s
uj
?????
?
（ 8 － 3 ）
式中,
ae
h
e ???
0
2
（ 8 － 4 ）
a
h
ee ?????
2
0
（ 8 － 5 ）
★注：
g
A
的 计算：按最大 N 与最大 M 的内力组合计算。
g
A ?
的 计算：按最大 N 与最小 M 的内力组合计算
二、大偏心受拉构件的强度计算
1,破坏形态,
荷载作用下截面部分受拉，都分受压；
拉区出现裂缝以后，裂缝随着荷载的增加延伸，压
区面积减少；
破坏时
gA
先达到屈服设计强度 Rg,继而受压区混
凝土达到抗压设计强度
aR
后压碎，构件破坏。破坏时受
压钢筋
gA
?
的应力也达到抗压设计破坏强度
gR ?
。
? 2.计算图式见图 8－ 4
3,计算基本公式为,
Σ N=0,bxRARARNN a
c
gggg
s
uj
??
1
)(
1
?????? （ 8 － 6 ）
Σ M
g
A =0,
)(
1
)
2
(
1
00
ahAR
x
hbxRMeN
gg
s
a
c
uj
????????
??
（ 8 － 7 ）
a
h
ee ???
2
0 （ 8 － 8 ）
对纵向力 jN 作用点取力矩，由平衡方程可得到计算中性轴
位置的公式
Σ N j = 0,
)
2
(
1
)(
1
0
x
hebxReAReAR
a
c
gggg
s
???????
??
(8 － 9)
按上式求解 x 的必须满足,
0
hx
jg
??
（ 8 － 10 ）
式中,jg
ξ
—— 混凝土受压区高度界限系数，其值见表 3 － 2 。
仅当 x ≥ a ?2 时方可考虑 g
A ?
的作用。当 x < a ?2 时，虽可计
入受压钢筋 gA
?
的作用，但需按下式进行核算,
)(
1
0
ahAReN
gg
s
j
????
?
（ 8 － 11 ）
如果按上式所求得的构件强度比不考虑受压钢筋
还小时，则在计算中不考虑受压钢筋 gA
?
的作用。
在大偏心受拉构件设计时，为了能充分发挥材料的强度，
宜取 0
hx
jg
??
。此时的设计当最为经济。由此，从式（ 8 － 6 ）
或式（ 8 － 7 ）可得,
)(
1
)5.01(
1
0
2
0
ahR
bhReN
A
g
s
jgjga
c
j
g
???
??
??
?
??
?
（ 8 － 12 ）
R
bhRARN
A
s
jga
c
gg
s
j
g
?
?
??
1
11
0
????
??
（ 8 － 13 ）
当为对称配筋的大偏心受压构件时，由于 gg
AA ??
,gg
RR ??
，
若将上述各值代入 )68( ? 后，必然会求得 x 为负值，亦即属
于 x < a ?2 的情况。此时可先对钢筋 gA ? 合力点取矩，以及令
0??
g
A 两种计算方法分别求出所需 的
g
A 值，然后取其较小值
配筋。
对于大偏心受拉构件的具体计算方法同理参照大偏心受
压构件的计算，所不同者仅是 jN 为拉力。
§ 第一节 概述
一、概念
轴心受拉构件：当纵向拉力作用线与构件截面形心轴
线相重合时的受力构件。
偏心受拉构件：当纵向拉力作用线偏离构件截面形心
轴线，或者构件上既作用有拉力，同时又作用有弯矩时
的受力构件。
二、工程上应用
在钢筋混凝土桥中，常见的受拉构件有：桁架拱桥中
的拉杆，桁架梁桥中的拉杆等。
三、钢筋混凝土受拉构件中的主要钢筋
纵向钢筋, 数量由计算确定。
箍筋, 按构造确定。 φ ≥ 6mm ； 1 5 0 m m ≤ d ≤ 2 0 0 m m 。
§ 第二节 轴心受拉构件的强度计算
一,构件受力性能
在轴心受拉构件中，开裂以前，混凝土与钢筋共同负担拉
力。当构件破坏时，混凝土早已开裂而退出工作，纵向外拉力
全部由钢筋承担。当钢筋到达抗拉设计强度时，构件到达其极
限承载能力。
二、计算模型与计算公式
gg
s
uj
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?
1
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（ 8 － 1 ）
式中,jN —— 构件纵向计算拉力；
g
R —— 纵向钢筋抗拉设计强度；
g
A —— 纵向钢筋截面面积 ；
s
? —— 钢筋的材料安全系数，
s
?
＝ 1, 25 。
§ 第三节 偏心受拉构件的强度计算
小偏心受拉：纵向力 jN 作用在钢筋 g
A
合力点及 g
A ?
合力点之间；
大偏心受拉,jN 作用在钢筋 gA 合力点及 gA
?
合力点范围以外。
一,小偏心受拉构件的强度计算
1,破坏形态：构件临破坏前截面已全部裂通，拉力完全
由钢筋承担。构件破坏时，钢筋
g
A 及
g
A ? 的应力均达到
抗拉设计强度
g
R 。
2,计算图示见图 8 － 2 。
3,计算公式
Σ M
g
A
= 0,
)(
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（ 8 － 2 ）
Σ M
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式中,
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（ 8 － 5 ）
★注：
g
A
的 计算：按最大 N 与最大 M 的内力组合计算。
g
A ?
的 计算：按最大 N 与最小 M 的内力组合计算
二、大偏心受拉构件的强度计算
1,破坏形态,
荷载作用下截面部分受拉，都分受压；
拉区出现裂缝以后，裂缝随着荷载的增加延伸，压
区面积减少；
破坏时
gA
先达到屈服设计强度 Rg,继而受压区混
凝土达到抗压设计强度
aR
后压碎，构件破坏。破坏时受
压钢筋
gA
?
的应力也达到抗压设计破坏强度
gR ?
。
? 2.计算图式见图 8－ 4
3,计算基本公式为,
Σ N=0,bxRARARNN a
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Σ M
g
A =0,
)(
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（ 8 － 7 ）
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0 （ 8 － 8 ）
对纵向力 jN 作用点取力矩，由平衡方程可得到计算中性轴
位置的公式
Σ N j = 0,
)
2
(
1
)(
1
0
x
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(8 － 9)
按上式求解 x 的必须满足,
0
hx
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??
（ 8 － 10 ）
式中,jg
ξ
—— 混凝土受压区高度界限系数，其值见表 3 － 2 。
仅当 x ≥ a ?2 时方可考虑 g
A ?
的作用。当 x < a ?2 时，虽可计
入受压钢筋 gA
?
的作用，但需按下式进行核算,
)(
1
0
ahAReN
gg
s
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?
（ 8 － 11 ）
如果按上式所求得的构件强度比不考虑受压钢筋
还小时，则在计算中不考虑受压钢筋 gA
?
的作用。
在大偏心受拉构件设计时，为了能充分发挥材料的强度，
宜取 0
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。此时的设计当最为经济。由此，从式（ 8 － 6 ）
或式（ 8 － 7 ）可得,
)(
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（ 8 － 12 ）
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（ 8 － 13 ）
当为对称配筋的大偏心受压构件时，由于 gg
AA ??
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若将上述各值代入 )68( ? 后，必然会求得 x 为负值，亦即属
于 x < a ?2 的情况。此时可先对钢筋 gA ? 合力点取矩，以及令
0??
g
A 两种计算方法分别求出所需 的
g
A 值，然后取其较小值
配筋。
对于大偏心受拉构件的具体计算方法同理参照大偏心受
压构件的计算，所不同者仅是 jN 为拉力。
