第七章 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:
syu AfNN ??
—— 纵向钢筋抗拉强度设计值;
N —— 轴心受拉承载力设计值。
yf
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 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,参照图,可写出如下公式
1y s y s cN f A f A f bx???? ? ?
1 0 0( ) ( )2c y s s
xN e f b x 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;
ahee ???? 5.00
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。
sx ? ?? 2
sx ? ?? 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
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 。
)( 0 ssy ahAfNe ?????
)( 0 ssy ahAfeN ????
( 1)
( 2)
① 基本公式,参照图,根据截面内力平衡得
)( 0 ahf
eNAA
y
ss ??
????
(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 sA?
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,
00
1, 7 5 0, 2
1, 0
sv
t y v
AV f b h f h N
s?? ? ??
0
sv
yv
Afh
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 。
0
sv
yv
Afh
s
0
sv
yv
Afh
s
为防止斜拉破坏,此时的 不得小于
0.36ftbh0。