第6章受拉构件

1fc
f
' y
As'
x
e’
e0
Ne
fyAS
小偏心受拉构件
混凝土结构设计原理
第6章 受拉构件
（2）计算公式
N
f y As
f yAs
1
fcbx
Ne
1
fcbx(h0
x) 2
f yAs(h0
as )
e’
1fc
f
' y
As'
x
（3）公式条件
e0
2as’ xbh0
N
（4）最小配筋率
As应≥(0.45ft/fy)A，且≥0.002A A’S应≥0.002A
关键是消去N求出x后分三种情况：
若x>bh0，取s=fy(-1)/(b- 1)
代入基本公式重求x，并求Nu。
若2as’ xbh0，代入基本公式（一）求Nu ； 若x< 2as’ ,则对A’s取矩求解Nu ，即
Nu
f y As (h0 as ) e
混凝土结构设计原理
第6章 受拉构件
6.2.2 小偏心受拉构件
6.2 偏心受拉构件
▲分
大偏心受拉构件 小偏心受拉构件
大偏心受拉构件 N不作用在As与A’s之间
小偏心受拉构件 N作用在As与A’s之间
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第6章 受拉构件
6.2.1 大偏心受拉构件
（1）受力性能 a）破坏特征
As受拉屈服，
受压边缘砼达到ecu。
破坏特征类似适筋梁、 大偏压。
b）发生条件 N作用在As与A’s之外。
教学提示
▲本章应重点介绍轴心受拉构件及偏心受拉构 件的破坏机理及正截面承载力计算方法。
▲并应强调对称配筋的小偏心受拉构件破坏时， 截面全部开裂，拉力由钢筋承担，但总是一 侧钢筋屈服，另一侧钢筋未达屈服。
混凝土结构设计原理
第6章 受拉构件
▲受拉构件的概念
主要承受轴向拉力的构件。
▲受拉构件的分类
N
N
N
（5）公式应用 --设计与复核两个方面。
e
fyAS
大偏心受拉构件
e0=M/N e= e0- h/2 +as e’= e0+ h/2- as’ h0= h-as h’0= h-as’
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第6章 受拉构件
a）截面设计
两种类型:一是As、A’s均未知；二是A’s已知，As未知
类型一：已知：bh；fc、fy，fy’； N、M(或N、e0)，
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第6章 受拉构件
a）截面设计
f y As' as'
由基本公式可得：
As
Ne f y (h0 as )
As
Ne' f y (h0 as )
e’ N e0
e
h0-as' fyAS as
小偏心受拉构件
As
A’S
应≥(0.45ft/fy)A，且≥0.002A
b）截面复核
由基本公式求N，取较小值。
解：查表得：f y 300 N mm2
min 2 0.45 ft f y % 4.29% 2 0.2%
由公式（7 1）得：
As
N fy
220000 733mm2 300
0.429%bh 0.00429 200140 120mm2
选钢筋41（6 As＝804mm2）
第6章 受拉构件
二、受力性能、设计计算和构造措施
受力性能:轴心受拉：裂缝全截面贯通
偏心受拉：大偏心受拉··· 小偏心受拉···
设计计算：应掌握一条主线—计算简图、 计算公式
及公式条件； 构造措施：材料强度，截面形状、尺寸、纵筋及箍筋
的构造要求。
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N
M
(a) 轴心受拉 (b)单向偏心受拉 (c) 双向偏心受拉 (d)N、M共同作用 混凝土结构设计原理
第6章 受拉构件
▲受拉构件的工程应用
1、一般概念 一般用“钢”，而不用“钢筋混凝土”作受拉构
件；
2、工但程在实某例些情况下，应采用“钢筋混凝土”作受拉构 （件1）轴心受拉构件
桁架或拱的拉杆、
圆形贮液池的池壁等。
（2）偏心受拉构件： 矩形贮液池的池壁；
双肢柱的受拉肢
节间荷载作用的悬臂桁架的上弦杆等。
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第6章 受拉构件
6.1 轴心受拉构件
一、 受力性能
开裂前，混凝土与钢筋共同受力； 开裂后，裂缝截面砼退出工作，拉力仅由钢筋承担 最后，钢筋屈服，达承载能力极限状态。
N
二、 计算公式 建工 N f y As
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第6章 受拉构件
6.3 偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算
一、受力性能
－道桥无
拉力N 导 斜裂缝提前出现 的存在 致 剪压区减小或消失
使受剪承 载力降低
二、计算公式
V
1.75
1
ftbh0
f yv
Asv s
h0
0.2N
当右边计算值小于
f yv
Asv s
h0
时，应取等于
f yv
Asv s
（1）受力性能
a）破坏特征 裂缝贯通整个截面， As和A’s均屈服而达到 极限承载力。 对称配筋时，A’s达不到 屈服。
b）发生条件
N作用在As与A’s之间
f y As' as'
e’ N e0
e
h0-as' fyAS as
小偏心受拉构件
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第6章 受拉构件
（2）计算公式
f y As' as'
Ne f y As(h0 as )
Ne'
f y As (h0
as )
（3）最小配筋率
e’ N e0
e
h0-as' fyAS as
As和A’S应≥(0.45ft/fy)A， 且≥0.002A
（4）公式应用 --设计与复核两个方面。
小偏心受拉构件
e0=M/N e= h/2-e0-as e’= h/2+e0-as’ h0= h-as h’0= h-as’
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第6章 受拉构件
▲对称配筋的偏心受拉构件 对称配筋时， 大、小偏心受拉构件均按下例公式计算：
Ne f y As (h0 as )
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第6章 受拉构件
▲建工与道桥的计算公式的比较
除下列相关参数代换外，其余均与建工相同
建工 N
M 1 fc f y
fБайду номын сангаас
' y
道桥 0Nd 0M d fcd fsd fs'd
关键是求出x后分三种情况：
若x>bh0，转类型一（即按A’s未知求解）； 若2as’ xbh0，按基本公式求解； 若x< 2as’ ,则对A’s取矩求解As ，即
Ne As f y (h0 a)
最后均需验算最小配筋率。
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第6章 受拉构件
b）截面复核
▲分析：两个未知数，N、 x ▲求解步骤：（略）
道桥 0Nd fsd As fy As
三、 最小配筋率
0.002A
一侧的受拉钢筋≥ (0.45ft/fy)A max 四、 公式应用：设计与复核两个方面。简单
混凝土结构设计原理
[例] 某钢筋混凝土屋架下弦，截面尺寸为200㎜×140
㎜，混凝土强度等级为C30,纵向钢筋为Ⅱ级，承受轴向 拉力设计值N =220KN。试求钢筋截面面积。
h0 ；
且
f yv
Asv s
h0
不得小于0.36ftbh0（为防止斜拉破坏）。 混凝土结构设计原理
第6章 受拉构件
三、受剪截面应符合的条件
V 0.25c fcbh0
其中c
1.0( C50) 0.8(C80)
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第6章 受拉构件
本章小结
一、本章中受拉构件的受力形态有
轴心受拉、大偏心受拉、小偏心受拉
求As、A’s
▲分析：三个未知数，As、A's和 x
▲措施：令x=bh0
▲求解步骤：（略） 若A’s< 0.002A ，取A’s=0.002A后，转类型二。
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第6章 受拉构件
类型二：已知：b×h；fc、fy，fy’； N、M，A’s
▲分析：两个求未As知数，As和 x ▲求解步骤：（略）