第六章钢筋混凝土受拉构件承载力计算.

afc
fy'A's
a'
N e
e’
h0-a' e0 fyAs e
ó Æ ´ « Ð Ä Ê Ü À ­ ¹ ¼ þ
a
a
N
¡ Æ Ð « Ð Ä Ê Ü À ­ ¹ ¼ þ
当纵向拉力N作用在钢筋As合力点即A’s合力点范围以外时，属 于大偏心受拉；作用在合力点范围以内时，属于小偏心受拉。
第二节 大偏心受拉构件正截面的承载力计算
小偏心受拉破坏：轴向拉力N在As与A's之间，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， As和A‘s纵筋均受拉，最后As和A’s均屈服而达到极限承载力。 不考虑混凝土的受拉工作。
a' fyA's e' e0 h0-a' fyAs
N e
a
¡ Æ Ð « Ð Ä Ê Ü À ­ ¹ ¼ þ
Ne
基本 公式
1
d
1
Nue
1
d
1
( h0 a ) f y As a) f y As ( h0
Ne
d
N u e
d
h e e0 a 2 h e e0 a 2
截面 设计
选配6 14的受压钢筋，As=923mm2。
对称配筋时，As=A’s和fy=f’y，由基本公式（1）显然x<0，则 不满足第二个适应条件，则取x=2a’，由
Ne
1
d
As
N u e
1
d
f y As (h0 a )
h e e0 a 2
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d Ne
f y (h0 a )
第三节 小偏心受拉构件正截面的承载力计算
fc=11.9N/mm2，fy=f ’y=300N/mm2，h0=h-a=550-60=490mm，
xb=0.55 2. 判断大小偏心受拉破坏类型 e0=M/N=66/201=0.328m=328mm>(h/2-a)=215mm 所以N作用点在钢筋范围之外，属于大偏心受拉构件，一侧受拉， 一侧受压，配筋分别为As和A’s
bh0 0.0021000 490 980mm2 取 As min
选配4 18的受压钢筋，A’s=1017mm2。 按A’s已知的情况计算As
as
(h0 a) Ne f y As
2 f c bh0
201 103 113 300 1017 (490 60) 0 2 11.9 1000 490
3. 配筋计算 e=e0-h/2+a=328-550/2+60=113mm，设xb=xbh0=0.55×490=269.5mm
Ne a 1 f c bxb (h0 xb / 2) As f y (h0 a ) 201 103 113 1 11.9 1000 269.5 (490 269.5 / 2) 0 300 (490 60)
说明按所选的A’s进行设计就不需要混凝土承担任何内力了，意 味着A’s的应力不会达到屈服强度，所以按x<2a’计算As
Ne Nu e f y As (h0 a)
e e0 h a 328 550 / 2 60 543 mm 2
Ne 201 103 543 2 As 843mm f y (h0 a) 300 (490 60)
As
d Ne
a) f y (h0
As
d Ne
f y (h0 a )
对称配筋时
As As
d Ne
a) f y (h0
例题7.1 一矩形截面偏心受拉构件，b×h=1000mm×550mm，承受的内力 设计值M=66kN.m，N=201kN，a=a’=60mm，混凝土强度等级为 C25，钢筋为HRB335级，试进行配筋设计。 【解】 1. 设计参数
第六章
钢筋混凝土受拉构件承载力计算
钢筋混凝土桁架或拱拉杆、受内压力作用的环形 截面管壁及圆形贮液池的筒壁等，通常按轴心受 拉构件计算。 矩形水池的池壁、矩形剖面料仓或煤斗的壁板、 受地震作用的框架边柱，以及双肢柱的受拉肢， 属于偏心受拉构件。
受拉构件除轴向拉力外，还同时受弯矩和剪力作 用。
第一节 大小偏心受拉构件的界限
1
( f y As f y As a 1 f c bx)
x N e Nue [ f c bx(h0 ) f y As (h0 a )] d d 2
h e e0 a 2
若x<2a‘，则对A’s作用点取矩，
适用条件：
x ≤ xb
x≥2a'
Ne
三个受力阶段：第Ⅰ阶段为从加载到混凝土受拉开裂前； 第Ⅱ阶段为混凝土开裂后至钢筋即将屈服；
第Ⅲ阶段为受拉钢筋开始屈服到全部受拉钢
筋达到屈服。
承载力计算公式：
N N u f y As
N－为轴向拉力的设计值； fy－为钢筋抗拉强度设计值；
As－为全部受拉钢筋的截面面积，
a' fyA's e' e0 h0-a' fyAs
1
d
N u e
1
d
f y As (h0 a )
h e e0 a 2
截面设计时，取x=xb或者x=xb,由基本公式可得到
As
d Ne a 1 f c bxb (h0 xb / 2)
f y (h0 a )
f c bxb N f y As As fy fy
大偏心受拉破坏：轴向拉力N在As外侧，As一侧受拉，A's一侧受 压，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，As达到受拉屈服，受压侧混凝土 受压破坏。
a1 fc
x fy'A's a'
e’
h0-a' e0 fyAs e
大偏心受拉构件
a
N
基本 公式
N
1
d
1
Nu
1
d