混凝土结构设计原理62偏心受拉构件正截面承载力的计算

混凝土结构设计原理
6.1 轴心受拉构件正截面承载力的计算
6.1.1 受力过程和破坏特征
轴心受拉构件从加载开始到破坏为止，其受力过程可分 为三个不同阶段：
第Ι阶段：（从加载到混凝土开裂前）轴力与截面平 均拉应变之间基本成线性关系。
–第Ⅱ阶段：（混凝土开裂后主钢筋屈服前） 首先在截面最薄弱处产生第一条裂缝，随着荷载 的增加，裂缝增多，混凝土开裂后，不承受拉力， 钢筋拉力增大。
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第6章
受拉构件承载力计算
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学习目的和要求：
1.了解轴心受拉构件正截面的破坏特征，掌握其承 载力的计算方法。
2.理解偏心受拉构件正截面破坏的两种形态及其判 别方法，掌握其正截面承载力的计算方法。
3.了解偏心受拉构件的主要构造要求 4.了解偏心受拉构件斜截面受剪承载力的计算方法
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1）不对称配筋
①基本公式：根据截面内力平衡得
Ne = f yⅱAs (h0 - as?)
（1）
Neⅱ= f y As (h0 - as )
（2）
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。
按不对称配筋
x
<
2a
¢
s
时的情形处理。
取x = 2as '，AS
=
f
y
Ne' (h0 - as
')
,
再与按AS
'
=
0n
n
算的AS比n
，n 者取小值。
②截面校核：类似于不对称配筋。
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（二）、小偏心受拉构件正截面承载力计算：
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，AS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。
–第Ⅲ阶段：主钢筋全部屈服
6.1.2 承载力计算公式
N £ f y As
•N——轴向拉力设计值
f y •-— 钢筋抗拉强度设计值
As —— 抗拉钢筋的全部截面面积
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6.2 偏心受拉构件正截面承载力的计算
分类: ① 大偏心受拉:纵向力作用在钢筋合力点范围以外
e0
>
-
a' )
2、适用条件
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同大偏心受压构件： 2a' ＃x xb
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
x
<2a¢Fra biblioteks，因此，
V
?
1.75 l +1.0
ftbh0
f yv
Asv s
h0
-
0.2N
当右边计算值小于
f yv
Asv s
h0 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
f yv
Asv s
h0 。
为防止斜拉破坏，此时的
0.36ftbh0。
f yv
Asv s
h0 不得小于
h 2
-
as
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分类: 小偏心受拉:纵向力作用在钢筋合力点范围以内
h e0 < 2 - as
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（一）、大偏心受拉构件正截面承载力计算：
1、 计算公式：
Nu = f y As -
f
' y
As'
-
a1
fcbx
Nue = a1 fcbx(h0 -
x) 2
+
f
' y
As'
(h0
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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 As必然不屈服，
设计时取
As¢=
As
=
Ne¢ f y (h0 - a¢)
As和A's应分别≥ρminbh，ρmin=0.45ft/fy。
② 截面校核：按式（2）进行。
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6.3 偏心受拉构件斜截面受剪承载力的计算
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。
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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: