混凝土结构设计原理受拉构件

由基本公式求N，取较小值。
As Ac
换算混凝土面积
E As
Ac
N c A0
当c = ft 时，如继续加载混凝土将会产生开裂。
Ncr ft A0
第六章 受拉构件
混凝土的作用主要表现在： （1）保护钢筋，提高结构构件耐久性； （2）提高构件刚度。
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
f y As' as'
e’ N e0
e
h0-as' fyAS as
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’
第六章 受拉构件
（1）截面设计 由基本公式可得：
As'
Ne f y (h0 as' )
As
Ne' f y (h0' as )
e’
一侧受拉，A's一侧受压，混
凝土开裂后不会形成贯通整
e0
Ne
fyAS
大偏心受拉构件
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。
第六章 受拉构件
f y As'
小偏心受拉破坏特点：
as' 轴向拉力N在As与A's之间，全截
e’ N e0
e= e0- h/2 +as e’= e0+ h/2- as’ h0= h-as h’0= h-as’
第六章 受拉构件
若x 2as' 令 x 2as'
1fc
f
' y
As'
x
e’
e0
Ne
fyAS
大偏心受拉构件
N e' f y As (h0 as' )
e'
e0
h 2
as'
As
Ne f y (h0 as' )
第六章 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
第六章 受拉构件
N
N
N
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
第六章 受拉构件
6.1 轴心受拉构件承载力计算
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。
第六章 受拉构件
6.2 矩形截面偏心受拉构件正截面承载力计算
大偏心受拉构件 ▲分 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
第六章 受拉构件
6.1 偏心受拉构件正截面的破坏形态
1fc
大偏心受拉破坏特点：
f
' y
As'
x
轴向拉力N在As外侧，As
e
h0-as' fyAS as
小偏心受拉构件
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。
第六章 受拉构件
6.2.2 矩形截面大偏心受拉构件正截面承载力计算
第六章 受拉构件
（1）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)，
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< ρminA ，取A’s=ρminA后，转类型二。
As
Ne' f y (h0 as )
最后均需验算最小配筋率。
第六章 受拉构件
第六章 受拉构件
第六章 受拉构件
（2）截面复核
▲分析：两个未知数，N、 x
▲求解步骤：（略）
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
f y As' 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
第六章 受拉构件
▲对称配筋的偏心受拉构件 对称配筋时， 小偏心受拉构件与大偏心受拉计算公式相同：
Ne' f y As (h0' as )
小偏拉构件，钢筋抗拉强度设计值按≤300取用(取消） （2）截面复核
1、计算公式
1fc
N
f y As
f
' y
As'
1 fcbx
e’
f
' y
As'
x
Ne
1 fcbx(h0
பைடு நூலகம்
x) 2
f
y
As (h0
as'
)
2、公式适用条件
2as’ xbh0
e0
Ne
fyAS
大偏心受拉构件
3、最小配筋率
e0=M/N
As应≥(0.45ft/fy)A，且≥0.002A A’S应≥0.002A
Nu
f y As (h0' as ) e'
第六章 受拉构件
第六章 受拉构件
6.2.3 矩形截面小偏心受拉构件正截面承载力计算
1、计算公式
Ne f y As' (h0 as' ) Ne' f y As (h0' as )
2、最小配筋率 As和A’S应≥(0.45ft/fy)A， 且≥0.002A
二、计算公式
N f y As
第六章 受拉构件
变形协调
c s
物理关系
s Es s Es c Ecc Ec
s
Es Ec
c
E c
平衡条件
N
c s
N c Ac s As
N c Ac E c As
c Ac E As
c A0
第六章 受拉构件
A0 Ac E As
第六章 受拉构件
第六章 受拉构件
类型二：已知：b×h；fc、fy，fy’； N、M，A’s
求As
▲分析： 两个未知数，As和 x
▲求解步骤：（略）
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,加大截面或
增加A’s）；
若2as’ xbh0，按基本公式求解；
若x< 2as’ ,则对A’s取矩求解As ，即