钢筋混凝土受拉构件
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7
第八章 受拉构件承载力计算
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8.2.1大偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
可以看出，大偏心受拉构件破坏特征与大偏心受压构件基本相 似。构件破坏时，钢筋 As 及 As 的应力都达到屈服强度，受压区混凝土 的计算应力图形仍可简化为矩形应力图形，受压区混凝土强度为 1 fc ，截面应力图形如图所示。
N f y As
式中 N ——轴向拉力设计值；
f y ——纵向受拉钢筋的抗拉强度设计值；
4
As ——纵向钢筋的全部截面面积。
图 轴心受拉构件的正截面受拉承载力计算图
第八章 受拉构件承载力计算
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8.1轴心受拉构件正截面受拉承载力计算
例8-1 已知某钢筋混凝土屋架下弦，截面尺寸 200mm×150 mm，其所受的轴向拉力设计值为285kN（轴向拉力准永久组 合值为220kN），混凝土强度等级C25，采用HRB400级钢筋。 求该轴心受拉构件的截面配筋。
8
矩形截面大偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
第八章 受拉构件承载力计算
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8.2.1大偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
根据平衡条件，可以得到矩形截面大偏心受拉构件正截面受
拉承载力计算的基本公式为
N f y As f y As 1 f cbx
（8-2）
Ne
1
f
c
bx
h0
x 2
f y As (h0
（8-5）
式中 e ——轴向拉力作用点至受压钢筋 As 合力点之间的距离,大偏 心受拉构件的截面设计与大偏心受压构件类似，所不同的只是轴向拉
力 N 的方向与偏心受压相反。在截面设计时，若 As 和 As 均未知，需 补充条件来求解。为使总钢筋用量（ As + As ）最小，1可0 取 b 为补
充条件，然后由式（8-2）和式（8-3）即可求解。
（2）计算纵向受拉钢筋
5
As
N fy
285103 360
791.67 mm2
第八章 受拉构件承载力计算
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8.2偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
偏心受拉构件按其纵向拉力 N 的作用位置不同，可分为大偏心受 拉与小偏心受拉两种情况。对于如图所示的矩形截面，截面上作用有 轴向拉力 N，其偏心距 e0，距轴向拉力 N 较近一侧的纵向钢筋截面面 积为 As ，较远一侧的为 As 。当轴向拉力 N 不作用在钢筋 As 合力点和 As 合力点之间时，属于大偏心受拉构件；当轴向力 N 作用在钢筋 As 合 力点和 As 合力点之间时，属于小偏心受拉构件。
当 x bh0 时，受拉钢筋不屈服，这种情况是由于受拉钢筋的配 筋率过大引起的，与受弯构件超筋梁类似，应避免采用。当 x 2as 时， 截面破坏时受压钢筋应力达不到屈服，此时可取 x 2as ，并对受压钢 筋 As 合力点取矩，可得矩形截面大偏心受拉构件正截面受拉承载力计
算公式为
Ne f y As (h0 as )
在钢筋混凝土结构中，桁架（如图a所示）或拱的拉杆、 承受内压力的圆管管壁和圆形贮液池的筒壁（如图b所示）， 通常按轴心受拉构件计算。
（a）桁架拉杆受力
2
（b）圆形贮液池的筒壁
第八章 受拉构件承载力计算
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第八章 受拉构件承载力计算
矩形水池的池壁（如图c所示）、煤斗或料仓的壁板、埋 在地下受土压力和内水压力共同作用的环形截面管壁(如图d 所示)、工业厂房中双肢柱的肢杆等，属于偏心受拉构件。
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（a）大偏心受拉构件 （b）小偏心受拉构件
第八章 受拉构件承载力计算
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8.2.1大偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
当大偏心受拉时，距轴向拉力 N 较近一侧的混凝土受拉， 较远一侧的混凝土受压。随着荷载 N 的增加，当受拉侧混凝土 拉应变达到其极限拉应变时截面部分开裂，但截面上始终存在 受压区，截面不会裂通。当 N 增大至一定值时，离轴向拉力 N 较近一侧的受拉钢筋首先达到屈服，裂缝进一步向受压区开展 延伸，使受压区面积减小，混凝土的压应力和压应变增大，直 至受压侧边缘混凝土达到极限压应变，受压区混凝土被压碎而 破坏，同时，受压钢筋达到屈服。
3
（ｃ）矩形水池壁受力 （d）环形截面管壁受力
第八章 受拉构件承载力计算
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8.1轴心受拉构件正截面受拉承载力计算
wenku.baidu.com
钢筋混凝土轴心受拉构件开裂前，混凝土与钢筋共同承 担拉力；开裂以后，开裂截面处的混凝土退出工作，全部拉 力由钢筋承担；当钢筋应力达到屈服时，构件达到极限承载 力。如图所示的计算图，轴心受拉构件正截面受拉承载力计 算公式为
as )
（8-3）
式中
e
e0
h 2
as
（8-4）
上列公式的适用条件为: （1）为保证受拉钢筋 As 达到屈服强度 fy，应满足9 x b h0 ； （2）为保证受压钢筋 As 达到屈服强度 f y ，应满足 x 2as 。
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8.2.1大偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
解（ （:43(））1验)选确算配定适钢基用筋本条直数件径据及根数 大值由轴选，表心配45受34f-t/4拉f y1查（构6，得%件实），一际=混侧4配5凝的×筋1土受.2面的拉7/积3设钢60计A筋=s=强 0ρ.81m度06in4%取mf t，=m01故2..2，2取%7配N和ρ/筋mm4imn如5=f2t0图 ；/f.y2（所%%示）。中的较 由As表min=3ρ-m2in查bh得=0，.2%纵×向20钢0×筋15的0=设60计m强m2度< Afys=/23=6400N2/mmmm22，。满足要求。
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8.2.1大偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
1. 截面设计
已知截面尺寸（ b h ），轴向拉力设计值（N）及截面弯矩设计 值（M），混凝土的强度等级和钢筋的种类（ fc、f y、f y ），求受拉钢 筋截面积 As 和受压钢筋截面积 As 。
第八章 受拉构件承载力计算
钢筋混凝土受拉构件，与受压构件相同，也可分为轴心 受拉构件和偏心受拉构件两类。当纵向拉力作用在构件截面 重心时，为轴心受拉构件；当纵向拉力作用点偏离截面重心， 或构件上既作用有轴向拉力又作用有弯矩时，为偏心受拉构 件。
第八章 受拉构件承载力计算
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8.2.1大偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
可以看出，大偏心受拉构件破坏特征与大偏心受压构件基本相 似。构件破坏时，钢筋 As 及 As 的应力都达到屈服强度，受压区混凝土 的计算应力图形仍可简化为矩形应力图形，受压区混凝土强度为 1 fc ，截面应力图形如图所示。
N f y As
式中 N ——轴向拉力设计值；
f y ——纵向受拉钢筋的抗拉强度设计值；
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As ——纵向钢筋的全部截面面积。
图 轴心受拉构件的正截面受拉承载力计算图
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8.1轴心受拉构件正截面受拉承载力计算
例8-1 已知某钢筋混凝土屋架下弦，截面尺寸 200mm×150 mm，其所受的轴向拉力设计值为285kN（轴向拉力准永久组 合值为220kN），混凝土强度等级C25，采用HRB400级钢筋。 求该轴心受拉构件的截面配筋。
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矩形截面大偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
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8.2.1大偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
根据平衡条件，可以得到矩形截面大偏心受拉构件正截面受
拉承载力计算的基本公式为
N f y As f y As 1 f cbx
（8-2）
Ne
1
f
c
bx
h0
x 2
f y As (h0
（8-5）
式中 e ——轴向拉力作用点至受压钢筋 As 合力点之间的距离,大偏 心受拉构件的截面设计与大偏心受压构件类似，所不同的只是轴向拉
力 N 的方向与偏心受压相反。在截面设计时，若 As 和 As 均未知，需 补充条件来求解。为使总钢筋用量（ As + As ）最小，1可0 取 b 为补
充条件，然后由式（8-2）和式（8-3）即可求解。
（2）计算纵向受拉钢筋
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As
N fy
285103 360
791.67 mm2
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8.2偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
偏心受拉构件按其纵向拉力 N 的作用位置不同，可分为大偏心受 拉与小偏心受拉两种情况。对于如图所示的矩形截面，截面上作用有 轴向拉力 N，其偏心距 e0，距轴向拉力 N 较近一侧的纵向钢筋截面面 积为 As ，较远一侧的为 As 。当轴向拉力 N 不作用在钢筋 As 合力点和 As 合力点之间时，属于大偏心受拉构件；当轴向力 N 作用在钢筋 As 合 力点和 As 合力点之间时，属于小偏心受拉构件。
当 x bh0 时，受拉钢筋不屈服，这种情况是由于受拉钢筋的配 筋率过大引起的，与受弯构件超筋梁类似，应避免采用。当 x 2as 时， 截面破坏时受压钢筋应力达不到屈服，此时可取 x 2as ，并对受压钢 筋 As 合力点取矩，可得矩形截面大偏心受拉构件正截面受拉承载力计
算公式为
Ne f y As (h0 as )
在钢筋混凝土结构中，桁架（如图a所示）或拱的拉杆、 承受内压力的圆管管壁和圆形贮液池的筒壁（如图b所示）， 通常按轴心受拉构件计算。
（a）桁架拉杆受力
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（b）圆形贮液池的筒壁
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矩形水池的池壁（如图c所示）、煤斗或料仓的壁板、埋 在地下受土压力和内水压力共同作用的环形截面管壁(如图d 所示)、工业厂房中双肢柱的肢杆等，属于偏心受拉构件。
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（a）大偏心受拉构件 （b）小偏心受拉构件
第八章 受拉构件承载力计算
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8.2.1大偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
当大偏心受拉时，距轴向拉力 N 较近一侧的混凝土受拉， 较远一侧的混凝土受压。随着荷载 N 的增加，当受拉侧混凝土 拉应变达到其极限拉应变时截面部分开裂，但截面上始终存在 受压区，截面不会裂通。当 N 增大至一定值时，离轴向拉力 N 较近一侧的受拉钢筋首先达到屈服，裂缝进一步向受压区开展 延伸，使受压区面积减小，混凝土的压应力和压应变增大，直 至受压侧边缘混凝土达到极限压应变，受压区混凝土被压碎而 破坏，同时，受压钢筋达到屈服。
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（ｃ）矩形水池壁受力 （d）环形截面管壁受力
第八章 受拉构件承载力计算
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钢筋混凝土轴心受拉构件开裂前，混凝土与钢筋共同承 担拉力；开裂以后，开裂截面处的混凝土退出工作，全部拉 力由钢筋承担；当钢筋应力达到屈服时，构件达到极限承载 力。如图所示的计算图，轴心受拉构件正截面受拉承载力计 算公式为
as )
（8-3）
式中
e
e0
h 2
as
（8-4）
上列公式的适用条件为: （1）为保证受拉钢筋 As 达到屈服强度 fy，应满足9 x b h0 ； （2）为保证受压钢筋 As 达到屈服强度 f y ，应满足 x 2as 。
第八章 受拉构件承载力计算
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8.2.1大偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
解（ （:43(））1验)选确算配定适钢基用筋本条直数件径据及根数 大值由轴选，表心配45受34f-t/4拉f y1查（构6，得%件实），一际=混侧4配5凝的×筋1土受.2面的拉7/积3设钢60计A筋=s=强 0ρ.81m度06in4%取mf t，=m01故2..2，2取%7配N和ρ/筋mm4imn如5=f2t0图 ；/f.y2（所%%示）。中的较 由As表min=3ρ-m2in查bh得=0，.2%纵×向20钢0×筋15的0=设60计m强m2度< Afys=/23=6400N2/mmmm22，。满足要求。
第八章 受拉构件承载力计算
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8.2.1大偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
1. 截面设计
已知截面尺寸（ b h ），轴向拉力设计值（N）及截面弯矩设计 值（M），混凝土的强度等级和钢筋的种类（ fc、f y、f y ），求受拉钢 筋截面积 As 和受压钢筋截面积 As 。
第八章 受拉构件承载力计算
钢筋混凝土受拉构件，与受压构件相同，也可分为轴心 受拉构件和偏心受拉构件两类。当纵向拉力作用在构件截面 重心时，为轴心受拉构件；当纵向拉力作用点偏离截面重心， 或构件上既作用有轴向拉力又作用有弯矩时，为偏心受拉构 件。
第八章 受拉构件承载力计算
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