受拉構(gòu)件的截面承載力
第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力
第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力
主要內(nèi)容:
軸心受拉構(gòu)件承載力計算
重點(diǎn):
軸心受拉構(gòu)件承載力計算
第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力
工程實(shí)例
壓 壓 拉 壓
拉
§6.1 軸心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算
第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力
§6.1軸心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算
配筋形式
縱筋
h 箍筋
b
縱筋
§6.1 軸心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算
第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力
實(shí)驗研究
N (kN) 200
150
混凝土:fc=30.8MPa; ft=1.97MPa; Ec=25.1?103MPa. 鋼筋: fy=376MPa; fsu=681MPa; Es=205?103MPa; As=284mm2.
鋼筋屈服 混凝土開裂
100 N 915 152
50 N
152 平均應(yīng)變 0 0.001 0.002 0.003 0.004
§6.1 軸心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算
第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力
實(shí)驗研究
Nt
Nt
Ntcr
Ntcr
Nt?
Nt?
§6.1 軸心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算
第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力
實(shí)驗研究 結(jié)論
Nt Nt
?三個工作階段:開裂前,線彈性;
開裂至鋼筋屈服,裂縫不斷發(fā)展; 鋼筋屈服后,Nt基本不增加
?首根裂縫出現(xiàn)后還會繼續(xù)出現(xiàn)裂縫,但裂縫增至一定數(shù)量后便不在增加
?極限承載力取決于鋼筋的用量和強(qiáng)度
§6.1 軸心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算
第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力
承載力計算
軸心受拉破壞時混凝土裂縫貫通,縱向拉鋼筋達(dá) 到其受拉屈服強(qiáng)度,正截面承載力公式如下:
N ? Nu ? f y As
N ——軸心受拉承載力設(shè)計值。
f y——縱向鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值;
§6.1 軸心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算
第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力
§2.1偏心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算
1 偏心受拉構(gòu)件正截面的破壞形態(tài) (1)小偏拉
鋼筋布置方式, As 、 As? 當(dāng) N 作用于 As 合力點(diǎn)及 As? 合力點(diǎn)以內(nèi)時 h ( e0 ? ? as ) 2 隨 N 的增大,混凝土開裂,且整個截面裂 通,拉力全部由鋼筋承受。 非對稱配筋時, 兩側(cè)鋼筋應(yīng)力都達(dá)到屈服強(qiáng)度。 對稱配筋時,只有一側(cè)鋼筋 As 屈服,另一 側(cè)鋼筋 As? 不屈服。
小偏心受拉破壞
§6.2 偏心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算
第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力
(2)大偏拉
當(dāng)軸向拉力 N 作用于 As 合力點(diǎn)及 As? 合力點(diǎn) h 以外時( e0 ? ? as ) 2 混凝土開裂后,截面不會裂通,離縱向力較 遠(yuǎn)一側(cè)保留有受壓區(qū), 否則對拉力 N 作用點(diǎn)取矩 將不滿足平衡條件。 破壞特征與 As 的數(shù)量多少有關(guān)。 當(dāng) As 適當(dāng)時, As 先屈服,然后 As? 屈服,混凝 土受壓邊緣達(dá)到 ? cu 而破壞, 與大偏心受壓破壞特 征類似。設(shè)計時以這種破壞為依據(jù)。 當(dāng) As 過多時, As 不屈服,受壓區(qū)混凝土先被 壓壞,這時, As? 能夠達(dá)到屈服強(qiáng)度,這種破壞形 式
是沒有預(yù)兆和脆性的,設(shè)計時應(yīng)予以避免。
大偏心受拉破壞
§6.2 偏心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算
第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力 2 矩形截面小偏拉
(1)應(yīng)力圖形 h e ? ? as ? e0 2 h ? ? e0 e? ? ? as 2 (2)計算公式
?? Nu e ? f y As? ?h ? as ? as
?? Nu e? ? f y As ?h ? as ? as
小偏心受拉構(gòu)件截面應(yīng)力計算圖形
§6.2 偏心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算
第5章 受拉構(gòu)件的截面承載力
3
矩形截面大偏拉計算公式
?h ? e ? e0 ? ? ? as ? ?2 ? ?h ? e? ? e0 ? ? ? a? ? ?2 ?
(1)應(yīng)力圖形
(2)計算公式
N ? Nu ? f y As ? f y?As? ? ?1 fcbx
x ?? Ne ? N u e ? ?1 f cbx (h0 ? ) ? f y?As? ?h0 ? as 2
N ? Nu ? f y As ? f y?As? ? ?1 fcbh0?
2 ?? Ne ? Nu e ? ?1 fc?sbh0 ? f y?As??h0 ? as
(3)適用條件
x ? ?b h0
? x ? 2as
大偏心受拉構(gòu)件截面應(yīng)力計算圖形 §6.2 偏心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算
第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力 4 截面設(shè)計
(1)對稱配筋
Ne? As? ? As ? ? ? as ? f y ?h0
(2)非對稱配筋 1)當(dāng) e0 ? 2 ? as 時,按小偏拉
h
As? ?
Ne ?? f y ?h0 ? as
Ne? As ? ? ? as ? f y ?h0
均應(yīng)滿足最小配筋率的要求 2)當(dāng) e0 ?
h ? as 時,按大偏拉計算 2
§6.2 偏心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算
第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力
大偏心受拉構(gòu)件截面設(shè)計有以下兩種情況:
第一種情況:求 As 和
As?:共有 三個未知數(shù),以( As
+
As?)
總量最小為補(bǔ)充條件,直接取
2 Ne ? ?1 f c?sb bh0 As? ? ?) f y?(h0 ? as
? ? ?b
其中
?sb ? ?b (1 ? 0.5?b )
? 與 ? minbh 數(shù)值相差較多,且 As? ? ?minbh 則取 As? ? ?minbh 如果 As
As ?
?1 fcbh0? b ? f y?As? ? N
fy
? ?minbh
§6.2 偏心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算
第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力
? 求 第二種情況:已知 As
As
?) Ne ? f y?As? (h0 ? as
(1)令 N ? Nu ,M ? Nu e0,
?s ?
?1 fcbh02
x ? ?b h0
? x ? 2as
(2)計算 ? ? 1 ? 1 ? 2?s ,同時驗算計算公式的適用條件
(3)如果滿足適用條件則
As ?
?1 fcbh0? ? f y?As? ? N
fy
? ? minbh
(4)若
? x ? 2as
取
Ne? As ? ?) f y (h0 ? as
§6.2 偏心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算
第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力
§6.3偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力計算
計算公式
軸向拉力設(shè)計值 H2 H1
反彎點(diǎn)
Asv 1.75 Vu ? f t bh0 ? f yv h0 ? 0.2 N ? ? 1.0 s
? 柱的凈高 ? ? ?框架柱:? ? H / 2h (假定反彎點(diǎn)在柱中點(diǎn) ) n 0 ? ? 當(dāng)? ? 1時,取? ? 1;當(dāng)? ? 3時,取? ? 3 ? ? ?均布荷
載: ? ? 1.5 ? ?其它構(gòu)件: ? ?? ? 1.5時,取? ? 1.5 ? 集中荷載為主時 , ? ? a / h ? 0? ? ? ?? ? 3.0時,取? ? 3.0 ? ?
§6.3 偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力計算
第5章 受壓構(gòu)件的截面承載力
計算公式
Asv 1.75 Vu ? f t bh0 ? f yv h0 ? 0.2 N ? ? 1.0 s
Vu max ? 0.25?c f cbh0
Asv h0 s
Vu min ? f yv
或
0.36 ft bh0
§6.3 偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力計算