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第7章
钢筋混凝土受拉构件承载力计算
大小偏心受拉构件的界限
大偏心受拉构件正截面的承载力计算
小偏心受拉构件正截面的承载力计算
偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算
第7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7章
钢筋混凝土受拉构件承载力计算
图6-1 工程实例
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钢筋混凝土受拉构件承载力计算
偏心受拉构件截面上作用有偏心距为e0的轴向拉力
大偏心受拉
轴向拉力N作用在纵向钢筋As
合力点及A´s合力点范围以外
小偏心受拉
轴向拉力N作用在纵向钢筋As
合力点及A´s合力点之间
偏心受拉构件
第7章
图6-2
钢筋混凝土受拉构件承载力计算
大小偏心受拉构件的界限
(1)当偏心距e0≤h/2-a时,属于小偏心受拉构件;
(2)当偏心距e0>h/2-a时,属于大偏心受拉构件。
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钢筋混凝土受拉构件承载力计算
6.1 大小偏心受拉构件的界限
1. 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。
2. 承载力计算公式:
N 
1
d
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,
Nu 
1
d
f y As
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6.2 大偏心受拉构件正截面的承载力计算
1. 破坏形态
Nu
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。
e0
e'
e
x
fc
f'yA's
a'
fyAs
h0-a'
a
图6-3 大偏心受拉构件
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钢筋混凝土受拉构件承载力计算
N
2. 基本公式
1
Nu 
d
N e
1
d
e  e0 
Ne 
1
d
1
d
Nu e 
1
x
[ f c bx(h0  )  f y As (h0  a )]
d
2
h
a
2
N u e 
若x<2a‘,
e  e0 
( f y As  f y As  f c bx)
h
 a
2
3. 适用条件: x ≤xb x≥2a'
1
d
f y As (h0  a )
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截面设计时,取x=xb或者x=xb,由基本公式可得到
As 
 d Ne  f c bxb ( h0  xb / 2)
f y ( h0  a)
f y
f c bxb  N
As 

As
fy
fy
对称配筋时,As=A’s和fy=f’y,由基本公式显然x<0,则
不满足第二个适应条件,则取x=2a’,由
Ne 
As 
1
d
N u e 
 d Ne 
f y (h0  a )
1
d
f y As (h0  a )
h
e   e0   a 
2
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6.3 小偏心受拉构件正截面的承载力计算
e'
1. 破坏形态
e0
Nu
e
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。
x
fc
fyA's
a'
fyAs
h0-a'
a
图6-5 小偏心受拉构件计算简图
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钢筋混凝土受拉构件承载力计算
2. 基本公式
Ne 
Ne  
As 
1
Nue 
d
1
d
1
d
N u e 
 d Ne
1
d
f y (h0  a)
f y As ( h0  a )
e   e0 
h
 a
2
f y As ( h0  a )
e
As 
 d Ne
f y (h0  a )
h
 e0  a
2
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以 M  Ne0 代入上式得:
N h  2a
M
As 

2 f y h0  a f y h0  a
N h  2a
M

As 

2 f y h0  a f y h0  a
在设计时,如果有若干组不同的内力组合(M、N)时,应
按Nmax、Mmax的内力组合计算As,而按Nmax、Mmin的内力
组合计算A's。
对称配筋时
As  As 
 d Ne
f y (h0  a)
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6.4 偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算
对于偏心受拉构件由于轴向拉力的存在,使混凝土的剪压
区高度比受纯弯时小,从而构件的抗剪能力明显降低。规范
规定,偏心受拉构件的斜截面受剪承载力按下式计算:
1  0.2
Asv

V≤ 
fcbh0 + 1.25 f yv
h0 + f y Asb sin    0.2 N
 d  λ + 1.5
s

式中:λ——计算剪跨比,
当承受均布荷载时,取λ=1.4;
当承受集中荷载时,取λ= a/h0 且当λ<1.4时,取λ=1.4,
当λ>3时,取λ=3
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为了防止抗剪箍筋过少过稀,而保证箍筋承担一定数量的
受剪承载力,还要求
f yv
Asv
ho  0.03 f c bho
s
偏心受拉构件的截面尺寸要满足
V
1
d
0.25 f c bho 
偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算的步骤和
受弯构件斜截面受剪承载力的计算步骤类似。