混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課件第6章--受拉構(gòu)件正截面的性能與設(shè)計(jì)

1、p本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容軸心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算軸心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算 大偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算大偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算 小偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算小偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算 p 典型的軸心受拉構(gòu)件典型的軸心受拉構(gòu)件p 軸心受拉構(gòu)件的受力特點(diǎn)軸心受拉構(gòu)件的受力特點(diǎn)p 承載力計(jì)算公式承載力計(jì)算公式n 混凝土受拉構(gòu)件的分類混凝土受拉構(gòu)件的分類p軸心受拉軸心受拉p偏心受拉偏心受拉n 混凝土軸心受拉構(gòu)件實(shí)例混凝土軸心受拉構(gòu)件實(shí)例p鋼筋混凝土圓形倉(cāng)儲(chǔ)結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土圓形倉(cāng)儲(chǔ)結(jié)構(gòu)p鋼筋混凝土屋架鋼筋混凝土屋架n 軸心受拉構(gòu)件的受力特點(diǎn)軸心受拉構(gòu)件的受力特點(diǎn)00.10.20.3 0.40.50.60.720406

2、080100120/mm伸長(zhǎng)量伸長(zhǎng)量拉力拉力(kN)NNNN第一階段第一階段 抗裂驗(yàn)算的依據(jù)抗裂驗(yàn)算的依據(jù) 第二階段第二階段 裂縫寬裂縫寬度驗(yàn)算的依據(jù)度驗(yàn)算的依據(jù) 第三階段第三階段 承載力承載力計(jì)算的依據(jù)計(jì)算的依據(jù) n 承載力計(jì)算公式及應(yīng)用承載力計(jì)算公式及應(yīng)用p軸心受拉構(gòu)件破壞時(shí)，全部拉力軸心受拉構(gòu)件破壞時(shí)，全部拉力由鋼筋來(lái)承受；由鋼筋來(lái)承受；p正截面受拉承載力設(shè)計(jì)表達(dá)式為：正截面受拉承載力設(shè)計(jì)表達(dá)式為：uysNNf ANfyAsAsn N 軸心拉力設(shè)計(jì)值；軸心拉力設(shè)計(jì)值；n Nu 軸心受拉承載力設(shè)計(jì)值；軸心受拉承載力設(shè)計(jì)值；n fy 鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；n As 受拉鋼筋

3、的全部截面面積。受拉鋼筋的全部截面面積。p計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖p 大小偏拉構(gòu)件的判別大小偏拉構(gòu)件的判別p 矩形截面大偏拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算矩形截面大偏拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算p 矩形截面小偏拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算矩形截面小偏拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算n 小偏心受拉破壞小偏心受拉破壞p當(dāng)縱向拉力當(dāng)縱向拉力N 作用于拉壓縱筋合力點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，作用于拉壓縱筋合力點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，發(fā)生小偏心受拉破壞。發(fā)生小偏心受拉破壞。p初始偏心矩的范圍初始偏心矩的范圍p破壞特點(diǎn)破壞特點(diǎn)6.2.1 偏心受拉構(gòu)件正截面的破壞形態(tài)n當(dāng)采用非對(duì)稱配筋時(shí)，只有當(dāng)縱向拉力作用于鋼筋當(dāng)采用非對(duì)稱配筋時(shí)，只有當(dāng)縱向拉力作用于鋼筋截面面積的截面面積的“

4、塑性中心塑性中心”時(shí)，兩側(cè)縱向鋼筋才會(huì)同時(shí)，兩側(cè)縱向鋼筋才會(huì)同時(shí)達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)達(dá)到屈服強(qiáng)度n否則，縱向拉力近側(cè)鋼筋否則，縱向拉力近側(cè)鋼筋A(yù)S可以達(dá)到屈服強(qiáng)度，而可以達(dá)到屈服強(qiáng)度，而遠(yuǎn)側(cè)鋼筋遠(yuǎn)側(cè)鋼筋A(yù)S不屈服。不屈服。n如果采用對(duì)稱配筋方式，則構(gòu)件破壞時(shí)，只有縱向如果采用對(duì)稱配筋方式，則構(gòu)件破壞時(shí)，只有縱向拉力近側(cè)鋼筋拉力近側(cè)鋼筋A(yù)S達(dá)到屈服強(qiáng)度，另一側(cè)鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，另一側(cè)鋼筋A(yù)S達(dá)達(dá)不到屈服強(qiáng)度。不到屈服強(qiáng)度。sANue0TT sA 0s2hean 大偏心受拉破壞大偏心受拉破壞p當(dāng)縱向拉力當(dāng)縱向拉力N 作用于拉壓縱筋合力點(diǎn)以外時(shí)，作用于拉壓縱筋合力點(diǎn)以外時(shí)，發(fā)生大偏心受拉破壞。發(fā)生大偏心受

5、拉破壞。p初始偏心矩的范圍初始偏心矩的范圍p破壞特點(diǎn)破壞特點(diǎn)6.2.1 偏心受拉構(gòu)件正截面的破壞形態(tài)n破壞特征與破壞特征與 受拉鋼筋受拉鋼筋A(yù)S的數(shù)量多少有關(guān)的數(shù)量多少有關(guān);n當(dāng)當(dāng)AS數(shù)量適當(dāng)時(shí)，受拉鋼筋首先屈服，然后數(shù)量適當(dāng)時(shí)，受拉鋼筋首先屈服，然后受壓鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，受壓邊緣砼達(dá)到極受壓鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，受壓邊緣砼達(dá)到極限壓應(yīng)變，與大偏心受壓破壞特征類似。設(shè)限壓應(yīng)變，與大偏心受壓破壞特征類似。設(shè)計(jì)時(shí)以這種破壞形式為依據(jù)計(jì)時(shí)以這種破壞形式為依據(jù);n當(dāng)當(dāng)AS數(shù)量過多時(shí)，首先受壓區(qū)混凝土被壓壞數(shù)量過多時(shí)，首先受壓區(qū)混凝土被壓壞，受壓鋼筋應(yīng)力能夠達(dá)到屈服強(qiáng)度，但受拉，受壓鋼筋應(yīng)力能夠達(dá)到屈服強(qiáng)度

6、，但受拉鋼筋不屈服，這種破壞形式具有脆性性質(zhì)，鋼筋不屈服，這種破壞形式具有脆性性質(zhì)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以避免。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以避免。0s2heasANue0TT sA n 小偏心受拉構(gòu)件的計(jì)算簡(jiǎn)圖小偏心受拉構(gòu)件的計(jì)算簡(jiǎn)圖p基本設(shè)計(jì)假定基本設(shè)計(jì)假定6.2.2 矩形截面小偏拉正截面承載力計(jì)算n為使鋼筋能夠達(dá)到屈服，應(yīng)使縱向拉力為使鋼筋能夠達(dá)到屈服，應(yīng)使縱向拉力 N 與與鋼筋截面面積的鋼筋截面面積的“塑性中心塑性中心”重合。重合。n于是，小偏心受拉構(gòu)件截面應(yīng)力計(jì)算圖形中于是，小偏心受拉構(gòu)件截面應(yīng)力計(jì)算圖形中兩側(cè)鋼筋的應(yīng)力均取為兩側(cè)鋼筋的應(yīng)力均取為 fy 。uys0suys0ss0s00 0 2 2ssAAeeM

7、Nf AhaMNf Ahheaeeaaehn 基本計(jì)算公式基本計(jì)算公式sANue0ysf Aysf A sA bhsae esa n 大偏心受拉構(gòu)件的計(jì)算簡(jiǎn)圖大偏心受拉構(gòu)件的計(jì)算簡(jiǎn)圖6.2.3 矩形截面大偏拉正截面承載力計(jì)算n 基本計(jì)算公式基本計(jì)算公式usuysys1c02u1cs0ys01c0ys01yuysssc 0 0 ()2 sAfNNf Af Af bhNeN eNNxMNeN ef bx hf AhfbhfAfbxhaaf ANA ，n 公式適用條件公式適用條件sb02axh n x 2as 的處理方法的處理方法uys0s()N ef A hasANue0ysf Aysf A sA

8、 bhsae ex 1fcsa 6.2.4 截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)對(duì)稱配筋對(duì)稱配筋非對(duì)稱配筋非對(duì)稱配筋ssy0sNeAAfha 0s,2hea小偏拉0s,2hea大偏拉sy0ssy0sN eAfhaN eAfha sssAA與均未知ssAA已知 求b 2sxasy0s()NeAf hays0ss21c0()Nef A haf bh ss02112bah 1c0yssyf bhf ANAf ssbA A ( +) =m i n=21bbc0sy0s(10.5)()Nef bhAf ha minmin=ssAbhAbh min1c0byssya f bh x + f A + NA =bhf 6.2.5 截面承載力復(fù)核計(jì)0s,2hea小偏拉0s,2hea大偏拉兩式各求出一個(gè)兩式各求出一個(gè)Nu u，取小值。，取小值。uys0suys0sNf AhaNf Aheae1cu1c0yyssy0ssu()2 ， xN eff bx hf ANbfaxhf AA 2200102()=1+)(1) （ysyscf A ef A eeehhf bh 02/sbah uys0s()N ef A ha=bb ，取002/,=2/取ssa