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1、水工钢筋混凝土结构,第七章 受拉构件的承载能力,第1节 钢筋混凝土轴心受拉构件,一、概述 1.定义和分类 根据轴向拉力作用位置的不同，受拉构件可分为：轴心受拉构件：轴向力N 通过截面形心的受拉构件；偏心受力构件：轴向力N 偏离截面形心或构件同时承受轴向 拉力N和弯矩M的构件。2.受拉构件的配筋形式:由纵筋与箍筋组成。3.轴心受拉构件：屋架的下弦杆、单纯受水压力的管道壁。偏心受拉构件：,二、轴心受拉构件的承载力 1.试验研究 轴拉构件从开始加载到构件破坏的全过程，可分成三个受力阶段：（1）加载至开裂前：钢筋与混凝土在弹性范围内工作，构件的拉力与其平均应变基本上呈直线关系。（2）开裂至钢筋屈服：构
2、件上产生裂缝其开展方向与荷载相垂直；随荷载增大，裂缝不断发展；N 关系仍呈直线关系，但其斜率降低。（3）钢筋屈服至构件破坏：荷载增大构件裂缝迅速加宽和变形大幅度增加；N 关系为水平直线。,2.构件拉力与变形的关系：分析中，混凝土和钢筋的应力-应变关系取图示的线性关系。根据变形协调原则，有：构件开裂前，其拉力与变形的关系：开裂瞬间，其拉力与变形的关系：开裂后，其拉力与变形的关系：钢筋屈服后，其拉力与变形的关系,3.轴心受拉构件承载力 轴心受拉构件承载力计算是以第 阶段的应力分布作为依据的，此时截面上全部拉力由钢筋承担，且钢筋应力能达到其强度设计值fy，因此考虑结构系数d后有：构件承载力仅与钢筋截
3、面积和其强度设计值有关，与构件尺寸、混凝土强度等级无关。因此，可尽量减小构件截面尺寸并采用较低的混凝土强度等级。4.轴心受拉构件的构造规定(1)轴心受拉构件宜采用级钢筋，配筋率宜取为25；(2)受力钢筋的接头必须采用焊接接头，构件端部受力钢筋应 可靠地锚固在支座内。(3)钢筋接头位置应错开，在接头处左右35d（或500mm）的 区段内焊接受拉钢筋截面积受拉钢筋总截面积的50。,一、小偏心受拉构件的承载力,偏心受拉构件分类：全截面受拉为小偏心受拉 部分截面受拉为大偏心受拉 1.破坏特征 随着N 增大，混凝土开裂且截面裂通，拉力由钢筋承受。截面破坏时，两侧钢筋都能屈服。2.基本公式 其中,第2节
4、钢筋混凝土偏心受拉构件,将拉力偏心距e及e的表达式代入，用M代替Ne0，则可得：右边第一项：代表 N 作用下所需的配筋量；右边第二项：反映弯矩 M 对配筋量的调整。M 的存在增加了As的用量，降低了As的用量。因此，在设计中如遇到不同的荷载组合(M、N)时，应按Nmax与Mmax的荷载组合计算As，而按Nmax与Mmin的荷载组合计算As。当M=0时，即为轴心受拉构件，如果对称钢筋，即asas，则所需的纵向钢筋截面面积为：,一、小偏心受拉构件的承载力,1.破坏特征 当拉力N在As外侧，As受拉，A s受压，混凝土开裂后不会形成贯通裂缝。截面破坏时，As先达到屈服强度，受压侧边缘混凝土e ecu
5、，混凝土被压碎，受压钢筋s s f y。与大偏心受压柱及双筋受弯梁的受力特点类似。破坏时的截面应力分布图为：,二、大偏心受拉构件的承载力,2.基本公式 3.适用条件 x xh0时，保证近端钢筋受拉屈服；x2as时，保证远端钢筋受压屈服。4.不满足适用条件的处理 当x xh0时，适当增加As的用量；当x2as时，可近似取x=2as，取A s=rminbh0，再对受压钢筋合力作用点取矩。得到：,二、大偏心受拉构件的承载力,不成立,As已知,As和As均不知,补充条件,成立,补充条件,不成立,不成立,成立,不成立,结束,适当增加受压钢筋用量,补充条件,小偏拉构件,大偏拉构件,成立,三、受拉构件的截面设计,开始,不成立,不成立,结束,重新设计,成立,N在As与As间：取N在As与As外：取,四、受拉构件的截面校核,不成立,成立,开始,大偏拉构件,小偏拉构件,试验结果表明，轴向拉力N 的存在，斜裂缝将提前出现，并使构件的受压区高度减小，甚至形成贯通全截面的斜裂缝，从而使斜截面受剪承载力降低。受剪承载力的降低与轴向拉力N近乎成正比。,第3节 偏心受拉构件斜截面承载力,
