第7章偏心受拉构件的承载力计算第7章偏心受拉构件的承载力计算第一节：概述第二节：偏心受拉构件正截面承载力的计算第三节：偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算第四节：公路桥涵钢筋混凝土构件的偏心受拉构件计算§7．1概述偏心受拉构件截面上作用有偏心距为e0的轴向拉力。偏心受拉构件大偏心受拉小偏心受拉轴向拉力N作用在纵向钢筋As合力点及A´s合力点范围以外轴向拉力N作用在纵向钢筋As合力点及A´s合力点之间工业厂房的双肢柱的拉肢、水池的池壁、工业筒仓的仓壁等属偏心受力构件除拉力N外，还有弯矩M，同时还存在剪力V§7．2偏心受拉构件正截面承载力的计算大偏心受拉构件1．受力分析截面混凝土在靠近轴向力一侧受拉，远离轴向力一侧受压。随着N值的增大，混凝土开裂后，截面裂缝不会贯通，始终存在受压区，否则内外力不能保持平衡。若拉侧的钢筋配置适当，随N值增大至拉侧钢筋屈服时，裂缝的延伸使受压区面积减小，压应力增大，直至压侧边缘混凝土应变达到极限压应变，混凝土被压碎而破坏。若拉侧的钢筋配置过多，而压侧的钢筋又太少，也有可能压侧的混凝土先被压碎，而此时拉侧的钢筋并未屈服，是一种脆性破坏。2．计算公式''1sycsyuAfbxfAfNN−−=≤α()'0''012ssycahAfxhbxfNe−+⎟⎠⎞⎜⎝⎛−≤αsahee+−=20若'2sax<取'2sax=适用条件：混凝土受压区高度应符合0hxbξ≤如计算中考虑普通受压钢筋，尚应符合'2sax≥3．计算方法(1)截面设计1)已知截面尺寸、材料强度等级、N、M和As，求As两个方程，两个未知数As和x由()'0''012ssycahAfxhbxfNe−+⎟⎠⎞⎜⎝⎛−≤α得x，有三种情况①若'02sbaxh≥≥ξ将x代入''1sycsyuAfbxfAfNN−−=≤αysycsfNAfbxfA++=''1α②若'2sax<或为负值，表明A´s处于混凝土压区合力点的内侧，压区混凝土很小，可忽略不计近似取'2sax=力点与受压钢筋合力点重合。A´s达不到屈服，对A´s合力点取矩()'0'sysahfNeA−='2'0saehe−+=③若0hxbξ>表明A´s过少，不满足适用条件，按第二种情况重新设计。近似认为受压混凝土合2)已知截面尺寸、材料强度等级、N、M，求As和A´s两个方程，三个未知数As、A´s和x需要补充一个方程。令钢筋总用量(As+A´s)最少。取0hxbξ=()ssycahAfxhbxfNe′−′′+⎟⎠⎞⎜⎝⎛−≤0012α)()5.01('0'201'sybbcsahfbhfNeA−−−=ξξα若或为负值，bhAsmin'ρ<′若bhAsmin'ρ>′取bhAsmin'ρ=′()ssycahAfxhbxfNe′−′′+⎟⎠⎞⎜⎝⎛−≤0012α得x若'2sax≥ysycsfNAfbxfA+′′+=1α若'2sax<()'0'sysahfNeA−=ysybcsfNAfbhfA++=''01ξα3)已知截面尺寸、材料强度等级、N、M，采用对称配筋，求As和A´ssysyAfAf′′=''1sycsyuAfbxfAfNN−−=≤αbfNxc1α−=为负值或计算得出'2sax<取'2sax=对A´s合力点取矩()'0'sysahfNeA−=ssAA′=显然不合理(2)截面复核截面复核有两种类型一是已知截面尺寸、材料强度等级、配筋及e0，求N、M二是已知截面尺寸、材料强度等级和配筋，求是否能承担一组N和M均只有两个未知量，可直接求解。小偏心受拉构件1．受力分析在混凝土开裂前，截面内钢筋和混凝土共同工作，此时，截面内混凝土应力分布可以按照材料力学的方法进行分析。e0较小时，截面混凝土全部受拉；随着荷载的增大，截面拉应力较大一侧混凝土首先开裂，开裂后裂缝迅速贯穿全截面。混凝土退出工作，拉力完全由As和A´s承担。e0较大时，截面混凝土存在受拉区和受压区。靠近轴向拉力一侧的混凝土先开裂。该部分混凝土退出工作，随着荷载的继续增大，A´s一侧的混凝土的受压区逐渐变小、消失并转换为受拉区，裂缝贯穿全截面。当钢筋或A´s的应力达到屈服强度时，混凝土已退出工作，完全由钢筋As和A´s承担。2．计算公式分别对As、A´s的合力点取矩()'0'ssyahAfNe−≤()ssyahAfNe−≤'0'saehe−−=02'0'2saehe−+=当小偏心受拉构件所采用的钢筋抗拉强度设计值大于300N/mm2时，计算中仍按300N/mm2取值。3．计算方法(1)截面设计已知截面尺寸、材料强度等级、N、M，求As、A´s()'0'ssyahAfNe−≤得As()ssyahAfNe−≤'0'若对称配筋，A´s达不到屈服()ssyahAfNe−≤'0'()syssahfNeAA−=='0''(2)截面复核已知截面尺寸、材料强度等级、截面配筋，求...
