1、7.1 7.1 轴心受拉构件承载力轴心受拉构件承载力压压压拉拉一、工程实例二、受拉构件的配筋形式纵筋纵筋箍筋bh00.001 0.002 0.003 0.00420010050150N(kN)平均应变 混凝土:fc=30.8MPa;ft=1.97MPa;Ec=25.1103MPa.钢筋:fy=376MPa;fsu=681MPa;Es=205103MPa;As=284mm2.152NtNt915152三、试验研究钢筋屈服混凝土开裂 1.应力应变曲线关系 2.破坏形态NtNtNtcrNtcrNtNtNtNt3.试验结论三个工作阶段:开裂前,线弹性;开裂至钢筋屈服,裂缝不断三个工作阶段:开裂前,线弹
2、性;开裂至钢筋屈服,裂缝不断发展;钢筋屈服后,发展;钢筋屈服后,Nt基本不增加基本不增加首根裂缝出现后还会继续出现裂缝,但裂缝增至一定数量后便不在增加首根裂缝出现后还会继续出现裂缝,但裂缝增至一定数量后便不在增加极限承载力取决于钢筋的用量和强度极限承载力取决于钢筋的用量和强度四、轴心受拉构件的受力分析sss=Essys,hfytto t0ftt=Ect混凝土钢筋1.混凝土和钢筋的应力-应变关系2.混凝土开裂前拉力与变形的关系bhAsAAs/A3%时,A=bhllNtNtNttAs s轴心受拉混凝土的等效截面积轴心受拉混凝土的等效截面积3.混凝土开裂荷载Ntt=ftAs stto t0ftt=E
3、ct4.极限承载力sss=Essys,hfytto t0ftt=EctAss(As fy)Nt混凝土退出工作五、极限承载力公式的应用Ass(As fy)Nt设计原则是:NtNtu为了保证设计截面的极限承载力大于截面的开裂时的荷载,避免脆性破坏1.基于承载力的构件截面设计2.既有构件轴心抗拉承载力计算sss=Essys,hfytto t0ftt=EctAss(As fy)Nt验算Ntu Ntcr,若成立,可以;否则取Ntu=NtcrllNtNt习题如图所示混凝土轴心受拉构件,混凝土轴心抗拉强度混凝土弹性模量钢筋抗拉强度设计值钢筋弹性模量为纵向受力钢筋用量构件的截面形状为正方形,边长为152mm,
4、长为915mm.(1)当构件伸长0.06mm时,构件承受的拉力是多少?此时钢筋和混凝土的应力各为多少?(2)构件的开裂荷载(3)构件的极限承载力试求:7.2 7.2 偏心受拉构件正截面承载力偏心受拉构件正截面承载力一、工程实例一、大小偏心受拉构件1.小偏心受拉h0fyAsfyAseeNtu e0as和偏压不同和偏压不同开裂前:开裂前:N位于位于As和和As之间时,混凝土全截面受之间时,混凝土全截面受拉或(部分混凝土受拉,部分混凝土受压);拉或(部分混凝土受拉,部分混凝土受压);开裂后:开裂后:随着随着N的增大,混凝土全截面受拉的增大,混凝土全截面受拉开裂后,拉力由钢筋承担开裂后,拉力由钢筋承担
5、最终钢筋屈服,截面达最大承载力最终钢筋屈服,截面达最大承载力2.大偏心受拉N位于位于As和和As之外时,部分混凝土受拉,之外时,部分混凝土受拉,部分混凝土受压部分混凝土受压开裂后,截面的受力情况开裂后,截面的受力情况和大偏压类似和大偏压类似最终受拉钢筋屈服,压区混凝土压碎,最终受拉钢筋屈服,压区混凝土压碎,截面达最大承载力截面达最大承载力eeNtu e0h0fyAsfyAsas1fcx混凝土不参加工作混凝土不参加工作h0fyAsfyAseeNtu e0as可直接应用公式进行设计可直接应用公式进行设计,计算截计算截面承载力面承载力1.小偏心受拉构件的承载力二、大小偏心受拉构件的承载力习题一钢筋混凝土偏心受拉构件,截面为矩形需承受轴向拉力设计值N=450kN,弯矩设计值混凝土强度等级C25,钢筋用HRB335级。试求:纵向受力钢筋截面面积设计或复核承载力计算方法方法设计或复核承载力计算方法方法和大偏压类似,只是和大偏压类似,只是N的方向不的方向不同同eeNtu e0h0fyAsfyAsas1fcx2.大偏心受拉构件的承载力习题池壁跨中水平向每米宽度上最大弯矩设计值试求:纵向受力钢筋截面面积某矩形水池,壁厚400mm,相应承受轴向拉力设计值N=400kN,混凝土强度,钢筋强度B16250hb=1m