钢筋混凝土受拉构件的基本受力性能.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Questions:,1.How to predict the tensile behavior of RC member?,2.What about the influence of the different material properties of steel and concrete on the behavior of RC member?,3.What about the influence of the amount ratio of steel to concrete on the behavior of RC member?,4.How to determine the infection of shrinkage and creep of concrete on the behavior of RC member?,5.How to determine the maximum load carrying capacity of RC members?,7.1,轴心受拉构件的受力性能,Behavior of Uniaxial Tensile Member,一,.Process of loading,N,N,c,A,A,s,几何条件,consistent condition,e,s,=,e,c,=,e,物理关系,stress-strain relationship,平衡条件,equilibrium condition,开裂前,N,N,cr,r,=,A,s,/,A,c,N,s,s,N,e,s,=,e,c,=,e,配筋率,reinforcement ratio,s,c,换算混凝土面积,Transformed Section,当,s,c,=,f,t,时,，如继续加载混凝土将会产生开裂，,N,cr,。由混凝土的受拉时应力,-,应变关系知，,s,c,=,f,t,时的弹性特征系数,n,=0.5,开裂荷载,Cracking Load,开裂瞬间,钢筋应力有一突增,如按平衡条件,自行验证,+,r,t,f,s,c,=,f,t,0,混凝土开裂后,After Cracking,如果配筋足够，荷载可以继续增加,但裂缝截面混凝土应力始终为零，,开裂以后的全部荷载增量均由钢筋承担,当钢筋应力达到,s,=,f,y,时,极限拉力,Ultimate Tensile Capacity,N,u,=,f,y,A,s,f,t,2,a,E,f,t,2,a,E,f,t,+,f,t,/,r,f,y,s,s,s,c,N,cr,N,u,N,小 结,Conclusions,由于混凝土材料的非线性和开裂，荷载与应力、荷载与变形不再为线性关系，,线弹性材力分析方法不再适用,；,混凝土开裂前瞬间，钢筋应力,=2040MPa,，,对,N,cr,影响很小,。,在混凝土开裂后瞬间，截面应力发生,重分布,；,开裂后，构件是带裂缝工作的。,裂缝对钢筋的影响？裂缝宽度的计算？裂缝对变形的影响（刚度）？,小 结,Conclusions,RC,构件中钢筋的应变小于同样面积的钢筋单独受拉情况,（开裂前,钢筋,与,混凝土,共同承受拉力，开裂后裂缝间混凝土仍承受一部分拉力）；,RC,轴心受拉构件的受力过程大体上可分为三个阶段：,开裂前的钢筋与混凝土的共同受力阶段，该阶段荷载,-,变形关系基本近似线性；,开裂后带裂缝工作阶段；,破坏阶段。,对于配筋合适的钢筋混凝土构件，一般其受力过程都可分为类似的,三个工作阶段,。,7.2,偏心受拉构件,大偏心受拉破坏：,轴向拉力,N,在,A,s,外侧，,A,s,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，,A,s,达到受拉屈服，受压侧混凝土受压破坏。,7.2,偏心受拉构件,小偏心受拉破坏：,轴向拉力,N,在,A,s,与,A,s,之间，全截面均受拉应力，但,A,s,一侧拉应力较大，,A,s,一侧拉应力较小。,随着拉力增加，,A,s,一侧首先开裂，但裂缝很快贯通整个截面，,A,s,和,A,s,纵筋均受拉，最后,A,s,和,A,s,均屈服而达到极限承载力,。,对称配筋时,，为达到截面内外力的平衡，远离轴向力,N,的一侧的钢筋,A,s,达不到屈服,A,s,和,A,s,应分别,r,min,bh,，,r,min,=0.45,f,t,/,f,y,。,适用条件：,x,x,b,x,2,a,对称配筋,？,N,u,-,M,u,相关关系,钢筋混凝土构件从轴心受压、受弯到轴心受拉的正截面承载力,N,u,-,M,u,相关关系，是一条完整的曲线。,CD,段为偏心受拉，其,N,u,-,M,u,相关关系基本接近直线。,对称配筋矩形截面的,N,u,-,M,u,相关关系,7.3,偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算,轴向拉力,N,的存在，斜裂缝将提前出现，在小偏心受拉情况下甚至形成贯通全截面的斜裂缝，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,。,规范,对矩形截面偏心受拉构件受剪承载力,为防止斜拉破坏，此时的 不得小于,0.36,f,t,bh,0,当右边计算值小于 时,，即斜裂缝贯通全截面，,剪力全部由箍筋承担，受剪承载力应取,