受拉构件的截面承载力ppt.ppt
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1第第6章受拉构件的截面承载力章受拉构件的截面承载力6.1轴心受拉构件正截面承载力轴心受拉构件正截面承载力6.2偏心受拉构件正截面承载力偏心受拉构件正截面承载力6.3偏心受拉构件斜截面承载力偏心受拉构件斜截面承载力2学习要求学习要求1掌握轴心受拉构件的受力全过程、破坏掌握轴心受拉构件的受力全过程、破坏形态、正截面受拉承载力的计算方法与配形态、正截面受拉承载力的计算方法与配筋的主要构造要求。
筋的主要构造要求。
2掌握偏心受拉构件的受力全过程、两种掌握偏心受拉构件的受力全过程、两种破坏形态的特征以及对称配筋矩形截面偏破坏形态的特征以及对称配筋矩形截面偏心受拉构件正截面受拉承载力的计算方法心受拉构件正截面受拉承载力的计算方法与配筋的主要构造要求。
与配筋的主要构造要求。
3熟悉偏心受拉构件斜截面受剪承载力的熟悉偏心受拉构件斜截面受剪承载力的计算。
计算。
3钢筋混凝土桁架或拱拉杆、受内压力钢筋混凝土桁架或拱拉杆、受内压力作用的环形截面管壁及圆形贮液池的作用的环形截面管壁及圆形贮液池的筒壁等,通常按筒壁等,通常按轴心受拉构件轴心受拉构件计算。
计算。
压压压拉拉4矩形水池的池壁、矩形剖面料仓或煤矩形水池的池壁、矩形剖面料仓或煤斗的壁板、受地震作用的框架边柱,斗的壁板、受地震作用的框架边柱,以及双肢柱的受拉肢,属于以及双肢柱的受拉肢,属于偏心受拉偏心受拉构件构件。
5纵筋纵筋箍筋bh66.1轴心受拉构件轴心受拉构件1、试验研究、试验研究00.0010.0020.0030.00420010050150N(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=284mm2.152NN915152钢筋屈服钢筋屈服混凝土开裂混凝土开裂7第第I阶段阶段从加载到混凝土开裂前,属于第阶段。
从加载到混凝土开裂前,属于第阶段。
此时,钢筋和混凝土共同承受拉力。
应力和应此时,钢筋和混凝土共同承受拉力。
应力和应变大致成正比。
拉力荷载变大致成正比。
拉力荷载N值和截面平均拉值和截面平均拉应变应变t值之间基本上呈线性关系,见图中的值之间基本上呈线性关系,见图中的OA段。
段。
8第第II阶段阶段混凝土开裂后至钢筋屈服前,属于第阶段。
混凝土开裂后至钢筋屈服前,属于第阶段。
首先在截面最薄弱处产生第一条裂缝,随着荷载的增加,先后在首先在截面最薄弱处产生第一条裂缝,随着荷载的增加,先后在一些截面上出现裂缝,逐渐形成图一些截面上出现裂缝,逐渐形成图bb()中所示的裂缝分布形()中所示的裂缝分布形式。
此时,在裂缝处的混凝土不再承受拉力,所有拉力均由钢筋式。
此时,在裂缝处的混凝土不再承受拉力,所有拉力均由钢筋来承担。
在相同的拉力增加作用下,平均拉应变增量加大,反映来承担。
在相同的拉力增加作用下,平均拉应变增量加大,反映在图在图aa中的中的ABAB段斜率比第阶段的段斜率比第阶段的OAOA段的斜率要小。
段的斜率要小。
9第第III阶段阶段当拉力值接近屈服荷载当拉力值接近屈服荷载NyNy时,受拉钢筋开始屈服。
对于真正时,受拉钢筋开始屈服。
对于真正的轴心受拉构件,所有钢筋应当同时屈服。
实际上,由于受到钢的轴心受拉构件,所有钢筋应当同时屈服。
实际上,由于受到钢筋材料的不均匀性、钢筋位置的误差等各种因素的影响,各钢筋筋材料的不均匀性、钢筋位置的误差等各种因素的影响,各钢筋的屈服有一个先后出现的过程。
在此过程中,荷载稍有增加,裂的屈服有一个先后出现的过程。
在此过程中,荷载稍有增加,裂缝迅速扩展。
当钢筋全部达到屈服时,裂缝开展很大,可认为构缝迅速扩展。
当钢筋全部达到屈服时,裂缝开展很大,可认为构件达到了破坏状态。
见图件达到了破坏状态。
见图aa的的cc点。
点。
10结论结论三个工作阶段:
开裂前,线弹性;开裂至钢筋三个工作阶段:
开裂前,线弹性;开裂至钢筋屈服,裂缝不断发展;钢筋屈服后,屈服,裂缝不断发展;钢筋屈服后,Nt基本基本不增加不增加首根裂缝出现后还会继续出现裂缝,但裂缝增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NtNtNtcrNtcrNtNt112.轴拉承载力轴拉承载力式中式中Nu为轴拉承载力设计值为轴拉承载力设计值fy为钢筋抗拉强度设计值为钢筋抗拉强度设计值As为受拉钢筋全部截面面积为受拉钢筋全部截面面积uysNfA=126.2偏心受拉构件偏心受拉构件大偏心受拉大偏心受拉小偏心受拉小偏心受拉偏心偏心受拉受拉构件构件136.2.1大偏心受拉构件正截面承载力大偏心受拉构件正截面承载力压区混凝土破坏压区混凝土破坏sahe5.00截面部分受拉截面部分受拉截面部分受压截面部分受压拉区混凝土先开裂拉区混凝土先开裂随着荷载增加,随着荷载增加,拉区钢筋先屈服拉区钢筋先屈服由于受压区的存在,由于受压区的存在,横向裂缝不贯通。
横向裂缝不贯通。
14基本公式基本公式bxfAfAfNNcsysyu1)()5.0(001ssycuahAfxhbxfeNsahee5.00适用条件:
适用条件:
同大偏心受压构件同大偏心受压构件。
bx2as151、计算对称配筋、计算对称配筋0xsax2sA)(0sysahfeNAsahee5.00根据平衡,必然根据平衡,必然取矩取矩A)取取对对bxfAfAfNNcsysyu1B)取取0sA=16bxfAfAfNNcsysyu1)()5.0(001ssycuahAfxhbxfeN可解出可解出2、计算不对称配筋、计算不对称配筋0hxb同大偏心受压构件,使总配筋面积最小同大偏心受压构件,使总配筋面积最小取取minmin,ssAbhAbhrr若取x2a,s若同对称配筋176.2.2小偏心受拉构件承载力小偏心受拉构件承载力全截面受拉全截面受拉拉力完全由拉力完全由钢筋承担钢筋承担混凝土开裂后,随着混凝土开裂后,随着荷载增加,破坏前截面全荷载增加,破坏前截面全部裂通。
部裂通。
18基本公式基本公式)(0ssyuahAfeN)(0ssyuahAfeNsaehe05.0sahee5.00sA取矩取矩对sA取矩取矩对对191、对称配筋、对称配筋在此情况下,离轴力较远一侧的钢筋必然在此情况下,离轴力较远一侧的钢筋必然不屈服,设计时取不屈服,设计时取0()ssysNeAAfha=-2、不对称配筋、不对称配筋)(0ssyuahAfeN)(0ssyuahAfeN20对称配筋时取大值对称配筋时取大值。
)
(2)(00syysysahfMfNahfeNA)
(2)(00syysysahfMfNahfNeAsAssaa当时002225.000eaheahaehesss002225.000eaheahaheesss弯矩的存在弯矩的存在增大增大sA减小减小216.3偏心受拉构件斜截面承载力偏心受拉构件斜截面承载力拉力的存在有时会使斜裂缝贯通拉力的存在有时会使斜裂缝贯通全截面,在斜截面末端没有剪压区,全截面,在斜截面末端没有剪压区,降低了斜截面承载力。
降低程度与拉降低了斜截面承载力。
降低程度与拉力大小有关。
力大小有关。
NhsAfbhfVsvyvtu2.00.10.175.100220svyvAfhs当右边计算值小于时,即当右边计算值小于时,即斜裂缝贯通全截面,剪力全部由箍筋斜裂缝贯通全截面,剪力全部由箍筋承担,受剪承载力应取承担,受剪承载力应取。
0svyvAfhs0svyvAfhs为防止斜拉破坏,此时的为防止斜拉破坏,此时的不得小于不得小于0.36ftbh0。
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