吉林大学：《钢筋混凝土结构》课程电子教案（PPT课件）第7章 受拉构件正截面承载力

第7章受拉构件正截面承载力 学习要点： ●熟悉偏心受拉构件的受力全过程和破坏形态； ●掌握偏心受拉构件正截面受拉承载力的计算方法 及大小偏心受拉的判别依据：

第7章 受拉构件正截面承载力 学习要点： ●熟悉偏心受拉构件的受力全过程和破坏形态； ●掌握偏心受拉构件正截面受拉承载力的计算方法 及大小偏心受拉的判别依据；

第7章受拉构件 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筒壁等，通常按轴心受拉构件计算。 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，以及双肢柱的受拉肢，属于偏心受拉构件。 受拉构件除轴向拉力外，还同时受弯矩和剪力作用。 Y97 D

第7章 受拉构件 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筒壁等，通常按轴心受拉构件计算。 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，以及双肢柱的受拉肢，属于偏心受拉构件。 受拉构件除轴向拉力外，还同时受弯矩和剪力作用

第7章受拉构件 偏心受拉构件可分为大偏心受拉（轴向拉力作用于A、与 A、以外)和小偏心受拉构件（轴向拉力作用于A,与A'之间）。 ∫A' hora' ∫A 小偏心受拉构件 大偏心受拉构件

大偏心受拉构件 N fyAs fy 'A' s a1 f c e0 e a a' h0-a' 偏心受拉构件可分为大偏心受拉（轴向拉力作用于As与 A’s以外）和小偏心受拉构件（轴向拉力作用于As与A’ s之间）。 第7章 受拉构件 小偏心受拉构件 e0 N f y A s f y A' s e' e a a' h0-a

第7章受拉构件 §7.1轴心受拉构件 1.破坏过程及应力、应变分析 (1)加荷到混凝土受拉开裂，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； (2)混凝土开裂后至钢筋即将屈服的带裂缝工作阶段； (3)破坏阶段：受拉钢筋开始屈服到全部受拉钢筋达到屈服。 7.1轴心受拉构件

7.1 轴心受拉构件 第7章 受拉构件 §7.1 轴心受拉构件 N N Ac As 1．破坏过程及应力、应变分析 （1）加荷到混凝土受拉开裂，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； （2）混凝土开裂后至钢筋即将屈服的带裂缝工作阶段； （3）破坏阶段：受拉钢筋开始屈服到全部受拉钢筋达到屈服

第7章受拉构件 (1)加荷到混凝土受拉开裂 63=8=8 ◆几何条件 8=8、=8 ◆物理关系 O、=E,8,=E,8 0、= E O。=E8。=E.8 vE V ◆平衡条件 N p=AJA。配筋 率 V=o4+o,4=a(4+竖4=o,+pg） 71轴心受拉构件

◆几何条件 es =e c =e ◆物理关系 s Es s  = e s E s c c c E E a      = = ◆平衡条件 N = c Ac + s As N s N es =e c =e c Ec c  = e e = Es  e = Ec       = +  a   E  c Ac 1      = + s E c Ac A  a  （1）加荷到混凝土受拉开裂  =As /Ac 配筋 率 第7章 受拉构件 7.1 轴心受拉构件

第7章受拉构件 E E。 Ao= A0:换算混凝土面积 W W =0A A A(1+arp/v) 当σ。=（时，如继续加载 aEN 混凝土将会产生开裂。由混凝 A(v+CεP) 土的受拉时应力-应变关系知， o。=时的弹性特征系数y No =fA(1+2dgP) =0.5 7.1轴心受拉构件

c E c c s s E E   a    = = s E A  a 0  A0：换算混凝土面积      = + s E A Ac A  a 当c = ft 时，如继续加载 混凝土将会产生开裂。由混凝 土的受拉时应力-应变关系知， c = ft时的弹性特征系数 =0.5 N A 1 c A0 E c c   a    =      = + (1 / ) 0 a    c E c A N A N + = = ( a ) a   a  c E E c E s A N + = = ( a ) cr t Ac E N = f 1+ 2 第7章 受拉构件 7.1 轴心受拉构件

第7章受拉构件 ◆开裂荷载 N。=fA.1+2aep) 0,=20Ef=20~40MPa ◆开裂瞬间 0。=f→0 钢筋应力有一突增△o,=Ap f,Acf 由平衡条件 0s= =2f+ A 0。=0 N-Nor o,-2ah+L 71轴心受拉构件

◆开裂荷载 ( a ) cr t Ac E N = f 1+ 2  s ◆开裂瞬间 钢筋应力有一突增   t s t c s f A f A  = =   a t E t s cr s f f A N 由平衡条件 = = 2 + E t = 2a f = 20 ~ 40MPa N=Ncr  c =f  c = t 0  s=2 a E ft +  t f c = ft → 0 第7章 受拉构件 7.1 轴心受拉构件

第7章受拉构件 (2)混凝土开裂后至钢筋即将屈服 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 0。=0 N-Net A (3)受拉钢筋开始屈服到全部受拉钢筋达到屈服 Nu=fy As N一为轴向拉力的设计值；f一为钢筋抗拉强度设计值： A、一为全部受拉钢筋的截面面积。 7.1轴心受拉构件

（2）混凝土开裂后至钢筋即将屈服 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 （3）受拉钢筋开始屈服到全部受拉钢筋达到屈服 Nu= fy As N>Ncr c =0 s = As N 第7章 受拉构件 N—为轴向拉力的设计值； fy —为钢筋抗拉强度设计值； As —为全部受拉钢筋的截面面积。 7.1 轴心受拉构件

第7章受拉构件 如果配筋率p很小，以至于在混凝土一开裂时，由于 混凝土退出工作产生应力重分布，使钢筋立刻就达到屈服， 即，N=Nr 最小配筋率 fA=fA.1+2aεp) f Pmin fy-2def 当配筋率小于该配筋率时，钢筋将不能承担混凝土截面开 裂后传来的应力，其破坏如同素混凝土构件，具有脆性性质， 因此钢筋混凝土轴拉的配筋应不小于该配筋率， ?轴心受拉构件

如果配筋率 很小，以至于在混凝土一开裂时，由于 混凝土退出工作产生应力重分布，使钢筋立刻就达到屈服， 即, Nu=Ncr 第7章 受拉构件 当配筋率小于该配筋率时，钢筋将不能承担混凝土截面开 裂后传来的应力，其破坏如同素混凝土构件，具有脆性性质， 因此钢筋混凝土轴拉的配筋应不小于该配筋率， ( a ) y s t Ac E f A = f 1+ 2 y E t t f f f a  2 min − = 最小配筋率 7.1 轴心受拉构件

第7章受拉构件 天 20f+f刊p 2af Ecr 7.1轴心受拉构件

第7章 受拉构件 7.1 轴心受拉构件 ft 2aE ft 2aEft + ft / fy s c e cr eu e