大偏心受拉构件的配筋计算工程力学与结构.pptx

大偏心受拉构件的配筋计算浙江同济科技职业学院工程力学与结构

大偏心受拉构件的配筋计算二、大偏心受拉构件的配筋计算一、大偏心受拉构件的破坏特征三、案例分析

大偏心受拉构件的配筋计算一、大小偏心受拉构件的破坏特征大偏心受拉构件的破坏形态与大偏心受压柱相似，即在受拉一侧混凝土发生裂缝后，钢筋承受全部拉力，而在另一侧形成受压区。随着荷载的增加，裂缝继续开展，受压区混凝土面积减小，最后受拉钢筋先达到屈服强度fy，随后受压区混凝土被压碎而破坏。计算时所采用的应力图形与大偏心受压柱相似。因此，其计算公式及步骤与大偏心受压柱也相似，但轴向力N的方向相反。

大偏心受拉构件的配筋计算二、大偏心受拉构件的配筋计算KN≤fyAs–fcbx–fy′As′KNe≤fcbx(h0–0.5x)+fy′As′(h0–as′)如图所示的大偏心受拉构件正截面承载力计算简图及内力平衡条件，并满足承载能力极限状态设计表达式的要求，可得矩形截面大偏心受拉构件正截面受拉承载力计算的基本公式：

大偏心受拉构件的配筋计算式中e——轴向力N作用点到近侧受拉钢筋As合力点之间的距离，e=e0－h/2＋as；基本公式的适用条件为：x≤0.85ξbh0；x≥2as′。当x＜2as′时，则上述两式不再适用。此时，可假设混凝土压力合力点与受压钢筋As′合力点重合，取以As′为矩心的力矩平衡方程得：KNe′≤fyAs(h0–as′)式中e′——轴向力N作用点到受压钢筋As′合力点之间的距离，e′=e0＋h/2－as′

大偏心受拉构件的配筋计算当已知截面尺寸、材料强度及偏心拉力计算值N，要求计算截面所需配筋面积As及As′时，基本公式中有三个未知量As、As′和x，无法求解。为充分利用受压区混凝土抗压而使钢筋总用量（As+As′）最省，可取x=0.85ξbh0，此时ξ＝0.85ξb，αs=αsmax。将ξ＝0.85ξb和αs=αsmax代入公式当x＜2as′时，可假设混凝土压力合力点与受压钢筋As′合力点重合，取以As′为矩心的力矩平衡方程得：KNe′≤fyAs(h0–as′)式中e′——轴向力N作用点到受压钢筋As′合力点之间的距离e′=e0＋h/2－as′

大偏心受拉构件的配筋计算三、案例分析某渡槽（3级建筑物）底板设计时，沿水流方向取单宽板带为计算单元（取b=1000mm），取底板厚度h＝300mm,计算简图如图（下页）所示，已知跨中截面上弯矩计算值M=33.07kN·m（底板下部受拉），轴心拉力计算值N=17.01kN，K＝1.2，as=as′=40mm，采用C25混凝土（fc=11.9N/mm2）及HRB335级钢筋（fy=fy′=300N/mm2），配置跨中截面的钢筋并绘制配筋图。

渡槽底板计算简图大偏心受拉构件的配筋计算

解：（1）判别偏心受拉构件类型e0=M/N=33.07/17.01=1.944m=1944mm＞h/2－as=300/2－40=110mm属于大偏心受拉构件。（2）计算受压钢筋As′h0=h－as=300－40=260mme=e0－h/2＋as=1944－300/2＋40=1834mm当x=0.85ξbh0时，αs=αsmax=0.358代入公式得：大偏心受拉构件的配筋计算

大偏心受拉构件的配筋计算按构造规定配置Ф12@200（As′=565mm2＞ρ′minbh0=0.002×1000×260=520mm2）,此时，本题转化为已知As′,求As，计算方法与大偏心受压柱相似.（3）求As按As′构造规定配置受压钢筋，就不需要混凝土承担压力，钢筋的应力达不到屈服，x＜2as′ρminbh0e′=e0＋h/2－as′=1944+150-40=2054mm

大偏心受拉构件的配筋计算（4）选配钢筋并绘制配筋图受拉钢筋选用φ10/12@140（实际钢筋面积As=684mm2）,配筋图如图所示。对称配筋的偏心受拉构件，不论大小偏心受拉