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第五章钢筋混凝土受拉构件及受扭构件 ppt课件


不等式右侧的一、二两项采用与受集中荷载的受弯构件相同的
形式,第三项则考虑了轴向拉力对抗剪强度的降低。考虑上面所说
的构件内箍筋抗剪能力基本未变的特点,规范还要求上式右侧计算
出的数值不得小于
fyv
nAsvl s
h0
5.2 钢筋混凝土受扭构件
凡是由扭矩作用的构件统称为受扭构件。在钢筋混凝土结构中, 纯扭构件是很少见的,在扭矩作用的同时往往还有弯矩、剪力作用。 例如,钢筋混凝土雨篷梁、钢筋混凝土现浇框架边梁及单层工业生产 厂房中的吊车梁等,都属于扭转且弯曲的构件。
as as' 35mm,需承受轴向拉力设计值N=450kN,弯矩设计值M60km N 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 As、As'
大偏心受拉构件的承载力
Ntu
fy
As
1 fc
bx
f
' y
As'
Ntue 1 fcbx(h0
x) 2
f
' y
As'
(h0
as' )
连接:受拉钢筋必须采用焊接接头,仅圆形池壁或管中允许采 用搭接接头;但接头应错开,搭接长度不应小于1.2la和300 mm。
2、正截面承载力计算
混凝土开裂
N (kN)
200
混凝土:fc= ft=1.97MPa;
Ec=25.1103MPa.
钢筋: fy=376MPa; fsu=681MPa;
5.2.1 受扭构件的受力特点
理论分析及试验表明:矩形截面素混凝土纯扭构件在剪应力τ作用 时,在构件截面长边的中点将产生主拉应力σtp,其数值等于τ并与构件 轴线成45°。主拉应力σtp使截面长边中点处混凝土首先开裂,出现一条 与构件轴线成约45°的斜裂缝ab,该裂缝迅速地向构件的底部和顶部及 向内延伸至c和d,最后构件将形成三面受拉、一边受压的斜向空间曲面, 如图所示,构件随即破坏,该破坏具有突然性,属于典型的脆性破坏。
ft 1.50N/mm 2 ,钢筋强度 fy fy' 30N0/mm 2 ,as as' 40mm , 试求:纵向受力钢筋截面面积 As、As'
b=1m h
As
A
' s
B16@250
5.1.3 偏心受拉构件斜截面承载力计算
计算公式:
V 1 .7 1 .0 5 ftb0h 1 .0yfv nS sA v h0 l0 .2N
压 压



5.1.1 轴心受拉构件
1、 构造要求 截面形状:受拉构件的截面形状一般为方形、矩形和圆形等对称截
面,为方便施工,通常采用矩形截面。
布置原则:对称均匀布置,宜细不宜粗,宜多不宜少。
纵筋:ρs ≥ max[0.2%, 0.45ft/fy] 箍筋:d ≥ 6mm,s≤ 200mm ,屋架腹杆不宜大于150 mm。
150
Es=205103MPa; As=284mm2.
钢筋屈服
100
50
0 0.001
Nt 915 152
Nt 0.002
152
平均应变
0.003
0.004
计算公式: N Nu= As fy
N ––– 轴向拉力的设计值 As ––– 纵向受拉钢筋截面面积 fy ––– 钢筋抗拉设计强度值
5.1.2 偏心受拉构件
1、纯扭构件的受力性能和破坏形态
(1)适筋破坏 当构件的抗扭箍筋和抗扭纵筋的数量配置适当时,随着扭矩的增加,
首先是混凝土三面开裂,然后与开裂截面相交的受扭箍筋和抗扭纵筋达 到屈服强度,最终受压面混凝土被压碎而导致构件破坏。构件破坏前有 较大的变形和明显的外部特征,属于塑性破坏。
(2)少筋破坏 当构件受扭箍筋和受扭纵筋的配置数量太少时,构件在扭矩的作用 下,斜裂缝突然出现并迅速展开,与斜裂缝相交的受扭钢筋超过屈服强 度被拉断,另一面的混凝土被压碎。这种破坏带有突然性,属于脆性破 坏。
第五章 钢筋混凝土受拉构件及 受扭构件
5.1 钢筋混凝土受拉构件 5.2 钢筋混凝土受扭构件
5.1 钢筋混凝土受拉构件
钢筋混凝土受拉构件可分为轴心受拉构件和偏心受拉构件。 当轴向拉力作用线与构件截面形心线重合时,为轴心受拉构件,如 钢筋混凝土屋架的下弦杆、圆形水池等;当轴向拉力作用线偏离构件截 面形心线或同时由轴心拉力和弯矩作用时为偏心受拉构件,如钢筋混凝 土矩形水池、双肢柱的肢杆等。
1、 分类 偏心受拉构件按轴向拉力的作用位置不同,可分为大偏心受拉
构件和小偏心受拉构件。
小偏心受拉
开裂前:N位于As和As’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);
开裂后:随着N的增大,混凝土全截面受拉
开裂后,拉力由钢筋承担
和偏压不同
e’ e e0 Ntu
最终钢筋屈服,截面达最大承载力
一般采用横向箍筋和纵向受力钢筋来承受扭矩的作用。 受扭箍筋的形状必须做成封闭式的,箍筋的端部应做135°弯钩,弯 钩直线长度不小于箍筋直径的10倍。对受扭箍筋的直径和间距的要求与受 弯构件箍筋的有关规定相同。 受扭纵筋:均匀、对称布置,且四角必须放置;其间距不应大于 200mm和梁截面短边尺寸;受扭纵筋的接头和锚固均应满足受拉钢筋的有 关规定。
公式适用条件:x 2as'时,取x 2as'
Ntue' f y As (h0 'as )
As
As'
Ne' fy(h0 as')
设计或复核承载力计算方法方法和
大偏压类似,只是N 的方向不同
习题
某矩形水池,壁厚400mm,池壁跨中水平向每米宽度上最大弯矩设计值
M320kmN ,相应承受轴向拉力设计值N=400kN, 混凝土强度 fc 14.3N/mm 2
fy’As ’
h0 as fyAs
大偏心受拉
N位于As和As’之外时,部分混凝土受拉, 部分混凝土受压
e’ e0 e Ntu
开裂后,截面的受力情况 和大偏压类似
x
1fc fy’As’
h0
as
fyAs
最终受拉钢筋屈服,压区混凝土压碎, 截面达最大承载力
2、大小偏心受拉构件的承载力 小偏心受拉构件的承载力 混凝土不参加工作
N tu
fy
As
f
' y
As'
N tu e
f
' y
As'
(h0
a
' s
)
N tu e'
fy
As
(h0
a
' s
)
e
h 2
e0
as
e'
h 2
e0
as'
当对称配筋时: As As' fy(hN0 'e as' )
习题
一钢筋混凝土偏心受拉构件,截面为矩形 b h 2m 0 0 4 m m 0, 0 m
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