版章混凝土受拉构件.ppt

建筑结构设计原理建筑结构设计原理土木工土木工 程专业程专业9/17/20241长长相相思思 朱朱敦敦儒儒 昨昨日日晴晴今今日日阴阴楼楼下下飞飞花花楼楼上上云云阑阑干干双双泪泪痕痕 江江南南人人江江北北人人一一样样春春风风两两样样情情晚晚寒寒潮潮未未平平9/17/20242第第7 7章章 混凝土受拉构件混凝土受拉构件7.1 混凝土受拉构件的受力特点混凝土受拉构件的受力特点 及构造要求及构造要求7.2 混凝土轴心受拉构件承载力计算混凝土轴心受拉构件承载力计算7.3 混凝土偏心受拉构件承载力计算混凝土偏心受拉构件承载力计算7.4 混凝土受拉构件裂缝宽度验算混凝土受拉构件裂缝宽度验算9/17/20243土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理7.1 混凝土受拉构件的受混凝土受拉构件的受 力特点及构造要求力特点及构造要求 受拉构件受拉构件分分 类类轴轴心心受受拉拉构构件件偏偏心心受受拉拉构构件件应应 用用屋屋架架受受拉拉弦弦杆杆墙墙梁梁中中的的钢钢筋筋混混凝凝土土托托梁梁混凝土受拉是混凝土受拉是用其弱势用其弱势裂缝问裂缝问题突出题突出少量局少量局部构件部构件9/17/20244土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理轴心受拉构件轴心受拉构件墙梁墙梁—由钢筋混凝土托梁和梁由钢筋混凝土托梁和梁上计算高度范围内的砌体墙组上计算高度范围内的砌体墙组成的组合构件，包括简支墙梁、成的组合构件，包括简支墙梁、连续墙梁和框支墙梁。

连续墙梁和框支墙梁托梁跨中正截面承载力按偏心受拉构件计算托梁跨中正截面承载力按偏心受拉构件计算托梁支座斜截面受剪承载力按受弯构件计算托梁支座斜截面受剪承载力按受弯构件计算9/17/20245土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理一、受力的三个阶段一、受力的三个阶段v第第 I 阶段：开裂前阶段：开裂前•基本上处于弹性受力阶段基本上处于弹性受力阶段基本上处于弹性受力阶段基本上处于弹性受力阶段•混凝土的应力和应变基本上成比例混凝土的应力和应变基本上成比例混凝土的应力和应变基本上成比例混凝土的应力和应变基本上成比例•荷载荷载荷载荷载- -应变曲线大致呈现为直线（应变曲线大致呈现为直线（应变曲线大致呈现为直线（应变曲线大致呈现为直线（OAOA））））7.1.1 轴心受拉构件的受力特点轴心受拉构件的受力特点9/17/20246土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理v第第 II 阶段：带裂缝工作阶段：带裂缝工作•混凝土开裂，裂缝截面钢筋拉力增大混凝土开裂，裂缝截面钢筋拉力增大混凝土开裂，裂缝截面钢筋拉力增大混凝土开裂，裂缝截面钢筋拉力增大•裂缝间截面混凝土和钢筋共同受力裂缝间截面混凝土和钢筋共同受力裂缝间截面混凝土和钢筋共同受力裂缝间截面混凝土和钢筋共同受力•构件的刚度下降（构件的刚度下降（构件的刚度下降（构件的刚度下降（ABAB曲线的斜率低于曲线的斜率低于曲线的斜率低于曲线的斜率低于OAOA斜率）斜率）斜率）斜率）v第第III阶段：破坏状态阶段：破坏状态•钢筋屈服，裂缝宽度扩大，不适宜于继续承载钢筋屈服，裂缝宽度扩大，不适宜于继续承载钢筋屈服，裂缝宽度扩大，不适宜于继续承载钢筋屈服，裂缝宽度扩大，不适宜于继续承载•无屈服点的钢筋，裂缝宽度小，钢筋拉断无屈服点的钢筋，裂缝宽度小，钢筋拉断无屈服点的钢筋，裂缝宽度小，钢筋拉断无屈服点的钢筋，裂缝宽度小，钢筋拉断•极限拉力极限拉力极限拉力极限拉力9/17/20247土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理二、开裂前应力分析二、开裂前应力分析v弹性阶段弹性阶段•变形协调，应变相等变形协调，应变相等变形协调，应变相等变形协调，应变相等•应力计算应力计算应力计算应力计算NNcNs   E E = =E Es s / /E Ec c 弹性模量之比弹性模量之比弹性模量之比弹性模量之比A A0 0=A=Ac c+ +   E E A As s 换算面积换算面积换算面积换算面积9/17/20248土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理v弹塑性阶段弹塑性阶段•变形情况变形情况变形情况变形情况 受拉钢筋处于弹性阶段受拉钢筋处于弹性阶段受拉钢筋处于弹性阶段受拉钢筋处于弹性阶段 受拉混凝土进入塑性阶段受拉混凝土进入塑性阶段受拉混凝土进入塑性阶段受拉混凝土进入塑性阶段•内力和应力的关系内力和应力的关系内力和应力的关系内力和应力的关系 一般情况一般情况一般情况一般情况NNcNs 开裂极限：混凝土弹性模量约为开裂极限：混凝土弹性模量约为开裂极限：混凝土弹性模量约为开裂极限：混凝土弹性模量约为E Ec c 的一半的一半的一半的一半A0此时换算面积此时换算面积9/17/20249土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理7.1.2 偏心受拉构件的受力特点偏心受拉构件的受力特点一、偏心受拉构件分类一、偏心受拉构件分类v大偏心受拉大偏心受拉•拉力作用在钢筋拉力作用在钢筋拉力作用在钢筋拉力作用在钢筋A As s 和和和和A A   s s之外之外之外之外•荷载偏心距：荷载偏心距：荷载偏心距：荷载偏心距：e e0 0= =MM/ /N N>0.5>0.5h h- -a as sv小偏心受拉小偏心受拉•拉力作用在钢筋拉力作用在钢筋拉力作用在钢筋拉力作用在钢筋A As s和和和和A A   s s之间之间之间之间•荷载偏心距：荷载偏心距：荷载偏心距：荷载偏心距：e e0 0= =MM/ /N N<0.5<0.5h h- -a as s9/17/202410土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理二、小偏心受拉二、小偏心受拉v小偏拉条件小偏拉条件•N N作用在纵向钢筋作用在纵向钢筋作用在纵向钢筋作用在纵向钢筋A As s 和和和和A A   s s 之间之间之间之间•全截面受拉全截面受拉全截面受拉全截面受拉v受力特点受力特点•拉应力不均匀拉应力不均匀拉应力不均匀拉应力不均匀•近侧边缘应力最大，先开裂近侧边缘应力最大，先开裂近侧边缘应力最大，先开裂近侧边缘应力最大，先开裂•临破坏前，截面全部裂通，临破坏前，截面全部裂通，临破坏前，截面全部裂通，临破坏前，截面全部裂通， 混凝土退出工作混凝土退出工作混凝土退出工作混凝土退出工作•钢筋屈服，构件破坏钢筋屈服，构件破坏钢筋屈服，构件破坏钢筋屈服，构件破坏9/17/202411土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理三、大偏心受拉三、大偏心受拉v大偏拉条件大偏拉条件•N N作用在纵向钢筋作用在纵向钢筋作用在纵向钢筋作用在纵向钢筋A As s 和和和和A A   s s 之外之外之外之外•构件部分截面受拉，部分截面受压构件部分截面受拉，部分截面受压构件部分截面受拉，部分截面受压构件部分截面受拉，部分截面受压v受力特点受力特点•近侧拉区混凝土先开裂近侧拉区混凝土先开裂近侧拉区混凝土先开裂近侧拉区混凝土先开裂•受拉钢筋受拉钢筋受拉钢筋受拉钢筋A As s 达到屈服达到屈服达到屈服达到屈服•压区混凝土压碎压区混凝土压碎压区混凝土压碎压区混凝土压碎•受压钢筋受压钢筋受压钢筋受压钢筋A A   s s 屈服。

若受压钢筋屈服若受压钢筋屈服若受压钢筋屈服若受压钢筋 配置过多时，则受压钢筋不屈服配置过多时，则受压钢筋不屈服配置过多时，则受压钢筋不屈服配置过多时，则受压钢筋不屈服•构件破坏构件破坏构件破坏构件破坏9/17/202412土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理四、承载力相关性四、承载力相关性vNu-Mu相关曲线相关曲线•受拉破坏受拉破坏受拉破坏受拉破坏•下降曲线下降曲线下降曲线下降曲线v定性结果定性结果•弯矩增大，受拉承载力下降弯矩增大，受拉承载力下降弯矩增大，受拉承载力下降弯矩增大，受拉承载力下降•拉力增大，受弯承载力下降拉力增大，受弯承载力下降拉力增大，受弯承载力下降拉力增大，受弯承载力下降MuNuO受拉破坏负面影响负面影响弯矩为零，轴心受拉构件：受拉承载力最大弯矩为零，轴心受拉构件：受拉承载力最大轴力为零，受弯构件：受弯承载力最大轴力为零，受弯构件：受弯承载力最大9/17/202413土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理7.1.3 混凝土受拉构件构造要求混凝土受拉构件构造要求一、轴心受拉构件构造要求一、轴心受拉构件构造要求v纵向受力钢筋的配置纵向受力钢筋的配置 （（（（1 1）沿截面周边均匀对称布置，优先选）沿截面周边均匀对称布置，优先选）沿截面周边均匀对称布置，优先选）沿截面周边均匀对称布置，优先选择小直径钢筋（有利于抗裂）择小直径钢筋（有利于抗裂）择小直径钢筋（有利于抗裂）择小直径钢筋（有利于抗裂） （（（（2 2）按构件截面面积计算的一侧受力钢）按构件截面面积计算的一侧受力钢）按构件截面面积计算的一侧受力钢）按构件截面面积计算的一侧受力钢筋的最小配筋百分率不应小于筋的最小配筋百分率不应小于筋的最小配筋百分率不应小于筋的最小配筋百分率不应小于4545f ft t / /f fy y，同，同，同，同时不应小于时不应小于时不应小于时不应小于0.200.20 （（（（3 3）接头不得采用非焊接的搭接接头。

接头不得采用非焊接的搭接接头接头不得采用非焊接的搭接接头接头不得采用非焊接的搭接接头9/17/202414土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理v箍筋的配置与作用箍筋的配置与作用•按构造配置：直径按构造配置：直径按构造配置：直径按构造配置：直径6~8mm6~8mm，间距，间距，间距，间距   200mm200mm•作用：作用：作用：作用：固定纵向受力钢筋的位置固定纵向受力钢筋的位置固定纵向受力钢筋的位置固定纵向受力钢筋的位置 与纵向钢筋组成钢筋骨架与纵向钢筋组成钢筋骨架与纵向钢筋组成钢筋骨架与纵向钢筋组成钢筋骨架二、偏心受拉构件构造要求二、偏心受拉构件构造要求v纵向钢筋沿偏心方向两侧边布置纵向钢筋沿偏心方向两侧边布置v最小配筋率最小配筋率•受拉钢筋的最小配筋率，同受弯构件受拉钢筋的最小配筋率，同受弯构件受拉钢筋的最小配筋率，同受弯构件受拉钢筋的最小配筋率，同受弯构件•受压钢筋的最小配筋率为受压钢筋的最小配筋率为受压钢筋的最小配筋率为受压钢筋的最小配筋率为0.20%0.20%v箍筋由受剪承载力确定，构造要求同梁箍筋由受剪承载力确定，构造要求同梁9/17/202415土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理v砌体结构墙梁中的托梁构造要求砌体结构墙梁中的托梁构造要求•托梁混凝土强度等级不应低于托梁混凝土强度等级不应低于托梁混凝土强度等级不应低于托梁混凝土强度等级不应低于C30C30•托梁每跨底部纵向受力钢筋应通长设置，不托梁每跨底部纵向受力钢筋应通长设置，不托梁每跨底部纵向受力钢筋应通长设置，不托梁每跨底部纵向受力钢筋应通长设置，不应在跨中弯起或截断；钢筋的连接应采用机应在跨中弯起或截断；钢筋的连接应采用机应在跨中弯起或截断；钢筋的连接应采用机应在跨中弯起或截断；钢筋的连接应采用机械连接或焊接械连接或焊接械连接或焊接械连接或焊接•跨中截面的纵向受力钢筋总配筋率不应小于跨中截面的纵向受力钢筋总配筋率不应小于跨中截面的纵向受力钢筋总配筋率不应小于跨中截面的纵向受力钢筋总配筋率不应小于0.6%0.6%•托梁上部通长配置的纵向托梁上部通长配置的纵向托梁上部通长配置的纵向托梁上部通长配置的纵向 钢筋面积与跨中下部纵向钢筋面积与跨中下部纵向钢筋面积与跨中下部纵向钢筋面积与跨中下部纵向 钢筋面积的比不应小于钢筋面积的比不应小于钢筋面积的比不应小于钢筋面积的比不应小于0.40.4•洞口偏置时，箍筋应加密洞口偏置时，箍筋应加密洞口偏置时，箍筋应加密洞口偏置时，箍筋应加密9/17/202416土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理7.2 混凝土轴心受拉构件混凝土轴心受拉构件 承载力计算承载力计算v轴力设计值：荷载效应基本组合轴力设计值：荷载效应基本组合•永久荷载效应和可变荷载效应组合永久荷载效应和可变荷载效应组合永久荷载效应和可变荷载效应组合永久荷载效应和可变荷载效应组合•1.2 1.2 组合（组合（组合（组合（1.35 1.35 组合：仅竖向荷载参与）组合：仅竖向荷载参与）组合：仅竖向荷载参与）组合：仅竖向荷载参与）v轴力设计值不超过承载力设计值轴力设计值不超过承载力设计值承载力复核就是验算不等承载力复核就是验算不等式是否成立式是否成立截面设计时取等截面设计时取等号计算钢筋面积号计算钢筋面积验算一侧配筋率验算一侧配筋率初步选配钢筋初步选配钢筋9/17/202417土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理v例例7.1 某轴心受拉构件截面某轴心受拉构件截面某轴心受拉构件截面某轴心受拉构件截面250mm250mm   250mm250mm，采用，采用，采用，采用C25C25混凝土，混凝土，混凝土，混凝土，HRB335HRB335钢筋。

荷载引起的轴力标钢筋荷载引起的轴力标钢筋荷载引起的轴力标钢筋荷载引起的轴力标准值为：准值为：准值为：准值为：N NGkGk=160 kN=160 kN，，，， N NQkQk=80 kN=80 kN（组合值系（组合值系（组合值系（组合值系数数数数0.70.7）结构安全等级为二级，设计使用年限）结构安全等级为二级，设计使用年限）结构安全等级为二级，设计使用年限）结构安全等级为二级，设计使用年限5050年试按承载力条件确定钢筋试按承载力条件确定钢筋试按承载力条件确定钢筋试按承载力条件确定钢筋v解解1. 1. 荷载效应组合荷载效应组合荷载效应组合荷载效应组合kNkNkN9/17/202418土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理f fy y=300 N/mm=300 N/mm2 2, , f ft t =1.27 N/mm=1.27 N/mm2 2mm2验算配筋率验算配筋率验算配筋率验算配筋率初步配筋：初步配筋：初步配筋：初步配筋：418mm2附表附表附表附表14142. 2. 承载力计算承载力计算承载力计算承载力计算轴心受拉轴心受拉构件往往构件往往是裂缝宽是裂缝宽度控制钢度控制钢筋用量。

筋用量9/17/202419土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理7.3 混凝土偏心受拉混凝土偏心受拉 构件承载力计算构件承载力计算一、大偏心受拉构件正截面承载力一、大偏心受拉构件正截面承载力v基本公式基本公式•适用条件：适用条件：适用条件：适用条件：2 2a a   s s   x x      b bh h0 07.3.1 偏心受拉构件正偏心受拉构件正 截面承载力计算截面承载力计算9/17/202420土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理•基本公式基本公式基本公式基本公式若若x<2a s，压筋不屈服，，压筋不屈服，可取可取x=2a s对压筋合力对压筋合力点取矩点取矩9/17/202421土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理v基本公式的应用基本公式的应用•对称配筋对称配筋对称配筋对称配筋大偏心受拉构件对称配筋，压筋不屈服大偏心受拉构件对称配筋，压筋不屈服•非对称配筋求非对称配筋求非对称配筋求非对称配筋求A As s 和和和和 A A   s s取取x= bh0，由基本公式解纵筋面积，由基本公式解纵筋面积<0.20%bh取取A s=0.20%bh按按A s已知，求已知，求As 之法进行之法进行9/17/202422土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理•非对称配筋，已知非对称配筋，已知非对称配筋，已知非对称配筋，已知A A   s s求求求求A As s 若若2a s x   bh0，则，则若若x<2a s，则，则若若x> bh0，则应加大截面尺寸或提高混，则应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级凝土强度等级9/17/202423土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理二、小偏心受拉构件正截面承载力二、小偏心受拉构件正截面承载力v基本公式基本公式• •全截面受拉，裂缝贯通全截面受拉，裂缝贯通全截面受拉，裂缝贯通全截面受拉，裂缝贯通• •混凝土不参与受力混凝土不参与受力混凝土不参与受力混凝土不参与受力v配筋计算（取等号）配筋计算（取等号）9/17/202424土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理v例例7.2•矩形截面偏心受拉构件，一类环境，矩形截面偏心受拉构件，一类环境，矩形截面偏心受拉构件，一类环境，矩形截面偏心受拉构件，一类环境，b b=300mm=300mm，，，，h h=400mm=400mm，内力设计值，内力设计值，内力设计值，内力设计值N N=500kN=500kN，，，，MM=62kN.m=62kN.m，，，，C25C25混凝土，混凝土，混凝土，混凝土，HRB335HRB335钢筋，试配置纵向受力钢筋。

钢筋，试配置纵向受力钢筋钢筋，试配置纵向受力钢筋钢筋，试配置纵向受力钢筋v解：解：取取mm偏心受拉类型偏心受拉类型mmmm小偏心小偏心受拉受拉9/17/202425土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理拉力到钢筋合力点的距离拉力到钢筋合力点的距离mmmm钢筋面积钢筋面积mm2mm2可配钢筋：可配钢筋：2 14 A s=308 mm2取取mm29/17/202426土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理mm2可配钢筋：可配钢筋：4 22 As=1520 mm29/17/202427土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理v例例7.3•某水池壁厚某水池壁厚某水池壁厚某水池壁厚500mm500mm，每米宽度上弯矩设计，每米宽度上弯矩设计，每米宽度上弯矩设计，每米宽度上弯矩设计值值值值MM=180kN.m=180kN.m，轴力设计值，轴力设计值，轴力设计值，轴力设计值N N=300kN=300kN。

采采用用用用C30C30混凝土，混凝土，混凝土，混凝土，HRB335HRB335钢筋混凝土保护钢筋混凝土保护钢筋混凝土保护钢筋混凝土保护层较厚，取层较厚，取层较厚，取层较厚，取a as s= =a a   s s=60mm=60mm，试配置纵向受，试配置纵向受，试配置纵向受，试配置纵向受力钢筋v解解（（1）基本尺寸）基本尺寸mmmmmm9/17/202428土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理（（2）偏心受拉类型）偏心受拉类型mmmm大偏心受拉大偏心受拉（（3）拉力到钢筋合力点的距离）拉力到钢筋合力点的距离mmmm9/17/202429土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理（（4）钢筋面积）钢筋面积mm2取取mm说明不需要这么大的受压区，按最小配筋率确说明不需要这么大的受压区，按最小配筋率确定受压钢筋定受压钢筋可配钢筋：可配钢筋：14@150 A s=1026 mm29/17/202430土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理现在是已知现在是已知A s=1026mm2，求，求Asmm2mmmm受压钢筋不屈服受压钢筋不屈服9/17/202431土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理配筋率满足要求配筋率满足要求可配钢筋：可配钢筋：14@70 As=2199 mm29/17/202432土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理v例例7.4•某五层砌体房屋，首层为商店，墙梁的钢筋混凝某五层砌体房屋，首层为商店，墙梁的钢筋混凝某五层砌体房屋，首层为商店，墙梁的钢筋混凝某五层砌体房屋，首层为商店，墙梁的钢筋混凝土托梁截面尺寸土托梁截面尺寸土托梁截面尺寸土托梁截面尺寸250mm250mm   600mm600mm，混凝土，混凝土，混凝土，混凝土C30C30、、、、纵向受力钢筋纵向受力钢筋纵向受力钢筋纵向受力钢筋HRB335HRB335、箍筋、箍筋、箍筋、箍筋HPB300HPB300。

一类环一类环境，跨中截面内力设计值境，跨中截面内力设计值境，跨中截面内力设计值境，跨中截面内力设计值MM=133.4 kN.m=133.4 kN.m、、、、N N=176.2 kN=176.2 kN，支座剪力设计值，支座剪力设计值，支座剪力设计值，支座剪力设计值V V=185.4kN=185.4kN试为该托梁配筋该托梁配筋该托梁配筋该托梁配筋v解解mm（（1）正截面承载力）正截面承载力—按偏心受拉构件计算按偏心受拉构件计算mm大偏心大偏心受拉受拉9/17/202433土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理mm2取取=308mm取取按已知压筋求拉筋的方按已知压筋求拉筋的方法确定受拉钢筋面积法确定受拉钢筋面积=497.1mm9/17/202434土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理现在是已知现在是已知A s=300mm2，求，求Asmm2mm=80mm 受压钢筋不屈服受压钢筋不屈服9/17/202435土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理配筋率满配筋率满足要求足要求拉筋可配：拉筋可配：4 20 As=1256 mm2压筋可配：压筋可配：2 18 A s=509 mm29/17/202436土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理（（2）斜截面受剪承载力）斜截面受剪承载力—按受弯构件计算按受弯构件计算验算截面尺寸验算截面尺寸N截面尺寸截面尺寸满足要求满足要求配箍筋配箍筋需要计算配箍筋需要计算配箍筋9/17/202437土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理满足满足选箍筋直径为选箍筋直径为6mm，双肢箍。

双肢箍Asv1=28.3mm2，，n=2取取s=170 mm验算配箍率验算配箍率实配箍筋：实配箍筋：6 @ 170250 6006 @ 170G 4 124 202 189/17/202438土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理v例例7.5•矩形截面构件，矩形截面构件，矩形截面构件，矩形截面构件，b b=300mm=300mm，，，，h h=400mm=400mm，计算，计算，计算，计算长度长度长度长度l l0 0=3600mm=3600mm，，，，C30C30混凝土，一类环境，截混凝土，一类环境，截混凝土，一类环境，截混凝土，一类环境，截面配筋如图所示，面配筋如图所示，面配筋如图所示，面配筋如图所示，N Nu u- -MMu u相关曲线亦如图所示相关曲线亦如图所示相关曲线亦如图所示相关曲线亦如图所示试求试求试求试求A A、、、、B B、、、、C C、、、、D D四点的坐标四点的坐标四点的坐标四点的坐标v解解MuNuOABCD压力压力Nu为正为正拉力拉力Nu为负为负4 204 208@200取取cc=c=d=20mm9/17/202439土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理MuNuOABCD压力压力Nu为正为正拉力拉力Nu为负为负4 204 208@200（（1））A点点—轴心受压构件轴心受压构件且且<3%A点坐标（点坐标（0，，2240.4kN））9/17/202440土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理MuNuOABCD压力压力Nu为正为正拉力拉力Nu为负为负4 204 208@200（（2））B点点— 偏心受压构件，界限破坏状态偏心受压构件，界限破坏状态9/17/202441土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理由由得得因因9/17/202442土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理MuNuOABCD压力压力Nu为正为正拉力拉力Nu为负为负4 204 208@200B点坐标（，点坐标（，801.4kN））故故9/17/202443土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理MuNuOABCD压力压力Nu为正为正拉力拉力Nu为负为负4 204 208@200（（3））C点点—受弯构件（双筋）受弯构件（双筋）压筋不屈服压筋不屈服C点坐标（，点坐标（，0））9/17/202444土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理MuNuOABCD压力压力Nu为正为正拉力拉力Nu为负为负4 204 208@200（（4））D点点—轴心受拉构件轴心受拉构件D点坐标（点坐标（0，，-904.3kN））9/17/202445土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理7.3.2 偏心受拉构件斜偏心受拉构件斜 截面承载力计算截面承载力计算一、轴向拉力的影响一、轴向拉力的影响v对混凝土部分的影响对混凝土部分的影响•斜裂缝末端剪压高度减小斜裂缝末端剪压高度减小斜裂缝末端剪压高度减小斜裂缝末端剪压高度减小•可能没有剪压区存在可能没有剪压区存在可能没有剪压区存在可能没有剪压区存在•受剪承载力明显降低，降低量值与轴力大受剪承载力明显降低，降低量值与轴力大受剪承载力明显降低，降低量值与轴力大受剪承载力明显降低，降低量值与轴力大小有关，规范取小有关，规范取小有关，规范取小有关，规范取0.20.2N N。

v轴向拉力对箍筋的受剪承载力没有影响轴向拉力对箍筋的受剪承载力没有影响9/17/202446土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理二、偏心受拉构件斜截面受剪承载力二、偏心受拉构件斜截面受剪承载力v取值规定取值规定•剪跨比剪跨比剪跨比剪跨比   <1<1时，取时，取时，取时，取   =1=1   >3>3时，取时，取时，取时，取   =3=3•截面尺寸截面尺寸截面尺寸截面尺寸均匀分布荷载作用，取均匀分布荷载作用，取均匀分布荷载作用，取均匀分布荷载作用，取   =1.5=1.5   <1.5<1.5时，取时，取时，取时，取   =1.5=1.5   >3>3时，取时，取时，取时，取   =3=3横向集中力作用横向集中力作用9/17/202447土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理v承载能力承载能力•构造配箍筋的条件构造配箍筋的条件构造配箍筋的条件构造配箍筋的条件•计算配箍筋的公式计算配箍筋的公式计算配箍筋的公式计算配箍筋的公式若若若若取取取取此时此时此时此时并要求并要求9/17/202448土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理一、最大裂缝宽度一、最大裂缝宽度v轴心受拉构件最大裂缝宽度轴心受拉构件最大裂缝宽度7.4 混凝土受拉构件混凝土受拉构件 裂缝宽度验算裂缝宽度验算平均裂缝间距平均裂缝间距钢筋平均应变钢筋平均应变平均裂平均裂缝宽度缝宽度9/17/202449土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理   tete<0.01<0.01时取时取时取时取   tete=0.01=0.01平均裂缝宽度平均裂缝宽度短期裂缝宽度扩大系数短期裂缝宽度扩大系数1.9（（95%保证率）保证率）考虑长期作用影响的扩大系数考虑长期作用影响的扩大系数1.5最大裂缝宽度最大裂缝宽度9/17/202450土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理v偏心受拉构件最大裂缝宽度偏心受拉构件最大裂缝宽度平均裂缝间距平均裂缝间距钢筋平均应变钢筋平均应变平均裂平均裂缝宽度缝宽度短期裂缝宽度扩大系数短期裂缝宽度扩大系数1.9（（95%保证率）保证率）考虑长期作用影响的扩大系数考虑长期作用影响的扩大系数1.59/17/202451土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理二、裂缝宽度验算二、裂缝宽度验算   tete<0.01<0.01时取时取时取时取   tete=0.01=0.01最大裂缝宽度最大裂缝宽度9/17/202452土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理v例例7.6 某轴心受拉构件截面某轴心受拉构件截面某轴心受拉构件截面某轴心受拉构件截面250mm250mm   250mm250mm，，，，C25C25混混混混凝土，凝土，凝土，凝土，HRB335HRB335钢筋。

轴力标准值为：钢筋轴力标准值为：钢筋轴力标准值为：钢筋轴力标准值为：N NGkGk=150 =150 kNkN，，，， N NQkQk=80 kN=80 kN，可变荷载组合值系数，可变荷载组合值系数，可变荷载组合值系数，可变荷载组合值系数0.70.7、准、准、准、准永久值系数永久值系数永久值系数永久值系数0.50.5安全等级二级，二安全等级二级，二安全等级二级，二安全等级二级，二a a类环境，类环境，类环境，类环境，设计使用年限设计使用年限设计使用年限设计使用年限5050年取混凝土保护层厚度年取混凝土保护层厚度年取混凝土保护层厚度年取混凝土保护层厚度c cc c=30mm=30mm，箍筋按构造要求配置，采用直径为，箍筋按构造要求配置，采用直径为，箍筋按构造要求配置，采用直径为，箍筋按构造要求配置，采用直径为6mm6mm的光圆钢筋试进行承载力计算和裂缝宽的光圆钢筋试进行承载力计算和裂缝宽的光圆钢筋试进行承载力计算和裂缝宽的光圆钢筋试进行承载力计算和裂缝宽度验算v解解1. 1. 承载力计算承载力计算承载力计算承载力计算kNkNkN9/17/202453土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理f fy y=300 N/mm=300 N/mm2 2, , f ft t =1.27 N/mm=1.27 N/mm2 2mm2验算配筋率验算配筋率验算配筋率验算配筋率初步配筋：初步配筋：初步配筋：初步配筋：418mm2满足要求满足要求满足要求满足要求9/17/202454土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理2. 2. 裂缝宽度验算裂缝宽度验算裂缝宽度验算裂缝宽度验算mm2mmN/mm2> 0.01> 0.2< 1.09/17/202455土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理已知混凝土保护层厚度已知混凝土保护层厚度已知混凝土保护层厚度已知混凝土保护层厚度c cc c=30mm=30mm，箍筋直径，箍筋直径，箍筋直径，箍筋直径6mm6mmmm不满足要求不满足要求不满足要求不满足要求mm需要调整配筋，重新验算需要调整配筋，重新验算需要调整配筋，重新验算需要调整配筋，重新验算9/17/202456土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理重新配筋重新配筋重新配筋重新配筋：814mm2N/mm2> 0.2<1.09/17/202457土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理土木工程专业：建筑结构设计原理mm满足要求满足要求满足要求满足要求mm9/17/202458。