3.4 受 拉 构 件（课件）-《建筑结构》同步教学（上海交通大学出版社）

模块3 钢筋混凝土基本构件 受弯构件 受扭构件 3.1 3.2 受压构件 受拉构件 3.3 3.4 模块3 钢筋混凝土基本构件 知识目标 （1）了解受弯构件正截面的受力性能及构造要求，熟悉受弯构件正截面承载力计算的依据及条件。 （2）掌握单筋矩形截面、双筋矩形截面、T形截面受弯构件正截面承载力的计算方法。 （3）了解受弯构件截面的工作性能，掌握受弯构件斜截面受剪承载力的计算方法。 （4）掌握构件裂缝宽度及变形的验算方法。 （5）掌握弯、剪、扭构件承载力的计算方法。 （6）了解受压构件的概念及种类，熟悉受压构件的构造要求。 （7）掌握轴心受压构件和偏心受压构件承载力的计算方法。 （8）熟悉轴心受拉构件计算的适用范围，掌握受拉构件承载力的计算方法。 （9）熟悉偏心受压构件的构造要求及计算适用范围，掌握偏心受拉构件承载力的计算方法。 3.4 受 拉 构 件 钢筋混凝土受拉构件按纵向拉力作用位置的不同分为轴心受拉构件和偏心受拉构件两种类型。纵向拉力N作用在截面形心的构件，称为轴心受拉构件，如钢筋混凝土屋架下弦杆、高压圆形水管及圆形水池等。纵向拉力N作用在偏离截面形心，或截面上既作用有纵向拉力N，又作用有弯矩M的构件，称为偏心受拉构件，如钢筋混凝土矩形水池、工业厂房中双肢柱的肢杆等。 3.4 受 拉 构 件 3.4.1 轴心受拉构件承载力计算 承受节点荷载的桁架或屋架的受拉弦杆和腹杆、刚架和拱的拉杆、受内压力作用的圆形储液池的环向池壁、承受内压力作用的环形截面管道的管壁等通常按轴心受拉构件计算。 钢筋混凝土轴心受拉构件在开裂以前，混凝土与钢筋共同承担拉力；开裂以后，开裂截面处的混凝土退出工作，全部拉力由钢筋承担。当钢筋应力达到其抗拉强度时，截面达到受拉承载力极限状态。根据承载力极限状态设计法的基本原则及力的平衡条件，轴心受拉构件正截面承载力的计算公式为 N≤fyAs+fpyAp （3-192） 3.4 受 拉 构 件 式中，N为轴向拉力设计值；fy为钢筋抗拉强度设计值，当fy>300 N/mm2时，按300 N/mm2取值；As为截面上纵向普通钢筋的全部截面面积；fpy为预应力筋的抗拉强度设计值；Ap为截面上预应力筋的全部截面面积。 由式（3-192）可知，轴心受拉构件正截面承载力只与纵向受拉钢筋有关，与构件的截面尺寸及混凝土的强度等级等无关。 3.4 受 拉 构 件 【例3-15】 【例3-15】已知某钢筋混凝土屋架下弦的截面尺寸bh=200 mm×150 mm，其所受的轴向拉力设计值为300 kN，钢筋为HRB335级（fy=300 N/mm2），混凝土强度等级为C30（ft=1.43 N/mm2），求纵向受拉钢筋截面面积As，并选配钢筋。 【解】由题意可知，此屋架下弦为轴心受拉构件，由式（3-192）可得 纵向受拉钢筋的配筋率为 3.4 受 拉 构 件 3.4.2 偏心受拉构件承载力计算 矩形水池的池壁、工业厂房双肢柱的受拉肢杆、矩形剖面料仓的仓壁或煤斗的壁板、受地震作用的框架边柱、承受节间竖向荷载的悬臂式桁架拉杆及一般屋架承担节间荷载的下弦拉杆等均可按偏心受拉构件计算。 3.4 受 拉 构 件 偏心受拉构件的构造要求 1. （1）偏心受拉构件常采用矩形截面形式，且矩形截面的长边宜和弯矩作用平面平行；也可采用T形或I形截面。小偏心受拉构件破坏时，拉力全部由钢筋承受，在满足构造要求的前提下，以采用较小的截面尺寸为宜；大偏心受拉构件的受力特点类似于受弯构件，宜采用较大的截面尺寸，以利于抗弯和抗剪。 （2）矩形截面偏心受拉构件的纵向钢筋应沿短边布置。 （3）小偏心受拉构件的受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。 （4）矩形截面偏心受拉构件纵向钢筋配筋率应满足其最小配筋率的要求。 3.4 受 拉 构 件 ①受拉一侧纵向钢筋的配筋率应满足 ②受压一侧纵向钢筋的配筋率应满足 3.4 受 拉 构 件 （5）受拉构件的受力钢筋接头必须采用焊接；在构件端部，受力钢筋必须有可靠的锚固。 （6）偏心受拉构件要进行抗剪承载力计算，根据抗剪承载力计算确定配置的箍筋，箍筋一般宜满足有关受弯构件箍筋的各项构造要求。 3.4 受 拉 构 件 偏心受拉构件的分类 2. 当构件在拉力和弯矩的共同作用下时，可以用偏心距e0=M/N和轴向拉力N来表示其受力状态。受拉构件根据其偏心距e0的大小，并以轴向拉力N的作用点在截面两侧纵向钢筋之间或在纵向钢筋之外作为区分界限，可分为以下两类： （1）当轴向拉力N作用在纵向钢筋As合力点及A′s合力点范围以外时，称为大偏心受拉构件。即当e0=M/N＞h/2－as时，为大偏心受拉。 （2）当轴向拉力N作用在纵向钢筋As合力点及A′s合力点范围以内时，称为小偏心受拉构件。即当e