7.2 偏心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算

　　偏心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算，按縱向拉力N的位置不同，可分為大偏心受拉與小偏心受拉兩種情況：

　　(1) 當(dāng)N作用在鋼筋A(yù)s合力點及As′合力點范圍以外時，屬于大偏心受拉;

　　(2) 當(dāng)N作用在鋼筋A(yù)s合力點及As′合力點范圍以內(nèi)時，屬于小偏心受拉。

　　7.2.1 大偏心受拉構(gòu)件正截面的承載力計算

　　1.計算公式 圖7-1

　　當(dāng)N作用在鋼筋A(yù)s合力點及As′合力點范圍以外時，截面雖開裂，但截面不會裂通，還有受壓區(qū)。構(gòu)件破壞時，鋼筋A(yù)s及As′的應(yīng)力都達到屈服強度，受壓區(qū)混凝土強度達到α1fc。

　　基本公式如下：

　　Nu = fy As - fy′As′-α1fcbx (7-2)

　　Nu e = α1fcbx(h0-x/2)+fy′As′(h0-as′) (7-3)

　　式中 Nu —— 受拉承載力設(shè)計值;

　　e —— 軸拉力作用點至受拉鋼筋A(yù)s合力點之間的距離;

　　e′—— 軸拉力作用點至受壓鋼筋A(yù)s′合力點之間的距離;

　　e = e0- h/2 + as (6-23)

　　e′= e0 + h/2 - as′

　　x —— 受壓區(qū)計算高度;

　　as′——縱向受壓鋼筋合力點至受壓區(qū)邊緣的距離。

　　2.適用條件

　�、� x ≤ξbh0 —→ 保證構(gòu)件破壞時，受拉鋼筋先達到屈服;

　　② x ≥ 2as′—→ 保證構(gòu)件破壞時，受壓鋼筋能達到屈服。

　　若x<2as′時,取 x=2as′，則有As=N(e0 + h/2 - as′)/fy(h0-as′)

　　3.截面設(shè)計

　　(1) 不對稱配筋

　　已知: b×h、 fc、 fy、 fy′、N

　　求: As 和 As′

　　計算步驟：

　�、� 補充條件： 取ξ = ξb

　　使(As+ As′)之和最小，應(yīng)充分發(fā)揮受壓區(qū)混凝土的強度，按界限配筋設(shè)計。

　　② 求 As′

　　As′={N e -α1 fc bh02ξb(1-0.5ξb)｝/ fy′(h0-as′) (7-5)

　　e = e0- h/2 + as

　�、� 求 As

　　As = (α1 fcbξb h0 + N)/ fy + As′fy′/ fy (7-6)

　�、� 適用條件 x ≤ξbh0 和 x ≥ 2as′均滿足，不需再驗算。

　　(2) 對稱配筋

　　已知: b×h、 fc、 fy =fy′、 As = As′、 N

　　求: As = As′值

　　計算步驟：

　�、� 求受壓區(qū)計算高度x

　　由 Nu = fy As - fy′As′-α1fcbx可得

　　x = - N /α1fcb

　�、� 驗算適用條件

　　求得x為負(fù)值，即屬于x <2as′的情況。取 x=2as′，假設(shè)混凝土壓應(yīng)力合力C也作用在受壓鋼筋合力點處，對受壓鋼筋和混凝土共同合力點取矩，此時As內(nèi)力臂為(h0-as′)，直接求解As 。

　　As = As′= As=N(e0 + h/2 - as′)/fy(h0-as′)

　　另外，再按不考慮受壓鋼筋A(yù)s′，即取As′=0，利用下式求算As值，

　　Nu = fy As -α1fcbx

　　N e =α1fcbx(h0-x/2)

　　e = e0- h/2 + as

　　然后與上式求得的As值作比較，取其中較小值配筋。

　　7.2.2 小偏心受拉構(gòu)件正截面的承載力計算

　　1.計算公式 圖7-2

　　當(dāng)N作用在鋼筋A(yù)s合力點及As′合力點范圍以內(nèi)時，臨破壞前，一般情況是截面全裂通，拉力完全由鋼筋承擔(dān)。

　　在這種情況下，不考慮混凝土的受拉工作。設(shè)計時，可假定構(gòu)件破壞時鋼筋A(yù)s及As′的應(yīng)力都達到屈服強度。

　　基本公式如下：

　　Nu e = fyAs′(h0′-as) (7-7)

　　Nu e′ = fyAs(h0-as′) (7-8)

　　式中 Nu —— 受拉承載力設(shè)計值;

　　e —— 軸拉力作用點至受拉鋼筋A(yù)s合力點之間的距離;

　　e′—— 軸拉力作用點至受壓鋼筋A(yù)s′合力點之間的距離;

　　e = h/2 - e0- as (6-9)

　　e′= e0 + h/2 - as′ (7-10)

　　as′——縱向受壓鋼筋合力點至受壓區(qū)邊緣的距離。

　　3.截面設(shè)計

　　對稱配筋

　　已知: b×h、 fc、 fy =fy′、 As = As′、 N

　　求: As = As′值

　　As = As = N e′/ fy (h0-as′) (7-11)

　　式中 e′= e0 + h/2 - as′ (7-12)

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