第十六章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（十三）

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁四、受拉構(gòu)件（一）受拉構(gòu)件的受力特點(diǎn)及其分類按照軸向拉力作用位置與偏心距的不同，其受力特點(diǎn)不同，可分為四類：1．軸心受拉當(dāng)軸向拉力沿截面重心軸線作用（偏心距e0=0），則截面勻稱受拉，破壞時(shí)，將浮上橫向貫通全截面的裂縫，拉力所有由鋼筋承擔(dān)，并達(dá)到屈服強(qiáng)度。2．小偏心受拉當(dāng)軸向拉力作用在As（離軸向力近側(cè)鋼筋）與As′（離軸向力遠(yuǎn)側(cè)鋼筋）的合力點(diǎn)之間，即e0≤h/2-as時(shí)，構(gòu)件應(yīng)力為全截面非勻稱受拉，破壞時(shí)也浮上貫通全截面的橫向裂縫，但逼近As一側(cè)寬，逼近As′一側(cè)窄。3．大偏心受拉當(dāng)軸向拉力不作用在As與As′的合力點(diǎn)之間，即e0＞h/2-as時(shí)，構(gòu)件截面應(yīng)力為逼近拉力N近側(cè)的混凝土為拉應(yīng)力，遠(yuǎn)側(cè)的混凝土為壓應(yīng)力，僅在受拉區(qū)浮上橫向裂縫。4雙向偏心受拉軸向拉力N對(duì)構(gòu)件截面重心軸在兩個(gè)正交方向x與y軸上均有偏心距e0x、e0y，截面上的應(yīng)力將隨e0x、e0y值的大小，浮上非勻稱受拉或部分受拉與部分受壓。（二）受拉構(gòu)件正截面抗拉承載力計(jì)算1．軸心受拉構(gòu)件（e0=0）N≤fyAs(17-98)2．小偏心受拉構(gòu)件(e0≤h/2-as)將軸向拉力設(shè)計(jì)值N與As及As＇產(chǎn)生的設(shè)計(jì)拉力合力分離對(duì)As或As＇重心取力矩，即可得(17-99)(17-100)式中：e——N至As合力點(diǎn)距離，e=h/2-e0-as；e＇——N至As＇合力點(diǎn)距離e＇=e0+h/2-as＇。3．大偏心受拉構(gòu)件(e0＞h/2-as)(17-101)(17-102)當(dāng)x＜2as＇時(shí)，可取x=2as＇，所有外拉力及內(nèi)力對(duì)As＇合力作用點(diǎn)取力矩可得4．對(duì)稱配筋的矩形截面偏心受拉構(gòu)件不論大、小偏心受拉，均可按上式計(jì)算。顯然，按對(duì)稱配筋計(jì)算的用鋼量較非對(duì)稱配筋的用鋼量大。五、抗沖切承載力計(jì)算（一）鋼筋混凝土板沖切計(jì)算(1)沖切破壞面取局部荷載或擴(kuò)散反力作用面積周邊以45°角傾斜的錐體斜面，見圖17-7。圖17-7圖17-7(2)不配箍筋或彎起鋼筋的混凝土板，其受沖切承載力按下列公式計(jì)算(17-104)公式中的系數(shù)η應(yīng)按下列兩個(gè)公式計(jì)算，并取其中的較小值式中：Fl—局部荷載設(shè)計(jì)值或擴(kuò)散反力設(shè)計(jì)值，對(duì)板柱結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)，取柱所承受的軸向壓力設(shè)計(jì)值的層間差值減去沖切破壞錐體范圍內(nèi)板所承受的荷載設(shè)計(jì)值；βh——截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h≤800mm時(shí)，取βh=1．O，當(dāng)h≥2000mm時(shí)，取βh=0.9，中間值按線性內(nèi)插；um——計(jì)算截面周長(zhǎng)，為距離局部荷載或擴(kuò)散反力作用面積周邊h0/2處板垂直截面的最不利周長(zhǎng)；h0——截面有效高度，取兩個(gè)配筋方向的截面有效高度的平均值；η1——局部荷載或擴(kuò)散反力作用面積形狀的影響系數(shù)；η2——計(jì)算截面周長(zhǎng)與板截面有效高度之比的影響系數(shù);βs——局部荷載或擴(kuò)散反力作用面積為矩形時(shí)的長(zhǎng)邊與短邊尺寸的比值，且不宜大于4，當(dāng)βs＜2時(shí)，取βs=2，對(duì)圓形沖切面，取βs=2;as——柱位置影響系數(shù)，對(duì)中柱，取as=40，對(duì)邊柱，取as=30，對(duì)角柱，取as=20。（二）矩形截面柱的階形基礎(chǔ)受沖切計(jì)算在柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處的抗沖切承載力計(jì)算，詳見《混凝土規(guī)范》第6.6.5條。六、局部抗壓承載力計(jì)算(1)配置間接鋼筋的混凝土構(gòu)件，其局部受壓區(qū)的截面尺寸應(yīng)符合下列要求圖17-8式中：Fl——局部受壓面上作用的局部荷載或局部壓力設(shè)計(jì)值，對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的錨頭局壓區(qū)的壓力設(shè)計(jì)值，應(yīng)取1.2倍張拉控制力；圖17-8βt——混凝土局部受盛時(shí)的強(qiáng)度提高系數(shù)Ai——混凝土局部受壓面積；Ain-混凝土局部受壓凈面積；Ah——局部受壓的計(jì)算底面積。局部受壓的計(jì)算底面積Ah，可由局部受壓面積與計(jì)算底面積按同心、對(duì)稱的原則決定；對(duì)常用情況，可按圖17-8取用。七、疲勞驗(yàn)算（1）需作疲勞驗(yàn)算的混凝土受彎構(gòu)件，其正截面疲勞應(yīng)力應(yīng)按以下基本假定舉行計(jì)算；①截面應(yīng)變保持平面。②受壓區(qū)混凝土的法向應(yīng)力圖形取為三角形。③對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件，不考慮受拉區(qū)混凝土的抗拉強(qiáng)度，拉力所有由縱向鋼筋承受；對(duì)要求不浮上裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，受拉區(qū)混凝土的法向應(yīng)力圖形取為三角形。④采用換算截面計(jì)算。（2）在疲勞驗(yàn)算中，荷載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)吊車荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)，對(duì)懸掛吊車（包括電動(dòng)葫蘆）及工作級(jí)別A1～A5的軟鉤吊車，動(dòng)力系數(shù)可取1.05；對(duì)工作級(jí)別為A6～A8的軟鉤吊車，硬鉤吊車和其他特種吊車，動(dòng)力系數(shù)可取1.1。（3）鋼筋混凝土受彎構(gòu)件疲勞驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)計(jì)算下列部位的應(yīng)力；①正截面受壓區(qū)邊緣纖維的混凝土應(yīng)力和縱向受拉鋼筋的應(yīng)力幅；②截面中和軸處混凝土的剪應(yīng)力和箍筋的應(yīng)力幅?？v向受壓鋼筋可不舉行疲勞驗(yàn)算。(4)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面的疲勞應(yīng)力驗(yàn)算(略)(5)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面的疲勞驗(yàn)算(略)(6)對(duì)需作疲勞驗(yàn)算的鋼筋混凝土梁，應(yīng)在下部1/2梁高的腹板內(nèi)沿兩側(cè)配置直徑8～14mm。間距100～150mm的縱向構(gòu)造鋼筋，并應(yīng)按下密上疏的主意布置。在上部l/2梁高的腹板內(nèi)，可按普通混凝土梁配置縱向構(gòu)造鋼筋。六、局部抗壓承載力計(jì)算(1)配置間接鋼筋的混凝土構(gòu)件，其局部受壓區(qū)的截面尺寸應(yīng)符合下列要求式中：Fl——局部受壓面上作用的局部荷載或局部壓力設(shè)計(jì)值，對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的錨頭局壓區(qū)的壓力設(shè)計(jì)值，應(yīng)取1.2倍張拉控制力；βt——混凝土局部受壓時(shí)的強(qiáng)度提高系數(shù)圖17-8Al——混凝土局部受壓面積；圖17-8Aln——混凝土局部受壓凈面積；Ab——局部受壓的計(jì)算底面積。局部受壓的計(jì)算底面積Ab，可由局部受壓面積與計(jì)算底面積按同心、對(duì)稱的原則決定；對(duì)常用情況，可按圖17-8取用。七、疲勞驗(yàn)算（1）需作疲勞驗(yàn)算的混凝土受彎構(gòu)件，其正截面疲勞應(yīng)力應(yīng)按以下基本假定舉行計(jì)算；①截面應(yīng)變保持平面。②受壓區(qū)混凝土的法向應(yīng)力圖形取為三角形。③對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件，不考慮受拉區(qū)混凝土的抗拉強(qiáng)度，拉力所有由縱向鋼筋承受；對(duì)要求不浮上裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，受拉區(qū)混凝土的法向應(yīng)力圖形取為三角形。④采用換算截面計(jì)算。（2）在疲勞驗(yàn)算中，荷載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)吊車荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)，對(duì)懸掛吊車（包括電動(dòng)葫蘆）及工作級(jí)別A1～A5的軟鉤吊車，動(dòng)力系數(shù)可取1.05；對(duì)工作級(jí)別為A6～A8的軟鉤吊車，硬鉤吊車和其他特種吊車，動(dòng)力系數(shù)可取1.1。（3）鋼筋混凝土受彎構(gòu)件疲勞驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)計(jì)算下列部位的應(yīng)力；①正截面受壓區(qū)邊緣纖維的混凝土應(yīng)力和縱向受拉鋼筋的應(yīng)力幅；②截面中和軸處混凝土的剪應(yīng)力和箍筋的應(yīng)力幅?？v向受壓鋼筋可不舉行疲勞驗(yàn)算。一級(jí)裂縫控制等級(jí)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的鋼筋可不舉行疲