一、轴心受拉

一、轴心受拉

(一)考试要求

1.《考试大纲》的要求:掌握

2.“试题”回顾

【试题3.4.1】 轴心受拉杆件的配筋(2001年)

某普通钢筋混凝土非预应力屋架,如图3.4.1所示,跨度12m,上弦和下弦截面均为250mm×250mm,腹杆截面尺寸为250mm×200mm。已知P=38.8kN(标准值,屋架自重已包括在内),分项系数取1.2。屋架受力筋采用Ⅱ级钢。屋架节点按全铰接考虑,下弦按轴心受拉设计(不考虑裂缝计算)。现对下弦杆有如下四种不同的配筋,试问其中何项正确?

(A)4978-7-111-46102-9-Chapter03-750.jpg10 (B)4978-7-111-46102-9-Chapter03-751.jpg12 (C)2978-7-111-46102-9-Chapter03-752.jpg12+2978-7-111-46102-9-Chapter03-753.jpg10 (D)4978-7-111-46102-9-Chapter03-754.jpg14

978-7-111-46102-9-Chapter03-755.jpg

图 3.4.1

(二)《混凝土结构设计规范》规定和算例

《混凝土结构设计规范》规定:

6.2.22 轴心受拉构件的正截面受拉承载力应符合下列规定:

NfyAs+fpyAp (6.2.22)

式中 N——轴向拉力设计值;

AsAp——纵向普通钢筋、预应力筋的全部截面面积。

【例3.4.1】 轴心受拉构件的承载力计算

条件:某钢筋混凝土筒仓,壁厚为150mm,混凝土强度等级为C20,钢筋采用HRB335级,每米高度的竖向截面内,钢筋采用12978-7-111-46102-9-Chapter03-756.jpg12,沿筒仓壁内外侧两层均匀布置。

要求:确定该筒仓每米高度的竖向截面内的轴心拉力设计值。

答案:(1)查《混规》表得fy=300N/mm2ft=1.10N/mm2

(2)查《混规》表8.5.1得,轴心受拉构件一侧受拉钢筋的最小配筋百分率978-7-111-46102-9-Chapter03-757.jpg

978-7-111-46102-9-Chapter03-758.jpg,取ρmin=0.2%

(3)检验配筋率

每米高度内一侧钢筋的面积978-7-111-46102-9-Chapter03-759.jpg

978-7-111-46102-9-Chapter03-760.jpg,满足要求。

(4)根据《混规》式(6.2.22)得

N=fyAs=300×1357.2=407160N≈407kN

该筒仓每米高度的竖向截面受拉承载力为407kN。

【例3.4.2】 轴心受拉构件的配筋计算

条件:某钢筋混凝土屋架下弦截面尺寸b×h=200mm×150mm,其所受的轴心拉力设计值为240kN。混凝土强度等级C30,钢筋为HRB400级。

要求:确定该屋架下弦的钢筋截面面积。

答案:(1)根据《混规》表4.2.3-1的规定,取fy=360N/mm2ft=1.43N/mm2

(2)查《混规》表8.5.1得轴心受拉构件一侧受拉钢筋的最小配筋百分率为978-7-111-46102-9-Chapter03-761.jpg

978-7-111-46102-9-Chapter03-762.jpg,取ρmin=0.2%

(3)根据《混规》式(6.2.22)得:

978-7-111-46102-9-Chapter03-763.jpg

选用4978-7-111-46102-9-Chapter03-764.jpg16,As=804mm2

(4)每侧钢筋的配筋率

978-7-111-46102-9-Chapter03-765.jpg,满足要求。

(三)模拟试题

【3.4.1】 某屋架下弦,截面尺寸b×h=220mm×200mm,承受轴心拉力设计值N=326kN,混凝土强度等级为C30,纵向受力钢筋为HRB400级,则下弦杆截面纵向受拉钢筋面积As(mm2)与下列何项数值最为接近?(提示:as=35mm,γ0=1.0)

(A)815.0 (B)905.6 (C)1051.6 (D)1086.7

正答:(B)

N=326×103N,ft=1.43N/mm2fy=360N/mm2

由《混规》式(6.2.22)得:

978-7-111-46102-9-Chapter03-766.jpg

由《混规》表8.5.1得:

ρmin=0.45ft/fy=0.45×1.43/360=0.179%<0.2%,取ρmin=0.2%

978-7-111-46102-9-Chapter03-767.jpg