混凝土砖结构及矩形截面承载力计算

对于正常配筋的矩形截面，当轴向力作用在钢筋As 合力点和合力点范围以外时，离轴向力较近一侧将产生裂缝，而离轴向力较远一侧的混凝土仍然受压。因此，裂缝不会贯通整个截面。破坏时，钢筋As 的应力达到其抗拉强度，裂缝开展很大，受压区混凝土被压碎。当受拉钢筋配筋率不很大时，受压区混凝土压碎程度往往不明显。在这种情况下，一般以裂缝开展宽度超过某一限值（例如，取1.5mm）作为截面破坏的标志。这种破坏特征称为大偏心受拉破坏。

由此可见，矩形截面大偏心受拉构件正截面承载力计算的应力图形如图8-2所示，纵向受拉钢筋As 的应力达到其抗拉强度设计值fy，受压区混凝土应力图形可简化为矩形，其应力达到等效混凝土抗压强度设计值α1fc。受压钢筋的应力可假定达到其抗压强度设计值。

图8-2 矩形截面大偏心受拉构件正截面承载力计算应力图形

根据平衡条件可得基本计算公式如下：

式中

公式（8-6）和公式（8-7）的适用条件为

比较公式（8-6）～公式（8-8）和公式（7-26）、公式（7-27）和（7-27a）可见，大偏心受拉与大偏心受压破坏的计算公式是相似的，所不同的是Nu 为拉力。因此，其计算方法也与大偏心受压破坏相似，可参照进行。

当已知截面尺寸b×h及轴向拉力设计值N 和偏心距e0 需计算钢筋截面面积As 和时，可在公式（8-7）和公式（8-6）中令Nu=N，且x=ξbh0，则得

若按公式（8-9）求得的过小或为负值，可按最小配筋率或有关的构造要求配置，然后再按公式（8-6）～公式（8-8）计算As。一般情况下，计算的x 往往小于。这时As可按公式（8-5）计算。

例题8-1 偏心受拉构件的截面尺寸为，承受轴心拉力设计值N=750kN，弯矩设计值M=71.25kN·m，混凝土强度等级为C30，用HRB400级钢筋配筋，试求钢筋截面面积As 和。

解 （1）判别破坏类型

属小偏心受拉破坏。

（2）求As 和

选用；As 选用。(https://www.xing528.com)

例题8-2 偏心受拉板的截面厚度，每米宽板承受轴心拉力设计值N=315kN，弯矩设计值M=63kN·m，混凝土强度等级为C30（fc=14.3N／mm2），用HRB335级钢筋配筋。试求钢筋截面面积As 和。

解 （1）判断破坏类型

取b=1 000mm 宽的板进行计算。

h0=200-25=175mm

属于大偏心受拉破坏。

（2）计算

由公式（8-9）可得

按构造要求配置。这时，本题转化为已知，求As 的问题。计算方法与大偏心受压构件相似。

（3）求As

由附表16查得

表明，则As 按公式（8-5）计算。

若不考虑的作用，即取，则As1=0，于是

由附表16查得γs=0.952。

计算表明，应按不考虑受压钢筋作用的情况来配筋，选用。