混凝土受拉
混凝土锥体破坏受拉承载力标准值
知识专题：混凝土锥体破坏受拉承载力标准值探讨一、引言在混凝土结构设计和工程实践中，混凝土的力学性能一直是工程师和研究人员关注的焦点。
其中，混凝土的受拉承载力标准值是评估其抗拉性能的重要指标之一。
本文将深入探讨混凝土锥体破坏受拉承载力标准值的相关内容，分析其影响因素和实际应用。
二、混凝土锥体破坏受拉承载力标准值的定义混凝土锥体破坏受拉承载力标准值，简称为混凝土锥体抗拉强度，是指混凝土在受拉状态下，承受外部拉力时的最大抗拉能力。
它是衡量混凝土抗拉性能的重要参数，通常用标准试验方法进行测定和评估。
三、影响混凝土锥体破坏受拉承载力标准值的因素1. 混凝土材料的配比和品种：混凝土抗拉强度与其原材料的品种和比例密切相关，品种不同、配比不同，混凝土的锥体抗拉强度也会有所差异。
2. 混凝土的养护和施工工艺：养护条件和施工工艺对混凝土的抗拉性能影响巨大，合理的养护和施工工艺能够提高混凝土的锥体抗拉强度。
3. 混凝土的龄期和环境因素：混凝土的龄期和环境因素也会对其抗拉性能产生影响，越是老化的混凝土，其锥体破坏受拉承载力标准值可能会有所降低。
四、混凝土锥体破坏受拉承载力标准值的实际应用在混凝土结构设计和工程实践中，混凝土锥体破坏受拉承载力标准值的合理评估和应用是非常重要的。
它直接关系到结构的安全性和可靠性，也是设计师和工程师必须要重视的问题。
通过合理的试验和分析，可以有效地评估混凝土的抗拉性能，为工程设计和施工提供科学依据。
五、个人观点和理解混凝土锥体破坏受拉承载力标准值是评估混凝土抗拉性能的重要参数，其受到材料、施工、环境等多方面因素的影响。
在工程实践中，我们需要综合考虑这些因素，合理评估混凝土的抗拉性能，从而确保结构的安全可靠。
六、总结通过对混凝土锥体破坏受拉承载力标准值的深入探讨，我们可以更全面、深刻地理解混凝土的抗拉性能，从而在工程实践中更好地应用这一知识。
合理评估混凝土的抗拉性能，对于保障结构的安全性和可靠性具有重要意义。
混凝土抗拉强度和抗折强度换算
混凝土抗拉强度和抗折强度换算混凝土是一种常见的建筑材料，它的强度是评估其性能的重要指标。
而混凝土的抗拉强度和抗折强度是两个常用的评价指标。
本文将详细介绍混凝土的抗拉强度和抗折强度，并探讨两者之间的换算关系。
一、混凝土的抗拉强度混凝土的抗拉强度是指在受拉状态下能够抵抗破坏的能力。
由于混凝土的主要成分是水泥、骨料和砂浆，这些成分之间的结合并不牢固，因此混凝土的抗拉强度较低。
一般情况下，混凝土的抗拉强度只有其抗压强度的十分之一左右。
混凝土的抗拉强度主要受到以下因素的影响：材料的强度、配合比、养护条件、试件形状和尺寸等。
其中，材料的强度是影响混凝土抗拉强度的关键因素。
水泥的种类、含水量以及骨料的质量和粒径分布都会对混凝土的抗拉强度产生影响。
二、混凝土的抗折强度混凝土的抗折强度是指在受弯曲作用下能够抵抗破坏的能力。
在实际工程中，混凝土常常承受弯曲荷载，而抗折强度是评估其抗弯能力的重要参数。
混凝土的抗折强度与其抗拉强度存在一定的关系，但抗折强度一般要高于抗拉强度。
混凝土的抗折强度主要受到以下因素的影响：材料的强度、配合比、养护条件、试件形状和尺寸等。
与抗拉强度相比，混凝土的抗折强度更受试件形状和尺寸的影响。
通常情况下，采用梁试件来测试混凝土的抗折强度，试件的尺寸会对测试结果产生较大影响。
三、抗拉强度和抗折强度的换算关系混凝土的抗拉强度和抗折强度是两个不同的力学性能指标，它们之间没有简单的换算关系。
一般来说，混凝土的抗折强度要高于抗拉强度。
这是因为在受拉状态下，混凝土的裂缝会逐渐扩展，导致抗拉强度较低；而在受弯曲作用下，混凝土的裂缝会相对集中，有一定的抵抗破坏的能力，从而提高了抗折强度。
在实际工程中，抗拉强度和抗折强度常常需要相互换算。
由于两者之间没有明确的换算公式，通常采用经验系数进行估算。
根据国内外的研究和实验数据，一般认为抗折强度约为抗拉强度的 1.5倍到2倍左右。
但需要注意的是，这个换算系数并不适用于所有情况，具体的换算系数需要根据实际情况进行确定。
有效受拉混凝土截面面积ate
有效受拉混凝土截面面积（ate）简介在建筑和土木工程中，混凝土是一种常用的材料。
它的强度和耐久性使得它成为许多结构的理想选择。
然而，由于混凝土的特性，它在受拉方向上的强度较低。
为了克服这个问题，工程师们经常使用钢筋来增强混凝土结构的抗拉能力。
有效受拉混凝土截面面积（ate）是一个重要的参数，用于评估混凝土结构在受拉状态下的承载能力。
本文将详细介绍ate的定义、计算方法以及其在工程设计中的应用。
ate的定义有效受拉混凝土截面面积（ate）是指在考虑钢筋与混凝土共同作用下，有效承受受拉力的混凝土横截面积。
简单来说，ate代表了钢筋与混凝土共同工作时所起到的作用。
ate的计算方法ate可以通过以下公式计算：ate = Ac + As其中：•ate：有效受拉混凝土截面面积•Ac：未加入钢筋时的混凝土截面面积•As：钢筋的横截面积在实际工程中，ate的计算需要根据具体的结构形式和设计要求进行。
ate在工程设计中的应用有效受拉混凝土截面面积（ate）在工程设计中起到了至关重要的作用。
它影响着混凝土结构在受拉状态下的承载能力和安全性。
1. 桥梁设计在桥梁设计中，ate被广泛应用于梁的抗弯设计。
桥梁承受着来自交通荷载和自身重量的巨大力量，因此需要足够强度和刚度来保证其安全运行。
通过合理计算ate，可以确定适当的钢筋布置方式和数量，以增加混凝土梁在受拉状态下的承载能力。
2. 柱子设计柱子是建筑结构中常见的承重元素。
在柱子设计中，ate被用来评估柱子在受拉状态下的抗压能力。
通过合理计算ate，可以确定适当的钢筋布置方式和数量，以增加混凝土柱子在受拉状态下的承载能力。
3. 混凝土梁设计在混凝土梁设计中，ate的计算是非常重要的。
通过合理计算ate，可以确定适当的钢筋布置方式和数量，以增加混凝土梁在受拉状态下的承载能力。
这对于确保梁在使用期间具有足够的强度和刚度至关重要。
结论有效受拉混凝土截面面积（ate）是评估混凝土结构在受拉状态下承载能力的重要参数。
混凝土抗裂性试验方法
混凝土抗裂性试验方法混凝土是一种常用的建筑材料，它具有强度高、耐久性好等特点，但在使用过程中，由于各种原因，常会出现裂纹的情况。
为了保证混凝土结构的安全性和使用寿命，需要对其抗裂性进行评估。
以下是常见的混凝土抗裂性试验方法。
一、抗裂性试验的目的二、试验设备和试验材料1.试验设备：拉力试验机、压痕机等。
2.试验材料：混凝土试块、试验钢筋等。
三、抗裂性试验的方法1.受拉试验：将混凝土试块放置在拉力试验机上，通过增大拉力的方式，使试块受到拉力的作用，观察混凝土试块是否会发生裂纹，并记录试块破坏时的拉力值。
2.压痕试验：使用压痕机对混凝土进行压力测试，观察混凝土表面是否会出现裂纹，并记录压痕深度和载荷数值。
3.钢筋拉力试验：使用拉力试验机对试验钢筋进行拉力测试，观察钢筋表面是否会出现裂纹，并记录破坏时的拉力值。
四、抗裂性试验的注意事项1.试验过程中要注意安全，操作人员需佩戴好安全帽、手套等防护用品。
2.试验前要检查试验设备的运行状态，确保设备正常。
3.试验材料的选择应符合相关标准，试块制备要规范，确保试验的准确性和可靠性。
4.试验过程中要严格按照试验方法执行，不得随意调整试验参数。
5.在试验过程中要及时记录试验数据，并及时处理试验结果。
五、抗裂性试验的数据分析和结果判定1.根据试验数据，计算试验块或试验钢筋的抗拉强度和抗拉模量。
2.根据试验结果，判断混凝土是否具有良好的抗裂性能。
一般来说，抗拉强度和抗拉模量越高，混凝土的抗裂性能就越好。
3.根据试验结果，可以对混凝土的使用和设计提出建议，例如增加混凝土配筋量、使用添加剂等。
混凝土受拉裂缝的成因
混凝土受拉裂缝的成因混凝土是一种常用的建筑材料，具有较好的抗压性能。
然而，在某些情况下，混凝土会出现受拉裂缝，这严重影响了结构的稳定性和使用寿命。
那么，混凝土受拉裂缝的成因是什么呢？一、外力作用混凝土受拉裂缝的最主要原因是外力的作用。
当混凝土受到拉力时，如果外力超过其抗拉强度，就会导致混凝土出现裂缝。
外力作用可以分为静载荷和动态载荷两种情况。
1. 静载荷：静载荷是指作用在混凝土上的恒定的力或重力。
例如，建筑物的自重、雪的压力等。
当这些静载荷超过混凝土的抗拉强度时，就会引起混凝土的受拉裂缝。
2. 动态载荷：动态载荷是指作用在混凝土上的变化的力或冲击力。
例如，地震、爆炸等。
由于动态载荷的突然作用，会导致混凝土产生剧烈的振动和变形，从而引发受拉裂缝。
二、温度变化温度变化也是导致混凝土受拉裂缝的重要原因之一。
当温度发生变化时，混凝土会因为热胀冷缩而发生体积变化。
具体来说，当温度升高时，混凝土会膨胀；而当温度下降时，混凝土会收缩。
这种体积变化会导致混凝土内部产生内应力，超过其抗拉强度时就会出现受拉裂缝。
三、材料性质混凝土的材料性质也会对其受拉裂缝的形成起到一定影响。
具体来说，以下几个方面是影响混凝土受拉裂缝的主要材料性质因素。
1. 混凝土强度：混凝土的抗拉强度是抵抗拉力的能力，强度越高，抵抗拉力的能力就越强，受拉裂缝的可能性就越小。
2. 混凝土的水灰比：水灰比是指混凝土中水的质量与水泥的质量之比。
水灰比越大，混凝土的流动性越好，但抗拉强度相对较低，容易出现受拉裂缝。
3. 混凝土的配合比：混凝土的配合比是指水泥、砂子、骨料和水的比例。
合理的配合比可以提高混凝土的抗拉强度，减少受拉裂缝的发生。
4. 混凝土的龄期：混凝土的龄期是指混凝土从浇筑到养护的时间。
在混凝土的早期龄期，混凝土的抗拉强度相对较低，容易出现受拉裂缝。
四、施工质量施工质量是影响混凝土受拉裂缝的一个重要因素。
如果施工过程中存在质量问题，就会导致混凝土的受拉裂缝。
混凝土简支梁受拉区裂缝产生的原因
混凝土简支梁受拉区裂缝产生的原因混凝土简支梁受拉区裂缝产生的原因有很多，主要包括以下几个方面：1. 预应力损伤：混凝土简支梁在施工和使用过程中会受到各种荷载的作用，如自重荷载、活载和温度荷载等。
这些荷载会导致混凝土内部发生应力变化，而当应力超过混凝土的抗压强度时，就会产生裂缝。
2. 混凝土质量不均匀：混凝土简支梁受拉区裂缝产生的一个重要原因是混凝土质量的不均匀。
混凝土的不均匀性可能是由于原材料的不均匀性、配料不合理、搅拌不均匀等因素造成的。
当混凝土内部存在着强度、密度或含水率的差异时，就会导致裂缝的产生。
3. 温度变化：混凝土简支梁在温度变化的情况下，会发生体积的变化。
当混凝土受到温度变化的影响时，其体积会发生收缩或膨胀，从而导致混凝土内部产生应力，进而引起裂缝的产生。
4. 预应力杆、钢筋的锚固及传力不良：预应力杆、钢筋在混凝土简支梁中负责传递荷载，如果预应力杆、钢筋的锚固不良或传力不良，就会导致混凝土受力不均匀。
这使得混凝土在受力过程中产生局部应力集中，最终导致裂缝的产生。
5. 施工缺陷：混凝土简支梁的施工过程中，如果操作不当或者存在缺陷，也会导致受拉区裂缝的产生。
比如，混凝土的浇筑不均匀、振捣不充分、养护不当等，会造成混凝土的强度和密实度不够而引起裂缝。
混凝土简支梁受拉区裂缝的产生不可避免，但可以通过合理设计和施工来减少其产生和发展。
首先，应选择合适的混凝土材料，保证混凝土的均匀性和质量。
其次，应合理设计预应力杆、钢筋的布置，确保其在结构中传力和锚固的良好效果。
同时，在施工过程中要严格按照施工规范进行操作，包括浇筑均匀、振捣到位、养护合理等。
此外，对于混凝土简支梁的使用和维护也要注意，避免超载和温度变化过大等不良因素对梁体产生过大的影响。
总之，混凝土简支梁受拉区裂缝产生的原因是多方面的，包括预应力损伤、混凝土质量不均匀、温度变化、预应力杆、钢筋的锚固及传力不良和施工缺陷等。
为了减少裂缝的产生，需要在设计、材料选择、施工过程以及梁体的使用和维护等方面综合考虑。
混凝土构件受拉
γ 0 N d e′
【例题】 如图 所示渡槽（３级建 筑物），试计算槽身底板的钢筋。 采用C25混凝土，Ⅰ级钢筋。 • 【解】 ⑴ 材料强度：C25混凝土 fc=11.5 N/mm2 • Ⅰ级钢筋 fy=195 N/mm2 ⑵ 内力计算： 取单宽1m考虑。渡槽底板属于偏心受拉构件，其危险 截面为：① 端部截面处：最大内力发生在满槽水深时。 ② 跨中截面：最大内力发生在半槽水深时。 端部截面处：（满槽水，水深H=2.5m）
h e = e0 − + as 2
则对A 若x<2as’ ,则对 ’s作用点取矩， 则对 作用点取矩，
适用条件： 适用条件：
ξ ≤ξ b
' s
γ 0 N d e′ ≤ N u e′ = f sd As (h0 − a )
h e′ = e0 + − as' 2
x≥2as'
截面设计时，取x=xb或者ξ=ξb,由基本公式可得到 截面设计时， 由基本公式可得到
解: Ⅰ级钢筋： fsd=195N/mm2 1.求拉力设计值： 取单宽b=1.0m
N = γ 0γ Q pk rb
=1.0×1.4×0.25×900×1000 =315000N 2.求钢筋截面积As: As = γ 0 N d = 1.0 × 315000 = 1615mm 2
f sd 195
水管中的受力钢筋按内外环双层布置。 内外环钢筋均为 12＠140( As=808×2=1616mm2)
− 40 = 110 mm
该截面属于大偏心受拉，内侧（迎水面）受拉。
跨中截面：（半槽水深 H=2.5/2=1.25m）
1 N = γ 0ψγ Q γH 2 b 2 1 = 1 .0 × 1 .0 × 1 .1 × × 10 × 1 .25 2 × 1 = 8 .59 kN 2 H h 1 M = N ( + ) − pl 02 3 2 8 1 .25 0 .3 1 = 8 .59 × ( + ) − × (1 .1 × 10 × 1 .25 × 1 .0 + 1 .05 × 25 × 0 .3 × 1 .0 ) × 3 .3 2 3 2 8 = − 24 .57 kN .m
第七章 钢筋混凝土受拉构件
e = e 0 − 0 .5 h + a ′
7.2偏心受拉构件 7.2偏心受拉构件
α1 f cbh0 e'
h0-as' e0 fyA s e as a s‘ fy'A' s
N
值为 240kN， ， 混凝土强度等级 C30， ， 钢筋为 HRB335。 。 求截面配筋。 求截面配筋。
f y = 300N / mm2 ，代入上式 钢筋， 代入上 【解】HRB335 钢筋，
得
As = N / f y = 240000 / 300 = 800mm2
As = 804mm2 。 选用 4 Φ 16， ，
7.2偏心受拉构件 偏心受拉构件
（2）矩形截面大偏心受拉构件正截面承载力计算 ） 1）基本公式 ） 根据截面内力平衡，见下图， 根据截面内力平衡，见下图，可写出如下公式
N = f y As − f y′ As′ − α1 f c bx
x N ⋅ e ≤ α1 f c bx ( h0 − ) + f y′ As′ ( h0 − a s′ ) 2
大偏心受拉构件
7.2偏心受拉构件 7.2偏心受拉构件
2）适用条件 ） 同大偏心受压构件。 同大偏心受压构件。 3）不对称配筋计算方法 ） ①截面设计；类似于大偏心受压构件。 截面设计；类似于大偏心受压构件。 ②截面校核，一般已知构件尺寸、配筋、材料强度。若再已 截面校核，一般已知构件尺寸、配筋、材料强度。 可求出x和 或再已知e 则可求出x和 。 知N可求出 和e0或再已知 0则可求出 和N。 可求出 4）对称配筋计算方法 ）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 非对称配筋求As 和 As
<0.2%bh 取x=bh0，由基本公式解纵筋面积
取As=0.2%bh
按As已知，求 As 之法进行
2021/4/26
As
Ne 1 fcbx(h0 0.5x)
fy(h0 as)
0.2%bh
As
As
N
1. 荷载效应组合
N 1.0(1.21601.475) 297 kN N 1.0(1.35160 0.71.475) 289.5 kN
2021/4/26
N 297 kN
13
土木工程专业：结构设计原理
2. 承载力计算
fy=300 N/mm2, ft =1.27 N/mm2
As
N fy
297 103 990 300
2021/4/26
10
土木工程专业：结构设计原理
❖箍筋的配置与作用
• 按构造配置：直径6~8mm，间距200mm • 作用：固定纵向受力钢筋的位置
与纵向钢筋组成钢筋骨架
➢偏心受拉构件构造要求
❖纵向钢筋沿偏心方向两侧边布置 ❖最小配筋率
• 受拉钢筋的最小配筋率，同受弯构件 • 受压钢筋的最小配筋率为0.2%
❖箍筋由受剪承载力确定，构造要求同梁
2021/4/26
11
土木工程专业：结构设计原理
7.2 混凝土轴心受拉 构件承载力计算
❖轴力设计值：荷载效应基本组合
• 永久荷载效应和可变荷载效应组合 • 1.2 组合（1.35 组合：仅竖向荷载参与）
❖轴力设计值不超过承载力设计值
2021/4/26
N Nu fy As
❖受力特点
• 近侧拉区混凝土先开裂
• 受拉钢筋As 达到屈服 • 压区混凝土压碎
• 受压钢筋As 屈服。若受拉钢筋 配置过多时，受压钢筋不屈服。
• 构件破坏
2021/4/26
9
土木工程专业：结构设计原理
7.1.3 混凝土受拉构件构造要求
➢轴心受拉构件构造要求
❖纵向受力钢筋的配置
（1）沿截面周边均匀对称布置，优先选 择小直径钢筋（有利于抗裂） （2）按构件截面面积计算的全部受力钢 筋的最小配筋百分率不应小于90ft /fy，同 时不应小于0.4 （3）接头不得采用非焊接的搭接接头。
7.3 混凝土偏心受拉 构件承载力计算
7.3.1 偏心受拉构件正 截面承载力计算
➢大偏心受拉构件正截面承载力
❖基本公式
• 适用条件：2asxbh0
2021/4/26
15
• 基本公式
土木工程专业：结构设计原理
N Nu fy As 1 fcbx fyAs
Ne Nue 1 fcbx(h0 0.5x) fyAs (h0 as)
7
土木工程专业：结构设计原理
➢小偏心受拉破坏
❖小偏拉条件
• N作用在纵向钢筋As 和As 之间 • 全截面受拉
❖受力特点
• 临破坏前，截面全部裂通， 混凝土退出工作
• 钢筋屈服，构件破坏
2021/4/26
8
土木工程专业：结构设计原理
➢大偏心受拉破坏
❖大偏拉条件
• N作用在纵向钢筋As 和As 之外 • 构件部分截面受拉，部分截面受压
2021/4/26
4
土木工程专业：结构设计原理
➢开裂前应力分析
❖弹性阶段
N
• 变形协调，应变相等
• 应力计算
s Es ,
c Ec
Ns Nc
N Nc Ns
c Ac s As
( Ac
Es Ec
As ) c
( Ac E As ) c
A0 c
E =Es /Ec
弹性模量之比
2021/4/2A6 0=Ac+E As 换算面积
2021/4/26
A0 换算面积
6
土木工程专业：结构设计原理
7.1.2 偏心受拉构件的受力特点
➢偏心受拉构件分类
❖大偏心受拉
• 拉力作用在钢筋As 和As之外
• 荷载偏心距：e0=M/N>0.5h-as
❖小偏心受拉
• 拉力作用在钢筋As和As之间 • 荷载偏心距：e0=M/N<0.5h-as
2021/4/26
钢筋的抗拉强度设计值，
>300N/mm2时，仍按 300N/mm2采用。
12
土木工程专业：结构设计原理
❖例题7-1
某轴心受拉构件截面250mm250mm，采用 C25混凝土，HRB335钢筋。轴力标准值为： Ngk=160 kN， Nqk=75 kN。结构重要性系数 1.0。试进行承载力计算。
❖解
教 授
博 士
李 章 政
结构设计原理
土木工 程专业
土木工程专业：结构设计原理
第7章 混凝土受Байду номын сангаас构件
7.1 混凝土受拉构件的受力特点 及构造要求
7.2 混凝土轴心受拉构件承载力计算 7.3 混凝土偏心受拉构件承载力计算 7.4 混凝土受拉构件裂缝宽度验算
2021/4/26
2
土木工程专业：结构设计原理
e e0 h / 2 as
若x<2as，压筋不屈 服，可取x=2as对压 筋合力点取矩
Ne fy As (h0 as)
e e0 h / 2 as
2021/4/26
16
土木工程专业：结构设计原理
❖基本公式的应用
• 对称配筋
大偏心受拉构件对称配筋，压筋不屈服
As
As
Ne f y (h0 as )
mm2
N fy As
验算配筋率
轴心受拉
90 ft 901.27 0.381 0.4
fy
300
构件往往 是裂缝宽
min 0.4%
度控制钢
筋用量。
As 990
A 250 250
1.58% min 0.4%
初步配筋： 4
2021/4/26
18 As 1018 mm2 附表14
14
土木工程专业：结构设计原理
c
N A0
s
E
N A0
5
土木工程专业：结构设计原理
❖弹塑性阶段
• 变形情况
N
受拉钢筋处于弹性阶段
Nc Ns
受拉混凝土进入塑性阶段
• 内力和应力的关系
一般情况
E
Es Ec
,
N ( Ac E As ) c
开裂极限：混凝土弹性模量约为Ec 的一半
E
Es Ec
Es 0.5Ec
2E
Ncr ( Ac E As ) c ( Ac 2E As ) ftk
7.1 混凝土受拉构件的受 力特点及构造要求
应用
混墙 凝梁 土中 托的 梁钢
筋
拉屋 弦架 杆受
少量局 部构件
2021/4/26
分类
受拉构件
混凝土受拉是 用其弱势
拉偏 拉轴 构心 构心 件受 件受
裂缝问 题突出
3
土木工程专业：结构设计原理
7.1.1 轴心受拉构件的受力特点
➢受力的三个阶段
❖第 I 阶段：开裂前弹性、弹塑性受力 ❖第 II 阶段：带裂缝工作 ❖第III阶段：破坏状态，极限拉力Nu=fyAs