混凝土结构基本原理

钢筋混凝土受拉构件包括轴心受拉与偏心受拉。轴拉时全截面受拉，混凝土退出工作，拉力由纵向钢筋承担；偏心受拉同时承受轴力$N$与弯矩$M$，按偏心距$e_0=M/N$区分大小偏心受拉。

受拉构件设计除承载能力极限状态外，正常使用阶段须控制裂缝宽度；轴拉构件裂缝开展快、宽度大，裂缝控制等级要求通常严于受弯构件。

与受压构件相比，受拉构件混凝土基本不参与抗力，破坏特征为钢筋屈服后裂缝贯通截面；偏心受拉时靠近轴力侧与远离侧钢筋应力状态不同。

本章内容：轴心受拉$N \le f_y A_s$、偏心受拉正截面计算、大小偏心判别（$e_0 \le h/2-a_s$与$e_0 > h/2-a_s$）及构造要求。

轴心受拉构件在拉力$N$作用下，全部拉力由纵向受拉钢筋承担。破坏特征为钢筋先屈服，随后裂缝开展并贯通截面，最后混凝土被拉开。承载力计算不考虑混凝土抗拉，按$N \le f_y A_s$验算。

GB 50010-2010 规定轴心受拉构件纵向钢筋最小配筋率$\rho_{\min}=0.2\%$和$45f_t/f_y$中的较大值；每一侧纵向钢筋不应少于$4\Phi 12$。轴拉构件不宜采用绑扎搭接，宜采用机械连接或焊接。

设计步骤：①确定$N$；②选钢筋等级与截面；③$A_s \ge N/f_y$；④验算最小配筋率与构造；⑤作配筋图。当同时承受弯矩时，应按偏心受拉构件计算，不能简单按轴拉处理。

轴心受拉与轴心受压对称：受压时混凝土承担大部分压力，受拉时混凝土退出工作。预应力轴心受拉构件在开裂前混凝土参与工作，开裂后与非预应力构件类似。GB 50010 对预应力轴拉构件另有抗裂与正常使用极限状态要求。

偏心受拉构件同时承受轴向拉力$N$和弯矩$M$，截面存在受拉区和受压区。偏心距$e_0 = M/N$；附加偏心距$e_a$按规范取值，计算弯矩$M = N(e_0 + e_a)$。

按破坏形态分小偏心受拉与大偏心受拉。小偏心受拉：$e_0 \le h/2 - a_s$，全截面受拉，仅$A_s$到达屈服；大偏心受拉：$e_0 > h/2 - a_s$，存在受压区，$A_s$与$A_s'$均可屈服。