钢筋混凝土结构及优点有.docx

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。1.2结构的功能要求有安全性、适应性、耐久性。 结构或构件达到最大承载能力或者变形达到不适于继续承载的状态，称为承载能力极限状态 结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态称为正常使用极限状态。2.2我国采用边长为150mm的立方体作为混凝土抗压强度的标准尺寸试件。规定以边长为150mm的立方体在（203）的温度和相对湿度在90%以上的潮湿空气或水中中养护28d，依照标准实验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土强度等级. 按照GB50010-2002混凝土结构设计规范规定，普通混凝土划分为十四个等级，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。 影响混凝土强度等级的因素主要有水泥等级和水灰比、 集料、 龄期、 养护温度和湿度等有关。2.7结构或材料承受的荷载或应力不变，而应变或变形随时间增长的现象称为徐变。徐变对混凝 土结构和构件的工作性能有很大影响，它会使构件的变形增加，在钢筋混凝土截面中引起应力重分布的现象，在预应力混凝土结构中会造成预应力损失。影响混凝土徐变的主要因素有：1）时间参数；2）混凝土的应力大小；3）加载时混凝土的龄期；4）混凝土的组成成分；5）混凝土的制作方法及养护条件；6）构件的形状及尺寸；7）钢筋的存在等。减少徐变的方法有：1）减小混凝土的水泥用量和水灰比；2）采用较坚硬的骨料；3）养护时尽量保持高温高湿，使水泥水化作用充分；4）受到荷载作用后所处的环境尽量温度低、湿度高2.10钢筋主要有热轧钢筋、高强钢丝和钢绞线、热处理钢筋和冷加工钢筋等多种形式。钢筋冷加 工的方法有冷拉和冷拔。冷拉可提高钢筋的抗拉强度，但冷拉后钢筋的塑性有所降低。冷拔可同时提高钢筋的抗拉及抗压强度，但塑性降低很多.3.1混凝土弯曲受压时的极限压应变cue的取值如下：当正截面处于非均匀受压时，cue的取值随混凝土强度等级的不同而不同，即cue0.00330.5(fcu,k50)10-5，且当计算的cue值大于0.0033时，取为0.0033；当正截面处于轴心均匀受压时，cue取为0.0023.3因为受弯构件正截面受弯全过程中第阶段末(即a阶段)可作为受弯构件抗裂度的计算依据；第阶段可作为使用荷载阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据；第阶段末(即a阶段)可作为正截面受弯承载力计算的依据。所以必须掌握钢筋混凝土受弯构件正截面受弯全过程中各阶段的应力状态。正截面受弯承载力计算公式正是根据a阶段的应力状态列出的3.4当纵向受拉钢筋配筋率r满足bminrrr时发生适筋破坏形态；当minrr时发生超筋破坏形态。与这三种破坏形态相对应的梁分别称为适筋梁、少筋梁和超筋梁。由于少筋梁在满足承载力需要时的截面尺寸过大，造成不经济，且它的承载力取决于混凝土的抗拉强度，属于脆性破坏类型，故在实际工程中不允许采用。由于超筋梁破坏时受拉钢筋应力低于屈服强度，使得配臵过多的受拉钢筋不能充分发挥作用，造成钢材的浪费，且它是在没有明显预兆的情况下由于受压区混凝土被压碎而突然破坏，属于脆性破坏类型，故在实际工程中不允许采用4.5 纵向受拉钢筋总截面面积As与正截面的有效面积bh0的比值，称为纵向受拉钢筋的配筋百分率，简称配筋率，用r表示。从理论上分析，其他条件均相同(包括混凝土和钢筋的强度等级与截面尺寸)而纵向受拉钢筋的配筋率不同的梁将发生不同的破坏形态，显然破坏形态不同的梁其正截面受弯承载力也不同，通常是超筋梁的正截面受弯承载力最大，适筋梁次之少筋梁最小，但超筋梁与少筋梁的破坏均属于脆性破坏类型，不允许采用，而适筋梁具有较好的延性，提倡使用。另外，对于适筋梁，纵向受拉钢筋的配筋率r越大，截面抵抗矩系 数sa将越大，则由M2 0c1sbhfaa可知，截面所能承担的弯矩也越大，即正截面受弯承载 力越大。 4.6 单筋矩形截面梁的正截面受弯承载力的最大值Mu,max)5.01(bb20c1xxa-bhf，由此式分析 可知，Mu,max与混凝土强度等级、钢筋强度等级及梁截面尺寸有关。 4.7 在双筋梁计算中，纵向受压钢筋的抗压强度设计值采用其屈服强度yf，但其先决条件是：s 2ax或 s0ahz-，即要求受压钢筋位臵不低于矩形受压应力图形的重心。 4.9 T形截面梁有两种类型，第一种类型为中和轴在翼缘内，即xfh，这种类型的T形梁的受弯承载力计算公式与截面尺寸为fbh的单筋矩形截面梁的受弯承载力计算公式完全相同；第二种类型为中和轴在梁肋内，即xfh，这种类型的T形梁的受弯承载力计算公式与截 面尺寸为bh，safh2，sAAs1(As1满足公式ffc1s1y)(hbbfAf-=a)的双筋矩形截 面梁的受弯承载力计算公式完全相同。 4.10 在正截面受弯承载力计算中，对于混凝土强度等级等于及小于C50的构件，1a值取为1.0； 对于混凝土强度等级等于及大于C80的构件，1a值取为0.94；而对于混凝土强度等级在C50C80之间的构件，1a值由直线内插法确定，其余的计算均相同。4.1 集中力到临近支座的距离a称为剪跨，剪跨a与梁截面有效高度h0的比值，称为计算剪跨比，用l表示，即lah0。但从广义上来讲，剪跨比l反映了截面上所受弯矩与剪力的相对比值，因此称lMVh0为广义剪跨比，当梁承受集中荷载时，广义剪跨比lMVh0ah0；当梁承受均匀荷载时，广义剪跨比l可表达为跨高比lh0的函数。 剪跨比l的大小对梁的斜截面受剪破坏形态有着极为重要的影响。对于无腹筋梁，通常当l1时发生斜压破坏；当1l3时常发生剪压破坏；当l3时常发生斜拉破坏。对于有腹筋梁，剪跨比l的大小及箍筋配臵数量的多少均对斜截面破坏形态有重要影响，从而使得有腹筋梁的受剪破坏形态与无腹筋梁一样，也有斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种4.4 梁斜截面受剪破坏主要有三种形态：斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。斜压破坏的特征是，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而压坏，破坏是突然发生的。剪压破坏的特征通常是，在剪弯区段的受拉区边缘先出现一些垂直裂缝，它们沿竖向延伸一小段长度后，就斜向延伸形成一些斜裂缝，而后又产生一条贯穿的较宽的主要斜裂缝，称为临界斜裂缝，临界斜裂缝出现后迅速延伸，使斜截面剪压区的高度缩小，最后导致剪压区的混凝土破坏，使斜截面丧失承载力。斜拉破坏的特征是当垂直裂缝一出现，就迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失，破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载很接近，破坏过程急骤，破坏前梁变形亦小，具有很明显的脆性5.6 影响斜截面受剪性能的主要因素有：1)剪跨比；2)混凝土强度；3)箍筋配箍率；4)纵筋配筋率；5)斜截面上的骨料咬合力；6)截面尺寸和形状。 5.7 梁的斜压和斜拉破坏在工程设计时都应设法避免。为避免发生斜压破坏，设计时，箍筋的用量不能太多，也就是必须对构件的截面尺寸加以验算，控制截面尺寸不能太小。为避免发生斜拉破坏，设计时，对有腹筋梁，箍筋的用量不能太少，即箍筋的配箍率必须不小于规定的最小配箍率；对无腹筋板，则必须用专门公式加以验算5.10 计算梁斜截面受剪承载力时应选取以下计算截面：1)支座边缘处斜截面；2)弯起钢筋弯起点 处的斜截面；3)箍筋数量和间距改变处的斜截面；4)腹板宽度改变处的斜截面。.2 轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力计算公式为： )(9.0 sycuAfAfN+=j （1） 轴心受压螺旋箍筋柱的正截面受压承载力计算公式为： )2(9.0syssoycorcuAfAfAfN+=a （2） 公式（2）中考虑了螺旋箍筋对柱的受压承载力的有利影响，并引入螺旋箍筋对混凝土约束的折减系数a。在应用公式（2）计算螺旋箍筋柱的受压承载力时，要注意以下问题：1）按式（2）计算所得的构件承载力不应比按式（1）算得的大50；2）凡属下列情况之一者，均不考虑螺旋箍筋的影响而按式（1）计算构件的承载力：a.当l0d12时；b.当按式（2）算得的受压承载力小于按式（1）算得的受压承载力时；c.当螺旋箍筋的换算截面面积Asso小于纵筋全部截面面积的25时。6.4 偏心受压长柱的正截面受压破坏有两种形态，当柱长细比很大时，构件的破坏不是由于材料引起的，而是由于构件纵向弯曲失去平衡引起的，称为“失稳破坏”，它不同于