工程结构二混凝土结构PPT课件.ppt

工程结构 第二章混凝土结构 1 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 上屈服点不稳定 下屈服点 出现颈缩 拉断 BC段为屈服平台CD段为强化段 有明显流幅的钢筋 无明显流幅的钢筋 钢筋受压和受拉时的应力 应变曲线几乎相同 钢筋的强度和变形 2 强度指标 明显流幅的钢筋 下屈服点对应的强度作为设计强度的依据 因为 钢筋屈服后会产生大的塑性变形 钢筋混凝土构件会产生不可恢复的变形和不可闭合的裂缝 以至不能使用 无明显流幅的钢筋 残余应变为0 2 时所对应的应力作为条件屈服强度 通常可取s0 2 0 85sb 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 钢筋的强度和变形 3 强度指标的确定 强度 随机变量 钢筋强度标准值 设计值见附表A 4 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 钢筋的强度和变形 4 变形指标 伸长率 钢筋拉断后的伸长与原长的比值 冷弯要求 将直径为d的钢筋绕直径为D的钢辊弯成一定的角度而不发生断裂 弹性模量Es 见附表A 5 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 钢筋的强度和变形 5 钢筋的成分 级别和品种 按化学成分 碳素钢 铁 碳 硅 锰 硫 磷等元素 低碳钢 含碳量 0 25 中碳钢 含碳量0 25 0 6 高碳钢 含碳量0 6 1 4 普通低合金钢 另加硅 锰 钛 钒 铬等 硅系硅钒系硅钛系硅锰系硅铬系 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 6 钢筋 热轧光面钢筋HPB300 精轧螺纹钢筋 预应力螺纹钢筋 按加工 钢丝 中强度预应力钢丝 经冷加工或冷加工后热处理制成 消除应力钢丝 冷拔钢丝 经过退火来消除残余应力 钢绞线 多根相同直径的钢丝成螺旋状铰绕在一起 普通热轧带肋钢筋HRB335 HRB400 HRB500 细晶粒热轧带肋钢筋HRBF335 HRBF400 HRBF500 余热处理钢筋RRB400 热轧钢 钢筋的成分 级别和品种 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 7 按表面形状 热轧光圆钢筋 热轧带肋钢筋 热轧光圆钢筋 热轧带肋钢筋 钢筋的成分 级别和品种 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 8 按表面形状 热轧光圆钢筋 热轧带肋钢筋 直条钢筋 F 12mm 盘条钢筋 F 10mm 钢筋的成分 级别和品种 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 9 按表面形状 光面钢丝 光面钢丝 钢筋的成分 级别和品种 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 10 按表面形状 螺旋肋钢丝 螺旋肋钢丝 钢筋的成分 级别和品种 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 11 按表面形状 预应力钢绞线 预应力钢绞线 钢筋的成分 级别和品种 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 12 按表面形状 预应力钢绞线 预应力钢绞线 钢筋的成分 级别和品种 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 13 按表面形状 预应力钢绞线 无粘结钢绞线 钢筋的成分 级别和品种 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 14 按表面形状 预应力精轧螺纹钢筋 精轧螺纹钢筋 钢筋的成分 级别和品种 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 15 钢筋的应用范围 非预应力钢筋 HPB300HRB335 HRBF335HRB400 HRB500 主力钢筋 HRBF400 HRBF500 RRB400 预应力钢筋 中强度预应力钢丝 消除应力钢丝 钢绞线 预应力螺纹钢筋 钢筋的成分 级别和品种 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 16 混凝土结构对钢筋的要求 强度要求 屈服强度和极限强度 抗震设计时还要求有一定的屈强比 塑性要求 伸长率和冷弯要求 可焊性 与混凝土的粘结性 一 混凝土结构材料的力学性能1 钢筋的力学性能 钢筋应力 应变曲线的数学模型 17 混凝土的强度 立方体抗压强度fcu 我国规范的方法 不涂润滑剂 压力 试件 裂缝发展 扩张 整个体系解体 丧失承载力 另影响强度的因素还有 龄期 加载速率 试块尺寸等 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 18 标准试块 150 150 150 非标准试块 100 100 100换算系数0 95200 200 200换算系数1 05 立方体抗压强度fcu 混凝土的强度 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 19 立方体抗压强度标准值fcu k是区分混凝土强度等级的指标 表示混凝土Concrete 立方体抗压强度标准值 立方体抗压强度fcu 根据统计资料 运用数理统计方法确定的具有一定保证率 混凝土为95 的统计特征值 强度标准值 强度平均值 1 645 标准差 混凝土结构设计规范 GB50010 混凝土的强度等级有 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 立方体抗压强度fcu是随机变量 混凝土的强度 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 20 棱柱体抗压强度 轴心抗压强度 fc 标准试块 150 150 300 非标准试块 100 100 300换算系数0 95200 200 400换算系数1 05 考虑到承压板对试件的约束 立方体抗压强度大于棱柱体抗压强度 且有 fc 0 76fcu 试验结果 考虑到构件和试件的区别 取fc 0 67fcu 对国外 美国 日本 欧洲混凝土协会等 采用的圆柱体试件 d 150 h 300 有fc 0 79fcu 圆柱体抗压强度 混凝土的强度 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 21 棱柱体抗压强度 轴心抗压强度 fc 混凝土轴心抗压强度标准值 GB50010 混凝土的脆性系数 不超过C40取1 0 C80取0 87 其间按线性插值 混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度的比值 不超过C50取0 76 C80取0 82 其间按线性插值 混凝土轴心抗压强度设计值 GB50010 混凝土材料分项系数 取1 4 混凝土的强度 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 22 直接受拉试验 试验结果 ft 0 26fcu2 3考虑到构件和试件的区别 尺寸效应 加荷速度等的影响 取ft 0 23fcu2 3 混凝土的强度 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 轴心抗拉强度ft 23 轴心抗拉强度ft 混凝土轴心抗拉强度标准值 GB50010 混凝土轴心抗拉强度设计值 GB50010 混凝土材料分项系数 取1 4 混凝土强度值见附表A 1 附表A 2 混凝土的强度 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 24 双轴应力下的强度 双向正应力下的强度曲线 法向应力和剪应力下的强度曲线 混凝土的强度 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 25 三向受压时的混凝土强度 圆柱体试验 有侧向约束时的抗压强度 无侧向约束时圆柱体的单轴抗压强度 混凝土的强度 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 26 单轴受压时的应力 应变关系 混凝土的变形性能 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 27 单轴受压时的应力 应变关系的数学模型 GB50010 用于分析有应变梯度的截面 混凝土的变形性能 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 28 混凝土的弹性模量 原点切线模量 弹性模量 拉压相同 变形模量 割线模量 弹塑性模量 切线模量 受压时 为0 4 1 0 受拉时 为1 0 混凝土的变形性能 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 29 混凝土的弹性模量的试验方法 150 150 300标准试件 5 10次 混凝土弹性模量见附表A 3 混凝土的变形性能 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 30 混凝土的泊松比和剪切模量 混凝土的泊松比 在压力较小时为0 15 0 18 接近破坏时可达0 5以上 一般可取0 2 混凝土的剪切模量为 混凝土的变形性能 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 31 长期荷载作用下混凝土的变形性能 徐变 c 0 5fc 线性徐变 c 0 8fc 非线性徐变 原因之一 胶凝体的粘性流动 原因之二 混凝土内部微裂缝的不断发展 混凝土的变形性能 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 32 长期荷载作用下混凝土的变形性能 影响徐变的因素 应力 c0 8fc 造成混凝土破坏 不稳定 加荷时混凝土的龄期 越早 徐变越大 水泥用量越多 水灰比越大 徐变越大 骨料越硬 徐变越小 混凝土的变形性能 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 33 混凝土的收缩 结硬过程中混凝土体积缩小的性质 水泥品种 等级越高 收缩越大 水泥用量 水泥用量越多 水灰比越大 收缩越大 骨料 骨料越硬 收缩越小 养护条件 制作方法 使用环境 体积与表面积的比值等 混凝土的变形性能 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 34 徐变对混凝土结构的影响 徐变 s c 钢筋受压混凝土受拉 可能会引起混凝土开裂 混凝土的变形性能 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 35 收缩对混凝土结构的影响 收缩 钢筋受压 混凝土受拉 混凝土的变形性能 一 混凝土结构材料的力学性能2 混凝土的力学性能 36 钢筋混凝土结构的特点 一 混凝土结构材料的力学性能3 钢筋与混凝土的粘结性能 37 钢筋混凝土结构 构件 钢筋混凝土结构的特点 一 混凝土结构材料的力学性能3 钢筋与混凝土的粘结性能 38 混凝土和钢筋之间有良好的工作性能 两者可靠地结合在一起 可共同受力 共同变形 两者的温度线膨胀系数很接近 避免产生较大的温度应力破坏两者的粘结力 混凝土 1 0 10 5 1 5 10 5 钢筋 1 2 10 5 混凝土包裹在钢筋的外部 可使钢筋免于腐蚀或高温软化 一 混凝土结构材料的力学性能3 钢筋与混凝土的粘结性能 钢筋与混凝土共同工作的基础 39 光圆钢筋 粘附力 摩擦力 机械咬合力 钢筋表面不平 微锈时可显著提高咬合力 有滑移时粘附力即消失 钢筋受力较大时粘结力主要由此二部分组成 钢筋与混凝土的粘结机理 一 混凝土结构材料的力学性能3 钢筋与混凝土的粘结性能 40 变形钢筋 粘附力 摩擦力 机械咬合力 主要作用 钢筋与混凝土的粘结机理 一 混凝土结构材料的力学性能3 钢筋与混凝土的粘结性能 41 基本锚固长度 GB50010 基本锚固长度要求混凝土保护层厚度不小于直径d 保证粘结的构造措施 一 混凝土结构材料的力学性能3 钢筋与混凝土的粘结性能 锚固钢筋的外形系数a 42 受拉钢筋的锚固长度 GB50010 保证粘结的构造措施 一 混凝土结构材料的力学性能3 钢筋与混凝土的粘结性能 当带肋钢筋的公称直径大于25mm时取1 1 环氧树脂涂层带肋钢筋取1 25 施工过程中易受扰动的钢筋取1 1 当带肋钢筋末端采用机械锚固措施时取0 6 43 搭接长度 GB50010 保证粘结的构造措施 一 混凝土结构材料的力学性能3 钢筋与混凝土的粘结性能 钢筋的连接形式分为两类 绑扎搭接 机械连接或焊接 机械连接 焊接后的钢筋接头 轴心受拉及小偏心受拉构件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头 直径大于28mm的受拉钢筋及直径大于32mm的受压钢筋不宜采用绑扎搭接接头 绑扎搭接 44 搭接长度 GB50010 保证粘结的构造措施 一 混凝土结构材料的力学性能3 钢筋与混凝土的粘结性能 钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1 3倍搭接长度 凡搭接接头中点位于该长度范围内的搭接接头均属同一连接区段 受拉钢筋搭接处箍筋加密 45 二 受弯构件1 构造要求 截面形状和尺寸 46 二 受弯构件1 构造要求 截面形状和尺寸 按刚度要求 根据经验 梁和板的截面高度h不宜小于右表所列数值 高宽比h b 矩形截面梁2 3 5 T形截面梁2 5 4 常用的梁宽b有 100 120 150 180 200 250 300 350 400 梁高h一般按50mm模数递增 250 300 350 800 900 1000 47 二 受弯构件1 构造要求 截面形状和尺寸 按构造要求 现浇板的厚度不应小于下表的数值 现浇板的厚度一般取为10mm的倍数 48 二 受弯构件1 构造要求 梁的配筋 49 二 受弯构件1 构造要求 梁的配筋 通常配置纵向受力钢筋 弯起钢筋 箍筋 架立钢筋等 构成梁的钢筋骨架 有时还配置纵向构造钢筋及拉筋等 50 二 受弯构件1 构造要求 梁的配筋 单筋梁和双筋梁 单筋梁是只在受拉区配置纵向受力钢筋的受弯构件 双筋梁是同时在梁的受拉区和受压区配置纵向受力钢筋的受弯构件 梁纵筋常用直径d 12 25mm板受力钢筋常用直径d 6 12mm 纵向受力钢筋 51 二 受弯构件1 构造要求 梁的配筋 架立钢筋 架立钢筋的最小直径 mm 弯起钢筋 弯起钢筋在跨中是纵向受力钢筋的一部分 在靠近支座的弯起段弯矩较小处则用来承受弯矩和剪力共同产生的主拉应力 即作为受剪钢筋的一部分 钢筋的弯起角度一般为45 梁高h 800mm时可采用60 52 二 受弯构件1 构造要求 梁的配筋 箍筋主要用来承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力 并通过绑扎或焊接把其他钢筋联系在一起 形成空间骨架 箍筋 箍筋的形式 可分为开口式和封闭式两种 当b 400mm 且一层内的纵向受压钢筋多于3根 或当梁的宽度不大于400mm但一层内的纵向受压钢筋多于4根时 应设置复合箍筋 梁中一层内的纵向受拉钢筋多于5根时 宜采用复合箍筋 箍筋的肢数 b 150mm时 可采用单肢 b 400mm 且一层内的纵向受压钢筋不多于4根时 采用双肢箍筋 53 二 受弯构件1 构造要求 梁的配筋 箍筋 最大箍筋间距smax h 800mm时 dv 6mm h 800mm时 dv 8mm 有受压纵筋时 dv 受压纵筋dmax 4 54 二 受弯构件1 构造要求 梁的配筋 箍筋的弯制过程 55 二 受弯构件1 构造要求 梁的配筋 纵向构造钢筋及拉筋 梁的腹板高度hw 450mm时 应在梁的两个侧面沿高度配置纵向构造钢筋 亦称腰筋 并用拉筋固定 56 二 受弯构件1 构造要求 梁的配筋 纵向构造钢筋及拉筋 梁侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面面积bhw的0 1 且其间距不宜大于200mm 57 二 受弯构件1 构造要求 板的配筋 受力钢筋 用来承受弯矩产生的拉力 分布钢筋 作用 一是固定受力钢筋的位置 形成钢筋网 二是将板上荷载有效地传到受力钢筋上去 三是防止温度或混凝土收缩等原因沿跨度方向的裂缝 受力钢筋间距通常不宜小于70mm 当h 150mm时 不宜大于200mm 当h 150mm时 不宜大于1 5h 且不宜大于250mm 分布钢筋的直径不宜小于6mm 间距不宜大于250mm 当集中荷载较大时 分布钢筋截面面积应适当增加 间距不宜大于200mm 58 二 受弯构件1 构造要求 板的配筋 59 二 受弯构件1 构造要求 混凝土保护层厚度 主要作用 一是保护钢筋不致锈蚀 保证结构的耐久性 二是保证钢筋与混凝土间的粘结 三是在火灾等情况下 避免钢筋过早软化 混凝土强度等级 C25时 表中数值应增加5mm 基础中钢筋的混凝土保护层厚度不小于40mm 受力钢筋的混凝土保护层厚度不小于钢筋的公称直径 60 二 受弯构件2 正截面承载力 破坏形态 适筋梁 第 阶段 弹性工作阶段 加载 开裂 开裂弯矩 crIa阶段的应力状态是抗裂验算的依据 61 二 受弯构件2 正截面承载力 破坏形态 适筋梁 第 阶段 带裂缝工作阶段 开裂 屈服 屈服弯矩My 阶段的应力状态是裂缝宽度和变形验算的依据 62 二 受弯构件2 正截面承载力 破坏形态 适筋梁 第 阶段 破坏阶段 屈服 压碎 极限弯矩Mu a阶段的应力状态作为构件承载力计算的依据 63 二 受弯构件2 正截面承载力 破坏形态 适筋梁 特征 具有明显的三个阶段 属于 延性破坏 64 二 受弯构件2 正截面承载力 破坏形态 超筋梁 特征 受压区混凝土被压碎破坏时 钢筋尚未屈服 属于 脆性破坏 少筋梁 特征 一裂就坏属于 脆性破坏 65 二 受弯构件2 正截面承载力 正截面承载力计算 等效矩形应力图 等效原则 按照受压区混凝土的合力大小不变 受压区混凝土的合力作用点不变的原则 66 二 受弯构件2 正截面承载力 正截面承载力计算 适筋梁与超筋梁的界限 界限相对受压区高度 相对受压区高度 超筋梁 67 二 受弯构件2 正截面承载力 正截面承载力计算 适筋梁与少筋梁的界限 最小配筋率 纵向受拉钢筋配筋率 少筋梁 68 二 受弯构件2 正截面承载力 正截面承载力计算 极限承载力计算 基本公式 适用条件 单筋矩形梁的最大极限承载力 适筋梁的最大配筋率 69 二 受弯构件2 正截面承载力 正截面承载力计算 承载力公式的应用 已有构件的承载力 已知b h0 fy As 求Mu 若 则 若 则 70 二 受弯构件2 正截面承载力 正截面承载力计算 承载力公式的应用 截面的设计 已知b h0 fy M 求As 承载力极限状态 71 二 受弯构件2 正截面承载力 正截面承载力计算 承载力公式的应用 截面的设计 已知b h0 fy M 求As 若 若 取 加大截面尺寸重新进行设计 72 二 受弯构件2 正截面承载力 正截面承载力计算 2 1 简支梁如图所示 计算跨度l0 3 8m 作用在梁上的均布活载标准值qk 30kN m 均布永久荷载标准值gk 40kN m 矩形截面b h 200 500mm 混凝土强度等级为C30 纵向钢筋采用HRB400 环境类别为一类 试求 所需纵向钢筋截面面积As 解 内力分析 设计荷载 q gGgk gQqk 1 2 40 1 4 30 90kN m 跨中最大弯矩 73 二 受弯构件2 正截面承载力 正截面承载力计算 由环境类别一类 混凝土保护层最小厚度为20mm 箍筋直径按f8考虑 可设as 40mm h0 500 40 460mm 梁一排钢筋可取as 35 45 两排钢筋可取as 60 70 楼板可取as 20 25 74 二 受弯构件2 正截面承载力 正截面承载力计算 验算最小配筋率 满足要求 75 二 受弯构件2 正截面承载力 正截面承载力计算 2 2 已知一单跨间支板 计算跨度l0 3 0m 板厚h 100mm 作用在板上的均布活载标准值qk 2 5kN m2 水磨石地面30mm厚 重度为22kN m3 板底粉刷白灰砂浆12mm厚 重度为17kN m3 混凝土强度等级为C25 纵向钢筋采用HPB300 环境类别为一类 试求 所需纵向钢筋截面面积As 解 内力分析 取板宽b 1m的板条作为计算单元 gk 25 0 1 22 0 03 17 0 012 3 36kN m2 q gGgk gQqk 1 2 3 36 1 4 2 5 7 53kN m2 76 二 受弯构件2 正截面承载力 正截面承载力计算 由环境类别一类 混凝土保护层最小厚度为20mm 可设as 25mm h0 100 25 75mm 78 二 受弯构件2 正截面承载力 正截面承载力计算 验算最小配筋率 满足要求 选用f8 110 As 457mm2 m 分布钢筋f6 250 79 二 受弯构件3 斜截面承载力 80 二 受弯构件3 斜截面承载力 影响斜截面受剪承载力的主要因素 剪跨比 反映了集中力作用截面处弯矩M和剪力V的比例关系 计算剪跨比 广义剪跨比 配箍率 81 二 受弯构件3 斜截面承载力 破坏形态 斜压破坏 l 1或rsv较大 破坏特征 首先在梁腹出现若干条较陡的平行斜裂缝 随着荷载的增加 斜裂缝将梁腹分割成若干斜向的混凝土短柱 最后由于混凝土短柱达到极限抗压强度而破坏 钢筋情况 箍筋应力未不到屈服强度 破坏性质 属于脆性破坏 防止斜压破坏 通过控制梁的最小截面尺寸 82 二 受弯构件3 斜截面承载力 破坏形态 剪压破坏 l 1 3且rsv适量 破坏特征 一旦梁腹出现一条斜裂缝 就很快形成为 临界斜裂缝 与其相交的箍筋随即屈服 梁将沿斜裂缝裂成两部分 钢筋情况 箍筋应力达到屈服强度 破坏性质 属于脆性破坏 好与其它两类破坏 防止剪压破坏 通过斜截面承载力计算 配置适量腹筋 83 二 受弯构件3 斜截面承载力 破坏形态 斜拉破坏 l 3且rsv较少 破坏特征 一旦梁腹出现一条斜裂缝 就很快形成为 临界斜裂缝 与其相交的箍筋随即屈服 梁将沿斜裂缝裂成两部分 钢筋情况 箍筋应力达到屈服强度甚至拉断 破坏性质 属于脆性破坏 防止剪压破坏 通过控制最小配箍率 84 二 受弯构件3 斜截面承载力 斜截面承载力计算 仅配箍筋的受弯构件 矩形 T形 I形截面的一般受弯构件 集中荷载作用下的梁 计算剪跨比l a h0 当l3时 取l 3 85 二 受弯构件3 斜截面承载力 斜截面承载力计算 公式适用条件 当hw b 4时 当hw b 6时 当4 hw b 6时 按线性插值 混凝土强度影响系数 不超过C50取1 0 C80取0 8 其间按线性插值 最小截面尺寸 上限 避免斜压破坏 最小配箍率 下限 避免斜拉破坏 86 二 受弯构件3 斜截面承载力 斜截面承载力计算 公式的应用 已有构件的承载力 87 二 受弯构件3 斜截面承载力 斜截面承载力计算 公式的应用 设计 按最小箍筋直径和最大箍筋间距 若不满足调整截面尺寸 求 88 二 受弯构件3 斜截面承载力 斜截面承载力计算 2 3 受均布荷载作用的矩形简支梁 截面尺寸 支承情况如图所示 一类环境 均布荷载设计值q 90kN m 纵筋为热轧HRB400级钢筋 混凝土强度等级为C30级 箍筋为热轧HPB300级钢筋 求 此梁需配置的箍筋 解 1 求支座边缘截面的剪力设计值 2 验算截面尺寸 截面尺寸符合要求 89 二 受弯构件3 斜截面承载力 斜截面承载力计算 3 验算是否需要计算配置箍筋 4 求配箍量 选双肢箍f8 取f8 180 配箍率 满足要求 90 二 受弯构件3 斜截面承载力 保证斜截面受弯承载力的构造措施 纵向钢筋的弯起 1点 三根钢筋强度充分利用点2点 号钢筋 不需要点 或叫 理论切断点 设计时应尽量使弯矩抵抗图靠近弯矩设计图 91 二 受弯构件3 斜截面承载力 保证斜截面受弯承载力的构造措施 纵向钢筋的弯起 92 二 受弯构件3 斜截面承载力 保证斜截面受弯承载力的构造措施 纵向钢筋的截断 跨中受拉钢筋一般不宜截断 支座负筋可以在弯矩较小的区段将一部分纵筋截断 93 材料抵抗弯矩图 94 二 受弯构件3 斜截面承载力 保证斜截面受弯承载力的构造措施 纵向钢筋的锚固 简支板或连续板下部纵筋伸入支座的长度 纵向钢筋的直径 95 二 受弯构件3 斜截面承载力 保证斜截面受弯承载力的构造措施 纵向钢筋的锚固 简支梁或连续梁简支端下部纵筋伸入支座的长度 纵向钢筋的直径 如梁内支座处的锚固不能满足上述要求 应采取加焊锚固钢板等有效措施 96 二 受弯构件3 斜截面承载力 保证斜截面受弯承载力的构造措施 纵向钢筋的锚固 如梁内支座处的锚固不能满足上述要求 应采取加焊锚固钢板等有效措施 97 二 受弯构件3 斜截面承载力 保证斜截面受弯承载力的构造措施 悬臂梁纵筋的弯起与截断 98 三 受压构件 偏心受力 99 三 受压构件1 构造要求 截面形状和尺寸 截面以方形或矩形为主 也有圆形 工字形 十字形等 长细比一般应符合 l0 h 25以及l0 b 30 矩形截面的边长不宜小于250mm 柱的配筋 纵向受力钢筋 协助混凝土承受压力 承受可能的弯矩 箍筋 保证纵向钢筋的位置正确 防止纵向钢筋压屈 100 三 受压构件1 构造要求 柱的配筋 纵向钢筋 d 12 32mm 方形和矩形截面柱中纵向受力钢筋不少于 根 对称配置 净距 50mm 中距 300mm 箍筋 箍筋应做成封闭式末端做成135 弯钩 平直段长度 10d 101 三 受压构件1 构造要求 柱的配筋 箍筋 偏压柱h 600mm时 应设置d 10 16mm的纵向构造钢筋 102 三 受压构件2 轴心受压承载力 短柱承载力 l0 b 8 考虑初始偏心影响的调整系数 长柱承载力 l0 b 8 稳定系数 圆形截面取 103 三 受压构件2 轴心受压承载力 104 二次弯矩 考虑弯矩引起的横向挠度的影响 l0 h越大f的影响就越大 增大了偏心作用 弯矩增大系数 三 受压构件3 偏心受压承载力 二阶效应 105 Mi CmM2 Mi 0 7M2 0 3M1 CmM2 M hnsCmM2 M2 Cm 0 7 0 3M1 M2 0 7 Cm 1 0 二阶效应 三 受压构件3 偏心受压承载力 106 三 受压构件3 偏心受压承载力 弯矩增大系数 M hnsCmM2 M2 截面曲率修正系数若 c 1 0 取 c 1 0 考虑施工误差 荷载作用位置的不确定性及材料的不均匀等原因 附加偏心距 107 受压破坏 小偏心受压破坏 受拉破坏 大偏心受压破坏 界限破坏 接近轴压 接近受弯 As As 时会有Asfy 三 受压构件3 偏心受压承载力 破坏形态 108 三 受压构件3 偏心受压承载力 对称配筋 As As 偏心受压构件的承载力 109 三 受压构件3 偏心受压承载力 对称配筋 As As 偏心受压构件的承载力 但不真实 需重新计算 对受拉钢筋求矩 110 四 受扭构件简介1 工程实例 平衡扭转 静定问题 约束扭转 超静定问题 受扭构件中通常配置纵筋和箍筋以抵御扭矩 111 四 受扭构件简介2 配筋构造特点 纵筋沿截面均匀布置间距 min b 200mm 箍筋带135 的弯钩 112 五 预应力混凝土构件1 预应力混凝土的特点 提高刚度和抗裂度 减轻结构自重 提高梁的抗扭和抗剪承载力 但不提高抗弯承载力 提高梁的抗疲劳承载力保护钢筋免受大气腐蚀 113 五 预应力混凝土构件2 预应力混凝土结构的工作原理 预先采用某种人为的方法 使结构在使用阶段产生拉应力的混凝土区域先受到压应力 这项压应力与使用阶段产生的拉应力抵消全部或部分 从而推迟了裂缝的出现和限制了裂缝的开展 提高了结构的刚度 114 五 预应力混凝土构件3 先张法和后张法 115 先张法生产的预应力混凝土构件以及后张法张拉钢筋后在孔道中灌浆所生产的预应力混凝土构件 受力性能好 裂缝分布均匀 裂缝宽度较小 五 预应力混凝土构件4 有粘结和无粘结预应力混凝土 116 后张法张拉钢筋后不在孔道中灌浆所生产的预应力混凝土构件 造价低 便于以后再次张拉或更换预应力钢筋 五 预应力混凝土构件4 有粘结和无粘结预应力混凝土 117 全预应力混凝土构件 部分预应力混凝土构件 五 预应力混凝土构件5 全预应力和部分预应力 118 折线布置 五 预应力混凝土构件6 预应力钢筋的布置 119 直接张拉法 用千斤顶等机械工具直接张拉预应力钢筋 电热法 低电压强电流通过钢筋使其发热伸长 达设计要求时断电 连续配筋法 用旋转工作台将预应力筋缠绕于混凝土块体上或水池壁上 自张法 用自应力水泥制成混凝土 结硬时混凝土膨胀带动混凝土中的钢筋一起伸长 在混凝土中产生压力 直接加压法 用千斤顶直接在构件两端加力使其获得预压力 五 预应力混凝土构件7 张拉预应力筋的方法 120 夹具 主要依靠摩擦力来夹住钢筋 它不留在构件上 剪断预应力筋后夹具的作用即消失 锚具 永久地留在构件上 如锚具失效构件中的预应力将全部消失 五 预应力混凝土构件8 锚具和夹具 121 夹片式锚具 QM夹片式锚具 夹片式锚具的组装 五 预应力混凝土构件8 锚具和夹具 122 夹片式锚具 工作锚板 工作夹片 锚垫板 螺旋筋 波纹管 预应力筋 灌浆孔 VLM多孔夹片式锚具 五 预应力混凝土构件8 锚具和夹具 123 夹片式锚具 VLM单孔夹片式锚具 五 预应力混凝土构件8 锚具和夹具 124 夹片式锚具 多孔夹片式扁锚 张拉好的扁形锚具 锚板与夹片扁锚的工作 五 预应力混凝土构件8 锚具和夹具 125 墩头锚具 DM型镦头锚具 镦头锚具与预应力钢丝束 A型 B型 高强钢丝束 已镦好的 7钢丝 五 预应力混凝土构件8 锚具和夹具 126 精轧螺纹钢锚具 连接器 螺母 垫板 连接器 预应力筋 五 预应力混凝土构件8 锚具和夹具 127 螺丝端杆锚具 螺母 垫板 螺丝端杆 五 预应力混凝土构件8 锚具和夹具 128 挤压式锚具 P型 固定端P型锚具组件单孔固定端锚具VLM挤压套 五 预应力混凝土构件8 锚具和夹具 129 挤压式锚具 P型 螺旋筋 挤压头 P型锚板 预应力筋 波纹管 VLM固定端P型锚具 五 预应力混凝土构件8 锚具和夹具 130 压花式锚具 H型 VLM15型固定端H型锚具 梨形自锚头 预应力筋 螺旋筋 约束圈 波纹管 五 预应力混凝土构件8 锚具和夹具 131 钢质锥形锚具 GZ型钢质锥形锚具 锚圈 锚圈 锚塞 锚塞 砼构件 锥形锚具 高强钢丝束 张拉好的钢质锥形锚具 五 预应力混凝土构件8 锚具和夹具 132 夹具 钢丝用锚固夹具 五 预应力混凝土构件8 锚具和夹具 133 夹具 偏心式夹具压销式夹具 五 预应力混凝土构件8 锚具和夹具 134 夹具 JXS型钢绞线夹具 JXM型钢绞线夹具 JXL型钢绞线夹具 五 预应力混凝土构件8 锚具和夹具 135 螺旋肋钢丝 强度高 与混凝土间有足够的粘结力 良好的加工性能和一定的塑性 要求 钢筋 螺旋肋钢丝 光面钢丝 钢绞线 精轧螺纹钢筋 五 预应力混凝土构件9 预应力混凝土所用的材料 钢筋 136 预应力钢绞线 强度高 与混凝土间有足够的粘结力 良好的加工性能和一定的塑性 要求 钢筋 螺旋肋钢丝 光面钢丝 钢绞线 精轧螺纹钢筋 五 预应力混凝土构件9 预应力混凝土所用的材料 钢筋 137 强度高 与混凝土间有足够的粘结力 良好的加工性能和一定的塑性 要求 钢筋 预应力钢绞线 螺旋肋钢丝 光面钢丝 钢绞线 精轧螺纹钢筋 五 预应力混凝土构件9 预应力混凝土所用的材料 钢筋 138 强度高 与混凝土间有足够的粘结力 良好的加工性能和一定的塑性 要求 钢筋 无粘结钢绞线 螺旋肋钢丝 光面钢丝 钢绞线 精轧螺纹钢筋 五 预应力混凝土构件9 预应力混凝土所用的材料 钢筋 139 强度高 与混凝土间有足够的粘结力 良好的加工性能和一定的塑性 要求 钢筋 精轧螺纹钢筋 螺旋肋钢丝 光面钢丝 钢绞线 精轧螺纹钢筋 五 预应力混凝土构件9 预应力混凝土所用的材料 钢筋 140 处于侵蚀介质中的预应力混凝土构件 不宜采用热处理钢筋 碳素钢丝 刻痕钢丝 钢绞线等作为预应力钢筋 注意 对直接承受动荷载的预应力混凝土构件 不得采用有焊接接头的冷拉钢筋 强度高 与混凝土间有足够的粘结力 良好的加工性能和一定的塑性 要求 钢筋 冷拉钢筋 热处理钢筋 碳素钢丝 刻痕钢丝 钢绞线 冷拔低碳钢丝 五 预应力混凝土构件9 预应力混凝土所用的材料 钢筋 141 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40 且不应低于C30 五 预应力混凝土构件9