浙江工商大学-混凝土结构-期末整理资料

第一章绪论第一章绪论 素混凝土结构素混凝土结构 由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构 钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构 由配置受力的普通钢筋 钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构 预应力混凝土结构预应力混凝土结构 由配置的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成 的结构 钢筋与混凝土的粘结力 相近的温度线膨胀系数以及混凝土对钢筋的保护作用使钢筋和混 凝土能够有效的一起工作 钢筋混凝土的优点钢筋混凝土的优点 取材容易 合理用材 耐久性好 耐火性好 可模性好和整体性好 缺点 自重大 混凝土结构抗裂性差 施工复杂 工序多 隔热隔声性能差 建筑结构的功能建筑结构的功能 安全性 适用性 耐久性 功能极限状态功能极限状态 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功 能要求的状态 包括承载力极限状态和正常使用极限状态 承载力极限状态承载力极限状态 结构或构件达到最大承载力或变形达到不适于继续承载的状态 超过承 载力极限状态 不能满足安全性 正常使用极限状态正常使用极限状态 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 超过正 常使用极限状态 就不能满足适用性和耐久性 第二章第二章 混凝土结构材料的物理力学性能混凝土结构材料的物理力学性能 混凝土的立方体抗压强度混凝土的立方体抗压强度 以边长为 150mm 的立方体为标准试件 在 203的温度和相 对湿度 90 以上的潮湿空气中养护 28d 按标准实验方法测得的抗压强度 混凝土的强度等级混凝土的强度等级 C15 C80 共 14 个等级 C50 C80 为高强度混凝土范畴 C30 表示立方体抗压强度标准值为表示立方体抗压强度标准值为 30N mm2 混凝土的轴心抗拉强度混凝土的轴心抗拉强度 棱柱体试块 采用棱柱体比立方体能更好的反映混凝土结构的实际抗压能力 混凝土轴心抗压强度试验标准试件 150mmX150mmX300mm 的棱柱体 棱柱体试件高宽比越大 测得的强度越小 混凝土轴心抗压强度标准值 棱柱体试件试验测得的具有 95 保证率的抗压强度 双向应力状态双向应力状态 双向受拉区 不同应力比值下的双向受拉强度均接近于单向手拉强度 双向受压区 一侧 的强度随另一侧压力的增加而增加 拉 压应力区 混凝土的强度均低于单向抗拉伸或 单向抗压的强度 参考 P13 图 2 6 三向受压状态三向受压状态 随着侧向压力的增加 试件的强度和应变都有显著提高 混凝土变形 受力变形受力变形 混凝土在荷载作用下产生的变形 体积变形体积变形 混凝土收缩以及温度和湿度变化产生的变形 一次短期加载 单调加载 一次短期加载 单调加载 荷载从零开始单调加载至试件破坏 P16 图 2 9 棱柱体抗压强度值 fc0 相应的应变 0 002 0 混凝土内部结构发生变化的力学标志混凝土内部结构发生变化的力学标志 混凝土应力 应变曲线的形状和特征 混凝土强度越高 延性越差 混凝土弹性模量的测定混凝土弹性模量的测定 对标注试件 150X150X300 的棱柱体试件 先加载至 后 0 5 卸载至零 重复 5 10 次 应力应变曲线渐趋近直线 该直线的斜率为混凝土的弹性模 量 徐变徐变 结构或材料受到应力不变 而应变随时间增长的现象 混凝土的疲劳抗压强度混凝土的疲劳抗压强度 疲劳强度采用 100X100X300 或 150X150X450 的棱柱体 能使棱柱 体承受 200 万次或以上循环荷载而发生破坏的压应力值 光圆钢筋 柔性钢筋 带肋钢筋 变形钢筋 劲性钢筋 钢筋强度钢筋强度 300MPa 335MPa 400MPa 500MPa 屈服强度屈服强度 有明显流幅的钢筋按屈服下限确定 无明显流幅的钢筋以残余应变的 0 2 作为 屈服强度标准值 衡量钢筋的塑性衡量钢筋的塑性 均匀伸长率和冷弯性能 双直线模型适用于流幅较长的低强度钢材 三折线模型用于流幅较短的软钢 双斜线模型可以描述没有明显流幅的高强钢筋和钢丝 高性能钢筋的特点 延性好 可焊性好 机械连接性好 施工适应性强 与混凝土的粘结 力强 混凝土与钢筋的粘结混凝土与钢筋的粘结 钢筋与周围混凝土之间的相互作用 包括 粘结和锚固 钢筋混凝土之间的粘结力钢筋混凝土之间的粘结力 胶结力 摩阻力 机械咬合力 P30 光圆钢筋的粘结力主要来自胶结力和摩阻力 变形钢筋的粘结力主要来自于机械咬合力 第三章第三章 受弯构件的正截面受弯承载力受弯构件的正截面受弯承载力 现浇钢筋混凝土梁 板常用混凝土强度等级为 C25 C30 不超过 C40 梁内的箍筋常用直径梁内的箍筋常用直径 6mm 8mm 10mm 板内钢筋一般有受拉钢筋和分布钢筋 分布钢筋在上 受拉钢筋在下 板内钢筋一般有受拉钢筋和分布钢筋 分布钢筋在上 受拉钢筋在下 as 正截面上所有下部受拉钢筋的合力点到截面受拉边缘的竖向距离 h0 截面有效高度 bh0 截面有效面积 As 纵向受拉钢筋的总截面面积 配筋率 0 脆性破坏 破坏前 变形很小 无明显破坏的预兆 突然破坏 延性破坏 破坏前 变形很大 有明显破坏的预兆 不是突然破坏 少筋破坏 适筋破坏 超筋破坏 P45 一 一 单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力 环境类别为一类 梁内只有一层钢筋 as 40mm 梁内有两层钢筋 as 65mm 1 截面设计截面设计 1 02 0 0 45 2 截面复核截面复核 0 0 1 0 1 0 5 1 2 0 1 0 5 二 二 双筋矩形截面双筋矩形截面 基本公式 1 1 0 2 条件 0 2 当不满足时 2 0 1 截面设计截面设计 未知 1 1 1 2 0 1 1 0 1 0 已知 2 1 0 2 1 2 1 02 2 1 1 2 2 2 0 2 2 截面复核截面复核 1 0 1 0 2 0 x 的简便计算 0 2 0 2 0 1 受压区钢筋总截面面积 正截面上所有上部受压钢筋的合力点到截面受拉边缘 的竖向距离 三 三 T 形截面形截面 1 截面判断截面判断 1 1 0 2 1 1 0 2 第一种类型第一种类型 截面设计截面设计 1 1 0 2 1 0 2 0 截面复核截面复核 2 1 0 0 1 0 1 0 5 1 2 0 1 0 5 第二种类型第二种类型 截面设计截面设计 1 1 0 2 1 1 0 2 2 1 0 2 0 1 2 1 1 2 0 1 2 2 1 2 0 1 1 2 2 T 形截面受弯构件受压区的翼缘宽度 T 形截面受弯构件受压区的翼缘高度 第四章第四章 受弯构件的斜截面承载力受弯构件的斜截面承载力 腹筋腹筋 箍筋和弯起钢筋 斜筋 斜裂缝斜裂缝 腹剪斜裂缝 弯剪斜裂缝 腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝 随着荷载的增加 沿主压应力迹线产生腹部的斜裂缝 常见于 I 字型薄腹梁 弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝 由竖向裂缝发展而成的斜裂缝 最常见 剪跨剪跨 最外侧集中力到临近支座的距离 a 剪跨比剪跨比 0 1 2 发生斜压破坏 发生斜压破坏 发生剪压破坏 发生剪压破坏 发生斜拉破坏发生斜拉破坏 P79 图 4 7 3 三种破坏都属于脆性破坏 但是脆性程度不一样 斜拉破坏最脆 斜压破坏次之 因此要 用工程措施强制性防止斜拉 斜压破坏 对于剪压破坏 其承载力变化幅度相对较大 通 过计算来防止 同一区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率同一区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率 对梁类 板类及墙类构件 不宜大于 25 对柱类构件 不宜大于 50 当工程中确有必要增大受拉钢筋搭接接头面积百分率时 对 梁类构件 不应大于 50 第五章第五章 受压构件的截面承载力受压构件的截面承载力 柱中的纵向钢筋直径不宜小于 12mm 全部纵向钢筋的配筋率不宜大于 5 不宜小于 0 6 且截面一侧的纵向钢筋配筋率不应小于 0 2 为能箍住纵筋 防止纵筋压曲 柱及其他受压构件中的周边箍筋应做成封闭的 长细比长细比 构件长度 l0与截面回转半径之 i 比 对于矩形截面 b 短边尺寸 0 螺旋箍筋柱和焊接环筋柱能够约束核心混凝土在纵向受压产生横向变形 提高混凝土抗压 强度和变形能力 这种受到约束的混凝土成为 受约束混凝土 偏心受压短柱的破坏形态偏心受压短柱的破坏形态 受拉破坏和受压破坏 受拉破坏 大偏心受压破坏 受拉破坏 大偏心受压破坏 发生于轴向压力 N 的相对偏心距较大 且受拉钢筋配置的 不太多 受压破坏 小偏心受压破坏 受压破坏 小偏心受压破坏 截面破坏是从受压区边缘开始的 受压破坏的两种情况 第一种情况第一种情况 当轴向力 N 的相对偏心距较小时 构件截面全部受压或大部分受压 第二种情况第二种情况 当轴向力 N 的相对偏心距虽然较大 但是却配置了特别多的受拉钢筋 致使 受拉钢筋始终不屈服 偏心受压长柱的破坏类型偏心受压长柱的破坏类型 失稳破坏和材料破坏 失稳破坏失