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文档简介

1、1 混凝土结构:以混凝丄为主要材料制作的结构。包括: 素混凝上结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝丄结构。 钢筋混凝丄结构优点:就地取材,节约钢材,耐久、 耐火,可模性好,整体性好,刚度大,变形小。缺点:自重大,抗裂性差,性质较脆。2. 钢筋塑性性能:伸长率,冷弯性能。伸长率越大,塑性越好。3. 规左以边长为150mm的立方体在(2O+-3)度的温度 和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d,依照 标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度(以 N/mm2计)作为混凝土的强度等级。4. 收缩:混凝上在空气中结硬时体积减小的现象。 膨胀:混凝上在水中或处于饱和和湿度情况下结硬时 体积增大的现象

2、。水泥用量越多.水灰比越大,收缩越大。It料的级配 好、弹性模量大,收缩小。构件的体积与表而积比值 大,收缩小。5. 钢筋混凝丄结构的混凝上强度等级不应低于C20o采 用4OOMPa以上钢筋,不应低于C25o预应力混凝土 结构,不宜低于C40,不应低于C30o承受重复荷载 的,不应低于C30。6. 粘结力的影响因素:化学胶结力(钢筋与混凝丄接触而 上的化学吸附作用力),摩擦力(混凝上收缩后将钢筋 紧紧地握裹住而产生的力),机械咬合力(钢筋表而 凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的 力),钢筋端部的锚固力(一般是用在钢筋端部弯钩、 弯折,在锚固区焊短钢筋、短角钢等方法来提供锚固 力)。7.

3、 结构的作用是指施加在结构上的集中力或分布力,以及引起结构外加变形或约束变形的各种因素。按时间的变异分:永久作用,可变作用,偶然作用。&结构抗力R是指整个结构或结构构件承受作用效应 (即内力和变形)的能力.如构件的承承载能力、刚 度等。9. 设Li吏用年限:是指设讣规左的结构或结构构件不需 进行大修即可按齐预左目的使用的时期,即结构在规 能的条件下所达到呃使用年限。10. 轴心受拉(压)构件:纵向拉(压)力作用线与构件 截而形心线重合的构件。轴心受力构件中配有纵向钢筋和箍筋,纵向钢筋的作 用是承受轴向拉力或压力,箍筋的主要作用是固左纵 向钢筋,使其在构件制作的过程中不发生变形和错 位。11.

4、受弯构件的破坏特征:少筋破坏(当构件的配筋率低 于某一泄值时,构件不但承载能力很低,而且只要其 一开裂,裂缝便急速开展,裂缝截而处的拉力全部由 钢筋承受,钢筋由于突然增大的应力而屈服,构件 立即发生破坏),适筋破坏(当构件的配筋率不是太 低也不是太髙时,构件的破坏首先是由于受拉区纵向 受力钢筋屈服,然后受压区混凝上呗圧碎,钢筋和混 凝上的强度都得到充分利用),超筋破坏(当构件的 配筋率超过某一特宦的值时,构件的破坏特征又发生 质的变化构件的破坏是由于受压区的混凝上呗压碎 而引起,受拉区纵向受力钢筋不屈服儿12. 基本假怎:截而应变保持平而。不考虑混凝丄的抗拉 强度。混凝上的受压的应力应变关系曲

5、线按下列规定 取用。13. 双筋矩形截面适用情况:1结构或构件承受某种交变 的作用,使截而上的弯矩改变方向。2截而承受的弯 矩设计值大于单筋截而所能承受的最大弯矩设计值, 而截而尺寸的材料品种等由于某些原因又不能改变。3结构或构件的截而由于某种原因,在截而的受压区 预先已经布置了一左数量的受力钢筋。14. T形截而受弯构件按受压区的髙度不同分:第一类T 形截而,中和轴在翼缘内。第二类T形截面,中和轴 在梁肋内。15. 剪切破坏的形态:斜拉破坏(整个破坏过程急速而突 然,破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载相当接近,破坏 前梁的变形很少,并且往往只有一条斜裂缝。破坏具 有明显的脆性),剪压破坏(这种破坏

6、有一怎的预兆, 破坏荷载较出现斜裂缝时的荷载过高。但与适筋梁的 正截而破坏相比,减压破坏仍属于脆性破坏),斜压 破坏(破坏荷载很髙,但变形很小,亦属于脆性破坏九16. 平衡扭转:若结构的扭矩是由荷载产生的,其扭矩课 根据平衡条件求得,与构件的抗扭刚度无关。 协调扭矩:另一类是超静左结构中由于变形的协调使 截而产生的扭转。17. 偏心受压构件分为:单向偏心受压构件,双向偏心受 压构件。当gVBb,受拉钢筋先屈服,然后混凝上压碎,肯 泄为受拉破坏一大偏心受压破坏,反之为小偏心受压 破坏。结构的可靠性:安全性(结构构件能承受在正常施工 和正常使用时可能岀现的各种作用,以及在偶然事件 发生时及大盛后,

7、仍能保持必需的整体稳左性),适 用性(在正常使用时,结构构件具有良好的工作性能, 不出现过大的变形和过宽的裂缝),耐久性(在正常 的维护下,结构构件具有足够的耐久性能,不发生锈 蚀和风化现象)。19.裂缝的控制等级分为三级:正常使用阶段严格要求 不出现裂缝的构件。正常使用阶段一般要求不出现裂 缝的构件。正常使用阶段允许岀现裂缝的构件。混凝土结构设计基本原理复习崑点第1章 绪论1钢筋与混凝上为什么能共同丄作,(1)钢筋与混凝上间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成 一个整体.在荷轶作用下能够很好地共同变形,完成其结构 功能。(2)钢筋与混凝上的溫度线膨胀系数也较为接近.因此.、勺温度变化时.不

8、致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结(3)包围在钢筋外面的混凝土.起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用。1. 混凝土的主婆优点:1)材料利用合理2)可模性好3)耐久性和耐 火性较好4)现浇混凝丄结构的整体性好5)刚度大.阻尼大6)易于 就地取材2. 混凝上的主要缺点:1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施 工复杂.施工周期较长5)修复、加固、补强较困难建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方血作用的分类:按时间的变界,分为永久作用.可变作用、偶然作用 结构的极限状态:朮栽力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。荷轶的

9、标准值小于荷载设il值:材料强度的标准值大于材料强度的 设计值第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能一、混凝土菖方体抗压强度(仏k):用150mmxl50mmxl50mm的 立方体试件作为标准试件,在温度为(203) 0 相 对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d.按照标准试 验方法加压到破坏,所测得的具有95%保证率的抗压 2强度。(仙A为确定混凝丄强度等级的依据)1 强度 轴心抗压强度(fc):由150mmxl50mmx300mm的棱柱 体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。(fck=0.67 fciLk)I轴心抗拉强度(ft):相、l于fmk的1/81/17, fcu.k越大, 这个

10、比值越低。复合应力下的强度:三向受斥时.可以使轴心抗压强度 与轴心受压变形能力都得到提舟。双向受力时.(双向受压:一向抗斥强度随另一向压应 力的増加而增加:双向受拉:混凝上的抗拉强度与取向 受拉的基木一样:一向受拉一向受圧:混凝土的抗拉强 度随另一向压应力的增加而降低混凝土的抗圧强度随 另一向拉应力的增加而降低)賈力变形:(弹性模虽:通过曲线上的原点O引切线,此 切线的斜步即为弹性模虽。反映材料抵2变形抗弹性变形的伞力)栋积变形(温度和干湿变化引起的):收缩川徐变等。混凝上单轴向受压应力应变曲线数学模型1、茨国E.Hognestad建议的模型2、德国Rusch建议的模型混凝土的弹性模量.变形模

11、址和剪变模量弹性模量变形模最切线模莹3、(1)徐变:混凝上的应力不变.应变随时间而増长的现象。 混凝上产生徐变的原因:1. 填充在结晶体间尚未水化的凝胶体具有粘性流动性质2、混凝上内部的微裂缝在戦荷长期作用下不断发展和増加的结果 线性徐变:、应力较小时徐变变形与应力成正比:非线性徐变: X混凝上应力较大时徐变变形与应力不成正比.徐变比应力增长 更快.影响因素:应力越大.徐变越大:初始加载时混凝土的龄期愈小, 徐变愈大:混凝土组成成分水灰比大、水泥用量大,徐变大:骨料 愈坚换、弹性模虽岛,徐变小:温度愈商.湿度愈低,徐变愈大: 尺寸大小,尺寸大的构件,徐变减小。养护和使用条件对结构的影响:受弯构

12、件的长期挠度为短期挠度的两倍或更多:长 细比较大的偏心受压构件.侧向挠度增大,承载力下降:由于徐变 产生预应力损失。(不利)截面应力重分布或结构内力重分布使 构件截面应力分布或结构内力分布趋干均匀。(有利)(2)收缩:混凝土在空气中结锁时体积减小的现象.在水中体积 膨胀。影响因素:1、水泥的品种:水泥强度等级越商则混凝土的收缩 虽越大:2、水泥的用:ft:水泥越多,收缩越大:水灰比越大.收缩也越大: 骨料的性质:骨料的弹性模虽大,则收缩小:4养护条件:在结硕过程中,周圉的温、湿度越大,收缩越小;5.混凝土制作方法:混凝土越密实,收缩越小:6使用环境:使用环境的温度、湿度大时,收缩小:7.构件的

13、体积与表面积比值:比值大时,收缩小。对结构的影响:会使构件产生表面的或内部的收缩裂缝.会导致预 应力混凝土的倾应力损失等。措施加强养护减少水灰比减少水泥用虽,采用弹性模量大的 骨料.加强振捣等。况凝L的血;沈荷我屯复作制卜产T的200万次及其以上二钢筋P = 表面形光圆钢筋:HPB235带肋钢筋:HRB335、HRB400. RRB400倉明显屈服点的钢筋:四个阶段(弹性阶段.屈服阶段、强化阶戢、破坏阶段九屈服强度力学性能是主要的强度指标。(软有明显屈服点的钢筋:在承载力讣算时,取“条件屈服强度0.85 7b )(硕钢) 钢筋的疲劳是抬钢筋在承受重复并带有周期性动荷载作用下,经过 一定次数后.

14、钢筋由原塑性破坏变成脆性突然断裂破坏的现飲。 影响钢筋疲劳的因素1疲劳应力幅2钢筋外表面几何尺寸和形状3钢筋直径、钢筋强 度等级4钢筋轧制工艺和试验方法钢材在常温下经剪切、冷弯、規压.冷拉.冷拔等冷加工过程, 性能将发生显著改变,强度提商、塑性降低.使钢材产生映化,有 增加钢结构脆性的危险。钢筋的冷拉特性:只提岛抗拉强度.不提商抗圧强度.强度提商. 塑性下降钢筋的冷拔能提扁抗拉强度又能提席抗压强度混凝土结构对钢筋性能的要求:强度、塑性、可焊性.与混凝土的 粘结,钢筋的力学抬标:强度.钢筋的塑性指标:伸长率.冷弯钢筋的强度指标:屈股强度和极限强度三、钢筋与混凝上的粘结1 粘结的定义及组成(1)定

15、义:钢筋与其周用混凝土之间的相互作用。(包括沿钢筋长 度的粘结和钢筋端部的粘结)(2)组成:胶着力.摩擦力、机械咬合力。变形钢筋的粘结力最 主要的是机械咬合力。2 保证可宪粘结的构造措施lQ =a dJ i锚固长度的影响因素:钢筋直径、钢筋抗拉强度设讣值.混凝丄抗 拉强度设il值.外形系数钢筋的锚固长度以拉伸锚固长度为基木锚固长度。任何情况下.纵 向受拉钢筋的锚固长度不应小于250mm.变形钢筋及焊接骨架中的光鬪钢筋、轴心受斥构件中的光圆钢筋可 不做弯钩。第S章受弯构件正截面受弯承载力一. 梁、板的一般构造1 截面形式与尺寸板:厚度与跨度、荷载有关,以10mm为模数梁:宽度一般为 100,12

16、0, 150, (180), 200, (220). 250, 300, 以下级差为50mm:高度一般为250, 300,,800mm,级差为 50mm. 800以上级差为100mm。h/b=2025(矩形),h/b=25 3.0(T 形)2 材料的选择与构造(1)钢筋:梁(纵向受力钢筋:常用HRB335,直径12, 14, 16, 18, 20, 22:箍筋:常用 HPB235 或 HRB335.直径 6, 8, 10): 板(纵向受拉钢筋:常用HPB235、HRB335.直径6, 8, 10. 12: 分布钢筋:常用HPB235,直径6, 8)(2)纵向受力钢筋配筋率:纵向受力钢筋截面血枳

17、As与截面有效 而积bhO的百分比截面有效岛度:截面舟度减去纵向受拉钢筋全部截面重心至受拉边 缘的距离h =h-as(3)混凝土保护层厚度:纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的的垂直距离称为混凝上保护 层厚度用c表示。混凝上保护层的三个作用:1防止纵向钢筋锈蚀2)在火灾等怙 况下.使钢筋的温度上升缓慢3)使纵向钢筋与混凝上有较好的粘 结蒜为一类,混凝丄强度等级为C25C45,混凝上保护层最小厚 度,梁为25mm,板为15mma二. 适筋梁正截面受弯的三个受力阶段1两个转折点:受拉区混凝土开裂点,纵向受拉钢筋开始屈服的点。(1)混凝土开裂前的未裂阶段(I ): f I a是受弯构件止截而抗 裂验算的

18、依据。特点:受拉区混凝上没有开裂:受斥区混凝丄的压应力图形是 直线,受拉区混凝上的拉应力图形在第丨阶段前期是直线.后期是 曲线:弯矩与截血曲率基木上是直线关系。(2)混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段(H): -II是裂缝宽 度与变形验算的依据。特点:在裂缝截而处,受拉区大部分混凝丄退出工作.拉力由纵 向受拉钢筋承担但钢筋没有屈服:受压区混凝上已有塑性变形, 但不充分,压应力图形为只有上升段的曲线最大斥应力在受压区 边缘:弯矩与截而曲率是曲线关系,截面曲率与挠度的增长加快 了。(3)钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段(IH): - Illa是正截而 受弯承戦力计算的依据。特点:受拉区绝大部分混凝

19、上退出工作,钢筋屈服:受压区混 凝上的压应力图形为有上升段与下降段的曲线,最大斥应力不在受 压区边缘,而在边缘的内側最终受压区混凝土被压碎使截面破坏: 弯矩与截面曲率为接近水平的曲线关系。2 正截面受弯破坏形态适筋梁,少筋梁,超筋梁:实际配筋率小于最小配筋率的梁称为少 筋梁:大于最小配筋率且小于最大配筋率的梁称为适筋梁:大于 最大配筋率的梁称为超筋梁。h(1)少筋截面破坏形态:一裂就坏。(脆性破坏)p pb超筋梁的承载能力最大。3界限破坏:、钢筋的应力达到屈服强度的同时.处于受压区的边 缘的纤维的应力也恰好达到J混凝上的极限压应变值(用于比较适 筋梁和超筋梁的破坏适筋梁超筋梁少筋梁的界限:配筋

20、率和受压区高度三、正截面承载力计算(1)计算假定:截面应变保持平仏 不考世混凝丄的抗拉强 蜃己知混凝上受压的应力打应变关系:已知纵向钢筋的应力 应变关系方程:纵向钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模址的 乘积.但其绝对值不应大于其强度设汁值,极限应变为0.0K(2)等效矩形应力图形的等效条件:1)两图形的而积和等,即压 应力的合力C的大小不变:2)图形的形心位亘相同,即斥应力合 力C的作川点不变。(3)相对界限受压区高度(気人与混凝丄及钢筋强度=:界限受圧区计算岛度与截面有效商度的比值。X相对受压区高度 =:受压区汁算禹度与拔面有效岛度的比 值。(4)最小配筋率的确定原则:由素混凝上截面讣算得的

21、受弯承载 力(即开裂弯矩Mcr)与相应的钢筋混凝土截面bh按Illa阶段计 算得到的 受弯承 a 力相等。Pmin = max四. 单筋矩形截面正截面受弯承載力基木汁算公式及其适用条件:五. 双筋矩形截面梁受弯承载力的计算 讣算公式及其适用条件:六. T形截面梁受弯承载力的计算T形截面判别条件:第一类T形彼面,il算中和轴在翼缘内 xhi)fyAx ajebfhf 或. IifM h ) fAaJhh或. hfM aJcbfhf(h0-)e第四章受弯构件斜截面受剪承載力1. 斜截面承载力的一般槪念斜裂缝主嬰有腹剪斜裂缝和弯叨斜裂缝两类。剪跨比:剪跨a与梁截面有效岛度hn的比值。(剪跨a:汁算截

22、面 至支座截浙或节点边缘的距离)汁算剪跨比:=a/ho广义剪跨比:=M/Vh 2、斜截面受剪三种主要破坏形态及其特征 斜压破坏(久 1 (箍筋过幺或梁腹过薄):在荷载作用点与支 座间的梁腹部出现若干条大体平行的腹剪斜裂缝.随着荷載増加. 梁腹部被这些斜裂缝分割成若干个斜向受圧的“短柱体S最后它 们沿斜向受压破坏。脆性破坏。由截面限制条件來防止。 剪压破坏(1几3 (且箍筋过少):斜裂缝一旦出现就迅速延 伸到集中荷戦作用点处.使梁沿斜向拉裂成两部分而突然破坏。性破坏。由垠小配筋率來防止。承戦力大小:斜圧剪斥斜拉破坏性质:斜拉斜压剪压2斜截面受剪承裁力计算(1)影响斜截而受剪承载力的主耍因索:1、

23、剪跨比2.混凝土强 度尊级3、籀筋的配输率4、纵向受拉钢筋配筋率5.横截面上的 骨料咬合力6、截面尺寸和形状人弯矩比:(3)两个基木讣算公式:一般公式咲。地+1.25于从人=拓/创0+1学人血(4)计算公式的适用范鬧及条件:1. 截面的最小尺寸(上限值:防止斜压破坏)2、箍筋的最小含虽(下限值:防止斜拉破坏)(5)厚板的il算公式: 无腹筋的一般板类受弯构件.其受剪承载力随板厚的増大而降低。 截面两度影响系数:h02000mm 时,取 h0=2000mnu(6)计算方法计算截面:从支座边缘开始的截I仏从弯起钢筋弯起点处开始 的斜從面:箍筋直径或间距改变处的斜截面:肋宽改变处的斜 截面。3、保证

24、斜截面承载力的构造措施1. 抵抗弯矩图:将族个止截而的Mu值连接起來就构成Mu图。(表 示的是构件每一正截面的受弯承载力设汁值的大小)2纵筋的弯起:弯起点应在该钢筋充分利用截面以外.O.5ho:弯 终点到支座边或到前一排弯起钢筋弯起点之间的距离,都不应大于 箍筋的最大间距。3. 纵向受拉钢筋的截断VO.7./;b/?o在受拉区段内:充分利用点至截断点的距离大于12“ +17仏不需要至截断点的距离大干1 引s或20在受拉区段外:充分利用点至彼断点的距离大于1.2/n +/?0不需要至截断点的距离大于h()或204、梁、板内钢筋的其他构造要求第五章受压构件正截面承载力一. 受压构件的一般构造要求轴

25、心受压构件:纵向斥力作用线与构件纵向形心轴线重合的受圧构 件:偏心受压构件:当纵向压力作用线与构件的戳而形心轴不重合 或在构件截面上同时作用有纵向压力和弯矩时。1 材料的强度等级:宜用强度等级较商的混凝上(C20.C25.C30), 不宜用商强度钢筋。2截面尺寸:方形和矩形柱的截面尺寸不宜小于250X250.尺寸W 800mm.取50irci的倍数,尺寸SOOmm.取100mm的倍数。3纵向钢筋配筋率:全部纵向钢筋不小于0.6%; 一侧纵向钢筋不 小于0.2%:全部纵向钢筋不宜大于5%o二、轴心受压构件正截面受压承報力计算1 轴心受压柱内纵筋的作用:提岛正截面受压承载力:改善破 坏时的脆性.即

26、提商变形能力:防止因偶然偏心而突然破坏: 减小混凝土的徐变变形。箍筋的作用:防止纵筋的压曲.并与纵筋组成能站立的钢筋骨架。2轴心受压柱的分类:根据长细比分为长柱和短柱。(短柱:矩形 截面柱lo/bW&圆形截而柱lo/dW7,任总截面柱1M逗28)3稳定系数:反映长柱比短柱的正截浙受压承载力的降低。4正截面受圧承载力汁算:Nu 12:2)X按式(818)计算的Nu小于按式(8 - 13)计算的Nu时;3)当Asso小于纵筋全部面积的25% o三、偏心受压构件正截面破坏形态1偏心受压柱的破坏有材料破坏(lo/hW30)和失稳破坏ilo/h湖0)。 2偏心受压短柱的正截而破坏形态(*)(1)大偏心受

27、压破坏(受拉破坏)产生条件:轴心压力N的相对偏心eo/ho较大、且离N较远一侧 的纵筋As配宜不太女时破坏待征:破坏始于离偏心轴向斥力较远一侧的纵向钢筋受拉屈 服:离偏心轴向压力较近一侧的纵向钢筋受压屈服,受压区边缘混 凝土被压碎。延性破坏(2)小偏心受压破坏:受压破坏)g 饥产生条件:轴心乐力N的相对偏心距eo/ho很小,或者虽然切/h。不 是太小,但离N较远侧的纵筋As配置很篡时。破坏特征:破坏始于礎近N -侧的受压区边缘混凝土压应变达到其 极限压应变值.混凝上被压碎:靠近N侧的纵筋As达到抗压 强度:远离N侧的纵筋As可能受压也可能受拉,但都不屈服: 脆性破坏。四、偏心受压构件的二阶弯矩

28、五、矩形截面受压构件正截面受压承载力的基本计算公式六. 非对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力七. 对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力Ax Nu-Mu相关曲线.Nu和Mu的关系:大偏心受压破坏时,Nu随Mu的减小而减小.随 的増大而増大,界限破坏时的为最大。小偏心受斥破坏时.Nu随的増大而减小。Nu-Mu相关曲线反映了在压力和弯矩共同作用下正截面承载力的规 律,具冇以下一些特点:相关曲线上的任一点代表截面处于正餓面承载力极限状态时的 一种内力组合。如一组内力(N, M)在曲线内侧说明截面未达到极限状态,是安全 的:如(N, M)在曲线外侧,则表明截面承载力不足:、I弯矩为零时,轴向承

29、载力达到最大即为轴心受斥承戦力N0 (A点九片轴力为零时.为受纯弯承载力M0 (C点)截血受弯承载力Mu与作用的轴压力N大小有关: 十轴压力较小时.Mu随N的増加而增加(CB段): 十轴斥力较大时.Mu随N的増加而减小(AB段):截而受弯承载力在B点达(Nb, Mb)到垠大该点近似为界限破坏: CB段(NNb)为受拉破坏: AB段(N Nb)为受压破坏:如截面尺寸和材料强度保持不变 Nu-Mu相关曲线随配筋率的増 加而向外侧増大:对干对称配筋截血.达到界限破坏时的轴力Nb是一致的。九、偏心受压构件斜截面受剪承裁力的计算轴向压力的作用:轴向压力的存在能延缓斜裂缝的出现和开展,使 截血保留有较大的

30、混凝上剪压区面积,I大I而使受四承载力得以提 高。(当 N0.3fcA 时,取 N=0.3fcA)第七章受扭构件承载力的计算一. 纯扭构件扭曲截面的受扭承裁力计算1. 素混凝土纯扭构件受力状态:三面开裂、一面受压:破坏面:空间扭曲面:破坏类型:脆性破坏2. 钢筋混凝土纯扭构件1 受扭钢筋型式:螺旋筋(很少):沿构件纵轴方向不知封闭的受 扭龜筋和受扭纵筋.两者必须同时设習。2. 破坏形态:适筋破坏:纵向钢筋和箍筋配迓适为:少筋破坏: 纵筋和箍筋配宜过少或其中之一配宜过少时:部分超筋破坏:纵 筋和箍筋不匹配宜.两者相差比率较大:J超筋破坏:纵筋和箍筋 两者都配宜过多时。3. 受扭承载力计算I开裂扭

31、矩:Tcr=0.1ftW, (VV,:受扭构件的截面抗扭型性抵 抗矩)2.变角空间桁架机理:纵筋为桁架的弦杆,龜筋为桁架的竖腹杆.裂缝间混凝土为桁架的斜腹杆. 整个杆件如同一个空间桁架。混凝上斜腹杆与构件纵轴间的夹角不 是定值.而是在30960C之间变化。基本假定:忽略核心混凝土对抗扭的作用及钢筋的销栓作用:纵筋 和箍筋只承受轴向拉力.分别为桁架的弦杆和腹杆:混凝土腹杆只 承受轴向压力,其倾角为&。受扭承找力计算公式: :受扭的纵向钢筋与箍筋的配筋强度比:0.6 1.7.表 明抗扭纵筋和抗扭箍筋的数量配置合适,构件破坏时,两者都能达 到其抗拉屈服强度二. 矩形載面弯剪扭构件的配筋计算A :受扭

32、承载力降低系数 0.5 pt公式:V 0.35九或卩 0.875 ftbh0 /(A +1),可仅按 受弯构件的正截面受弯承载力和纯扭构件的受扭承载力分别计算: T 0.175/亿.可仅按受弯构件的正截啲受弯承载力和斜截面 受剪承载力分别计算。三. 受扭构件的配筋构造要求弯剪扭构件的配筋持点及其构适要求:配筋时再保证必要的混凝上保护层的前提下,箍筋与纵筋均应 尽可能的布置在构件周鬧的表面处.以增大抗扭效果。根据抗 扭强度要求抗扭纵筋间距不宜大干300mmo直径不应小于8mm, 数虽至少有四根.布宜的矩形微血的四个角。筋筋间距不宜过 大,箍筋最大间距根据抗扭要求不宜大干梁拓的一半且不大于 400

33、mm,也不宜大于抗剪箍筋的最大间距,龜筋直接不小于8mm, 且不小于1/4主钢筋的直径。V T+ = (EI:兹倆弯曲刚度)EI呵 EI截面弯曲刚度:B = tancz = , M小.&大B大:卜1大.a小,b小。刚度是纯弯区段内的平均截面弯曲刚度。(2)在短期倚载作用下钢筋混凝土构件抗弯刚度的基木表达式:EsjAJ%6%1.15 肖+ 0.3 +1 + 3硏(3)在长期荷载作用下钢筋混凝土构件抗弯刚度及其彩响因素:荷裁长期作用下刚度降低的原因:1)受压混凝上的收缩、徐变2)裂缝间受拉混凝上的应力松驰以及混凝丄和钢筋的徐变滑移3)受压混凝丄的塑性发展影响钢筋混凝上梁刚度的閃素长期荷找影响系数受

34、压钢 筋配筋率.使用环境等。(8 l)Mg +M衣(4)最小刚度原则:在简支梁全跨长范闌内可都按弯矩最大处 的截血弯曲刚度.用匸程力学方法中不考世剪切变形影响的公式來 汁算挠度Ji构件上存在正负弯矩时可分别取弯矩区段内|Mmax| 处截面的垠小刚度计算挠度。Bs (B:公式:f = S 长期刚度,荷载长期作用下刚度会降低.降低原I大I:受压混凝土 的徐变使6加増大:裂缝件受拉混凝上的应力松弛.钢筋与混 凝上的滑移徐变,使受拉混凝上不断退出匸作.导致,协増大: 混凝土的收缩变形)M*:荷拔效应的标准组合值:Mg:荷戦效应的准永久组合值: 0 :挠度増大系数:短期刚度, 厂E A h:Bs =A

35、s :0:纵向受拉钢筋应变不均匀1.150 + 0.2+ 血、1 + 3.5乙系数.是纵向受拉钢筋的平均应变從与裂缝截而处的钢筋应变 6的比值.0=0.410H较大时.使6加与6接近,使。増 大。乙:T形或I形截血的受压翼缘血积与肋部有效面积的比值。三、裂缝出现和开展的机理及平均裂缝宽度计算公式1. 第一条裂缝的出现:、I混凝上的拉应变达到混凝上的极限拉应 变值2. 0的物理恿义:影响0值的主要因素:在使用阶段受拉区混凝上对截面弯曲刚度和减小裂缝宽度的貳献 是通过0來休现的:3. 平均裂缝间距计算公式的物理意义:受弯构件/T= 1.9c + 0.08轴拉构件/仃=1.1(1.9c + 0.08

36、 J/ pu,)3. 平均裂缝宽度4. 最大裂缝宽度il算公式E,cr长期荷载影响系数巧,裂缝宽度持征系数厂最大裂缝宽度:1.9c+ 0.08-)E$PteaCT :构件受力特征系数:c:混凝土保护层厚度:deq : deq =工qd: /工再4,vr为第i种纵向钢筋的相对粘结特 榊:系数四、延性、适用性和耐久性1. 影响截血延性系数的主要I大I素:(1)纵向受拉钢筋配筋率増大,延性系数减小(2)受压钢筋配箍 率増大.延性系数增大(3)混凝土极限压应变増大.则延性系数 提商(4)混凝上强度等级提商,而钢筋屈服强度适、降低,也可 使延性系数有所提岛。1混凝土结构耐久性:抬设讣使用年限内.在正常维

37、护下必须保 持适合于使用,而不需要进行维修加固。2. 影响因素:(1)混凝上的碳化:环境因素(CO?的浓度)和材料 木身的性质(水泥用虽、水灰比、混凝上保护层厚度.混凝土表面 覆盖层九(2)钢筋的锈蚀:含氧水分、密实度、水灰比.氯离子、 混凝上保护层厚度。第十一章楼盖一. 楼盖类型1 搂盖按结构分类:单向板肋形楼盖、双向板肋形楼盖、双重井式 楼盖、无梁楼希按预扭力悄况分类:钢筋混凝上楼盖和预应力混凝丄楼盖。 按施工方法分类:现浇楼盖、装配式楼盖和装配整体式楼盖C 2.概念:单向板:只在一个方向弯曲或者主要在一个方向弯曲的 板:双向板:在两个方向弯曲,且不能忽略任一方向弯曲的板。(长 边比短边)

38、lhW2的为双向板,(长边比短边)2vh/h3的宜按双 向板计算:(长边比短边)L/1&3的为单向板。3单向扳肋梁楼盖的结构平面布宜:一般取决于建筑功能耍求.在 结构上应力求简单.整齐、经济适用。柱网尽量布宜成长方形或正 方形。次梁的间距决定板的跨度,一般扳的跨度为1727山,次梁跨 度为4巾,主梁跨度为58仏二. 单向板肋梁楼盖的计算楼盖结构肖前常用的内力分析方法有设计方法K线弹性设计方法弹性设计法2. 考虑塑性内力重分布的分析方法弹塑性设il法3. 塑性扱限分析方法塑性设il影响内力重分布的因素:(1)塑性饺的转动能力(2)斜截面承載 力(3)正常使用条件应力重分布构川腔沙左沽构中都讥淀发

39、I :内力重分 布”只会在超静定结构中发工H内力不符介结构力学的规律。K单向连续梁板弹性设计方法1弹性理论的计算:抬在进行梁(板)结构的内力分析时.假定梁 (板)为理想的弹性体,按匸程力学中的一般方法进行汁算。2.讣算简图:对于跨数超过五跨的多跨连续梁.板.按五跨來汁算 其内力:、*1梁.板跨数少干五跨时,按实际跨数汁算C (梁、板的 汁算跨度抬在il算弯矩时所采用的跨间长度.其值应按支座处板. 梁的实际可能的转动情况确定,即与支承长度及构件本身刚度有 关3荷载:传递路线:板一次梁一主梁一柱(墻垛一基础。对于板从整个板面上沿板短跨方向取出伽宽板带作为汁算单 元,该板帯可简化为一支承在次梁上承受

40、均布荷载的参跨连续扳: 次梁则为支承在主梁上承受楼板传來均布线荷载的多跨连续梁:主 梁则为支承在柱(或墙)上承受由次梁传來集中荷戦的篡跨连续梁 一般主梁自重所占比例不大,可将其折算成集中荷载加到次梁传來 的集中荷载内。4. 活荷载最不利布置.的原则(*)(1)求某跨跨中截面昴大正弯矩时,应在本跨内布置活荷载,然 后隔跨布宜:(2)求某跨跨中截啲辰小正弯矩(或最大负弯矩)时.木跨不布 辻活载而在相邻跨布宜活荷载.然后隔跨布宜:(3)求某一支座截浙最大负弯矩时.应在该支座左、右两跨布宜 活荷载.然后隔跨布宜:(4)求某支座左、右边的最大剪力时.活荷载布貝与求该支座截 浙最大负弯矩时的布置相同。5内

41、力包络图:由最外轮廓所悯得内力图。(目的:用來进行截倆 选择及钢筋布宜)&折算荷载:为了考虑支座抵抗转动的有利影响,一般采用增大恒 荷载和相应减小活荷裁的办法来处理半板或梁支承在砖增上时.则荷栽不得进行折算。主梁按连续梁讣 算时.一般柱的刚度较小.柱对梁的约束作用小,故对主梁荷载不 进行折算。2、单向连续梁板塑性设计方法1型性较:弯矩与曲率曲线上接近水平的延长段说明了在H増加极 少的悄况下,截面相对转角剧増.截倆产生很大的转动,好像岀现 一个饺一样。舉性较与理想较的不同:理想饺不承受任何弯矩,而塑性铁处则 承受弯矩.其值等于该截倆的受弯承载力:理想饺可沿任意方向 转动塑性钱只能绕弯矩作用方向转

42、动:理想饺的转动是任意的, 塑性饺只有一定限度的转动:理想饺集中于一点,塑性较则是有 一定长度的。2.弯矩调幅法:把连续梁.板按弹牲理论算得的弯矩值和明力值进 行适半的调整.通常对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩进行调整, 然后按涮整后的内力进行截浙设讣。设计原则:弯矩调幅后引起结构内力图形和正常使用状态变化. 应进行验算,或有构造措施加以保证:受力钢筋宜采用HRB335 级、HRB100级热轧钢筋.混凝上强度等级宜在C20-C15范圉:截 面的相对受压区高度g应满足0.1 0.35 弯矩调幅法的计算步骤:用线弹性方法讣算并确定荷载最不利 布宜下的结构控制截面的弯矩最大值Me:采用调幅系数0降低

43、各支座截倆弯矩,设计值M=(1 0)M结构的跨中截面 弯矩值应取弹性分析:调幅后.支座和跨中彼而的弯矩值均应不 小于比的1/3:各控制截血的剪力设计值按荷载垠不利布宜和调 幅后的支座弯矩由静力平衡条件计算确定。三、构造要求、板(1)il-算持点:板的计算宽度取5. 般可按考世塑性内力垂分 布的调幅法进行内力讣算。对四周与梁整体连接的氓向板.其中间跨的跨中兹血及中间支座, 汁算所得的弯矩可减少2贰其他截面则不予减少。(2)构造婆求:板的厚度.一般屋面事(5060) mm, 般楼血 60mm.工业房屋楼(fhSOmm:板厚不小于板跨的1/40 (连续板)、 1/35 (简支板)、1/12 (悬臂板

44、)分布钢筋的作用:抵抗混凝土收缩和温度变化所引起的内力; 浇捣混凝土时,固定受力钢筋的位置;将板上作用的局部荷载分敵 在较大的宽度上,以使更多的受力钢筋参与工作;对四边支承的单 向板,可承受在计算中没有考虔的长跨方向上实际存在的弯矩。 在板与主梁相接处的板血上部配宜附加钢筋。2、次梁(1)计算特点:次梁按考虑塑性内力重分布的调幅法进行内力计 算。由于次梁和板整体现浇在一起板可以作为次梁的谟缘,故承 受正弯矩的跨中截面.板处于梁的受压区,次梁按T形截面考虑, 其翼缘计算宽度b二承受负弯矩的支座截血,T形翼缘位于受拉区. 按宽度等于梁宽b的矩形截面il算。(2)构适硬求:高跨比M=l/I8l/12

45、,宽高比b/h=l/2l/3,- 般不必进行使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。受力钢筋的弯起和截 断原则上按弯矩包络图确定。3. 主梁(1)汁算特点:计算时.不考虑次梁的连续性,为了简化计算 可将主梁的自重折算成集中荷我汁算:跨中承受正弯矩的截浙按T 形算,支座处承受负弯矩的截而则按矩形截而讣算:主梁内 力计算可按弹性理论方法进行:在主梁支座处次梁与主梁支座负 弯矩钢筋相互交叉,通常次梁负弯矩钢筋放在主梁负弯矩钢筋上iftio(2)构适要求:岛跨比h/l=l/141/&宽商比b/h=l/2l/3,-般不 必进行使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。受力钢筋的弯起和截断. 通过在弯矩包络图上作抵抗弯矩图來确

46、定。为了防止斜裂缝引起的局部破坏.应在主梁承受次梁传來的集中力 处设宜附加横向钢筋(箍筋或吊筋),将上述的集中荷载有效地传 递到主梁的上部受压区域。附加横向钢筋应布宜在长度为s=2hr3b 的范困内,第一道附加龜筋离次梁边50mm,吊筋下部尺寸为次梁 的宽度加lOOnxn即可。四双向板内力计算方法1. 单块双向板弹性内力计算方法2. 多跨连续双向板假定:支承梁的抗弯刚度很大,其垂直变形可以忽略不讣;支承梁 的抗扭刚度很小,板可以绕梁转动:同一方向的相邻最小跨度与最 大跨度之比大干075跨中最大弯矩的讣算:棋盘式的布豐方式3. 双向板双向板的配筋构造考虑板内拱作用,对弯矩进行折减 连续板中间区格

47、的跨中及中间支座截面.折减系数为08; 边区格的跨中及自楼板边缘算起的第二支座截面,MzHb/l1.5 时,折减系数为08:当1. 51 b/1 2. 0时,折减系数为09。 1 b为区格沿楼板边缘方向的跨度,1为区格垂直于楼板边缘方 向的跨度。 角区格的各截面不折减。一.现浇梁式楼梯(一)组成与传力途径现浇梁式搂梯传力途径单选题1. 与素混凝土梁相比,钢筋混凝上梁承载能力(B )B提高许多;2. 与素混凝土梁相比,钢筋混凝土梁抵抗开裂的能力 C )o C 完全相同:3. 与素混凝土梁相比,适量配筋的钢混凝土梁的承载 力和抵抗开裂的能力(B )oB承载力提高很多,抗裂捉高不多;4. 钢筋混凝土

48、梁在正常使用情况下( A )。A通常是带裂缝工作的:5. 钢筋与混凝土能共同工作的主要原因是(C )。C 混凝土与钢筋有足够的粘结力两者线膨胀系数接近; 第1章钢筋和混凝土的力学性能1 混凝土若处于三向应力作用下,当( D )。D.三向受压能捉高抗压强度;2混凝土的弹性模量是指(A )。A.原点弹性模量: 3混凝土强度等级由150mm立方体抗压试验,按(B )确定。B.“伽一 1645b ;4. 规范规定的受拉钢筋锚固长度仃为( C )。C随混凝土等级提高而减少,随钢筋等级提高而增丿心5. 属于有明显屈服点的钢筋有(A )o A冷拉钢筋:6. 钢材的含碳量越低,则(BB. 屈服台阶越长,伸长率

49、越人,塑性越好:7. 钢筋的屈服强度是指(D )。D.屈服下限。8. 规范确定所用试块的边长是( A )o A150 mm:9混凝土强度等级是由(A )确定的。A.10.边长为100mm的非标准立方体试块的强度换算成 标准试块的强度,则需乘以换算系数(C )。C. 0.95 笫3章 轴心受力构件承载力1. 钢筋混凝土轴心受压构件,稳定系数是考虑了 ( D)oD附加弯矩的影响。2. 对于高度.截而尺寸、配筋完全相同的柱,以 支承条件为(A)时,其轴心受压承载力最大。 A.两端嵌固;3. 钢筋混凝土轴心受压构件,两端约束情况越 好,则稳定系数(A A越大:4. 般来讲,其它条件相同的情况下,配有螺

50、旋 掘筋的钢筋混凝土柱同配有普通箍筋的钢筋混凝 土柱相比,前者的承载力比后者的承载力(B )o B咼:5. 对长细比大于12的柱不宜采用螺旋箍筋,其原因是(DD.这种柱的强度将由于纵向弯曲而降低,螺旋箍筋作用不能发挥;6. 轴心受压短柱,在钢筋屈服前,随着压力而增 力II,混凝土压应力的增长速率(C )oC比钢筋慢:7. 两个仅配筋率不同的轴压柱,若混凝土的徐变 值相同,柱A配筋率人于柱B,则引起的应力重分 布程度是(B )o B.柱4柱心8. 与普通箍筋的柱相比,有间接钢筋的柱主要破 坏特征是(D )。D.间接钢筋屈服,柱了才破坏。9. 螺旋筋柱的核心区混凝土抗压强度高于fc是 因为(C )C螺旋筋约束了核心区混凝土的横向变形:10. 为了提高钢筋混凝土轴心受压构件的极限应 变,应该(C )。C采用螺旋配筋:11. 规范规定:按螺旋箍筋柱计算的承载力不得超 过普通柱的15倍,这是为(A )oA在正常使用阶段外层混凝土不致脱落12. 圆形截闻螺旋讎筋柱,若按普通钢筋混凝土 柱计算,其承载力为300KN,若按螺旋箍筋柱计算, 其承戦力为500KN,则该柱的承载力应示为(D ) D 450KN。13. 配有普通箍筋的钢筋混凝土轴心受压构件中, 箍筋的作用主要是(C )oC形成钢筋骨架,约束纵筋,防止纵筋圧曲外凸第4章受弯构件正截面承载力

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