复习_新_11-06-09

1、复习 第1章 第第1 1章章 钢筋混凝土结构的材料钢筋混凝土结构的材料 1.1 1.1 钢筋的品种和力学性能钢筋的品种和力学性能 1.1.1 1.1.1 钢筋的钢筋的品种品种 1、分类、分类 v按用途分：按用途分： 普通钢筋普通钢筋 热轧钢筋。热轧钢筋。 预应力钢筋预应力钢筋 钢丝、钢绞线、螺纹钢筋及钢棒。钢丝、钢绞线、螺纹钢筋及钢棒。 v按化学成分区分：按化学成分区分： 碳素钢碳素钢钢筋的碳素钢主要是低碳钢和中碳钢。钢筋的碳素钢主要是低碳钢和中碳钢。 HPB235。 普通低合金钢普通低合金钢碳素钢基础上加入少量合金元素而碳素钢基础上加入少量合金元素而 成。成。 强度高、塑性好强度高、塑性好，

2、应用广泛。，应用广泛。HRB335、HRB400 复习 v按外形分：按外形分： 光圆钢筋光圆钢筋 带肋钢筋。目前常用的是月牙肋钢筋。带肋钢筋。目前常用的是月牙肋钢筋。 v按力学性能分：按力学性能分： 软钢软钢 硬钢硬钢 冷拉钢筋。不提倡采用。冷拉钢筋。不提倡采用。 第1章 复习 2、常用钢筋、常用钢筋 HPB235： 光圆低碳钢，塑性好、强度低光圆低碳钢，塑性好、强度低。多作为厚度不大楼板。多作为厚度不大楼板 的受力钢筋和箍筋、架立钢筋、分布钢筋。的受力钢筋和箍筋、架立钢筋、分布钢筋。 HRB335 、 HRB400 月牙肋、低合金钢，强度较高。多作为钢筋混凝土构月牙肋、低合金钢，强度较高。多

3、作为钢筋混凝土构 件受力钢筋。尺寸较大的构件，为增强与混凝土的粘结可件受力钢筋。尺寸较大的构件，为增强与混凝土的粘结可 用用HRB335钢筋作箍筋。钢筋作箍筋。 HRB500 我国新生产的热轧钢筋种类，强度高，强度价格比好。我国新生产的热轧钢筋种类，强度高，强度价格比好。 第1章 复习 钢丝钢丝： 直径直径6mm，外形有光面、刻痕和螺旋肋三种。一般，外形有光面、刻痕和螺旋肋三种。一般 用于预应力混凝土结构。用于预应力混凝土结构。 钢绞线钢绞线 由多根高强光圆或刻痕钢丝捻制成，分为由多根高强光圆或刻痕钢丝捻制成，分为2股、股、3股和股和7 股三种。用于预应力混凝土结构。股三种。用于预应力混凝土结

4、构。 螺纹钢筋螺纹钢筋 主要用作为预应力锚杆。主要用作为预应力锚杆。 钢棒钢棒 螺旋槽钢棒和螺旋肋钢棒两种。公称直径螺旋槽钢棒和螺旋肋钢棒两种。公称直径614mm之间。之间。 用于预应力混凝土结构。用于预应力混凝土结构。 第1章 复习 1.1.2 1.1.2 力学性能力学性能 1、软钢力学性能：、软钢力学性能： 应力应变曲线应力应变曲线 强度越高、塑性越差强度越高、塑性越差 受拉强度限值以屈服强度为准，为什么？受拉强度限值以屈服强度为准，为什么？ 2、硬硬钢力学性能：钢力学性能： 应力应变曲线应力应变曲线 协定流限协定流限 以协定流限为设计标准以协定流限为设计标准 第1章 复习 3、钢筋的疲劳

5、强度、钢筋的疲劳强度 疲劳强度与应力特性疲劳强度与应力特性 （重复荷载作用时钢筋受到的最（重复荷载作用时钢筋受到的最 小应力与最大应力的比值小应力与最大应力的比值 ）有关。）有关。 应力特性越低应力特性越低 ，疲劳强度越低，疲劳强度越低 。 当荷载重复作用二百万次以上时，钢筋的疲劳强度约当荷载重复作用二百万次以上时，钢筋的疲劳强度约 为静力拉伸强度的为静力拉伸强度的44%55%。这时使用荷载作用下的材。这时使用荷载作用下的材 料应力就不能过高。料应力就不能过高。 第1章 复习 1.2 1.2 混凝土物理力学性能混凝土物理力学性能 1、 fcu和混凝土强度等级和混凝土强度等级 v影响影响 fcu

6、 的因素：的因素： 内因：内因：水泥标号、水泥用量、水灰比、龄期、施工方法、水泥标号、水泥用量、水灰比、龄期、施工方法、 养护条件养护条件 外因：外因：试验方法、试件尺寸、加载速度试验方法、试件尺寸、加载速度 v标准：边长标准：边长150mm立方体、养护立方体、养护28天、表面不涂油。天、表面不涂油。 v混凝土强度等级：混凝土强度等级：95%保证率的保证率的fcu， ，即 即fcuk。 第1章 复习 v对混凝土的要求：对混凝土的要求： 钢筋混凝土：钢筋混凝土：不应低于不应低于C15； HRB335 ：不宜低于不宜低于C20； HRB400、RRB400钢筋或承受重复荷载：钢筋或承受重复荷载：混

7、凝土强度混凝土强度 等级不应低于等级不应低于C20； 预应力混凝土：预应力混凝土：不应低于不应低于C30； 钢绞线、钢丝作预应力钢筋钢绞线、钢丝作预应力钢筋 ：不宜低于不宜低于C40。 第1章 复习 2、混凝土、混凝土各单轴强度之间关系各单轴强度之间关系 3、混凝土多轴强度、混凝土多轴强度 双压：抗压强度提高双压：抗压强度提高 双拉：基本不变双拉：基本不变 一拉一压：抗拉强度与抗压强度下降一拉一压：抗拉强度与抗压强度下降 剪应力存在降低法向抗压强度剪应力存在降低法向抗压强度 压应力不大时，抗剪强度提高；压应力过大时，抗剪压应力不大时，抗剪强度提高；压应力过大时，抗剪 强度降低。强度降低。 0.

8、76 ccu ff 2/3 0.26 tcu ff 2/3 0.23 tcu ff 0.67 ccu ff 第1章 复习 4、混凝土短期一次加载曲线混凝土短期一次加载曲线 应力应变曲线应力应变曲线 强度越低，曲线越平缓；强度越高，曲线越陡，强度越低，曲线越平缓；强度越高，曲线越陡，cu越越 小。小。 加载速度越快，加载速度越快，0提高（但不多），提高（但不多），0、 、 cu有较大减小。 有较大减小。 配置了横向钢筋，配置了横向钢筋，0 、 、cu提高，对抗震有利。 提高，对抗震有利。 弹性模量，取弹性模量，取0.3fc 。 第1章 复习 5、混凝土重复荷载下的应力应变曲线、混凝土重复荷载下的

9、应力应变曲线 应力应变曲线应力应变曲线 疲劳强度疲劳强度 弹性模量，取弹性模量，取0.4fc ，重复加载卸载，重复加载卸载5次。次。 第1章 复习 6、混凝土受压极限应变：混凝土受压极限应变： 和混凝土本身性质有关；和混凝土本身性质有关； 和试验方法有关（速度）；和试验方法有关（速度）； 和应力状态有关：轴压构件小，偏压构件大。和应力状态有关：轴压构件小，偏压构件大。 7、混凝土、混凝土受拉极限应变：受拉极限应变： 数值小；数值小； 抗拉强度高，极限拉应变大；抗拉强度高，极限拉应变大； 潮湿养护大于干燥养护。潮湿养护大于干燥养护。 第1章 复习 第1章 8、混凝土长期荷载下应力应变曲线混凝土长

10、期荷载下应力应变曲线 应力应变曲线应力应变曲线 线性徐变、线性徐变、0.50.55fc； 非线性徐变、非线性徐变、 0.5 0.55fc 复习 第1章 9、徐变与塑性变形区别、徐变与塑性变形区别 v徐变：徐变： 混凝土受力后，水泥石中的凝胶体产生的粘性流动要混凝土受力后，水泥石中的凝胶体产生的粘性流动要 持续一段时间引起的；持续一段时间引起的； 不管应力大小均会发生；不管应力大小均会发生； 徐变能恢复一部分（徐回）。徐变能恢复一部分（徐回）。 v塑性变形：塑性变形： 混凝土中的裂缝面裂缝扩展引起的；混凝土中的裂缝面裂缝扩展引起的； 只有当应力超过材料弹性极限后才发生；只有当应力超过材料弹性极限

11、后才发生； 塑性变形不可恢复。塑性变形不可恢复。 复习 第1章 10、徐变特点徐变特点 龄期越短、徐变越大；龄期越短、徐变越大； 外界相对湿度越高，内部水分不易外逸，徐变减小；外界相对湿度越高，内部水分不易外逸，徐变减小； 结构越薄，徐变越大。结构越薄，徐变越大。 徐变恢复一部分。徐变恢复一部分。 11、松驰与松驰与徐变利弊徐变利弊 应变不变，应力减小；应变不变，应力减小； 减小温度应力，减小应力集中；减小温度应力，减小应力集中； 结构挠度增大；结构挠度增大； 预应力损失。预应力损失。 复习 第1章 12、温度与干缩、温度与干缩 温度变形对水工是十分重要。当变形受到约束时，温温度变形对水工是十

12、分重要。当变形受到约束时，温 度变化就会引起温度应力。度变化就会引起温度应力。 温度应力与温差及线胀系数有关。温度应力与温差及线胀系数有关。 线胀系数与混凝土骨料有关。线胀系数与混凝土骨料有关。 干缩是混凝土水分散失（湿度降低）引起，当变形受干缩是混凝土水分散失（湿度降低）引起，当变形受 到约束时，干缩就会引起干缩应力。到约束时，干缩就会引起干缩应力。 湿度的变化规律与温度是相同的，但变化缓慢，因而湿度的变化规律与温度是相同的，但变化缓慢，因而 干缩一般只引起表面裂缝。对薄壁结构，干缩的危害就大干缩一般只引起表面裂缝。对薄壁结构，干缩的危害就大 了。了。 复习 第1章 干缩的主要影响因素是：外

13、界相对湿度，水灰比。水干缩的主要影响因素是：外界相对湿度，水灰比。水 灰比越大，干缩越大。灰比越大，干缩越大。 在大体积混凝土中，企图用钢筋来防止温度裂缝或干在大体积混凝土中，企图用钢筋来防止温度裂缝或干 缩裂缝的出现是不可能的。缩裂缝的出现是不可能的。 在素混凝土一旦出现裂缝，则裂缝的数目不多，但裂在素混凝土一旦出现裂缝，则裂缝的数目不多，但裂 缝宽度很大。缝宽度很大。 适当配置钢筋，能有效使裂缝分散，限制裂缝宽度。适当配置钢筋，能有效使裂缝分散，限制裂缝宽度。 复习 第1章 1.3 1.3 钢筋与混凝土粘结钢筋与混凝土粘结 1、光面钢筋与变形钢筋粘结组成区别、光面钢筋与变形钢筋粘结组成区别

14、 水泥凝胶体与钢筋表面之间的胶着力；水泥凝胶体与钢筋表面之间的胶着力； 混凝土收缩将钢筋紧紧握固产生的摩擦力（握裹力）；混凝土收缩将钢筋紧紧握固产生的摩擦力（握裹力）； 钢筋表面不平整与混凝土之间产生的机械咬合力；钢筋表面不平整与混凝土之间产生的机械咬合力； 钢筋表面横肋对混凝土的挤压力。钢筋表面横肋对混凝土的挤压力。 2、钢筋锚固长度的确定原则钢筋锚固长度的确定原则 钢筋达到设计强度，钢筋正好被拨动的条件确定。钢筋达到设计强度，钢筋正好被拨动的条件确定。 3、钢筋搭接时力如何传递？搭接长度与锚固长度之间关系？、钢筋搭接时力如何传递？搭接长度与锚固长度之间关系？ 4、光面钢筋作为受力钢筋时，两

15、端要做弯钩。光面钢筋作为受力钢筋时，两端要做弯钩。 钢筋砼设计理论经历了三个阶段：钢筋砼设计理论经历了三个阶段： 容许应力法：容许应力法：线弹材料，要求使用荷载作用下的钢线弹材料，要求使用荷载作用下的钢 筋与砼应力小于各自容许应力。筋与砼应力小于各自容许应力。 破损阶段法：破损阶段法：荷载引起的内力值不大于极限内力值荷载引起的内力值不大于极限内力值 除以安全系数。除以安全系数。 极限状态法：二种极限状态，极限状态法：二种极限状态，目前多用概率极限状目前多用概率极限状 态设计方法。态设计方法。 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 第第2 2章章 钢筋砼结构设计计算原理钢筋砼结构设计计算原理 2.1

16、2.1 钢筋砼结构设计理论的发展钢筋砼结构设计理论的发展 第2章 结构设计要保证结构的结构设计要保证结构的可靠性可靠性。 可靠性可靠性安全性安全性、适用性适用性和和耐久性耐久性的总称。的总称。 v安全性安全性 正常工况：正常工况：能承受可能出现的能承受可能出现的各种作用各种作用。 偶然工况：偶然工况：结构仍能保持必要的结构仍能保持必要的整体稳定整体稳定。即，要求。即，要求 结构仅产生结构仅产生局部损坏而不致发生整体倒塌。局部损坏而不致发生整体倒塌。 v适用性适用性 结构在结构在正常使用荷载下正常使用荷载下，具有良好的工作性能。，具有良好的工作性能。 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 2.2 结构

17、的功能要求，结构的功能要求，荷载效应与结构抗力荷载效应与结构抗力 2.2.1 结构的功能要求结构的功能要求 第2章 v耐久性耐久性 在正常维护、规定的环境条件在正常维护、规定的环境条件下，下，预定设计使用年限预定设计使用年限内，内， 材料性能的劣化材料性能的劣化不导致结构正常使用不导致结构正常使用的失效。的失效。 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 第2章 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 2.2.2 作用（荷载）与荷载效应作用（荷载）与荷载效应 1、荷载分类：、荷载分类： 按作用的性质分：按作用的性质分：直接作用直接作用 、间接作用。、间接作用。 为了方便，为了方便， 统称为荷载。统称为荷载。 按

18、随时间的变异分类按随时间的变异分类：永久荷载、：永久荷载、 可变荷载可变荷载 、偶然、偶然 荷载。荷载。 按随空间位置的变异分类：按随空间位置的变异分类：固定荷载固定荷载 、移动荷载、移动荷载 按结构的反应分类按结构的反应分类 ：静态荷载、静态荷载、 动态荷载动态荷载 2、荷载效应（、荷载效应（ S ） ： 荷载在结构构件上引起的内力和变形、裂缝。荷载在结构构件上引起的内力和变形、裂缝。荷载都荷载都 是不确定的随机变量是不确定的随机变量 ， 荷载效应也是一个随机变量。荷载效应也是一个随机变量。 第2章 2.2.3 结构抗力（结构抗力（ R ） v 结构抗力：结构抗力： 指结构构件的抵抗作用效应

19、的能力。包括构件截面的指结构构件的抵抗作用效应的能力。包括构件截面的 承载力、构件的刚度、截面的抗裂度等承载力、构件的刚度、截面的抗裂度等 。 如：受弯承载力如：受弯承载力Mu、受剪承载力、受剪承载力Vu、 容许挠度容许挠度f、 容许裂缝宽度容许裂缝宽度w。 v 截面尺寸截面尺寸和和材料强度材料强度是决定是决定结构抗力结构抗力的主要因素。的主要因素。 v 由于材料强度的离散性、构件几何特征的不定性和由于材料强度的离散性、构件几何特征的不定性和 计算模式的不定性，结构抗力是一个计算模式的不定性，结构抗力是一个随机变量随机变量 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 第2章 复习 第2章 2.3 2.3

20、按概率极限状态设计的基本概念按概率极限状态设计的基本概念 v可靠度：指结构的可靠度程度。可靠度：指结构的可靠度程度。 失效概率：失效概率：，结构可靠。，结构可靠。 可靠指标：可靠指标： 实用表达式：实用表达式： 电口：电口：五个分项系数，只要五个系数按规范取用，就能五个分项系数，只要五个系数按规范取用，就能 满足可靠度要求。满足可靠度要求。 水口：水口：安全系数安全系数 ff PP T z z 复习 第2章 v可靠指标可靠指标 不同安全要求的构件（结构安全级别），目标可靠指标不同安全要求的构件（结构安全级别），目标可靠指标 不同。不同。 不同破坏形态的构件，目标可靠指标不同。延性破坏，不同破坏

21、形态的构件，目标可靠指标不同。延性破坏， 要求低；脆性破坏，要求高。要求低；脆性破坏，要求高。 不同极限状态，可靠指标不同。承载能力极限状态高，不同极限状态，可靠指标不同。承载能力极限状态高， 正常使用极限状态低。正常使用极限状态低。 因为：承载能力关系到结构安全。正常使用是承载能力得因为：承载能力关系到结构安全。正常使用是承载能力得 到满足的前提下进行的到满足的前提下进行的验算，验算，只影响到结构的正常使用。若只影响到结构的正常使用。若 不满足造成的危害小于承载能力极限状态。不满足造成的危害小于承载能力极限状态。 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 2.4 荷载的标准值和材料强度标准值荷载的标准

22、值和材料强度标准值 1、荷载代表值有：、荷载代表值有： 永久荷载或可变荷载永久荷载或可变荷载标准值标准值 可变荷载可变荷载组合值、频遇值及准永久值组合值、频遇值及准永久值 2、荷载标准值、荷载标准值Sk（ Gk、 gk、 Qk、 qk） 结构构件在使用期间的正常情况下可能出现的最大荷结构构件在使用期间的正常情况下可能出现的最大荷 载值。载值。 由由水工建筑物荷载规范水工建筑物荷载规范给出。给出。 第2章 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 荷载标准值荷载标准值应由设计基准期内荷载最大值概率分布的应由设计基准期内荷载最大值概率分布的 某一分位值来确定。某一分位值来确定。 但，水利工程中能对其概率分布

23、作出估计的荷载还只但，水利工程中能对其概率分布作出估计的荷载还只 是很小一部分，大部分荷载都缺乏或根本无法取得正确的是很小一部分，大部分荷载都缺乏或根本无法取得正确的 实测统计资料，所以其标准值主要还是根据实测统计资料，所以其标准值主要还是根据历史经验确定历史经验确定 或由理论公式推算或由理论公式推算得出的。即：得出的。即： 对有统计资料的荷载，取最大值概率分布一个分位值表对有统计资料的荷载，取最大值概率分布一个分位值表 示。示。 对无统计资料的荷载，凭经验取。对无统计资料的荷载，凭经验取。 第2章 3 3、材料强度标准值、材料强度标准值 材料强度的标准值由其概率分布的某一分位值来确定，材料强

24、度的标准值由其概率分布的某一分位值来确定， 具有具有95%的保证率。的保证率。 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 1.645 kff f 第2章 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 混凝土混凝土立方体抗压强度标准值立方体抗压强度标准值 fcuk 与强度等级。与强度等级。 受拉热轧钢筋采用国家标准规定的受拉热轧钢筋采用国家标准规定的屈服强度屈服强度（出厂（出厂 检验的废品限值）作为标准值检验的废品限值）作为标准值 fyk，其保证率不小于，其保证率不小于95%。 对于无明显屈服点的钢筋，采用国标规定的对于无明显屈服点的钢筋，采用国标规定的极限抗极限抗 拉强度拉强度作为标准值作为标准值 fstk，其保证率

25、也不小于，其保证率也不小于95%。 第2章 复习 第2章 2.52.5水工混凝土结构设计规范水工混凝土结构设计规范的实用设计表达式的实用设计表达式 一、一、DL/T5057-2009 1、分项系数、分项系数 0：结构重要性系数：结构重要性系数 水工建筑物级别水工建筑物级别水工建筑物结构安全级别水工建筑物结构安全级别 0 1 1.1 2、3 1.0 4、5 0.9 ：结构设计状况系数：结构设计状况系数 持久状况，持久状况，1.0； 短暂状况，短暂状况，0.95； 偶然状况，偶然状况，0.85。 复习 第2章 G、 Q ： G=1.05 ；Q =1.2（一般可变荷载）（一般可变荷载） Q =1.1

26、（可控制可变荷载）（可控制可变荷载） 区别永久与可变荷载的参数是时间。不随时间变化或变区别永久与可变荷载的参数是时间。不随时间变化或变 化很小的为永久荷载；随时间变化的为可变荷载。化很小的为永久荷载；随时间变化的为可变荷载。 c、 s ： c =1.40， s =1.1。 延性破坏可靠指标脆性破坏，使延性破坏可靠指标脆性破坏，使c s 。 脆性破坏是受压破坏，破坏开始于受压混凝土。脆性破坏是受压破坏，破坏开始于受压混凝土。 d：结构系数，结构系数，RC、PC： d=1.2。 复习 第2章 2、设计表达式设计表达式 v承载能力极限状态表达式承载能力极限状态表达式 RS d 1 0 kQQkQQG

27、kG SSSS 2211 AkkQQkQQGkG SSSSS 2211 基本组合：基本组合：持久状况或短暂状况下永久荷载与可变荷载持久状况或短暂状况下永久荷载与可变荷载 产生的荷载效应组合。产生的荷载效应组合。 偶然组合：偶然组合：偶然状况下永久载荷、可变载荷与一种偶偶然状况下永久载荷、可变载荷与一种偶 然荷载效应的组合。然荷载效应的组合。 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 v 正常使用极限状态的设计表达式正常使用极限状态的设计表达式 0k Sc kkkkkk afQGSS, 第2章 二、二、SL191-2008SL191-2008规范规范 1、承载能力极限状态设计表达式承载能力极限状态设计表达

28、式 0 1 d SR 0d SR RKS 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 0d SR K安全系数安全系数 （1）K 的确定：的确定： 0d K KSR 综合系数综合系数 K 安全系数安全系数 虽然虽然、 K都等于都等于d 0，但数值是不相等的。但数值是不相等的。 第2章 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 v结构重要性系数结构重要性系数 三个结构安全级别对应的结构重要性系数：三个结构安全级别对应的结构重要性系数： DL：1.10、1.0、0.90 SL：1.10、1.0、0.95 v设计状况系数设计状况系数 DL：1.0、0.95、0.85 （持久、短暂、偶然）（持久、短暂、偶然） SL：1.0、

29、1.0、 0.85 （持久、短暂、偶然）（持久、短暂、偶然） SL规范考虑到：规范考虑到：5%的差别在配筋允许误之差，没有必的差别在配筋允许误之差，没有必 要将以分别；施工期失事的概率反而高，安全度也不宜降要将以分别；施工期失事的概率反而高，安全度也不宜降 低；将持久状况和短暂状况的均取为低；将持久状况和短暂状况的均取为1.0，对偶然状况则按，对偶然状况则按 传统仍取为传统仍取为0.85。 第2章 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 v 结构系数结构系数 DL：1.20（钢筋混凝土与预应力混凝土结构）（钢筋混凝土与预应力混凝土结构） SL：1.20 （钢筋混凝土与预应力混凝土结构）（钢筋混凝土与预

30、应力混凝土结构） 将这些分项系数具体数值代入将这些分项系数具体数值代入K=dd，取整，并，取整，并 考虑到安全系数不宜小于考虑到安全系数不宜小于1.0，得安全系数。，得安全系数。 注意：注意： 当荷载效应由永久荷载控制时应增加当荷载效应由永久荷载控制时应增加0.05。 这是因为：永久荷载的分项系数取值较小当永久荷载这是因为：永久荷载的分项系数取值较小当永久荷载 效应与可变荷载效应相比很大时，结构的安全度就偏低效应与可变荷载效应相比很大时，结构的安全度就偏低 。 第2章 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 当结构受力情况复杂，施工特别困难，荷载不能准确计当结构受力情况复杂，施工特别困难，荷载不能准确

31、计 算，缺乏成熟设计方法或结构有特殊要求时，承载力安全系算，缺乏成熟设计方法或结构有特殊要求时，承载力安全系 数宜适当提高数宜适当提高。 这是因为：这是因为： 1、表、表2-7所列的是最低限度的数值，所列的是最低限度的数值， 2、与国际主流规范相比，我国的安全度总体上是偏低。、与国际主流规范相比，我国的安全度总体上是偏低。 使用、施工、检修期：基本组合使用、施工、检修期：基本组合 地震或校核洪水：偶然组合地震或校核洪水：偶然组合 第2章 （2）S 的计算的计算 v DL规范的荷载分项系数过于繁琐规范的荷载分项系数过于繁琐： v SL规范根据荷载的变异性的差异，将荷载分为规范根据荷载的变异性的差

32、异，将荷载分为4类：类： 结构构件的自重、设备等永久荷载结构构件的自重、设备等永久荷载G1k ： 1.05 土压力、淤沙压力及围岩压力等永久荷载土压力、淤沙压力及围岩压力等永久荷载 G2k： 1.20 一般可变荷载一般可变荷载 Q1k ： 1.20 可控制其不超出规定限值的可变荷载可控制其不超出规定限值的可变荷载 Q2k ：1.10 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 第2章 1212 1.051.201.201.10 G kG kQ kQ k SSSSS 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 1212 0.950.951.201.10 G kG kQ kQ k SSSSS 1212 1.051.201

33、.201.101.0 G kG kQ kQ kAk SSSSSS 如此：如此： 1）基本组合）基本组合 当永久荷载对结构起不利作用时：当永久荷载对结构起不利作用时： 当永久荷载对结构起有利作用时：当永久荷载对结构起有利作用时： 2）偶然组合）偶然组合 第2章 2、正常使用极限状态的设计表达式、正常使用极限状态的设计表达式 cafQGS kkkkk , k Sc 与与DL相比较，不同之处仅在于它不再列入结构重要性相比较，不同之处仅在于它不再列入结构重要性 系数。系数。 在国际主流混凝土结构设计规范及我国国标在国际主流混凝土结构设计规范及我国国标混凝土混凝土 结构设计规范结构设计规范（GB5001

34、0-2002）中，在正常使用极限状）中，在正常使用极限状 态验算时，都不考虑结构重要性系数态验算时，都不考虑结构重要性系数 。 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 第2章 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 总结：总结： 1、承载极限状态能力：、承载极限状态能力： DL规范：五个分项系数规范：五个分项系数 结构重要性系数结构重要性系数0 设计状况系数设计状况系数 荷载分项系数荷载分项系数G、Q 材料分项系数材料分项系数c、s，由于直接给出了强度设计值，设计由于直接给出了强度设计值，设计 值并不接触材料分项系数。值并不接触材料分项系数。 结构系数结构系数d 为与 为与SL规范衔接，教材引入综合系数：规范

35、衔接，教材引入综合系数： d 0 第2章 第2章 钢筋砼结构设计计算原理 SL规范：安全系数规范：安全系数K K d 0 虽然是表面上看是一个安全系数虽然是表面上看是一个安全系数K，但但 1212 1.051.201.201.10 G kG kQ kQ k SSSSS 隐含了荷载分项系数。隐含了荷载分项系数。 在材料强度设计值中，隐含了材料分项系数。在材料强度设计值中，隐含了材料分项系数。 实际上，实际上，SL规范相当于采用了三个分项系数。规范相当于采用了三个分项系数。 材料分项系数与荷载分项系数隐含，材料分项系数与荷载分项系数隐含，d、 0 、则归到则归到 K 中。中。 第2章 第2章 钢筋

36、砼结构设计计算原理 安全系数安全系数 K 与综合系数与综合系数 的数值大小不同。的数值大小不同。K 大于等大于等 于于。 SL规范没有设计状况这一术语。规范没有设计状况这一术语。 2、正常使用极限状态、正常使用极限状态 DL规范考虑结构重要性系数规范考虑结构重要性系数 0 SL规范不考虑结构重要性系数规范不考虑结构重要性系数0 第2章 复习 第3章 3 3 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 3.1 3.1 截面形式与构造截面形式与构造 1、受弯构件设计内容、受弯构件设计内容 弯矩弯矩正截面破坏正截面破坏正截面设计正截面设计纵向受力钢筋纵向受力钢筋 剪力、弯矩

37、剪力、弯矩斜截面破坏斜截面破坏斜截面设计斜截面设计腹筋（箍筋、腹筋（箍筋、 弯起钢筋）弯起钢筋） 有弯起钢筋或负弯矩切断钢筋有弯起钢筋或负弯矩切断钢筋斜截面受弯承载力斜截面受弯承载力MR 2、保护层保护层 作用：作用：粘结力、防止钢筋生锈；粘结力、防止钢筋生锈； 量度：量度：混凝土外表面到钢筋表面。混凝土外表面到钢筋表面。 复习 第3章 3、梁中钢筋、梁中钢筋 直径：直径：12mm28mm；直径差；直径差2mm，46mm 间距：间距：净距净距25mm、 d 需一排以上时，先布满下排，不能呈梅花型布置。需一排以上时，先布满下排，不能呈梅花型布置。 4、板受力钢筋直径和间距、板受力钢筋直径和间距

38、直径：直径：一般厚度板：一般厚度板： 612mm 厚板：厚板：1225mm 两种直径相差两种直径相差2mm以上。以上。 间距：间距：最小间距最小间距70mm，每米，每米14根；根； 最大间距与板厚有关，最大间距与板厚有关，h200mm，s250mm。 复习 第3章 5、板分布板分布钢筋钢筋 作用：作用：将荷载更均匀传给受力钢筋；固定受力钢筋，抵将荷载更均匀传给受力钢筋；固定受力钢筋，抵 抗温度收缩引起的，垂直于受力钢筋方向的拉应力。抗温度收缩引起的，垂直于受力钢筋方向的拉应力。 面积：面积：15%受力钢筋面积，分布荷载受力钢筋面积，分布荷载 25%受力钢筋面积，集中荷载受力钢筋面积，集中荷载

39、直径：直径：68mm（一般板），（一般板），1016mm（厚板）（厚板） 间距：间距：3根根/m，200400mm 光面钢筋，放置在受力钢筋内侧。光面钢筋，放置在受力钢筋内侧。 复习 第3章 3.2 3.2 正截面试验研究正截面试验研究 1、适筋梁三个破坏阶段、适筋梁三个破坏阶段 未裂阶段：未裂阶段： 特征点：混凝土拉应变达到特征点：混凝土拉应变达到tu； 图形：受压区线性，受拉区非线性；图形：受压区线性，受拉区非线性； 用途：抗裂验算。用途：抗裂验算。 裂缝阶段：裂缝阶段： 特征点：开始于混凝土特征点：开始于混凝土tu，终于钢筋，终于钢筋fy y； 图形：受压非线性，最大应力在截面边缘；受拉

40、区局部图形：受压非线性，最大应力在截面边缘；受拉区局部 混凝土受拉，裂缝混凝土不承受拉力；混凝土受拉，裂缝混凝土不承受拉力； 用途：裂缝宽度计算。用途：裂缝宽度计算。 复习 第3章 破坏阶段：破坏阶段： 特征点：开始钢筋特征点：开始钢筋 fy，终于混凝土，终于混凝土 cu ； 图形：受压非线性，最大应力移至截面内部；受拉区图形：受压非线性，最大应力移至截面内部；受拉区 局部混凝土受拉，裂缝混凝土不承受拉力；局部混凝土受拉，裂缝混凝土不承受拉力； 用途：承载力计算。用途：承载力计算。 2、受弯构件破坏特征、受弯构件破坏特征 适筋、超筋、少筋破坏过程，特征，适筋、超筋、少筋破坏过程，特征，Mf 曲

41、线。曲线。 复习 第3章 3.3 3.3 正截面受弯构件承载力计算原则正截面受弯构件承载力计算原则 1、基本假定：、基本假定： 内容：内容：平截面假定平截面假定 不考虑受拉混凝土的工作不考虑受拉混凝土的工作 混凝土受压应力混凝土受压应力-应变曲线应变曲线 钢筋受拉应力钢筋受拉应力-应变曲线应变曲线 用途：用途：应力图形变化、界限高度。应力图形变化、界限高度。 2、适筋与超筋的界限、适筋与超筋的界限 超筋：超筋： s y， c= cu 界限：界限： s= y， c= cu 复习 第3章 3、实际应力图形实际应力图形矩形应力图形矩形应力图形 x=0.8x0，应力强度，应力强度=fc 4、 受压区计

42、算界限受压区计算界限xb，xb与与xb0的关系的关系 平截面假定，与钢筋强度设计值有关。平截面假定，与钢筋强度设计值有关。 3.4 3.4 单筋承载力计算单筋承载力计算 v计算简图计算简图 v基本公式及适用范围（公式推导）基本公式及适用范围（公式推导） v截面设计与复核的步骤截面设计与复核的步骤 s y b b E fh x 0033.0 1 8 . 0 0 002. 0 s y y E f s y b b E f h x 0033.0 6 . 1 8 . 0 0 复习 第3章 3.5 3.5 双筋承载力计算双筋承载力计算 v双筋截面的用途双筋截面的用途 单筋时超筋，无法改变截面尺寸与强度；单

43、筋时超筋，无法改变截面尺寸与强度； 承受正负弯矩。承受正负弯矩。 v钢筋抗压强度设计值钢筋抗压强度设计值 由混凝土由混凝土 cu =0.002决定，决定，s 400MPa。 v基本公式及适用范围（公式推导）基本公式及适用范围（公式推导） v截面设计与复核的步骤截面设计与复核的步骤 复习 第3章 3.4 T3.4 T形承载力计算形承载力计算 v何时按何时按T形截面计算：形截面计算：翼缘在受压区。翼缘在受压区。 v翼缘计算宽度翼缘计算宽度：在翼缘计算宽度：在翼缘计算宽度 bf 内，混凝土应力内，混凝土应力= fc。 v计算简图计算简图 v 基本公式与适用范围（二种情况）基本公式与适用范围（二种情况

44、） xhf 分成宽度为分成宽度为 b 的矩形与的矩形与 (bf-b)hf 二块。二块。 v二种情况的判别条件二种情况的判别条件 取取x=hf 写平衡方程。写平衡方程。 v截面设计与复核的步骤截面设计与复核的步骤 复习 第4章 4 4 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 4.1 4.1 无腹筋梁斜截面应力状态及破坏形态无腹筋梁斜截面应力状态及破坏形态 1、剪切破坏时隔离体上的作用力、剪切破坏时隔离体上的作用力 外力：外力：弯矩、剪力弯矩、剪力 内力：内力：纵向钢筋拉力、混凝土剪压面承担剪力与压力纵向钢筋拉力、混凝土剪压面承担剪力与压力 骨料咬合力、纵筋的销栓力骨

45、料咬合力、纵筋的销栓力 2、斜裂缝出现后应力的变化斜裂缝出现后应力的变化 混凝土：混凝土：剪力主要由余留截面混凝土来承担，剪应力增剪力主要由余留截面混凝土来承担，剪应力增 大。大。 钢筋：钢筋：斜裂缝出现前，钢筋拉力由该截面弯矩决定；出斜裂缝出现前，钢筋拉力由该截面弯矩决定；出 现裂缝后，现裂缝后，钢筋拉力由该斜裂缝端的弯矩决定，拉力增大。钢筋拉力由该斜裂缝端的弯矩决定，拉力增大。 引起斜截面抗弯问题。引起斜截面抗弯问题。 复习 第4章 3、三种破坏形态、破坏出现的条件、引起的原因三种破坏形态、破坏出现的条件、引起的原因 斜拉破坏：斜拉破坏： 特征：特征：斜裂缝一出现就临界斜裂缝，临界斜裂缝斜

46、裂缝一出现就临界斜裂缝，临界斜裂缝指向指向、 到达到达荷载作用点，梁裂通成二半。荷载作用点，梁裂通成二半。 条件：条件：a/h03 原因：原因：主拉应力超过抗拉强度而破坏。主拉应力超过抗拉强度而破坏。 剪压破坏：剪压破坏： 特征：特征：临界斜裂缝临界斜裂缝指向指向、未到达未到达荷载作用点，梁顶保留荷载作用点，梁顶保留 一部分剪压区，剪压区在正应力与剪应力作用下达到混凝土一部分剪压区，剪压区在正应力与剪应力作用下达到混凝土 强度，梁破坏。强度，梁破坏。 条件：条件：1a/h03 原因：原因：斜裂缝端混凝土压碎而破坏。斜裂缝端混凝土压碎而破坏。 复习 第4章 斜压破坏：斜压破坏： 特征：特征：斜裂

47、缝将梁腹分成若干斜压柱体，梁腹压坏梁破斜裂缝将梁腹分成若干斜压柱体，梁腹压坏梁破 坏。坏。 条件：条件：a/h01 原因：原因：梁腹压坏破坏。梁腹压坏破坏。 4、影响斜截面承载力的主要因素，为什么？影响斜截面承载力的主要因素，为什么？ 剪跨比剪跨比 立方体强度立方体强度 配筋率配筋率 复习 第4章 4.2 4.2 有腹筋梁斜截面受剪承载力计算有腹筋梁斜截面受剪承载力计算 1、剪切破坏时隔离体上的作用力、剪切破坏时隔离体上的作用力 外力：外力：弯矩、剪力弯矩、剪力 内力：内力：纵向钢筋拉力、混凝土剪压面承担剪力与压力纵向钢筋拉力、混凝土剪压面承担剪力与压力 骨料咬合力、纵筋的销栓力、箍筋与弯起钢

48、筋拉骨料咬合力、纵筋的销栓力、箍筋与弯起钢筋拉 力力 2、破坏形态、特征与条件破坏形态、特征与条件 条件：条件：斜拉破坏，斜拉破坏，a/h0大大且且腹筋过少腹筋过少 斜压破坏，斜压破坏，a/h0小小或或腹筋过多腹筋过多 剪压破坏，腹筋适当剪压破坏，腹筋适当 特征：特征： 复习 第4章 3、影响斜截面承载力的主要因素，为什么？影响斜截面承载力的主要因素，为什么？ 腹筋数量：占决定性地位腹筋数量：占决定性地位 剪跨比剪跨比 立方体强度立方体强度 配筋率配筋率 4、箍筋作用箍筋作用 直接承担剪力直接承担剪力 阻止斜裂缝过宽、过长，余留混凝土截面增大，阻止斜裂缝过宽、过长，余留混凝土截面增大，Vc与与

49、Va 限制纵向钢筋位移，阻止混凝土沿纵向撕裂，限制纵向钢筋位移，阻止混凝土沿纵向撕裂， Vd 复习 第4章 5、Vcs的计算公式的计算公式 v水口：水口： csv KVVV 0 0.7 ct Vf bh 0 1.25 sv svyv A Vfh s 对于重要的承受集中力为主的独立梁，对于重要的承受集中力为主的独立梁，0.7应降为应降为0.5； 1.25应降为应降为1.0。 0dcsv VVV v电口：电口： 0 0.7 ct Vf bh 0 1.0 sv svyv A Vfh s 对对集中荷载作用下的矩形截面独立梁集中荷载作用下的矩形截面独立梁（包括剪力值占总（包括剪力值占总 剪力值剪力值75

50、以上的情况），以上的情况），0.7应改为应改为0.5。 复习 第4章 6、弯起钢筋计算弯起钢筋计算 剪力取值：支座力或前一排弯起钢筋下弯点处剪力剪力取值：支座力或前一排弯起钢筋下弯点处剪力 弯起点要求、角度：弯起点要求、角度：S1Smax、 SSmax 面积：面积： sin ucsvysbs KVVVVf A 复习 第4章 7、为什么规定截面尺寸和混凝土强度下限为什么规定截面尺寸和混凝土强度下限 一般梁：一般梁： 防止斜压破坏及避免构件在使用阶段过早地出现斜裂缝防止斜压破坏及避免构件在使用阶段过早地出现斜裂缝 及斜裂缝开展过大。及斜裂缝开展过大。 8、为什么要规定、为什么要规定Smax和和sv

51、min 防止腹筋过稀过少。防止腹筋过稀过少。 0 0.25 c KVf bh 复习 第4章 4.3 4.3 钢筋梁斜截面抗弯承载力计算钢筋梁斜截面抗弯承载力计算 1、为什么为进行斜截面抗弯承载力验算、为什么为进行斜截面抗弯承载力验算 斜裂缝前，钢筋拉力决定于该截面弯矩；斜裂缝出现后斜裂缝前，钢筋拉力决定于该截面弯矩；斜裂缝出现后 钢筋拉力决定于斜裂缝端的弯矩。如钢筋只能满足该截面正钢筋拉力决定于斜裂缝端的弯矩。如钢筋只能满足该截面正 截面弯矩，则斜裂缝出现后，钢筋不能满足斜截面上弯矩的截面弯矩，则斜裂缝出现后，钢筋不能满足斜截面上弯矩的 要求。要求。 2、MR的画法的画法 充分利用点、考虑弯起

52、钢筋抗弯作用、理论切断点充分利用点、考虑弯起钢筋抗弯作用、理论切断点 复习 第4章 3、如何保证斜截面抗弯如何保证斜截面抗弯 弯起钢筋：弯起钢筋：起弯点至充分利用点距离起弯点至充分利用点距离 a0.5h0。 切断钢筋：切断钢筋：实际切断点至理论切断点距离实际切断点至理论切断点距离 20d且且 h0或或 20d且且 1.3h0 ，实际切断点至充分利用点，实际切断点至充分利用点1.2la或或1.2lah0 或或1.7lah0 。 复习 第4章 4.4 4.4 梁的构造梁的构造 1、箍筋、箍筋 作用：作用：承担剪力、固定纵向钢筋承担剪力、固定纵向钢筋 形式：形式：开口：无受压钢筋、不受扭、无动力荷载

53、开口：无受压钢筋、不受扭、无动力荷载 封闭式：一般采用封闭式封闭式：一般采用封闭式 肢数肢数: 双肢：双肢：受压钢筋受压钢筋4根根 b400mm，受压钢筋，受压钢筋3根根 四肢：四肢： 复习 第4章 直径直径 h800mm，d8mm h=250-800mm， d6mm h10mm，每隔，每隔300- 400mm。 拉筋：直径与箍筋相同；间距取箍筋倍数，拉筋：直径与箍筋相同；间距取箍筋倍数，500-700mm。 5、弯起钢筋弯起钢筋 弯起角度、水平长度弯起角度、水平长度1010d d，受压区；，受压区；2020d d，受拉区，受拉区 复习 第4章 v受弯构件设计步骤受弯构件设计步骤 截面验算：截

54、面验算：防止斜压破坏防止斜压破坏 正截面计算：正截面计算： b，防止超筋，防止超筋 min，防止少筋，防止少筋 x 2a ， 保证受压钢筋达到强度保证受压钢筋达到强度 斜截面计算：斜截面计算： SSmax， sv svmin ，防止腹筋过稀过少。，防止腹筋过稀过少。 选择选择Vcs计算公式计算公式 KVVc+ Vsv ，弯起钢筋。，弯起钢筋。 斜截面抗弯：斜截面抗弯： 有弯起钢筋与切断钢筋有弯起钢筋与切断钢筋 复习 第5章 第五章钢筋混凝土受压弯构件承载力计算第五章钢筋混凝土受压弯构件承载力计算 5.1 5.1 受压钢筋构造受压钢筋构造 1、混凝土、混凝土 受压构件承载力主要取决于混凝土强度，

55、应采用强度等级受压构件承载力主要取决于混凝土强度，应采用强度等级 较高的混凝土，如较高的混凝土，如C20、C25 、C30或更高。或更高。 2、钢筋钢筋 不宜用高强钢筋，不宜用冷拉钢筋。不宜用高强钢筋，不宜用冷拉钢筋。 直径直径 12mm，常用直径，常用直径1232mm。 现浇时纵筋净距现浇时纵筋净距 50mm，最大间距，最大间距 350mm。 长边长边 600mm，中间设，中间设1016mm纵向构造钢筋纵向构造钢筋 复习 第5章 3、箍筋、箍筋 作用：作用：阻止纵筋受压向外凸，防止混凝土保护层剥落；阻止纵筋受压向外凸，防止混凝土保护层剥落； 约束混凝土；抗剪。约束混凝土；抗剪。 形式：形式：

56、箍筋应为封闭式。箍筋应为封闭式。 基本箍筋和附加箍筋，内角基本箍筋和附加箍筋，内角180180。 布置：布置：纵筋绑扎搭接长度内箍筋要加密。纵筋绑扎搭接长度内箍筋要加密。 复习 第5章 5.2 5.2 轴心受压构件轴心受压构件 1、破坏时特征及应力图形破坏时特征及应力图形 钢筋与混凝土均达到强度钢筋与混凝土均达到强度。 2、应力重分布、应力重分布 混凝土发生徐变，钢筋应力混凝土发生徐变，钢筋应力，混凝土应力，混凝土应力。 3、纵向弯曲系数纵向弯曲系数 作用：用于考虑长柱的二次弯矩。作用：用于考虑长柱的二次弯矩。 长柱与短柱分界：长柱与短柱分界：l0/b8 或或 l0/r 8短柱，短柱， 1 4

57、、计算公式计算公式 复习 第5章 5.3 5.3 偏心受压构件正截面承载力计算偏心受压构件正截面承载力计算 1、受拉破坏与受压破坏过程、特点、应力图形受拉破坏与受压破坏过程、特点、应力图形 v受拉破坏：受拉破坏： 受拉钢筋先受拉钢筋先fy，然后受压混凝土，然后受压混凝土cu。 破坏时破坏时s=fy， c= cu， s=fy v受压破坏：受压破坏： 受压混凝土受压混凝土cu ，受拉钢筋，受拉钢筋 fy 。 破坏时破坏时s0，塑性影响系数，塑性影响系数1； 得到：得到： 复习 第8章 v偏拉 偏拉随截面平均拉应力 随截面平均拉应力的大小，按线性规律在的大小，按线性规律在1与与m之之 间变化。间变化

58、。 =0时（受弯），时（受弯），偏拉 偏拉=m； ；=ft时（轴拉），时（轴拉），偏拉 偏拉 1。 0 (1) k mm cttk N Af 偏拉 00 kmk mcttk MN f WA 复习 第8章 四、偏压构件四、偏压构件 偏压 偏压大于 大于m，为简化计算并偏于安全取，为简化计算并偏于安全取偏压 偏压 m： 第八章 钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算 8.2 抗裂验算 v SL191-2008规范与规范与DL/T5057-2009规范的抗裂验算公规范的抗裂验算公 式形式相同。式形式相同。 v荷载效应荷载效应（ Mk 、Mk ）计算方法不同的计算方法不同的 。 在在SL191-2008规

59、范的正常使用极限状态设计表达式中，规范的正常使用极限状态设计表达式中， 不考虑结构重要性系数。不考虑结构重要性系数。 （ Mk 、Mk ）就是荷载标准值产就是荷载标准值产 生的内力总和。生的内力总和。 DL/T5057-2009规范的正常使用极限状态设计表达式规范的正常使用极限状态设计表达式 中，考虑了结构重要性系数中，考虑了结构重要性系数 。（ Mk 、Mk ）就是荷载标准就是荷载标准 值产生的内力总和与结构重要性系数的乘积。值产生的内力总和与结构重要性系数的乘积。 复习 第8章 8.2 裂缝宽度验算裂缝宽度验算 一、概述一、概述 1、裂缝分、裂缝分荷载和非荷载荷载和非荷载因素引起的两类因素

60、引起的两类 ； 水工钢筋混凝土中的裂缝主要由非荷载因素引起。水工钢筋混凝土中的裂缝主要由非荷载因素引起。 非荷载因素：非荷载因素：温变与干缩温变与干缩 2、只有杆系结构，由弯矩、轴心拉力、偏心拉、只有杆系结构，由弯矩、轴心拉力、偏心拉(压压)力等引起力等引起 的的垂直裂缝（正截面裂缝）垂直裂缝（正截面裂缝）规范才可计算。规范才可计算。 非杆系结构的裂缝，规范是无法计算的；非杆系结构的裂缝，规范是无法计算的； 杆系结构中的，由剪力或扭矩引起的杆系结构中的，由剪力或扭矩引起的斜裂缝，斜裂缝，规范是无规范是无 法计算的。法计算的。 复习 第8章 3、允许最大裂缝宽度是根据外观、耐久性、抗渗性等要求允