《建筑结构》配套教学课件

1建筑结构

2第一篇建筑结构基本计算原理(1-2章）

1.1建筑结构的分类1.2各种建筑结构特点及应用情况1.3建筑结构基本理论及设计方法1.4建筑结构课程的要求、注意的问题31.1建筑结构的分类一.建筑结构定义简单的说就是房屋的承重骨架。第一章总论1.1建筑结构的分类二、建筑结构的组成柱下基础楼板柱梁梁墙楼梯墙下基础地下室底板4第一章总论1.1建筑结构的分类三.建筑结构的分类按所用材料的不同分为：1）混凝土结构（以混凝土为主要材料的结构）包括：

钢筋混凝土结构—配置受力的普通钢筋，钢筋网或钢骨架；

预应力混凝土结构—配置预应力钢筋的混凝土结构；

素混凝土结构—没有配置受力的钢筋的混凝土结构。52）钢结构:以钢材(钢板、型钢）为主制作的结构3）砌体结构:由块材通过砂浆砌筑而成的结构4)木结构:指全部或大部分用木材制作的结构5）混合结构:由两种及两种以上材料作为主要承重结构的房屋此外还有钢—混凝土组合结构、钢管混凝土等。

第一章总论1.1建筑结构的分类

按其承重结构的类型分为：

1）框架结构2）剪力墙结构3）框架——剪力墙结构4）筒体结构。本章目录6钢－混凝土组合梁板结构，梁下部用钢梁，上部用混凝土（一般采用压型钢板－混凝土组合板）。钢梁和混凝土板之间用剪力连接件连接。主要用于高层楼盖、吊车梁和桥梁结构。优点：钢－混凝土组合梁截面中混凝土主要受压，钢梁受拉，充分利用材料。混凝土板参与组合梁工作，提高钢梁的竖向和侧向刚度。缺点：钢材易腐蚀，耐火性差。钢－混凝土组合梁板结构781）框架结构※采用梁、柱组成的结构体系作为建筑承重结构。※框架结构的主要构件是梁和柱，而墙体只是作为围护构件。※可以做成预制或现浇框架，平面布置比较灵活，可以获得较大的使用空间，※比混合结构强度高整体性强，但随层数增多抗侧刚度不足。

请看框架结构组成第一章总论1.1建筑结构的分类9绪论一、建筑结构的概念及分类

优点：建筑室内空间布置灵活，平面和立面变化丰富。

缺点：在水平荷载作用下，结构的侧向刚度较小，水平位移较大，故称其为柔性结构体系。框架结构抗震性能较差，适用于非抗震设计、层数较少、建造高度不超过60m的建筑中。102）剪力墙结构

※利用建筑物的纵向及横向的钢筋混凝土墙体作为主要承重构件，再配以梁板组成的承重结构体系。※其墙体同时也起围护及分割房间的作用。※整体性好，刚度大，抗震性能好，适于建造高层建筑（10－50层范围内都适用）。※不过剪力墙间距太小，平面布置不灵活，自重大，不适应建造公共建筑，一般适用于建造住宅。

请看剪力墙结构组成第一章总论1.1建筑结构的分类11绪论一、建筑结构的概念及分类

优点：结构整体性好，刚度大、抗侧力性能好，同时抗震性能也较好。适宜于建造高层建筑，一般在10～40层范围内都可采用，在20～30层的房屋中应用较为泛。

缺点：剪力墙间距太小(3～8m)，平面布置往往受到限制而不够灵活。123）框架—剪力墙结构※框架结构的基础上，沿框架纵、横方向的某些位置，在柱与柱之间设置数道钢筋混凝土墙体作为剪力墙。※因此它是框架和剪力墙的有机结合，综合了二者的优点：一个布置灵活，一个抗侧力高。

请看框架－剪力墙结构组成第一章总论1.1建筑结构的分类13绪论一、建筑结构的概念及分类

优点：既有框架结构布置灵活、使用方便的优点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛地应用于高层办公楼及宾馆建筑。144）筒体结构※用钢筋混凝土墙组成一个筒体作为房屋的承重结构※筒体可以由密柱深梁组成一个筒体，也可以用多个筒体组成筒中筒、束筒，还可以将框架和筒体联合起来组成框筒结构。※筒体结构在各个方向的抗侧刚度都很大，是目前高层建筑中较多采用的结构形式。框筒是上个世纪60

年代由美国工程师法卢齐－坎恩第一次提出来的。

请看筒体结构组成

其它结构还有壳体结构、网架结构、悬索结构等等，它们大多用于大跨度结构中。第一章总论1.1建筑结构的分类15绪论一、建筑结构的概念及分类(a)框架—筒体结构

(b)筒中筒结构

(c)多重筒结构

(d)成束筒结构

适用于层数超过40～50层时的超高层建筑。161.2各种建筑结构特点及应用情况一.钢筋混凝土结构

第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况1.钢筋混凝土的组成：钢筋+混凝土

(混凝土:现代主要的人造工程结构材料)2.两种材料的基本力学特性：

钢筋

——抗拉与抗压强度较高，破坏时表现出较好的延性；

混凝土——抗压强度高，抗拉强度远低于其抗压强度（之比约为10%，破坏时具有明显的脆性性质）17第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况4.关于钢筋混凝土梁与素混凝土梁的比较试验：

（1）试验情况介绍：同条件下的对比试验；

请看素混凝梁实验（40秒)

请看钢筋混凝土梁实验(2分）3.配筋的基本原则：使钢筋在结构中处于受拉；使混凝土在结构中处于受压。

素混凝土梁—

承载力低，一开裂即告破坏，破坏前无预兆（为脆性）；钢筋混凝土梁—承载力高，混凝土开裂后，其承担的拉应力转移到钢筋。请看图片（2）试验结果小结：18第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况⑴钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；⑵钢筋与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数（钢材为1.2×10-5，混凝土为(1.0~1.5)×10-5），因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏。5.钢筋与混凝土共同工作的条件：

钢筋（材）和混凝土两种材料的物理力学性能很不相同，他们可以结合在一起共同工作，是因为：19第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况6.配筋的基本要求：（1）钢筋的布置（即在结构中的位置）和数量由计算确定；（2）在钢筋的端部应有锚固长度或弯钩（常称为构造要求）。207混凝土结构的优缺点：优点⑴材料利用合理：

钢筋和混凝土的材料强度可以得到充分发挥，结构承载力与刚度比例合适，基本无局部稳定问题，单位应力价格低，对于一般工程结构，经济指标优于钢结构。⑵可模性好：

混凝土可根据需要浇筑成各种性质和尺寸，适用于各种形状复杂的结构，如空间薄壳、箱形结构等。⑶耐久性和耐火性较好，维护费用低：

钢筋有混凝土的保护层，不易产生锈蚀，而混凝土的强度随时间而增长；混凝土是不良热导体，30mm厚混凝土保护层可耐火2小时，使钢筋不致因升温过快而丧失强度。第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况21⑷现浇混凝土结构的整体性好：通过合适的配筋，可获得较好的延性，适用于抗震、抗爆结构；同时防振性和防辐射性能较好，适用于防护结构。⑸刚度大、阻尼大：

有利于结构的变形控制。⑹易于就地取材：

混凝土所用的大量砂、石，易于就地取材，近年来，已有利用工业废料来制造人工骨料，或作为水泥的外加成分，改善混凝土的性能。第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况22缺点：⑴自重大：不适用于大跨、高层结构。第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况⑵抗裂性差：普通RC结构，在正常使用阶段往往带裂缝工作，环境较差(露天、沿海、化学侵蚀)时会影响耐久性；也限制了普通RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用。⑶承载力有限：在重载结构和高层建筑底部结构，构件尺寸太大，减小使用空间。⑷施工复杂，工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护），工期长，施工受季节、天气的影响较大。⑸混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。238混凝土结构的发展与应用概况混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅150多年。1824年英国人阿斯普丁(J.Aspdin)发明硅酸盐水泥。1849年法国人朗波(L.Lambot)制造了第一只钢筋混凝土小船。

1872年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋。与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并不长，但发展非常迅速，是目前土木工程结构中应用最为广泛结构，而且高性能混凝土和新型混凝土结构形式还在不断发展。第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况24第一阶段：从钢筋混凝土的发明至上世纪初钢筋和混凝土的强度都比较低。主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等构件。第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况混凝土结构的发展在结构方面：目前，钢筋混凝土结构向大跨度、高层发展

在材料方面：向高强、轻质、耐久、抗震的方向发展。

25第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况第二阶段：从上世纪20年代到第二次世界大战前后混凝土和钢筋强度的不断提高。1928年法国杰出的土木工程师E.Freyssnet发明了预应力混凝土，使得混凝土结构可以用来建造大跨度26第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况第三阶段：二战以后到现在随着建设速度加快，对材料性能和施工技术提出更高要求，出现装配式钢筋混凝土结构、泵送商品混凝土等工业化生产技术。高强混凝土和高强钢筋的发展、计算机的采用和先进施工机械设备的发明，建造了一大批超高层建筑、大跨度桥梁、特长跨海隧道、高耸结构等大型工程，成为现代土木工程的标志。27二.砌体结构

第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况1.砌体结构的组成：砌块＋砂浆

2.材料的基本力学特性：

砌体抗压强度较高，但抗拉强度很低；3.砌体结构的优缺点：优点：较易就地取材、具有很好的耐火性，以及较好的化学及大气稳定性、成本低较经济。缺点：自重大，强度低、砌筑工作繁重、砂浆和砌块的粘结力较弱、占用农田，影响环境。28第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况（1）发展：

历史悠久：考古资料表明，我国在新石器时代末期（约6000－4500年前），已有地面木架建筑和木骨泥墙建筑。分为三个阶段：第一阶段：在清朝末年，19世纪中叶以前主要以城墙、佛塔和少数砖砌重型穹拱佛殿以及石桥等。代表有万里长城、南京灵谷寺无梁殿后面走廊的砖砌穹窿、河北赵县的赵州桥。4.砌体结构在我国的的发展与应用情况：29第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况第三阶段：解放后到现在在原有基础上有了长足的进步。无论在桥梁、房屋，且在新结构、新技术方面也有了很大的发展，并建立了具有我国特色的结构设计计算理论。第二阶段：19世纪中叶到解放前砌体材料主要还是粘土砖，由于在封建及后来的半殖民地半封建制度下，砖石结构的实践和理论发展缓慢。（2）发展趋势：高强、空心、薄壁大板和配筋砌体等。30三.钢结构

第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况1.钢结构的特点：优点：（1）强度高、强重比大；塑性、韧性好；（2）材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高；（3）工厂化生产，工业化程度高，施工速度快；缺点：

钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。

31第一章总论1.2各种建筑结构特点及应用情况2.钢结构的应用：（1）重型结构及大跨度建筑结构；（2）多层、高层及超高层建筑结构；（3）轻钢结构；（4）塔桅等高耸结构；（5）钢－混凝土组合结构。我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比，已有相当大的差距。324钢结构的初始缺陷几何缺陷：初弯曲初倾斜杆件长度误差材料缺陷：钢材并非理想的匀质体和各向同性体本章目录第一章总论工厂制造：验收、放样、加工、装配、矫正、除锈和涂漆工地安装：扩大拼装、吊装就位、临时固定、最后固定3钢结构的建造过程1.2各种建筑结构特点及应用情况5钢结构的发展发展低合金高强度钢材和型钢品种结构和构件设计计算方法的深入研究结构形式的革新结构优化设计33

作用——

使结构或构件产生效应（内力、变形、裂缝）的各种原因的总称。作用间接作用：直接作用：指施加在结构上的集中力或分布力系即荷载。指引起结构外加变形或约束变形的原因。如混凝土的收缩、温度变化、基础沉降差、地震等一、结构作用、抗力

结构抗力——结构承受作用效应的能力。1.3建筑结构的基本理论及设计方法34二、荷载分类及荷载代表值荷载定义：施加在结构上的集中力或分布力，称为荷载——直接作用引起结构外加变形或约束变形的原因——间接作用荷载分类：——在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。也称恒荷载或恒载。比如结构自重或土压力等。——在结构使用期间，其值随时间变化，或其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。也称活荷载或活载。比如楼面活载、屋面活载、雪荷载、风荷载、吊车荷载等。——在结构使用期间不一定出现，而一旦出现,其量值很大而持续时间较短的荷载。比如爆炸力、撞击力等。永久荷载可变荷载偶然荷载35荷载代表值——结构计算时，需根据不同的设计要求采用不同的荷载数值。——荷载基本代表值。指在结构使用期间，在正常情况下出现具有一定保证率的最大荷载。——当结构同时承受两种或两种以上可变荷载时，除主导荷载（产生荷载效应最大的荷载）取标准值，其他伴随荷载取小于其标准值的组合值为代表值。——在设计基准期内经常作用在结构上的可变荷载。——作用于结构上时而出现，持续时间较短的较大可变荷载。荷载标准值可变荷载组合值可变荷载准永久值可变荷载频遇值36二、恒荷载按构件或材料单位体积（或单位面积）自重平均值确定。三、楼面及屋面活荷载民用建筑楼面活载见P11表2-1。屋面均布活载分“上人”和“不上人”两类。见《荷载规范》雪荷载——基本雪压。见《荷载规范》——雪荷载标准值——屋面积雪分布系数，即基本雪压换算为屋面水平投影面上的雪荷载的换算系数。风荷载——风荷载标准值——基本风压，见《荷载规范》——风压高度变化系数——风荷载体型系数，+为压力，-为吸力——高度z处风振系数37四、建筑结构设计方法（一）结构功能要求在设计基准期（一般50年，也有100和25年）内，满足功能要求，即安全性，适用性，耐久性。安全性：满足特定的与建筑物功能相适应的承载力极限状态适用性：保证结构在日常使用中满足要求耐久性：保证结构的承载力的持续时间与环境适应度功能函数：Z=R-S=g(X1,X2,X3….Xn)S－作用效应。由作用引起的结构或构件的反应。R－结构抗力。结构或构件承受作用效应的能力。结果分析Z=R-S>0：Z=R-S<0：Z=R-S=0：处于可靠状态；处于不可靠状态，即失效；处于极限状态，此方程称极限状态方程38（四）、建筑物的重要度与基准期我国将建筑物的重要程度分为三级，不同级别在计算中取不同的重要度系数γ0： 一级，破坏后果极其严重，属于重要的建筑物；γ0=1.1

二级，破坏后果比较严重，属于一般的建筑物；γ0=1.0

三级，破坏后果相对不严重，属于比较次要的建筑物。γ0=0.9结构的设计基准期

1.结构保证其设计可靠度指标的时间期限成为设计基准期，即在基准期内，结构的可靠度指标完全满足设计要求；

2.设计基准期是测算最大荷载重现期的基本期限；

3.在超过设计基准期后，并非意味着结构的失效，而是其可靠度有所降低，因此基准期不能等同于建筑物的使用寿命；

4.我国对于多数建筑物的设计基准期均为50年，特殊建筑物可以除外；39（二）、建筑结构的极限状态结构的可靠性——在规定的时间内（设计使用年限），在规定的条件下（正常设计、正常施工和正常使用），完成预定功能的概率，称为结构的可靠度。——安全性、适用性、耐久性结构的可靠度结构的可靠性极限状态——结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。如过大变形、开裂、振动等。——结构或构件达到最大承载力或产生不适于继续承载的变形。如倾覆、疲劳破坏、压屈等。正常使用极限状态承载能力极限状态我国结构设计是以概率理论为基础的极限状态设计法。——整个结构或结构的一部分超过某一特定状态，或不能满足设计规定的某一功能要求的特定状态。40正常使用极限状态变形、裂缝宽度的验算。1)其危害程度低于承载力，故可靠度可适当降低，不考虑γ0，荷载取标准值。2)可变荷载作用长短对于变形、裂缝大小有明显影响。承载能力极限状态表达式（三）、极限状态设计表达式由永久荷载控制的效应组合由可变荷载控制的效应组合——永久荷载和可变荷载分项系数。41标准组合－一个极限状态被超越时将产生严重的永久性损害的情况。频遇组合－一个极限状态被超越时将产生局部损害、较大变形或短暂振动。准永久组合－用于当长期效应是决定性因素的情况。421.4建筑结构课程的要求、注意的问题一.要求1.掌握结构材料的力学性能；2.掌握结构设计的基本原则；3.熟悉结构设计规范和其它相应规范；4.熟练基本的设计计算、查阅有关表格和构造要求；5.学会识读结构施工图，正确理解设计意图。

第一章总论1.4建筑结构课程的要求、特点及学习方法431.4建筑结构课程的要求、特点及学习方法第一章总论1.应通过实习、参观等各种渠道，了解建筑物各构件的受力特点、结构布置、结构构造，从而来积累感性认识。二.学习中应注意的问题2.完成一定量的习题有助于理解和掌握本课程的内容和基本概念；按要求完成单项能力训练和综合能力训练，在掌握知识的前提下培养职业能力。44第一章绪论1.4建筑结构课程的要求、特点及学习方法3.建筑结构材料的力学性能、结构构件的内力计算与建筑材料、建筑力学课程密切相关，建筑结构课程是建筑施工、建筑施工项目管理、地基与基础等课程的基础课程。因此学好本课程，有助于理解和学好其他课程。4.建筑结构构件的计算方法，大部分是建立在实验的基础上，特别是混凝土和砌体构件，由于所用材料的物理力学性能的复杂性，对实验的依赖性很强。学习中要特别注意计算公式的适用范围和限制条件。45第一章绪论1.4建筑结构课程的要求、特点及学习方法5.本课程中涉及众多的构造措施与结构计算，它们在课程中有着同等重要的地位。各种构造措施是长期科学实验和工程实践经验的总结，是对结构计算中未考虑到的因素所采取的技术措施。工程事故常常是由于不重视构造措施或构造措施不当而发生的。因此在学习中要充分重视构造措施和构造处理，并注意弄清其中的道理。46第一章绪论6.建筑结构设计规范、规程是多年来建筑科学研究成果和工程实践经验的总结，是国家颁布的技术规定和标准，已具有某些法律性质，设计、施工、工程管理人员应严格遵守和执行。在学习本课程时，自觉查阅、熟悉有关规范，以便于工作中应用。1.4建筑结构课程的要求、特点及学习方法47第一章绪论1.4建筑结构课程的要求、特点及学习方法三.本课程的教学环节1.课堂教学及讨论；2.教学试验；（实验录像）3.单项能力训练；（在课堂或课后）4.综合能力训练（专题训练、课程设计）；5.工程经验积累（自行安排）。本章目录作业思考题484950

5152北京饭店新楼53

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广州白云宾馆36004000800080006600030003600030006600080008000400036007000078507850230033层，112.45米，剪力墙结构，1976年建成，国内首栋百米高层。5758钢管混凝土结构工程实例美国西雅图双联广场大厦58层四根大钢管混凝土柱混凝土抗压强度133Mpa直径3.05m管壁厚30mm承受60%竖向荷载59钢－混凝土组合结构60筒中筒结构体系深圳发展中心61多筒结构体系成束筒62巨形框架结构6364656667砌体结构68钢结构69木结构70混合结构71万里长城72赵州桥73第一讲思考题1、什么是建筑结构？按照所用材料的不同，建筑结构可以分为哪几类？各有何特点？2、混凝土结构房屋中各个构件的受力特点是什么？3、简述建筑结构的结构及材料发展方向。一、基本概念是钢筋和砼按一定方式组成的能共同工作的建筑材料。钢筋混凝土：钢筋混凝土结构：是钢筋混凝土为主要承重骨架的结构。砼：抗拉强度大约是抗压强度的1/10。钢筋：抗拉抗压强度都很强。二、共同工作原理钢筋和砼之间存在粘结力钢筋和砼线膨胀系数接近砼保护钢筋NEXTE.G.4.1钢筋和混凝土材料的力学性能4.1.1混凝土结构——以混凝土为主要材料制作的结构。4.1.1混凝土结构（1/2）4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（1/4）素混凝土梁钢筋混凝土梁：受拉区配220钢筋FF=13.4KN截面开裂并破坏Fcr=15KN截面开裂;Fu=87KN截面破坏。200300Fft200300220梁的承载力大大提高，梁的受力性能改善。BACK4.1.1混凝土结构（2/2）4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（1/4）示例【回顾】1.建筑结构基本要求？3.什么是混凝土结构？什么是钢筋混凝土？2.材料的基本力学指标有哪些？以混凝土为主要材料制作的结构。结构材料要有足够的、有一定环境适应度的强度；结构材料要有足够的刚度；结构材料要有相对低廉的价格。包括：强度、弹性、塑性、冲击韧性与冷脆性、徐变和松弛。是钢筋和砼按一定方式组成的能共同工作的建筑材料。一、钢筋的种类及选用强度高，塑性低强度高，粘结性好强度高预应力钢筋钢筋热轧钢筋钢丝钢绞线热处理钢筋HPB235HRB335HRB400RRB400光圆钢筋变形钢筋变形钢筋变形钢筋非预应力钢筋强度塑性弱强高低4.1.2钢筋4.1.2钢筋（1/7）4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（2/4）Fig.我国常见钢筋外形4.1.2钢筋（2/7）4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（2/4）二、钢筋的力学性能有明显屈服点（软钢）0dabceoa—弹性阶段bc—屈服阶段cd—硬化阶段de—颈缩阶段d0条件屈服点

0.2

是残余应变为0.2%时的应力c—条件屈服强度0.2=0.85fu无明显屈服点（硬钢）c0.20.2%a—比例极限fp

c—屈服强度fy

d—极限强度fu

1.强度相关4.1.2钢筋（3/7）4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（2/4）→是钢筋强度的设计依据屈强比反映钢筋的强度储备，fy/fu=0.6~0.7。Es冲击韧性：是对于钢结构使用钢材的特殊要求，是检验钢材对于冲击荷载的承受能力。2.塑性性能伸长率：钢材拉断后的塑性变形量较钢材原始尺度的变化率，是衡量钢材变形能力的重要指标。冷弯指标：是检验钢材冷加工性能的指标，对于钢筋与钢板，其冷弯指标是指在常温下被检验材料对于某一相对的半径（相对板材厚度与钢筋直径）的弯曲角度。伸长率:d04.1.2钢筋（4/7）4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（2/4）越大,钢筋延性或塑性越好3.钢材的加工性能常见的建筑工程钢材加工有冷加工、热加工两类：冷加工：板材、线材的冷弯；线材的冷拉、冷拔；热加工：焊接。冷拉后的钢筋没有明显的屈服阶段，如B图。冷拉卸载后经过一段时间的停滞，再对其张拉，会重新恢复屈服阶段而呈现出屈服强度提高的应力应变图形；这种现象被称为冷做硬化现象；冷拉仅提高钢筋的抗拉强度，不提高其抗压强度；冷拉工艺不改变钢筋的强度级别。0σεAB冷拉4.1.2钢筋（5/7）4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（2/4）冷拔是指将光圆钢筋以强力拉拽使其通过小直径的硬质合金模具，使其截面减小而长度增长；冷拔后的钢筋的强度会大大提高；冷拔后钢筋的塑性会降低；冷拔后的钢筋与之前的钢筋不属于同一种钢筋。0σε冷拔4.1.2钢筋（6/7）4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（2/4）三、钢筋的计算指标钢筋的强度标准值钢筋的强度设计值具有95%保证率的基本代表值。其中，热轧钢筋根据屈服强度确定，用表示；预应力钢绞线、钢丝和热处理钢筋的强度根据极限抗拉强度确定，用表示。热轧钢筋强度设计值：预应力钢筋强度设计值：四、钢筋的截面面积常规直径:d=6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32mm12种。——等于标准值除以分项系数。4.1.2钢筋（7/7）4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（2/4）4.1.3混凝土一、混凝土的强度定义：水泥胶体(水泥结晶体和水泥胶块)弹性骨架（混凝土）水泥+水石子、沙子立方体抗压强度是指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期，用标准试验方法测得的抗压强度。砼强度等级立方体抗压强度150mm150mm150mm4.1.3混凝土（1/11）4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（3/4）强度等级：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50~C80共14级C—混凝土15—立方体抗压强度的标准值为15N/mm2定义：折算：轴心抗压强度是指按照标准方法制作养护的截面为150mm×150mm高300mm的棱柱体，在28天龄期，用标准试验方法测得的抗压强度。轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）—轴心抗压强度与立方体抗压强度比值—高强混凝土脆性折减系数0.88—经验折减系数4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（3/4）150mm300mm4.1.3混凝土（2/11）轴心抗拉强度4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（3/4）混凝土的抗拉强度比抗压强度低得多，一般只有抗压强度的5%~10%4.1.3混凝土（3/11）4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（3/4）4.混凝土在复合应力作用下的强度a.混凝土的双向受力强度双向受拉：强度接近单向受拉强度双向受压：抗压强度和极限压应变均有所提高一拉一压：强度降低4.1.3混凝土（4/11）4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（3/4）b.混凝土的三向受压强度三向受压时，混凝土的抗压强度和极限变形都有较大提高4.1.3混凝土（5/11）4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（3/4）在有剪应力作用时，混凝土的抗压强度将低于单轴抗压强度c.混凝土在正应力和剪应力作用下的复合强度4.1.3混凝土（6/11）二、混凝土的变形cucc0ABCDfc0残余变形弹性变形OA—弹性阶段AB—微裂缝开展BC—弹塑性，竖向裂缝形成CD—下降段混凝土是弹塑性材料——收缩、徐变4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（3/4）受压混凝土一次短期加荷的应力-应变曲线4.1.3混凝土（7/11）混凝土的弹性模量测定4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（3/4）4.1.3混凝土（8/11）原因：水分蒸发影响因素：配合比、养护、体表比对构件影响：构件产生裂缝；引起预应力损失收缩——砼在空气中硬化体积减小的现象4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（3/4）4.1.3混凝土（9/11）影响因素：配合比、养护、应力条件对构件影响：增大变形；引起内力重分布；引起预应力损失徐变——砼在长期荷载作用下随时间而增长的变形原因：水泥胶凝体的流动性及内部微裂缝开展4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（3/4）4.1.3混凝土（10/11）建筑工程中，钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C15;当采用HRB335级钢筋时，不宜低于C20;当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，不得低于C20;预应力混凝土结构不应低于C30;采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，不宜低于C40.三、混凝土的选用4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（3/4）4.1.3混凝土（11/11）4.1.4钢筋与混凝土的粘结与锚固1.粘结力4.1.4钢筋与混凝土的粘结与锚固（1/3）4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（4/4）——若钢筋和混凝土有相对变形（滑移），就会在钢筋和混凝土交界面上产生沿钢筋轴线方向的相互作用力，这种力称为钢筋与混凝土的粘结力。化学胶结力：混凝土凝结时，由于水泥的水化作用在钢筋与混凝土接触面上产生的化学吸附作用力摩擦力：混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住而产生的力机械咬合力：钢筋表面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：采取锚固措施后所造成的机械锚固力2.粘结力的组成钢筋与混凝土的粘结强度通常采用拔出试验来测定4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（4/4）3.粘结强度——钢筋与砼的粘结面上所能承受的平均剪应力的最大值。4.1.4钢筋与混凝土的粘结与锚固（2/3）4.影响因素：钢筋的表面形状、直径；砼的强度等级、保护层厚度；侧向压力及横向钢筋；浇筑位置；等5.构造措施：钢筋的搭接长度、锚固长度、保护层厚度、钢筋净距、受力光圆钢筋弯钩等。4.1钢筋和混凝土结构的力学性能（4/4）进行拔出试验时，受拉钢筋达到屈服的同时发生粘结破坏，该临界情况的锚固长度称为基本锚固长度，用表示4.1.4钢筋与混凝土的粘结与锚固（3/3）4.2钢筋混凝土受弯构件概述受弯构件正截面计算受弯构件斜截面计算受弯构件的变形、裂缝及耐久性2.工程中常见受弯构件的截面形式4.2.1概述1.受弯构件——截面上受弯矩和剪力共同作用，而轴力可忽略不计的构件。4.2.1概述（1/3）4.2钢筋混凝土受弯构件（1/5）3.截面破坏形式ＶＶM4.2.1概述（2/3）4.2钢筋混凝土受弯构件（1/5）破坏通常有正截面和斜截面两种形式4.几个基本概念1）混凝土保护层厚（Ｃ）2）截面的有效高度（h0）——受压砼边缘至受拉钢筋合力点的距离．单排受拉钢筋,双排受拉钢筋,板,C=15mm,>25>dh0>C>25>d>C>30>1.5dhash0>Ch>C>C>Cas>15,d<200>70hh0as4.2.1概述（3/3）4.2钢筋混凝土受弯构件（1/5）——钢筋外缘砼厚度。4.2.2受弯构件正截面计算4.2.2受弯构件正截面计算1（1/14）

适当,截面开裂以后s<fy，随着荷载增大，裂缝开展、s，f

增加，当f=fy(屈服荷载)，s=fy，荷载稍增加，c=cu

砼被压碎。“延性破坏”2.适筋梁3.超筋梁过多,出现许多小裂缝，但s<fy,当c=cu,压区砼被压碎，梁破坏。“脆性破坏”

很低，砼一开裂，截面即破坏。s=fy。“脆性破坏”1.少筋梁（一）破坏形式habAsh0配筋率4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）一、受弯构件正截面受力特性（二）适筋构件截面受力三阶段→Ia，裂缝出现。M→Mcr→IIa，M→My。正常使用状态第I阶段：弹性工作阶段第II阶段：带裂缝工作阶段→IIIa，M→Mu。第III阶段：破坏阶段是抗裂验算依据是正截面抗弯计算依据是变形和裂缝宽度验算依据4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算1（4/14）二、单筋矩形截面构件正截面承载力计算（一）基本假定基本假定:平截面假定；不考虑混凝土抗拉强度；压区混凝土以等效矩形应力图代替实际应力图。两应力图形面积相等且合理C作用点不变。等效原则:4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算1（5/14）（二）基本计算公式4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算1（6/14）4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）1.最小配筋率（三）基本计算公式的适用条件b’fb(h)h’f同时不应小于0.2%;对于现浇板和基础底板沿每个方向受拉钢筋的最小配筋率不应小于0.15%。4.2.2受弯构件正截面计算1（7/14）4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）2.界限相对受压区高度和最大配筋率b.界限破坏当梁的配筋率达到最大配筋率时，受拉钢筋屈服的同时，受压区边缘的混凝土也达到极限压应变被压碎破坏，这种破坏称为界限破坏。a.相对受压区高度超筋破坏适筋破坏c.界限相对受压区高度

可用来判断构件破坏类型，衡量破坏时钢筋强度是否充分利用。4.2.2受弯构件正截面计算1（8/14）d.最大配筋率经济配筋率：梁：（0.5~1.6）%；板：（0.4~0.8）%4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）e.截面最大抵抗矩系数f.内力臂系数3.适用条件防止超筋破坏防止少筋破坏4.2.2受弯构件正截面计算1（9/14）4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）【例题1】q=10kN/m6m200350如图所示简支梁，试设计跨中截面配筋。混凝土选用C20，钢筋为II级。4.2.2受弯构件正截面计算1（10/14）【回顾】1.正截面破坏三种形式超筋破坏少筋破坏适筋破坏4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）【习题1】如图所示简支梁，跨中有集中力作用，试设计跨中截面配筋。混凝土选用C20，钢筋为II级。6m200300P=20kN4.2.2受弯构件正截面计算1（*/14）4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算1（*/14）【习题2】如图，板厚60mm（25KN/mm3），顶面20mm砂浆找平（20KN/mm3），板底20mm砂浆抹面（17KN/mm3），活载0.5KN/mm2。混凝土C15，钢筋I极。求受拉钢筋截面面积？3706020201200【例题2】q=10kN/m6m如图所示简支梁，混凝土选用C20，跨中配II级3根16mm受拉钢筋。验算截面承载力是否满足要求？2003004.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算1（13/14）4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算1（*/14）【习题3】如图所示简支梁，混凝土选用C25，跨中配II级2根20mm受拉钢筋。验算截面承载力是否满足要求？200300P=18kNg+q=10kN/m4.5m三、T形截面正截面承载力计算4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算2（1/10）挖去受拉区混凝土，形成T形截面，对受弯承载力没有影响；节省混凝土，减轻自重。1.优点受拉钢筋较多时，可将截面底部适当增大，形成工形截面。2.有效翼缘宽度bf’4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算2（2/10）在bf’

范围内压应力为均匀分布，bf’

范围以外部分的翼缘则不考虑。翼缘计算宽度fb¢

T形截面

倒L形截面

考

虑

情

况

肋形梁（板）

独立梁

肋形梁（板）

按计算跨度l0考虑

031l

031l

061l

按梁（肋）净距Sn考虑

nSb+

—

nSb21+

当1.00³¢hhf

—

fhb¢+12

—

当05.01.00>¢>hhf

fhb¢+12

fhb¢+6

fhb¢+5

按翼缘高度

fh¢考虑

当05.00<¢hhf

fhb¢+12

b

fhb¢+5

（二）基本计算公式第一类T形截面第二类T形截面界限状态hx=hf’h0bf’1.截面受压区高度不同分类M4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算2（3/10）2.第一类T形截面计算适用条件：xh0bf’bM——按矩形截面计算4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算2（4/10）xh0bf’bhf’3.第二类T形截面计算M适用条件：4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算2（5/10）4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）【例题1】如图所示T形梁，混凝土选用C20，钢筋II级。当所受弯矩M=414kN.m时，计算截面配筋？6006502501204.2.2受弯构件正截面计算2（6/10）【例题2】如图所示T形梁，混凝土选用C20，钢筋II级。当所受弯矩M=320kN.m时，计算截面配筋？四、双筋矩形截面正截面承载力计算4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算3（1/8）A

s'As受压钢筋一般来说采用双筋不经济。截面尺寸和材料强度受限而不能增加；荷载有多种组合情况；抗震结构中提高截面延性。◆

双筋截面在满足构造要求的条件下，截面达到Mu的标志仍然是受压边缘混凝土达到ecu。◆在受压边缘混凝土应变达到ecu前，如受拉钢筋先屈服，则其破坏形态与适筋梁类似，具有较大延性。◆在截面受弯承载力计算时，受压区混凝土的应力仍可按等效矩形应力图方法考虑。（一）基本计算公式MAA

s's适用条件：4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算3（2/8）4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）【例题1】如图所示梁，混凝土选用C30，钢筋II级。所受弯矩M=220kN.m，压区II钢筋A’s=628mm2。计算拉区配筋？4.2.2受弯构件正截面计算3（4/8）250500五、构造要求（一）板的构造1.板的厚度2.板的配筋单跨板，≥l0/35；多跨连续板，≥l0/40。且≥60mm。受力钢筋分布钢筋计算确定受力钢筋分布钢筋分布钢筋受力钢筋承受拉力固定受力筋位置；阻止砼开裂。4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算3（6/8）（二）梁的构造1.梁的截面②,③⑤④①②③⑤④2.梁的配筋纵向受力钢筋计算确定承受弯矩引起的拉力箍筋架立筋弯起钢筋弯起钢筋纵向受力钢筋弯起钢筋弯起段承受剪力和弯矩引起的主拉力，弯起后水平段承受支座负弯矩计算确定4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算3（7/8）箍筋承受剪力和弯矩引起的主拉力，固定纵向筋架立钢筋固定箍筋，形成钢筋骨架计算确定，并满足构造要求构造确定纵向构造钢筋（当腹板高>450mm）减小梁腹部裂缝宽度构造确定开放式封闭式双肢四肢单肢>25

>dh0>C>25>d>C>30>1.5dhash0>Ch>C>C>Cas>15,d>200<70hh0as（三）混凝土保护层和截面有效高度4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.2受弯构件正截面计算3（8/8）【小结】【作业】双筋矩形形截面正截面承载力计算思考并总结：受弯构件正截面计算流程。习题：矩形梁，250mm×500mm混凝土选用C25，钢筋II级。所受弯矩M=200kN.m，压区II钢筋A’s=760mm2。计算拉区配筋？一、受弯构件斜截面受力性能4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）4.2.3受弯构件斜截面计算当主拉应力超过混凝土复合受力下的抗拉强度时，就会出现与主拉应力迹线大致垂直的裂缝。为抵抗主拉应力而采用腹筋：弯起钢筋、箍筋4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）二、无腹筋梁受力性能及计算特点：裂缝中间宽两头窄弯剪斜裂缝腹剪斜裂缝特点：裂缝下宽上窄1.无腹筋梁斜裂缝类型2.破坏时受力模型剪压区剪应力和压应力明显增大；与斜裂缝相交的纵筋应力突然增大。拉杆—拱结构ＶＶM剪弯区纯弯区剪弯区剪跨a剪跨a3.无腹筋梁斜截面破坏影响因素4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）a.剪跨比c.混凝土强度b.纵筋配筋率集中荷载下的简支梁，计算剪跨比为：广义剪跨比：d.加载方式，等4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）4.无腹筋梁斜截面破坏的三种形式超筋破坏少筋破坏适筋破坏a.斜拉破坏c.斜压破坏b.剪压破坏抗剪承载力取决于混凝土的抗拉强度。抗剪承载力主要取决于混凝土在复合应力下的抗压强度。抗剪承载力取决于混凝土的抗压强度。4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）5.无腹筋梁承载力计算一般板类受弯构件——受均布荷载作用下的单向板和双向板，及需要按单向板计算的构件。集中荷载作用下的矩形、T形和Ⅰ形截面独立梁——作用有多种荷载，且集中荷载在支座截面所产生的剪力值占总剪力值的75％以上的情况。4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）三、有腹筋梁受力性能及计算梁的剪力传递机构由原来无腹筋梁的拉杆-拱传递机构转变为桁架与拱的复合传递机构。1.有腹筋梁斜截面破坏影响因素a.剪跨比lb.配箍率rsv4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）2.有腹筋梁承载力计算a.仅有箍筋矩形、T形和工形截面的一般受弯构件集中荷载作用下的独立梁b.箍筋和弯起筋0.8fyAsb4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）3.

计算公式适用条件上限值－截面最小尺寸下限值－最小配筋率bc为高强混凝土的强度折减系数fcu,k≤50N/mm2时，bc=1.0fcu,k=80N/mm2时，bc=0.8其间线性插值。斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸同时限定箍筋间距和直径4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）4.

计算位置⑴支座边缘截面（1-1）；⑵腹板宽度改变处截面（2-2）；⑶箍筋直径或间距改变处截面（3-3）；⑷受拉区弯起钢筋弯起点处的截面（4-4）。4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）5.

配箍计算流程已知V,b,h,fc,fyV,n,l荷载形式是否否是加大b,h或提高fc是否是是否否4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）【例题1】如图所示矩形梁，混凝土选用C20，箍筋I级。求支座处箍筋配置？4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）qk=100kN/m4000200500【小结】无腹筋受弯构件斜截面计算受弯构件斜截面破坏形式、特点仅有箍筋的斜截面计算同时有箍筋和弯起筋的斜截面计算【回顾】受弯构件斜截面计算受弯构件正截面计算有箍筋计算：1.矩形、T形和工形截面的一般受弯构件：2.集中荷载作用下的独立梁：4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）1.纵向钢筋的弯起四、构造要求抵抗弯矩图（材料图）4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）在满足正截面抗弯承载力的条件下，依据抵抗弯矩图（材料图），确定纵向钢筋的“充分利用点”和“理论截断点”。再按规范的要求，确定实际弯起点和实际截断点；拉区钢筋不宜截断。4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）箍筋和弯起筋间距符合构造要求；弯起筋锚固长度：受拉区不小于20d，受压区不小于10d，光圆钢筋设弯钩梁底两侧钢筋不弯起；鸭筋（吊筋）必须将两端锚固在受压区，不得采用浮筋ss4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）2.纵向钢筋的截断和锚固a.纵向钢筋的截断b.钢筋的锚固为使钢筋可靠锚固在混凝土中充分发挥抗拉作用，而在伸入支座时保持的一定长度，称锚固长度受拉钢筋的锚固长度(基本锚固长度)：受压钢筋的锚固长度：钢筋在简支端的锚固：按构造（表4-14）钢筋在中间支座的锚固：上部纵向筋应贯穿中间支座;下部按构造。4.2钢筋混凝土受弯构件（2/5）4.2.3受弯构件斜截面计算（1/）构件的裂缝宽度和挠度验算是属于正常使用极限状态。挠度过大影响使用功能，不能保证适用性，而裂缝宽度过大，则同时影响使用功能和耐久性。裂缝荷载引起的裂缝：非荷载引起的裂缝：1概述占20%ct>ft

计算max[max]材料收缩、温度变化、混凝土碳化后引起钢筋锈蚀、地基不均匀沉降。(80%)4.2.4钢筋混凝土构件裂缝宽度和挠度验算图8-1NsNsNsNsNsNse0e0TsT(a)(b)(c)(d(e)通常，裂缝宽度和挠度一般可分别用控制最大钢筋直径和最大跨高比来控制，只有在构件截面尺寸小，钢筋应力高时进行验算。

为防止温度应力过大引起的开裂，规定了最大伸缩缝之间的间距。表8－1

为防止由于钢筋周围砼过快的碳化失去对钢筋的保护作用，出现锈胀引起的沿钢筋纵向的裂缝，规定了钢筋的混凝土保护层的最小厚度。非荷载引起的裂缝随机性《规范》在若干假定的基础上，根据裂缝出现机理，建立理论公式，然后按试验资料确定系数，得到相应的裂缝宽度计算经验式。图8-2ftkNN(a)(b)(c)(d)sssct=ftkNcrNcrNsNs11max2裂缝宽度验算1).裂缝的出现和开展当cftk，在某一薄弱环节第一条裂缝出现，由于钢筋和砼之间的粘结，砼应力逐渐增加至ft出现第二批裂缝，一直到裂缝之间的距离近到不足以使粘结力传递至砼达到ftk–––裂缝出现完成。当荷载继续增加到Ns，ss与sm相差越小，砼回缩。在一定区段由钢筋与砼应变差的累积量，即形成了裂缝宽度。出现：开展：2).裂缝宽度的计算公式：认为裂缝宽度是由于钢筋与混凝土之间的粘结破坏。出现相对滑移，引起裂缝处混凝土的回缩引起的。图8-3粘结–––滑移理论：Ncr+N211Ncr+N123<ftkNsNs分布<ftksmss(b)(a)(c)(d)(e)

平均裂缝宽度式中：sm=

ss

图8-4…8－1c–––0.85lcr+cmlcrlcr+smlcrmmcscmsmssc分布s分布(a)(c)(b)

–––与受力特性有关的系数c

–––保护层厚度d–––钢筋直径轴心受拉=1.1受弯、偏心受压、偏拉=1.0

–––纵向受拉钢筋的表面特征系数光面=1.1变形=1.0式中：…8－2hh/2bbfhfh/2hbbbfhfh/2hhfbfh/2hbhfbf(a)(b)(c)(d)te

–––截面的有效配筋率te=As/Ate图8-5–––钢筋应力不均匀系数，表示砼参与工作的程度(0.41.0)…8－3Atess

–––裂缝截面处钢筋应力轴心受拉：受弯：偏心受拉：偏心受压：图8-60.87h0h0NsssAsMsCssAsee0eNsh0–asAsAsense0sAsAssAsCCcZssAsNs(a)(b)(c)(d)CssAssAs

最大裂缝宽度：max=ssl

lm荷载长期效应裂缝扩大系数组合系数扩大系数max=0.85ssl

l

cr构件受力特征系数轴心受拉偏心受拉受弯、偏压…8－4cr=2.7cr=2.4cr=2.1钢筋混凝土梁的挠度与弯矩的作用是非线性的。图8-721EI2(a)(b)Maf0EI(B)M03受弯构件挠度计算对于简支梁承受均布荷载作用时，其跨中挠度：Bs–––荷载短期效应组合下的抗弯刚度Bl

–––荷载长期效应组合影响的抗弯刚度B–––钢筋混凝土梁的挠度计算材力：rMsocoaacsash0Msbblcr1).短期刚度Bs的计算图8-8…8－5式中：产生随时间增大的挠度产生短期的挠度2).长期刚度Bl的计算BlMs=Ml+(Ms–Ml)Ms

–––荷载短期效应组合算得的弯矩。(恒载＋活载)–––标准值。Ml

–––荷载长期效应组合算得的弯矩。(恒载＋活载q)–––标准值。

–––挠度增大系数。=2.00.4'/…8－6Bs

–––短期刚度按式(8-5)计算。B1minBBminMBminMlmaxBAgk+qk(a)(b)－+gk+qkBminBmin(a)(b)3).最小刚度原则：受弯构件在正常状态下，沿长度刚度是变化的。取同一弯矩符号区段内最小刚度作为等刚度，按材力的方法计算。

提高刚度的有效措施h0图8-9图8-10或As增加'4.3

钢筋混凝土受压构件NN轴向力的作用线与构件截面形心轴线相重合。轴心受拉：轴心受压：1概述轴心受力：桁架下弦杆，圆形水池池壁桁架受压腹杆，框架内柱偏心受力构件是指轴向力偏离截面形心或构件同时受到弯矩和轴向力的共同作用。NNMNNNMN(a)(b)(c)(d)(e)(f)偏心受拉(拉弯构件)偏心受压(压弯构件)单向偏心受力构件双向偏心受力构件

工程应用偏心受压构件：受到非节点荷载的屋架上弦杆，厂房边柱，多层房屋边柱。偏拉构件：矩形水池壁。1）概述截面形式：配筋形式：普通配箍密布螺旋式或

焊接环式箍筋图6-2螺旋

箍筋普通箍筋2轴心受压构件承载力正方形、矩形、圆形、多边形、环形等2）配有普通箍筋的轴心受压构件a.

受力特点：柱(受压构件)l0/i

28l0/b

8l0/i

>28初始偏心产生附加弯矩在截面尺寸、配筋、强度相同的条件下，长柱的承载力低于短柱，(采用降低系数来考虑)短柱长柱加大初始偏心，最终构件是在M，N共同作用下破坏。附加弯矩引起挠度长柱：短柱承载力：混凝土：钢筋：当采用高强钢筋，则砼压碎时钢筋未屈服's=0.002Es=0.002×2.0×105=400N/mm2纵筋压屈(失稳)钢筋强度不能充分发挥。b.正截面承载力计算公式：…6－2

–––稳定系数，反映受压构件

的承载力随长细比增大而

降低的现象。=N长/N短1.0Ac

–––截面面积：当b或d

300mm时当

>0.03时图6-3NAsfcfyAsbhAc=A－Asfc0.8短柱：＝1.0长柱：

…l0/i(或l0/b)查表3-1l0–––构件的计算长度，与构件端部的支承条件有关。两端铰一端固定，一端铰支两端固定一端固定，一端自由实际结构按

规范规定取值1.0l0.7l0.5l2.0l如：一般多层房屋的钢筋混凝土框架柱：现浇楼盖：底层柱其余各层柱装配式楼盖：底层柱其余各层柱当然对于厂房柱及山墙柱的计算长度也有相应的规定。l0=1.0Hl0=1.25Hl0=1.25Hl0=1.5Hc.公式应用

截面设计：

强度校核：>minNu=(A'sf

'y+fcAc)

安全由式(6-2)已知：bh，fc,f

y,l0,N,求As已知：bh，fc,f

y,l0,As,求Numin=0.4%当NuNd.构造要求材料：截面形式：纵筋：0.4%<<5%d

12mm

或更粗一些防止过早压屈箍筋：直径6mm或d/4

S

15d

或20d

或400mm

纵筋搭接范围S

10d或200mm

高强度混凝土、一般强度钢筋方形、矩形、多边形，且

l0/b=15配筋：间距：1)材料钢筋：混凝土：纵筋：I、II级箍筋：I级2)截面形式矩形hf

100mm且l0/h25，d

80mml0/b

303偏心受力构件的构造要求

C20且柱的保护层25mm工字型(截面尺寸较大时)b

250mmh<600构造给筋212600h10001000<h1500构造给筋416b400b400b400b>400b>400b>4001000<h1500600h1000600h1000分离式箍筋内折角(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)3)配筋形式

纵筋布置于弯矩作用方向两侧面d12mm纵筋间距>50mm中距350mm图7-20.15%=min0.2%=min同时：一般不超过3%当h600mm时，在侧面设10～16的构造筋

箍筋：采用封闭式箍筋d6mm或d/4sb

或15d

或400mm在截面尺寸较大时，采用复合箍(见图7-2)1试验研究分析偏心受压构件是介于轴压构件和受弯构件之间的受力状态。e00e04偏心受压构件的受力性能轴压构件受弯构件大量试验表明：构件截面中的符合，偏压构件的最终破坏是由于混凝土压碎而造成的。其影响因素主要与的大小和所配有关。平截面假定偏心距钢筋数量

N的偏心距较大，且As不太多。受拉破坏

(大偏心受

压破坏)As先屈服