混凝土和砌体结构设计

/《钢筋混凝土及砌体结构》说明1、教材：《钢筋混凝土结构及砌体结构》由王丽玫、徐凤纯主编，中国水利水电出版社出版。二、课程的性质、目的和任务《钢筋混凝土结构及砌体结构》（下）是土建类建筑施工技术专业的一门专业必修课。本课程主要为本专业供应单层厂房结构、多层框架结构及砌体结构的基本理论、设计原则和设计方法。本课程的任务是使学生驾驭单层厂房结构、多层框架结构及砌体结构这三大结构基本理论、设计原则、设计方法和构造要求，从而初步具有：1、驾驭一般工业和民用建筑结构的基本理论和专业学问；具有正确识读结构施工图的实力。2、具有一般的结构分析实力，能分析和处理施工及运用中出现的一般性结构问题。3、能够进行一些简洁的单层厂房结构、多层框架结构设计。4、驾驭砌体结构各种基本构件的受力特征和截面设计方法，及砖混结构房屋的设计方法和构造要求。三、教学内容：第11章梁板结构（6学时）梁板结构的类型，单向板肋梁楼盖的设计，包括梁板结构布置原则，计算简图，连续板、梁按弹性理论的内力计算，活荷载最不利布置，弯矩及剪力包络图。考虑塑性内力重分布的内力计算，弯矩调幅法及完全塑性内力重分布的条件。单向板肋梁楼盖的截面设计和配筋构造。双向板肋梁楼盖按弹性理论设计：单跨板弹性内力计算，连续板的弹性内力好用计算法，连续梁的内力计算方法。双向板按塑性理论内力计算：双向板的受力特点和破坏牲，塑性铰线的确定，机动法计算双向板的内力。楼梯的设计：楼梯的类型及应用，荷载传递及计算简图，内力计算及配筋构造要求。雨蓬、阳台的设计要点及配筋构造。基本要求：驾驭结构、单向板、双向板、荷载传递路途的概念；驾驭按弹性方法、塑性方法计算连续梁内力的差异；驾驭计算连续梁内力的荷载不利布置原则；驾驭内力包络图的绘制方法；驾驭塑性铰及内力重分布的概念，塑性铰和一般铰的差异；按塑性方法计算连续梁的承载力；按塑性方法设计连续梁截面；调幅值定义、调幅值的计算；调幅原则；弹性方法、塑性方法连续梁计算跨度取值差异；弹性方法、塑性方法的选用范围；娴熟驾驭确定单向板计算简图的原则；驾驭按塑性理论计算连续板内力的原则和简化方法；单向板按塑性理论计算的荷载折减原理及规则；单向板内的计算、构造钢筋配置原理及规则；结构平面布置图的主要内容；娴熟驾驭确定次梁计算简图的原则；次梁正截面计算型式；驾驭次梁计算配筋和构造配筋原则、原理；了解确定板的裂缝、塑性铰的方法；驾驭按弹性理论计算连续双向板内力的方法；双向板的荷载折减原则；驾驭双向板钢筋配置原则；担当梯形、三角形荷载梁的内力简化计算；驾驭预应力空心板的选用方法；驾驭梁式楼梯和板式楼梯传力体系的差异；驾驭梁式楼梯和板式楼梯的计算、设计。重点：弹性方法、塑性方法计算连续梁内力；单向板、双向板肋梁楼盖设计计算方法及构造要求；预应力空心板布置方法；梁式楼梯和板式楼梯的计算、设计。难点：塑性方法计算连续梁内力。第12章单层厂房结构设计（6学时）单层厂房的结构组成及传力途径，单层厂房的结构构件选型。单层厂房的结构布置，柱网定位轴线，支撑的作用及布置原则，变形缝、抗风柱、圈梁、连系梁、基础梁的作用及布置原则。单层厂房排架计算：基本假定，计算单元，计算简图，荷载计算，等高及不等高排架内力分析方法，内力组合，考虑空间作用时排架的计算。单层厂房柱设计：柱的选型，截面尺寸，柱的计算长度，矩形和工形截面柱的配筋计算要点及构造。牛腿的设计和构造，柱的吊装验算。柱下独立基础设计：基础的选型，柱下独立基础的设计计算及构造要求。单层厂房屋盖结构：屋盖结构的组成，常用屋盖结构构件的选型，屋架设计要点。吊车梁设计：受力特点，设计要点。单层厂房构件的连接构造：连接构造方法，预埋件设计。基本要求：驾驭单层厂房中常用支撑的形式和一般布置原则；驾驭单层厂房轴线定位原则及厂房高度确定方法；驾驭单层厂房担当的荷载形式及传递路途；驾驭排架上所担当的荷载形式及计算方法；驾驭等高排架在各种外力作用下的内力计算方法；驾驭排架在各种外力作用下的内力组合原则；了解排架空间作用的概念；了解排架柱截面的一般形式、驾驭排架柱计算长度的计算方法；了解排架柱的吊装方法及相应的吊装验算计算简图；确定牛腿内一般须要配置几种钢筋；地基的净反力；驾驭独立基础的设计方法。重点：单层厂房轴线定位原则及厂房高度确定方法；排架上所担当的荷载形式及计算方法；等高排架在各种外力作用下的内力计算方法；排架在各种外力作用下的内力组合原则；牛腿设计。难点：单层厂房轴线定位原则及厂房高度确定方法；排架上所担当的荷载形式及计算方法；排架在各种外力作用下的内力组合原则。第13章多层框架房屋结构设计（6学时）多层框架房屋的结构组成及其传力途径。结构布置及构件截面型式，几何特征。多层框架的内力计算：计算单元，荷载计算，计算简图，竖向荷载作用下分层法，水平荷载作用下D值法，活荷载的最不利布置，计算限制截面及其内力组合。柱的设计：计算长度，截面配筋设计及构造。梁的设计：现浇梁的截面计算和配筋构造，迭合梁受力原理，截面设计和配筋构造。现浇框架梁柱节点构造。装配式多层框架，节点连接构造，内力计算要点。基本要求：驾驭多层框架的内力计算：计算单元，荷载计算，计算简图，竖向荷载作用下分层法，水平荷载作用下D值法，活荷载的最不利布置，计算限制截面及其内力组合。重点：竖向荷载作用下分层法，水平荷载作用下D值法，活荷载的最不利布置，计算限制截面及其内力组合。难点：竖向荷载作用下分层法，水平荷载作用下D值法。其次篇砌体结构部分（22学时）第14章绪论（2学时）砌体结构的优缺点，应用范围及发展概况。第15章砌体材料及砌体力学性能（4学时）块体及砂浆的种类及强度等级。砌体抗压强度，砌体受压时应力状态分析，影响砌体抗压强度的主要因素。砌体的抗拉、抗剪强度。砌体的应力应变关系及弹性模量。基本要求：驾驭砌体抗压强度，砌体受压时应力状态分析，影响砌体抗压强度的主要因素；了解砌体的抗拉、抗剪强度；砌体的应力应变关系及弹性模量。重点：砌体抗压强度，砌体受压时应力状态分析，影响砌体抗压强度的主要因素。难点：了解砌体受压破坏特征和破坏机理.了解砌体抗压、轴心抗拉、弯曲抗拉及抗剪强度的取值。驾驭影响砌体强度设计值的调整系数。第16章砌体结构构件的承载力计算（6学时）以概率理论为基础的极限状态设计方法的简介。砌体结构按承载实力极限状态设计表达式。受压构件：基本计算公式，承载力影响系数，编心距很大时的受压构件计算。局部承压：匀整局压、梁端局压承载力计算及垫块的设置。轴心受拉、受弯、受剪构件承载力计算。配筋砖砌体构件计算。基本要求：驾驭砌体受压构件、构件局部承压的计算方法；基本驾驭轴心受拉、受弯、受剪构件承载力计算；基本驾驭配筋砖砌体构件计算。重点：砌体受压构件、构件局部承压的计算方法。难点：配筋砖砌体构件计算第18章混合结构房屋墙体设计（6学时）混合结构房屋分类及承重墙体的布置。房屋静力计算方案。墙体高厚比验算。刚性房屋承重纵、横墙体计算。房屋空间工作的基本概念，弹性和刚弹性方案房屋的计算。基本要求：了解房屋静力计算方案；驾驭刚性房屋承重纵、横墙体计算；了解弹性和刚弹性方案房屋的计算。重点：刚性房屋承重纵、横墙体计算。难点：墙体高厚比验算。第19章过梁、挑梁、墙梁设计（4学时）过梁：过梁上的荷载及计算方法。挑梁：工作原理，计算主法及构造。墙梁：工作原理，一般规定，设计方法及构造要求。构造要求：圈梁的设置、变形颖缝的设置，一般构造措施。基本要求：驾驭过梁、挑梁、墙梁的设计计算；了解圈梁的设置、变形颖缝的设置，一般构造措施。重点：过梁、挑梁、墙梁的设计计算。难点：挑梁、墙梁的设计计算。上机内容及要求（4学时）能用所学计算机语言编写计算程序并上机调试通过，计算内容：用D值法计算框架结构在水平荷载作用下的内力。课外实习：0.5周结合本课程所讲的四种结构形式，依据课程的进程，分时段支配学生到工地参观，了解课堂讲解的理论内容，在实际工程中的实现过程。参考教材：1、江见鲸、聂建国、叶列平编著，混凝土结构（下），清华高校出版社，2002.12、东南高校、同济高校、天津高校合编：《混凝土结构》中册混凝土建筑结构设计（其次版），中国建筑工业出版社，2003.13、唐岱新主编，砌体结构，高等教化出版社，2003.14、叶燕华主编，砌体结构，中国水利水电出版社，学问产权出版社，2004.5练习题：一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共24分)

1.荷载设计值是()

A.荷载标准值乘以荷载分项系数B.荷载平均值乘以荷载分项系数

C.荷载标准值除以荷载分项系数D.荷载平均值除以荷载分项系数

2.钢筋混凝土对称配筋小偏心受压构件破坏时，远离轴向力一侧的钢筋AS()

A.确定受拉B.确定受压

C.屈服D.不屈服

3.在以下四种状态中，结构或构件超过承载实力极限状态的是()

A.构件的受拉区混凝土出现裂缝B.结构转变为机动体系

C.结构发生影响正常运用的振动D.结构发生影响耐久性的局部损坏

4.为了保证钢筋混凝土受弯构件斜截面有足够的受弯承载力，纵向受拉钢筋弯起时，应满足的要求是()

A.伸过其充分利用点即可弯起

B.伸过其理论截断点即可弯起

C.伸过其充分利用点至少0.5h0后方可弯起

D.伸过其理论截断点至少0.5h0

5.在运用荷载作用下，钢筋混凝土轴心受拉构件的最大裂缝宽度wmax和平均裂缝间距lcr成正比，lcr的大小和下列因素有关()

A.钢筋直径和表面形态、配筋率、混凝土爱惜层厚度

B.钢筋直径和表面形态、配筋率、轴向拉力

C.钢筋直径和表面形态、混凝土爱惜层厚度、轴向拉力

D.配筋率、混凝土爱惜层厚度、轴向拉力

6.仅配有预应力钢筋的先张法预应力混凝土轴心受拉构件，在运用阶段，加载至混凝土应力为零时，所承受的轴向拉力为()

A.(σcon-σlI-αEσpcI)ApB.(σcon-σl-αEσpcⅡ)Ap

C.(σcon-σl)ApD.σconAp

7.在计算钢筋混凝土肋梁楼盖连续次梁内力时，为考虑主梁对次梁的转动约束，用折算荷载代替实际

计算荷载，其做法是()

A.减小恒载，减小活载B.增大恒载，减小活载

C.减小恒载，增大活载D.增大恒载，增大活载

8.现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖的主次梁相交处，在主梁中设置附加横向钢筋的目的是()

A.担当剪力

B.防止主梁发生受弯破坏

C.防止主梁产生过大的挠度

D.防止主梁由于斜裂缝引起的局部破坏9

10.验算梁端支承处砌体局部受压承载力时，依据A0/Al的大小对上部荷载予以折减的缘由是()

A.考虑四周砌体约束的影响

B.梁端支承处砌体处于不匀整受压状态

C.考虑砌体内拱卸荷作用的影响

D.A0/Al较大时易使梁端支承处砌体产生劈裂破坏

二、填空题（每小题1分，共15分）

13.没有明显屈服点钢筋的条件屈服强度取残余应变为___________时所对应的应力σ0.2。

14.应用钢筋混凝土受弯构件斜截面剪压破坏受剪承载力计算公式时，应满足截面限制条件和

___________的要求。

15.钢筋混凝土受弯构件纵向受拉钢筋配筋率ρ＝___________。

16.钢筋混凝土单筋矩形截面梁，当ζ>ζb时，截面受弯承载力Mu=Mu,max=___________。

17.钢筋混凝土对称配筋偏心受压构件的“对称配筋”是指___________。

18.钢筋混凝土受弯构件除可能发生斜截面受剪破坏外，还可能发生斜截面___________。

19.钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求有强度、塑性、可焊性和___________。

20.钢筋混凝土构件在偏心拉力作用下，若裂缝贯穿整个截面，则该构件为___________偏心受拉构件。

21.纵向受拉钢筋应变不匀整系数ψ是纵向受拉钢筋的___________和裂缝截面处纵向受拉钢筋应变εs的比值。

22.在钢筋混凝土受弯构件的纯弯段，当某截面(或某些截面)混凝土的拉应变达到混凝土的

___________时，将出现第一条(或第一批)裂缝。

23.张拉限制应力是指在张拉预应力钢筋时所应限制的_________。

24.按考虑塑性内力重分布的方法设计钢筋混凝土连续梁时，为保证塑性铰的转动实力，《规范》规定：混凝土相对受压区高度ξ≤_________。

25.在钢筋混凝土单向板设计中，板的短跨方向按计算配置钢筋，长跨方向按_________配置钢筋。

26.计算砌体矩形截面受压构件承载力时，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的截面边长时，除应按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按_________进行验算。

27.砌体的弯曲受拉破坏有三种形态，即沿块体截面破坏、沿通缝截面破坏和沿_________破坏。

三、名词说明题(每小题2分，共10分)

1.荷载效应

2.界限相对受压区高度

3.T形截面梁

4.活荷载最不利布置四、简答1、砌体材料中块材的种类有哪些？2、