建筑结构课件

建筑结构刘畅第一篇建筑结构概论

建筑结构：房屋骨架

结构整体（包括基础、墙体、

柱、楼盖、屋盖等）

第一章绪论第一节建筑和结构的关系

建筑物是建筑和结构的统一体

建筑物的特质内在特质：安全性、适用性、耐用性（结构决定）

外在特质：使用性、美学要求等（建筑决定）

结构是物质基础结构型式

结构材料

施工可行

每个建筑师都应该具备基本的结构知识，才能够胜任设总的工作。

鸟巢夜景央视大楼施工现场央视大楼效果图结构设计原则：技术先进、

经济合理、

安全适用、

确保质量。1.平衡2.稳定3.承载能力4.适用5.经济6.美观第二节建筑结构的基本要求第三节建筑结构的分类一．建筑结构的分类（一）按材料分类1．混凝土结构：素砼结构、钢筋砼结构、预应力钢筋砼结构应用十分广泛优点：节省钢材、便于就地取材、耐火性好、可模性好、整体性好缺点：自重大、抗裂性较差2．砌体结构在多层中应用广泛优点：便于就地取材、成本低、耐久性、耐腐蚀性好缺点：材料强度较低、结构自重大、施工砌筑速度慢、现场作业量大、占用大量土地3．钢结构大跨度、超高层建筑优点：材质均匀、强度高、构件截面小、容量轻、可焊性好、制造工艺简单、工业化施工缺点：钢材易锈蚀、耐火性差、价格较贵4．木结构国外应用较多。如：加拿大等我国木材相当缺乏，仅在山区、林区、农村有一定的应用优点：制作简单、自重轻、加工容易缺点：木材易燃、易腐、易受虫蛀（二）按受力和构造特点分类1．混合结构楼、屋盖采用钢筋砼结构构件、墙体、基础采用砌体结构——“混合结构”2．排架结构用于单层工业厂房梁、柱之间为铰接，柱与基础为固接。3．框架结构由框架梁、柱及基础组成主要承重体系。框架的空间模型框架结构的平面形式4．剪力墙结构剪力墙与钢筋混凝土楼、屋盖整体连接，形成剪力墙结构

剪力墙结构5．框架——剪力墙结构6．框架——筒体结构7．其他形式的结构：刚架结构、壳体结构、网架结构、悬索结构插入计算简图金茂大厦平面金茂大厦立面深圳湾体育中心第四节建筑结构选型（一）多层和高层房屋结构

高层：10层及10层以上（高度大于28m）的房屋结构

1．混合结构体系

（1）多层房屋的层数和高度限值

详教材P5表1-1

（2）层高和房屋最大高宽比

（3）纵横墙布置

a．应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重方案

b．纵横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐、沿

竖向应上下连续，同一轴线上的窗间墙宜均匀。

c．楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。

d．承重横墙间距（抗震时）不应超过规定。承重方案的比较方案平面布置刚度材料适用范围纵墙承重室内空间较大使用布置灵活横向刚度较差楼、屋盖用材料多，墙使用材料少要求空间大的房屋如厂房、仓库等横墙承重横墙较密，布置受限制横向刚度好墙体用材料多，楼、屋盖用材料少横墙间距较密的房屋，如住宅、宿舍、旅馆、招待所混合承重布置比较灵活两个方向刚度均较好介于纵墙承重和横墙承重之间较大空间的房屋，如教室、实验楼、办公楼或塔式住宅等内框架承重布置灵活，易满足使用要求空间刚度较差与全框架相比节省钢材、水泥等多层厂房、仓库、商店等2．框架结构体系横向框架承重纵向框架承重纵横向双向承重适用高度、高宽比限值特点：整体性好、抗震性能好、布置灵活。变形为剪切型横向承重方案纵向承重方案纵、横向共同承重方案框架结构变形3．剪力墙结构体系钢筋混凝土剪力墙：指以承受水平荷载为主要目的，而在房屋结构中设置的成片钢筋混凝土墙体。

l/t≥4时定义为钢筋混凝土剪力墙变形为弯曲型分类：整体墙整体开口墙双肢墙壁式框架

实体墙双肢墙联肢墙壁式框架框支墙错洞墙带小墙肢的开间墙

（1）框架——剪力墙结构

在框架的适当部位（山墙、楼电梯间）设置剪力墙，组成框架——剪力墙结构。

整体变形为弯剪型

用于办公楼、旅馆、公寓、住宅

剪力墙开洞时：洞口面积不大于墙面面积的1/6，

洞口应上下对齐，洞口梁高不小于

层高的1/5。

落地剪力墙（筒）与框支剪力墙的平面布置框支剪力墙与落地剪力墙协同工作结构体系

（2）剪力墙结构

当纵横交叉的房屋墙体都由剪力墙组成的，形成剪力墙结构，适用于40层以下的高层旅馆、住宅等房屋。

剪力墙结构中的剪力墙设置，应符合下列要求：

1.剪力墙有较大洞口时，洞口位置宜上下对齐；

2.较长的剪力墙宜结合洞口设置弱连系梁，将一道剪力墙分

成较均匀的若干墙段，各墙段的高宽比不宜小于2。

3.房屋底部有框支层时，落地剪力墙的数量不宜少于上部剪

力墙数量的50%，其间距不大于四开间和24m的较小值，

落地剪力墙之间楼盖长宽比不应超过规定

4.剪力墙之间无大洞口的楼、屋盖的长宽比不宜超过规定，

否则应考虑楼盖平面内变形的影响。

框支剪力墙：指为适用房屋下部有大空间的需要而设置的由

框架支承的剪力墙。（3）筒体结构筒体：将房屋的剪力墙集中到房屋的外部或内部组成一个竖向、悬臂的封闭箱体时，可以大大增强房屋的整体空间受力性能和抗侧移能力，这种封闭的箱体称为筒体。筒体和框架结合形成框筒结构，内筒和外筒结合形成筒中筒结构。筒体结构一般用于30层以上的超高层房屋。4．高层房屋结构的布置要点“规则结构”（1）平面宜简单、规则、对称，尽量减少偏心，长宽比、高宽比、房屋平面局部突出部分的长度L不宜大于突出部分的宽度b，且不宜大于该方向总尺寸Bmax的30%。（2）结构竖向体型应力求规则，均匀，避免有过大的外挑和内缩：其立面局部收进尺寸不大于该方向总尺寸的25%。（3）结构沿竖向的侧移刚度比宜均匀，构件尺寸由下至上应逐渐减小，不应突变。某一楼层刚度减小时，其刚度应不小于相邻上层刚度的70%，连续三层刚度逐层降低后，不小于降低前刚度的一半。在考虑结构选型和结构布置时，应优先采用框架一剪力墙结构或剪力墙结构。防震缝的设置防震缝的宽度要求结构竖向收进和外挑示意北京民航办公大楼框架结构的柱网布置（二）单层大跨度房屋结构1．钢筋混凝土单层厂房结构（1）排架结构排架结构的组成：屋架与柱顶铰接，柱下端嵌固于基础顶面（2）刚架结构刚架：梁柱合一，用于中小型单层厂房的主体结构（3）拱结构拱是以承受轴压力为主的结构拱的各截面上的内力大致相等，是有效的大跨度结构。需要可靠传递拱的水平推力：a.由钢拉杆承担

b.经由侧边框架传至地基无铰刚架两铰刚架三铰刚架排架双层门式刚架桥三层门式刚架桥意大利罗马小体育宫2．其他型式的结构前述结构的型式均为平面受力的杆件结构体系。空间结构：a.薄壳结构b.网架结构c.悬索结构d.折板结构大跨度平板网架北京工人体育馆内部（悬索结构）第五节建筑结构课程的任务和学习方法内容:了解常用建筑材料的力学性能掌握结构设计方法目的:a.对所设计的建筑能选择合理的结构型式

b.了解一般的结构布置和结构体系的受力性能

c.能对较简单的结构和常用结构构件进行设计

材料的特殊性公式的实验性设计的规范性解答的多样性第二章建筑结构的设计标准和设计方法结构设计应符合：“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”需要统一的设计标准和设计方法以概率理论为基础的极限状态设计法

——我国现行结构规范采用的设计方法第一节设计基准期和设计使用年限一、设计基准期我国所采用的设计基准期为50年荷载统计参数、与时间有关的材料性能取值需要选定时间参数。这一时间参数即为设计基准期。二、设计使用年限设计使用年限是设计规定的一个时期。在这一规定时期内，建筑结构在正常设计、正常使用和维护下不需要进行大修就能按其预定目的使用。设计使用年限不同于设计基准期的概念普遍房屋和构筑物，设计使用年限和设计基准期均为50年。表2-1设计使用年限分类类别1234设计使用年限（年）52550100

示例临时性结构易于替换的结构构件普遍房屋和构筑物纪念性建筑和特别重要的建筑结构第二节结构的功能要求、作用和抗力一、结构的功能要求（一）结构安全性要求：承载力、稳定（二）结构适用性要求：过大的影响使用的挠度和裂缝（三）结构耐久性要求：在规定的工作环境中，在预定时期内，其材料性能的恶化不致导致结构出现不可接受的失效概率。耐久性应根据环境类别和设计使用年限进行设计：对结构混凝土的最大水灰比，最小水泥用量，最低混凝土强度等级，最大氯离子含量，最大碱含量等都有具体规定。表2-2混凝土结构的环境类别环境类别条件一室内正常环境二a室内潮湿环境、非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境b严寒和寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三滨海室外环境、严寒和寒冷地区冬季水位变化的环境、使用除冰盐的环境四海水环境五受人为或自然的侵蚀物质影响的环境二、作用和作用效应（一）作用■施加在结构上的集中力或分布力——直接作用（荷载）■其他引起结构外加变形或约束变形的原因——间接作用作用分为:永久作用、可变作用、偶然作用1.按时间的变异分类：永久作用可变作用偶然作用2.按随空间位置的变异分类：固定作用、自由作用3.按结构的反应特点分类：静态作用和动态作用（二）作用的随机性质大小、方向（三）作用效应由作用引起的结构或结构构件的反应例如：内力、变形和裂缝等作用和作用效应是一种因果关系，也具有随机性。三、抗力结构或结构构件承受作用效应的能力。影响结构抗力的主要因素：1.结构的几何参数；2.材料的性能。第三节结构可靠度理论和极限状态设计法一、结构的可靠性和可靠度可靠性：指结构在规定的时间内、在规定的条件下完成预定功能的能力。可靠度：是对结构可靠性的定量描述，即在规定的时间内，在规定的条件下完成预定功能的概率。

二、结构可靠度理论简介（一）随机变量的分析和处理数理统计和概率论的方法（二）结构的可靠概率和失效概率1．结构的功能函数R——结构抗力S——作用效应功能函数Z=R-SZ＞0R＞S结构可靠Z＜0R＜S结构失效Z=0R=S结构处于极限状态，

R-S=0称为极限状态方程基本条件Z≥02．可靠概率和失效概率（三）按可靠指标的设计准则1．可靠指标2．按可靠指标的设计准则在建筑结构设计时，根据建筑物的安全等级，按规定的可靠指标进行设计的设计准则，称为按可靠指标的设计准则。安全等级：共分为三级安全等级破坏后果建筑物类别γO一级很严重重要的建筑1.1二级严重一般的房屋1.0三级不严重次要的房屋0.9表2-4建筑结构的安全等级三．概率极限状态设计法（一）极限状态的定义和分类1．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。极限状态的分类：（1）承载能力极限状态结构或构件达到最大承载力、疲劳破坏或者达到不适于继续承载的变形。a．整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡b．材料强度不足而破坏c．结构转变为机动体系d．失稳e．地基丧失承载能力而破坏（2）正常使用极限状态a．影响正常使用或外观的变形b．影响正常使用或耐久性能的局部损坏c．影响正常使用的振动d．影响正常使用的其他特定状态（二）承载能力极限状态设计γOS≤RγO——结构重要性系数

S——荷载效应组合的设计值

R——结构构件抗力的设计值1．基本组合的荷载效应组合设计值（1）由可变荷载效应控制的组合：

S=γGSGK+γQ1SQ1K+∑γQiψCiSQiKi=2～nγG——永久荷载的分项系数，当其效应对结构不利时，应取1.2；有利时，一般情况下取1.0，对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，应取0.9；γQ1、γQi——第1个和第i个可变荷载的分项系数，一般情况下取1.4（当其效应对结构构件承载能力有利时取为0）；SGK——永久荷载标准值的效应；SQ1K——在基本组合中起控制作用的一个可变荷载标准值的效应；SQiK——第i个可变荷载标准值的效应；ψCi——可变荷载Qi的组合值系数。（2）由永久荷载效应控制的组合：

S=γGSGK+∑γQiψCiSQiKi=1～nγG——意义同前，但取值为1.35，且参与组合的仅限于竖向荷载。2．基本组合的简化规则对于一般排架、框架结构，基本的组合可采用简化规则（三）正常使用极限状态设计

S≤CC——结构或构件达到正常使用要求的规定限值，如变形、裂缝、振幅等限值。1．荷载组合（1）标准组合：

S=SGK+SQ1K+∑ψCiSQiK荷载的分项系数均取1.0（2）频遇组合

S=SGK+ψf1SQ1K+∑ψqiSQiKψf1——可变荷载Q1的频遇值系数；ψqi——可变荷载Qi的准永久值系数。（3）准永久组合

S=SGK+∑ψqiSQiK2．具体设计内容（1）裂缝控制验算最大裂缝宽度限值ωmax共分为三级：裂缝控制等级为一级的构件：严格要求不出现裂缝，按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力；裂缝控制等级为二级的构件：一般要求不出现裂缝，按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于ftk，按荷载效应准永久组合计算时，构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力；裂缝控制等级为三级的构件：允许出现裂缝，但按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响计算时，构件最大裂缝宽度不应超过《规范》要求的限值。（2）受弯构件的挠度验算计算受弯构件的最大挠度时，应按荷载效应的标准组合并考虑荷载长期作用的影响。其计算值不得超过《规范》规定的限值。构件类型楼盖、屋盖及楼梯构件吊车梁L0＜7m7m≤L0≤9mL0＞9m手动吊车电动吊车挠度限值L0/200(L0/250)L0/250(L0/300)L0/300(L0/400)L0/500L0/600表2-7受弯构件的挠度限值（1）确定计算简图包括：结构选型、结构型式、平面布置、计算单元、计算简图：截面尺寸选择、计算跨度的确定、荷载取值选择结构材料及相应强度等级（2）用力学方法计算荷载效应设计值S和标准值Sk（3）根据S确定构件抗力R第四节结构构件设计的一般内容一、荷载取值按《建筑结构荷载规范》的规定取用荷载标准值在一定的设计基准期内具有95%的保证率二、材料强度取值材料强度是确定抗力的重要参数，按相应的《规范》取值具有95%的保证率，且标准值需除以大于1的材料分项系数材料分项系数：混凝土1.4

钢筋1.1小结●结构构件须满足安全性、适用性、耐久性等功能要求。●极限状态：承载能力极限状态和正常使用极限状态。●在进行承载能力极限状态计算时，采用荷载设计值、材料设计值、结构重要性系数、可变荷载的组合系数等进行荷载设计值=荷载标准值×荷载分项系数材料设计值=材料标准值/材料分项系数●在进行正常使用极限状态验算时：采用荷载标准值，材料强度标准值，结构重要性系数、荷载组合系数及准永久值系数等进行。第三章结构材料的力学性质结构材料的力学性能:材料的强度和变形能力，材料的本构关系（即应力——应变关系）了解结构构件所用材料的力学性能，是掌握结构构件的受力性能的基础。第一节建筑钢材钢是含碳量低于2%的铁碳合金常用：碳素结构钢和普通低合金钢一、钢材的力学性能（一）应力——应变曲线分为两类：1.有明显屈服点的钢材

2.无明显屈服点的钢材有明显屈服点钢材的应力-应变曲线a.比例极限弹性阶段c.屈服下限屈服阶段e.抗拉强度强化阶段颈缩现象无明显屈服点钢材的应力-应变曲线这类钢材没有明显的屈服点，抗拉强度很高，变形很小通常取相应于残余应变（永久变形）为0.2%时的应力f0.2作为屈服强度——也称为条件屈服强度（二）强度钢材的强度指标：屈服强度和抗拉强度对于有明显屈服点的钢材：屈服强度是关键性强度指标抗震结构中要求其屈服强度与抗拉强度的比值（屈强比）不大于0.8，以保证结构的变形能力。抗拉强度是检验钢材质量的另一强度指标。对于无明显屈服点的钢材：以抗拉强度作为主要强度指标，并以极限抗拉强度fsu的0.85倍作为条件屈服强度（三）塑性塑性：指钢材破坏前产生变形的能力。塑性性能指标：“伸长率”和“冷弯性能”伸长率：试件拉断后原标距的伸长值与原标距的比值δ=(L2－L1)/L1*100%伸长率大的钢材塑性好，拉断前有明显的预兆，反之则属于脆性破坏。有明显屈服点的钢材都有较大的伸长率。冷弯性能：钢材在常温下，承受弯曲时产生塑性变形的能力。冷弯性能可间接反映钢材的塑性性能和内在质量，钢材的冷弯性能要求合格。钢材的主要的质量指标：屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能。（四）弹性模量钢材在弹性阶段的应力和相应应变的比值为常量，该比值即为钢材的弹性模量Es=σs/εs

σs

——屈服前的钢材应力；εs——相应的钢材应变。E=206X106N/mm2二、钢材的冷加工钢材在常温下加工，强度提高、塑性降低（一）钢筋的冷拉冷拉：是将钢筋拉伸至超过其屈服强度的某一应力，然后卸落，以提高钢筋强度的方法。冷拉强化冷拉时效时效硬化●钢筋经冷拉和时效硬化后，强度有所提高，但塑性降低。●冷拉只能提高钢筋的抗拉强度而不能提高钢筋的抗压强度，不作为受压钢筋应用。●钢筋冷拉后塑性降低、脆性增加，不得用冷拉钢筋制作吊环、吊钩等。（二）钢筋的冷拔冷拔：是用强力将钢筋拔过比其直径略小的硬质合重拔丝模，钢筋受到纵向拉力和横向挤压力的作用，截面变小而长度伸长，内部结构发生变化。●钢筋强度就可提高40%～90%，但塑性显著降低，且没有明显的屈服点。●冷拔可以同时提高钢筋的抗拉强度和抗压强度。●冷拉钢筋和冷拔低碳钢丝已不再列入规范。三、建筑钢材的品种●钢材：碳素结构钢普通低合金钢●碳素结构钢：低碳钢中碳钢高碳钢随含碳量的增加，钢材的强度提高，但塑性降低●在低碳钢中加入硅、锰、钒、钛、铬等少量合金元素成为普通低合金钢（一）钢筋热轧钢筋、冷拉钢筋属于有明显屈服点的钢筋钢丝、钢绞线属于无明显屈服点的钢筋●热轧钢筋：HPB235（φ）等三个级别

HRB335（）

HRB400（）

HRB400（R）除HPB235级钢筋是低碳钢外，其余钢筋都是低合金钢随着钢筋强度的提高，其塑性有所降低，但都能满足设计要求，用于钢筋混凝土结构。●钢绞线、刻痕钢丝、消除应力钢丝、螺旋肋钢丝及热处理钢筋被用做预应力钢筋。●热处理钢筋是经淬火和回火处理得到●钢筋经热处理后强度有很大提高而塑性降低不多。●钢筋按其外形特征分为：光面钢筋（HPB235）带肋钢筋（其余热轧钢筋及热处理钢筋）月牙纹钢筋、螺纹钢筋（二）型钢和钢板型钢：角钢、槽钢、工字钢钢板：厚板4.5～60mm、薄板0.35～4mm钢结构的钢材牌号：碳素结构钢中的Q235钢、低合金结构钢中的Q235钢(16Mn)、

Q390钢(15MnV)、

Q420钢（15MnV）●

Q235钢还分为A、B、C、D四个质量等级均保证屈服点、抗拉强度和伸长率

B、C、D级还保证180°冷弯和规定的冲击韧性。●

Q235钢根据脱氧方法还分为:沸腾钢(F)、半镇静钢(b)

镇静钢(Z)Q235-A·FA级沸腾钢

Q235-BB级镇静钢四、钢材的选用（一）钢筋1．混凝土结构对钢筋性能的要求钢筋和混凝土能够共同工作的原因：

①钢筋与混凝土之间的粘结力

②钢筋和混凝土具有相近的温度线膨胀系数③混凝土提供的碱环境可以保护钢筋免遭锈蚀●混凝土结构对钢筋性能的主要要求：强度塑性可焊性与混凝土的粘结力2．钢筋的选用原则（1）普通钢筋宜采用HRB400级（）和HRB335（），也可采用HPB235级（φ）和RRB400级（R）钢筋。（2）预应力钢筋宜采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋（二）钢结构中的钢材应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等选择钢号和材质。第二节混凝土混凝土：由水泥、水和骨料几种材料经混合搅拌，入模浇捣、养护硬化后形成的人工石材。一、混凝土的强度（一）混凝土的抗压强度1.立方体抗压强度和立方体抗压强度标准值《规范》规定：边长150mm的立方体试块，在标准养护条件（温度20±3℃，相对湿度≥90%的潮湿空气中）养护28天，用标准试验方法加压至试件破坏时测得的最大压应力作为混凝土的立方体抗压强度。●混凝土立方体抗压强度：用来确定混凝土强度等级的标准。●立方体抗压强度标准值：混凝土强度的平均值减去

1.645倍标准差。2.轴心抗压强度在实际结构中受压构件是棱柱体而不是立方体轴心抗压强度：用宽度比为3～4的棱柱体测得的抗压强度称为轴心抗压强度或棱柱体抗压强度●轴心抗压强度是结构混凝土最基本的强度指标，一般通过立方体抗压强度进行换算。（二）混凝土抗拉强度

混凝土的抗拉性能很差，抗拉强度是轴心抗压强度的1/8~1/16。二、混凝土的变形（一）混凝土短期加荷下的应力——应变关系1.应力——应变曲线受压段曲线分为：上升段下降段混凝土一次加荷下的应力——应变曲线2．混凝土的变形模量Ec′=σc/εc

“变形模量”——表示混凝土的应力—应变关系。弹性模量Ec：反映的是混凝土的应力与弹性应变的关系，对一定强度等级的混凝土，Ec是一定值。

（二）混凝土在长期作用下的变形——徐变混凝土受压后除产生瞬时压应变外，在维持其应力不变的情况下，其应变随时间增长的现象。徐变一般经过2~4年后才趋于稳定。●影响强徐变的因素：混凝土的养护条件受荷时龄期水泥用量骨料级配及刚度（三）混凝土的收缩混凝土在空气中硬化时体积变小的现象●减轻收缩的影响：加强养护、减少水泥用量、水灰比、采用坚硬的骨料、选用级配好的混凝土。预留伸缩缝、分段浇捣混凝土三、混凝土强度等级的选用原则《规范》将混凝土结构用混凝土强度等级分为14个等级，从C15～C80，每级相差5N/m㎡。●钢筋混凝土结构的混凝土等级不应低于C15。●预应力混凝土结构的混凝土等级不宜低于C30第三节钢筋与混凝土的相互作用——粘结力一、粘结力的概念粘结力是存在于钢筋与混凝土界面上的作用力。粘结力：摩擦力胶合力机械咬合力其中机械咬合力占总粘结力的一半以上粘结强度的测定：采用拔出试验方法二、保证钢筋和混凝土之间粘结力的措施

1.足够的锚固长度，累积粘结力；

2.一定的搭接长度，通过粘结力传递钢筋与钢筋间的内力；

3.混凝土应有足够的厚度，保证粘结力的传递；

4.钢筋末端应做弯钩

5.配置箍筋

6.注意浇注混凝土时的钢筋位置，高度较大的梁应分层浇筑和采用二次振捣。小结●钢材分为有明显屈服点和无明显屈服点两类，其强度和变形性能有较大区别。热轧钢筋——有明显屈服点钢丝、钢绞线——无明显屈服点●建筑结构中的钢筋应满足强度、塑性和可焊性要求，并能与混凝土可靠连接●混凝土立方体抗压强度是用来确定混凝土强度等级的标准。●混凝土具有徐变和收缩性能。第二篇混凝土结构构件

结构构件：轴心受力构件轴心受拉构件

轴心受压构件受弯构件偏心受力构件受扭构件课程内容：各类构件的受力性能、破坏特征、承载力计算第四章钢筋混凝土轴心受力构件轴心受力构件：轴向力的作用线与构件截面形心轴线相重合。分为：轴心受拉构件轴心受压构件混凝土的非匀质性、钢筋位置的偏离、轴向力作用位置的差异等，理想的轴心受力构件几乎不存在轴心受力构件举例：近似按轴心受力构件计算1.承受节点荷载的屋架受压腹杆、受压弦杆；2.圆形水池等构件以开始受力到破坏的全过程可以分为三个阶段一、混凝土开裂前构件开始受荷时，轴向拉力很小，由于钢筋和混凝土之间的粘结力，截面上各点应变值相等，混凝土和钢筋处于弹性受力状态，应力与应变成正比。

εS=εCσS=ESεSσC=ECεCεS、σS、ES——纵向受拉钢筋的应变、应力和弹性模量；εC

、σC、EC——混凝土的应变、应力和弹性模量根据静力平衡条件：N=σSAS+σCAC第一节轴心受拉构件的受力特点二、混凝土开裂后当构件上最薄弱截面的混凝土应力达到抗拉强度时，该截面开裂，裂缝截面与构件轴线垂直，裂缝贯穿于整个截面。在裂缝截面处，混凝土退出工作，不能承担拉力，所有外力由钢筋承受。在未开裂截面，外力仍可由钢筋和混凝土共同承受。三、破坏阶段当轴向拉力使裂缝截面处的钢筋应力达到钢筋的抗拉强度时，构件进入破坏阶段。构件破坏时所能承受的轴向力为：

Nu=fykAS

式中：fyk——钢筋抗拉强度标准值轴心受压构件破坏时的受力状态图示第二节轴心受拉构件的承载力计算一、计算公式

N≤fyAS式中：N——轴心拉力设计值fy——钢筋抗拉强度设计值AS——纵向受拉钢筋截面面积二、构造要求承载力计算只是构件设计的一部分；构件截面的选择和钢筋的配置必须满足一定的构造要求。主要构造要求有以下几个方面：1.纵向受力钢筋的配置；（1）受力钢筋均匀对称布置（2）钢筋的最小配筋率不应小于90ft/fy及0.4%中的较大者（3）轴心受拉的受力钢筋不得采用非焊接的搭接接头2.箍筋，在轴心受抗构件中，与纵向受力钢筋垂直放置的箍筋，主要是固定纵向受力钢筋的位置，并与纵向钢筋组成钢筋骨架。轴心受拉构件承载力计算例题第三节轴心受拉构件的裂缝宽度验算ωmax≤[ω][ω]——最大裂缝宽度限值一、裂缝宽度的计算公式ωmax=2.7ψσsk/Es(1.9c+0.08deq/ρte)式中：ψ——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，ψ=1.1-0.65ftk/ρteσsk1.0≥ψ≥0.2σsk——接荷载效应标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力，对轴心受拉构件：σsk=NK/ASC——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉边距离，单位mm,65≥c≥20。ρte——按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率

ρte=AS/A≥0.01，A为轴心受拉构件截面面积。deq——纵向受拉钢筋的等效直径，mm。裂缝宽度验算例题第四节轴心受压构件概述轴心受压构件分为；配置普遍箍筋柱配置螺旋箍筋柱配置普通箍筋的轴心受压构件中：●箍筋可以防止纵向钢筋在混凝土压碎之前压屈，保证纵筋与混凝土共同受力直到构造破坏；●箍筋对核芯混凝土的约束作用改善脆性性质。螺旋形箍筋对混凝土有较强的环向约束，能够提高构件的承载力和延性。第五节配有普通箍筋的轴心受压构件一、试验研究分析1.短柱（L0/b≤8）构件的最终承载力都由混凝土压碎来控制2.长柱构件受荷后，由于初始偏心距将产生附加弯矩，附加弯矩产生的水平挠度又加大了原来的初始弯矩，这样相互影响的结果使长柱最终在轴向力和弯矩的共同作用下发生破坏，其破坏荷载低于同条件下的短柱破坏荷载。

《规范》采用一个降低系数φ来反映这种承载力随长细比增大而降低的现象，并称之为“稳定系数”。φ——稳定系数二、正截面受压承载力计算公式N≤0.9φ(fcA+fy′AS′)式中：fc——混凝土的轴心抗压强度设计值A——构件截面面积AS′——全部纵向钢筋的截面面积截面选择—先初定材料强度、截面形状和尺寸，根据轴向压力值计算纵向受压钢筋承载力校核—已知材料强度、截面尺寸、配筋量代入公式可以求出构件所能承担的轴向力设计值三、构造要求构造要求包括：截面形式、材料选择、纵向钢筋、箍筋选择等（一）截面形式边长不宜小于250mm，构件长细比Lo/b=15左右，不宜大于30。（二）材料选择

1．混凝土宜选用强度等级较高的混凝土

2．钢筋（1）纵向钢筋不宜用高强度钢筋作受压钢筋，也不得用冷拉钢筋作受压钢筋。（2）箍筋例题

第六节配有螺旋式或焊接环式间接钢的轴心受压柱可以提高构件的受压承载力一、试验研究分析混凝土的受压破坏可以认为是由于横向变形而发生的拉坏。螺旋箍筋可以约束混凝土的横向变形，箍筋内的混凝土在箍筋的约束下处于三向受压的应力状态，可以间接提高混凝土的抗压强度。二、截面承载力的计算N≤0.9(fcAcor+fy′AS′+2αfyAsso)Acor——构件的核芯截面面积Acor=πd2cor/4dcor：构件的核芯直径，算至间接钢筋内表面。α——间接钢筋对混凝土约束的折减系数。ASS0——螺旋式（或焊接环式）间接钢筋的换算截面面积：Asso=πdcorAss1/sAss1：螺旋式（或焊接环式）单根间接钢筋的截面面积。S：沿构件轴线方向的间接钢筋间距fy——间接钢筋的抗拉强度设计值利用螺旋式（或焊接环式）间接钢筋配筋柱的计算时，还应注意以下问题：1.为了防止混凝土保护层过早剥落，承载力不应超过同样材料和截面的普通箍筋受压构件的1.5倍；2.在LO/d≤12的轴心受压构件中采用；3.当间接钢筋换算面积太少时不应考虑间接钢筋的作用。三、构造规定（一）截面与纵向钢筋（二）螺距例题小结1.钢筋混凝土轴心受拉构件开裂前的应力可采用换算截面、利用材料力学公式进行分析；在混凝土进入弹塑性阶段后，截面应力会发生重分布现象。在裂缝截面处，拉力由钢筋承担，开裂前后的钢筋应力发生突变。2.配有普通箍筋的轴心受压柱，钢筋和混凝土共同工作直到破坏为止，但应考虑混凝土塑性变形的影响；构件破坏时，混凝土达到轴心抗压强度，纵向钢筋应力达到抗压屈服强度。配有螺旋箍筋的柱，由于螺旋箍筋对混凝土的约束而提高柱的承载力。3.轴心受压构件由于纵向弯曲的影响将降低构件的承载力，在计算长柱时引入稳定系数的影响。4.在进行轴心受力构件的承载力计算时，除满足计算公式的要求外，尚需符合有关构造的要求，配筋不应小于最

小配筋率，也不应超过最大配筋率的规定。第五章钢筋混凝土受弯构件受弯构件：梁、板，承受荷载产生的弯矩和剪力，是建筑结构中最基本的构件。板：截面高度远小于板的宽度，现浇板一般为矩形截面预制板的截面形式多种多样梁：梁的截面高度h一般不小于其宽度b。对于矩形截面梁：h/b=2～3.5T形：h/b=2.5～4第一节钢筋混凝土受弯构件的一般构造要求一、板的构造规定（一）截面尺寸单向现浇板的最小厚度：屋面板：60㎜。楼板：民用建筑60㎜

工业建筑70㎜

双向板：80㎜

无梁楼板：150㎜板的高跨比（h/L0）

板类型支承情况单向板双向板悬臂板简支≥1/35≥1/45不允许连续≥1/40≥1/50≥1/12h：板厚L0：板区格短边跨度（二）板的配筋板内通常配置受力钢筋和分布钢筋（三）混凝土保护层混凝土保护层：从受力钢筋外边缘算起至构件边缘的混凝土厚度。一类环境下：15mm或20mm。二、梁的构造规定、（一）梁的截面尺寸1.模数要求一般为50㎜的倍数2.梁的高跨比h/L0支承情况构件类型简支两端连续悬臂独立梁或整体肋形梁的主梁1/12～1/81/14～1/81/6整体肋形梁的次梁1/18～1/101/20～1/121/8梁的高跨比h/L0选择（二）混凝土保护层厚度及钢筋间净距一类环境下受力钢筋的混凝土保护层最小厚度C可取20㎜或25㎜，且不小于受力钢筋直径；露天或室内高湿度环境下（指二类a环境）的混凝土保护层最小厚度为30㎜；箍筋和构造钢筋的保护层厚度不小于15㎜。下部钢筋的净距d2：不小于25㎜且不小于受力钢筋最大直径；上部钢筋的净距d1：不小于30㎜且不小于受力钢筋最大直径的1.5倍。（三）纵向钢筋●纵向受力钢筋直径一般不小于10㎜，且宜优先选择直径较小的钢筋；●当采用两种不同直径的钢筋时，其直径至少相差2㎜，以便施工识别，但也不宜大于6㎜。●钢筋伸入支座的数量：当梁宽b≥100㎜时，不应小于2根；梁宽b＜100㎜时，可以为1根。●架立钢筋设置在梁的受压区，用来固定箍筋并与受力钢筋形成钢筋骨架，架立筋还可以承受温度、收缩应力。（四）箍筋和弯起钢筋●梁内箍筋由抗剪计算和构造要求确定●弯起钢筋是利用梁的部分下部纵向受力钢筋在支座附近弯起成型的第二节受弯构件正截面性能的试验研究●正截面破坏：钢筋混凝土受弯构件由于弯矩引起的破坏。

破坏面与构件的轴线垂直。●试件简图一、梁受力的三个阶段（一）阶段Ⅰ

——弹性工作阶段当弯矩较小时，构件基本上处于弹性工作阶段，沿截面高度的混凝土应力和应变的分布均为直线，混凝土受拉区未出现裂缝。●将裂未裂的状态标志着阶段I的结束，称为Ia状态。（二）阶段Ⅱ——带裂缝工作阶段当荷载继续增加时，受拉混凝土边缘纤维应变超过其极限拉应变，混凝土开裂。在开裂截面，受拉区混凝土逐渐退出工作，拉力主要由钢筋承担。当荷载增加到使钢筋应力达到屈服强度fy时，标志着第Ⅱ阶段的结束，称为Ⅱ

a状态。(三)阶段Ⅲ——破坏阶段●随着受拉钢筋的屈服，裂缝急剧开展，宽度变大，构件挠度大大增加，形成破坏前的预兆。●当受压后混凝土边缘纤维达到极限压应弯时，受压混凝土压碎，构件完全破坏。作为第Ⅲ阶段的结束，称为Ⅲ

a状态。●附图5-9梁受力的三个阶段●阶段Ⅱ是梁的正常使用阶段，即当裂缝宽度及挠度达到一定限制时的状态。●状态

Ⅲa是梁的承载力极限状态●在三个受力阶段中，沿截面高度的应变（平均应变）基本符合平截面假定。二、梁的正截面破坏特征试验表明：同样的截面尺寸、跨度和同样材料强度的梁，由于配筋量的不同，会发生不同形态的破坏。受弯构件受拉钢筋配筋率ρρ

=AS/bh0式中：AS——受拉钢筋面面积

b——截面腹板宽度

h0——截面的有效高度按照配筋率的大小，梁的破坏形式分为：适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏（一）适筋破坏破坏特征：受拉钢筋首先屈服，随着受拉钢筋塑性变形的发展，受压混凝土边缘纤维达到极限压应变，混凝土压碎。梁在破坏前有明显预兆；破坏前裂缝和变形急剧发展，这种破坏称延性破坏。（二）超筋破坏破坏特征：破坏是因混凝土受压边缘达到极限压应变、混凝土被压碎引起的。破坏时，受拉压混凝土裂缝不明显，破坏前无明显预兆，是一种脆性破坏。破坏属于脆性破坏，破坏前无警告，受拉钢筋的强度未被充分利用而不经济，故不应采用。（三）少筋破坏当梁的受拉区配筋量很小时，其抗弯能力及破坏特征与不配筋的素混凝土梁类似：受拉区混凝土一旦开裂，则裂缝处的钢筋拉应力迅速达到屈服强度并进入强化段，甚至被拉断，受拉压混凝土裂缝很宽、挠度很大，而受压混凝土并未达到极限压应变。破坏属于“一裂即坏”型，破坏弯矩低于构件开裂时的弯矩，属于脆性破坏，不允许设计少筋梁。第三节受弯构件正截面承载力计算公式一、计算基本假定适筋受弯构件正截面承载力采用下列基本假定：（一）平截面假定（二）不考虑混凝土的抗拉强度（三）混凝土受压的应力与应变关系曲线钢筋的应力与应变关系曲线假定二、基本计算公式∑X=0α1fcbx=fyAs∑M=0Mu=α1fcbx(ho-x/2)式中：Mu——正截面受弯承载力设计值；

fc——混凝土轴心抗压强度设计值；

fy、As——受拉钢筋抗拉强度设计值和受拉钢筋截面面积；

b、ho——矩形截面宽度和截面有效高度。混凝土强度≤C50时,α1=1.0三、公式适用条件（一）防止超筋破坏的条件1．界限破坏纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发生的状态

ξb=xb/h0式中：ξb——相对界限受压区高度2．防止发生超筋破坏的条件

ξ≤ξb式中：ξ——相对受压区高度（二）防止少筋破坏的条件As≥ρ

minbh式中：

ρ

min——按《规范》规定采用，取0.2和45ft/fy中的较大值。第四节受弯构件按正截面受弯承载力的设计计算截面设计——已知弯矩设计值M确定配筋截面校核——已知截面配筋核算截面是否满足正截面受弯承载力要求一、单筋矩形截面（一）设计公式和适用条件ξfcbh0=fyAsM≤ξ(1-0.5ξ)fcbho2公式的适用条件是：ξ≤ξb

（防止超筋破坏）As≥ρminbh（防止少筋破坏）（二）截面设计单筋矩形截面配筋设计流程已知：b、h、、fc、fy、M、ash0=h-asξ=1-(1-2M/fcbh02)1/2

ξ≤ξbAs=ξfcbh0/fy

As≥ρminbh

按计算的As选择钢筋按计算As=ρminbh选择钢筋重新选择b、h、fc改用双筋梁四部曲：计算ξ判断ξ计算AS判断ASYNNY（三）截面校核已知截面配筋求截面受弯承载力Mu●当ξ>ξb时，截面为超筋情形，其承载力按ξ=ξb确定

As≥ρminbh

ξ=fyAs/fcbh0ξ≤ξbMu=ξ(1-0.5ξ)fcbh02

Mu=ξb(1-0.5ξb)fcbh02

YN重新设计N截面校核流程图Y二、双筋矩形截面双筋矩形截面是指不仅在受拉区配置纵向受力钢筋，而在受压区也配置纵向受力钢筋的矩形截面，即在矩形截面的受压区配置受压钢筋以承受部分压力的截面。采用双筋矩形截面的原因：

1、当截面承受的弯矩值较大，截面尺寸受到限制不能调整时；

2、同一截面受到变号弯矩作用时；

3、配置受压钢筋以增加构件的截面延性。（一）基本计算公式与适用条件在满足ξ≤ξb的条件下，双筋梁同样具有和单筋适筋梁相同的破坏特征：受拉钢筋首先屈服，然后是受压混凝土边缘纤维达到极限压应变，受压混凝土压碎。fyAs=ξfcbh0+fy′As′M≤Mu=ξ(1-0.5ξ)fcbho2+fy′As′(ho-as′)式中fy′——受压钢筋抗压强度设计值

As′——受压钢筋的截面面积

as′——受压钢筋合力点至受压边缘距离适用条件：ξ≤ξb保证受拉钢筋屈服ξ≥2as′/ho保证受压钢筋达到抗压强度设计值（二）截面设计双筋矩形截面梁的截面尺寸b、h一般都是已知的，截面设计的内容包括：情形1：求AS和AS′情形2：已知AS′求AS1．情形1——求AS及AS′补充条件：ξ=ξb

此时，受拉钢筋的强度刚好被充分发挥，因而使受压钢筋截面面积最小而节省钢材。As′=(M-ξb(1-0.5ξb)fcbho2)/fy′(ho-as′)将求出的As′代入公式，有As=（ξbfcbh0+fy′As′）/fy2．情形2——已知As′求As利用基本公式直接求解应采用适用条件校核：●当ξ>ξb时，表明As′用量太少，需按情形1重新求

As′再求As。●当ξ<2as′/ho时，表明受压钢筋强度达不到fy′此时可假定ξ=2as′/ho,则混凝土压应力合力与受压钢筋合力点重合，对该合力点取矩，可得：

M≤fyAs(ho-as′)

从而求得As≥M/fy(ho-as′)ho=h-as

ξ=1-(1-2(M-fy′As′(ho-as′))/fcbh02)1/2ξ≤ξb按情形1重新求As′再求As

ξ≥2as′/hoAs=M/fy(ho-as′)As=（ξfcbh0+fy′As′）/fyNYYN（三）截面校核截面校核可参照单筋矩形截面做法，应注意：1.当ξ>ξb时，取ξ=ξb计算承载力；2.当ξ<2as′/ho时，利用公式求解。流程图见下图ho=h-as

ξ=（fyAs-fy′As′)/fcbh0ξ≤ξbξ≥2as′/ho令ξ=ξbM=Asfy(ho-as′)Mu=ξ(1-0.5ξ)fcbho2+fy′As′(ho-as′)(ho-as′)NYYN三、T形截面（一）概述在现浇楼盖或屋盖中，板和梁整浇在一起共同受力，梁的跨中截面就是T形截面。T形截面受弯构件一般采用单筋截面，其破坏特征与单筋矩形截面受弯构件的相同，故T形截面正截面承载力计算公式和适用条件与单筋矩形截面类似。（二）T形截面梁受力特点根据受压区的高度不同，T形截面可分为两类：●当混凝土受压区高度x≤hf′时，称为第一类T形截面。●当x>hf′时，称为第二类T形截面。第五节受弯构件剪弯段的受力特点及斜截面受剪破坏

在剪力和弯矩的共同作用下，剪弯段内的主拉应力将使构件在支座附近区段出现裂缝，最终导致斜截面破坏。属于脆性破坏需要配置腹筋：箍筋和弯起钢筋一、剪弯段内梁的受力特点1.斜裂缝出现前2.斜裂缝出现后3.破坏阶段破坏时，纵向钢筋的拉应力一般低于屈服强度，箍筋往往受拉屈服。二、斜截面破坏的主要形态（一）斜拉破坏当剪跨比λ＞3且箍筋配置过少时混凝土被拉坏，具有明显的脆性（二）剪压破坏当剪跨比适中（一般1＜λ≤3)或配箍量适当、箍筋间距不大时，破坏时有一定的预兆，箍筋屈服，承载力随配箍量增大而增大，仍属于脆性破坏。（三）斜压破坏当剪跨比λ≤1因混凝土短柱被压碎而破坏破坏时破坏荷载很高，但变形很小，箍筋不会屈服，属于脆性破坏。三、影响斜截面抗剪承载力的主要因素1.剪跨比在一定的剪跨比范围内，随着剪跨比的增加，抗剪承载力降低。2.混凝土强度斜截面抗剪承载力随混凝土强度的提高而增大3.箍筋配筋率ρsv=Asv/bs配有适量箍筋的梁，其斜截面抗剪承载力随配箍率和箍筋的增大而提高。4.纵向钢筋的配筋率配筋率越大时，斜截面抗剪承载力较大。第六节受弯构件斜截面的受剪承载力计算一、计算公式及适用条件（一）当仅配有箍筋时

V≤VcsVcs=0.7ftbh0+1.25fyvAsvh0/s式中V——构件斜截面上的最大剪力设计值

Vcs——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值

fyv——箍筋抗拉强度设计值

ft——混凝土轴心抗拉强度设计值对集中荷载作用下的独立梁，改用以下公式：Vcs=1.75/（λ+1）ftbh0+1.25fyvAsvh0/s式中λ——计算截面的剪跨比，取λ=a/h0；当λ<1.5时，取λ=1.5，当λ＞3时，取λ=3，集中荷载作用点至支座之间的箍筋，应均匀配置。（二）当配置箍筋和弯起钢筋时1.弯起钢筋的作用2.弯起钢筋的受剪承载力

V≤Vcs+VsbVsb=0.8fyAsbsinαs式中：Asb——弯起钢筋的截面面积；fy——弯起钢筋的抗拉强度设计值；αs——弯起钢筋与梁轴线的夹角，一般取45°，当梁高h＞800mm时，可取αs=60°；

0．8——应力不均匀系数。（三）公式适用条件1．上限值——最小截面尺寸当hw/b≤4时V≤0.25βc

fcbh0当hw/b≥6时V≤0.2βc

fcbh0当6>hw/b>4时，按直线内插法取用。式中βc——混凝土强度影响系数

fc——混凝土轴心抗压强度设计值

hw——截面的腹板高度：对矩形截面取有效高度h0；对T形截面，取有效高度减去翼缘高度；对I形截面，取腹板净高。当不能满足上式要求时，必须加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。2.下限值——最小配箍率和箍筋最大间距当V>0.7ftbh0时，配箍率ρsv应不小于最小的配箍率ρsvmin二、计算位置1.支座边缘处的截面2.受拉区弯起钢筋弯起点处的截面3.箍筋间距或截面面积改变处的截面4.腹板宽度改变处的截面三、设计计算步骤及例题具体步骤是：1.截面尺寸验算2.是否可按构造规定配箍当V≤0.7ftbh0可按构造规定配箍当V>0.7fcbh0时还必须满足最小配筋率的要求，即ρsv=Asv/bh≥0.24ft/fyv则有Vcs=ftbh0当V≤Vcs时可按最小配箍率配箍；当V＞Vcs时按计算配箍。第七节受弯构件斜截面受弯承载力及有关构造要求自学第八节受弯构件的裂缝宽度和挠度验算一、裂缝宽度验算ωmax=1.9ψσsq/Es(1.9c+0.08deq/ρte)式中σsk——按荷截效应标准组合计算的纵向受拉钢筋应力，

σsk=Mq/0.87h0AS,Mq为按荷载效应标准组合计算的弯矩值。二、受弯构件挠度验算（一）短期刚度BSBS=EsASh02/(1.15ψ+0.2+6αEρ/1+3.5γf′)式中αE——钢筋弹性模量与混凝土弹性横量之比，

αE=Es/Ec；

ψ——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数；

ρ——纵向受拉钢筋配筋率，ρ=AS/bh0；

γf′——受压翼缘面积与腹板有效面积的比值。（二）刚度B考虑荷载长期作用的影响，构件刚度BB=BS/θ式中：θ——考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数。（三）最小刚度原则假定各向同号弯矩区段内的刚度相等，并取用该区段内最大弯矩处的刚度（即最小刚度）

——最小刚度原则。（四）验算按上述刚度和最小刚度原则计算的受弯构件的挠度不应超过受弯构件挠度的限值。小结◆受弯构件承载力极限状态的计算包括：正截面受弯承载力计算斜截面受剪承载力计算◆正截面受弯承载力计算公式是依据适筋梁受力的

Ⅲa阶段的平衡条件而建立的。◆在设计中要防止超筋破坏和少筋破坏的发生，不应采用超筋梁和少筋梁。◆受弯构件斜截面的主要破坏形态有：斜拉破坏，剪压破坏和斜压破坏，均属于脆性破坏。◆影响斜截面受剪承载力的主要因素有：剪跨比、混凝土强度、配箍率及箍筋强度以及纵向钢筋配筋率等。◆受剪承载力的计算公式是以剪压破坏的受力特征为基础建立的。◆在进行受剪承载力计算时，应保证受剪截面符合一定条件以防止斜压破坏发生，并采取适当的构造措施以防止发生斜拉破坏。◆受弯构件还应满足正常使用极限状态的要求，按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用影响下的裂缝宽度、挠度计算值不应超过《规范》规定的限值。◆提高构件截面刚度的有效措施是增加截面高度，减小裂缝宽度的有效措施是采用较小直径的钢筋和增加用钢量。

例题1

已知矩形截面简支梁计算跨度l0=5.6m,梁上作用均布荷载，其中恒荷载标准值gk=2.0KN/m(未包括梁自重)，活荷载标准值qk=15.7KN/m；一类环境采用C20混凝土（fc=9.6N/mm2,ft=1.1N/mm2）、HRB335级纵向钢筋（fy=300N/mm2,ξb=0.55），试设计梁的截面尺寸和配筋。

例题2

已知矩形截面梁尺寸bxh=200mmx450mm，采用C20混凝土（fc=9.6N/mm2,ft=1.1N/mm2）、HRB335级纵向钢筋（fy=350N/mm2,ξb=0.55），试求（1）若受拉钢筋为3φ18，该梁承受弯矩设计值M=80KNm，此配筋能否满足正截面承载力要求？（2）若受拉钢筋为5φ20，该梁所能承受的最大弯矩设计值为多少？

例题3

试对例题1进行斜截面受剪计算。假定梁的净跨度l0（支座边缘之间距离）为5.36m，箍筋采用HPB235级纵向钢筋（fyv=210N/mm2）。第六章钢筋混凝土偏心受力构件

当作用的轴向力偏离构件截面的形心位置时，即为偏心受力构件，轴心力偏离截面形心的距离称为偏心距。偏心受力构件实际上是轴心力和弯矩共同作用的构件。分为：偏心受压构件（压弯构件）偏心受拉构件（拉弯构件）偏心受力构件的承载力计算：正截面承载力计算斜截面承载力计算举例：框架柱、矩形水池第一节概述第二节偏心受压构件的构造要求

一、截面形式和尺寸截面宽度、高度均不宜小于300mm长细比l0/h或l0/b≤30二、纵向钢筋三、箍筋

应采用封闭式箍筋

四、混凝土破坏形态分为：大偏心受压破坏

小偏心受压破坏（1）大偏心受压破坏（受拉破坏）当偏心距较大且受拉钢筋配置不太多时发生大偏心受压破坏。受力特点（同适筋受弯构件类似）：受拉钢筋首先达到屈服，然后是受压钢筋达到屈服。最后由于受压区混凝土压碎而导致构件破坏。因为破坏是从受拉区开始的，这种破坏又称为“受拉破坏”。第三节偏心受压构件的受力性能

（2）小偏心受压破坏（受压破坏）当荷载的偏心距较小，或者虽然偏心矩较大但受拉钢筋配置过多时，构件将发生小偏心受压破坏。小偏心受压破坏的共同特征是：破坏都是由受压区混凝土压碎引起的，离纵向力较近一侧的钢筋受压屈服，而另一侧的钢筋无论是受压还是受拉，均达不到屈服强度，破坏无明显预兆，混凝土强度越高，破坏越突然。由于破坏是从受压区开始的，故这种破坏也称“受压破坏”。（3）纵向弯曲（挠曲）的影响（4）弯矩和轴心压力对偏心受压构件正截面承载力的影响

N-M相关曲线二、大、小偏心受压的分界

大小偏心受压之间的根本区别是截面破坏时受拉钢筋是否屈服，亦即受拉钢筋的应变是否起过屈服应变值

εy(εy=fy/Es)

区分大偏心受压和小偏心受压的界限状态，与区分适筋梁和超筋梁的界限状态完全相同：当ξ>ξb时，构件截面为小偏心受压当ξ<ξb时，构件截面为大偏心受压当ξ=ξb时，构件截面为偏心受压的界限状态三、偏心矩增大系数ηns=1+(l0/h)2ζch0/[1300(M2/N+ea)]式中：ea——附加偏心矩，取20mm和h/30中的较大值ζc——截面曲率修正数，ζc=0.5Afc/N；A为构件截面面积；当ζc>1.0时，取ζc=1.0l0——构件的计算长度

M=CmηnsM2Cm=0.7+0.3M1/M2ei=e0+ea一、基本计算公式N≤α1ξfcbh0+fy′As′-σsAsNe≤α1ξ(1-0.5ξ)fcbho2+fy′As′(ho-as′)式中：e——轴心压力作用点至受拉钢筋合力点的距离，e=ηei+h/2-asσ