给排水工程结构复习提纲

给排水工程结构复习提纲绪论混凝土结构的一般概念和特点1、钢筋混凝土结构的概念及引入钢筋混凝土结构：由钢筋和混凝土两种材料组成共同受力的结构。注：①混凝土：优点：抗压强度高。缺点：抗拉强度低，为抗压强度的1/8~1/20；破坏时有明显的脆性性质。因此，素混凝土构件在实际工程的应用很有限，主要用于以受压为主的基础、柱墩和一些非承重结构。②钢材：优点：抗拉和抗压强度都很高；具有屈服现象，破坏时有较好的延性；缺点：细长钢筋受压时易压曲。易锈蚀，不耐高温。☆两者结合的优点：①将混凝土和钢材这两种材料有机地结合在一起，可以取长补短，充分利用材料的性能。②配置钢筋后，钢筋混凝土梁的承载力比素混凝土梁大大提高，钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度均得到充分利用，且破坏过程有明显预兆。☆二、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，共同工作的原因：1、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；2、钢材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。3、混凝土保护层防止钢筋生锈，提高耐久性，增加粘结力。☆三、钢筋混凝土结构的优点1、耐久性好。钢筋有混凝土保护层，不易锈蚀。2、整体性好（现浇钢筋混凝土结构）。适用于抗震、抗爆结构。3、可模性好。混凝土可浇筑成各种尺寸、各种复杂形状的结构，如空间薄壳、箱形结构等。4、耐火性好。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。5、就地取材。混凝土所用砂、石，易于就地取材。近年有用工业废料制造人工骨料，或作为水泥的外加成分，改善混凝土的性能。6、节约钢材。钢筋和混凝土的材料强度得到充分发挥，结构承载力与刚度比例合适，单位应力价格低，经济指标优于钢结构。四、钢筋混凝土结构的缺点及改进措施1、自重大。不适用于大跨、高层结构。轻质、高强和预应力2、施工复杂。工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护），消耗木料多，工期长，施工受季节、天气影响大。钢模、滑模等；泵送、早强、商品、高性能混凝土等3、抗裂性差。普通RC结构，在正常使用阶段带裂缝工作，环境较差(露天、沿海、化学侵蚀)时影响耐久性；限制了普通RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用。预应力混凝土结构4、钢筋混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强较困难。混凝土结构加固技术不断得到发展，如最近研究开发的采用碳纤维布加固混凝土结构技术，快速简便。五、钢筋混凝土的分类1、按受力状态分—杆系结构和非杆系结构。2、按制作方法分—整体式、装配式和装配整体式。3、按初应力状态分—普通钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土。第一章钢筋和混凝土的力学性能第一节钢筋☆一、钢筋的品种1、按化学成分区分：低碳钢：（含碳量<0.25%）强度低、塑性好中碳钢：（0.25%≤含碳量≤0.6%）高碳钢：（含碳量>0.6%）强度高、塑性差低合金钢：碳素钢基础上加入少量合金元素而成，强度高、塑性好2、按外形区分：光圆钢筋、变形钢筋变形钢筋分为：月牙肋、螺旋纹、人字纹月牙肋——纹路与肋不相交，不易产生应力集中，粘结强度略低于等高肋钢筋。等高肋——（螺旋纹、人字纹）与钢筋砼粘结力好，纹路与肋相交，易产生应力集中。☆思考题：我国钢筋混凝土结构用钢筋有哪几种类型？各有什么特点？答：我国用于混凝土结构的钢筋主要有热轧钢筋、消除应力钢丝、钢绞线及热处理钢筋四种。热轧钢筋为软钢，其应力应变曲线有明显的屈服点和流幅，断裂时有颈缩现象，伸长率较大。（HPB300级、HRB335级、HRB400级、RRB400级）主要用作钢筋混凝土结构中的非预应力钢筋。其中HPB300级钢筋为光圆钢筋，其他三种为变形钢筋。并且强度由低到高，塑性由高到低。消除应力钢丝包括光面钢丝、螺旋肋钢丝和三面刻痕钢丝。强度高，塑性低。钢绞线是用圆形断面钢丝捻制，捻制后再进行消除应力的热处理而成的。强度高，粘结性好热处理钢筋是将Ⅳ级钢筋通过加热、淬火和回火等调质工艺处理，使强度得到较大幅度的提高，而延伸率降低不多。用于预应力混凝土结构。冷加工钢筋是由热轧钢筋和盘条经冷拉、冷拔、冷轧、冷扭加工后而成。冷加工的目的是为了提高钢筋的强度，节约钢材。但经冷加工后，钢筋的延伸率降低。消除应力钢丝、钢绞线和热处理钢筋都属于硬钢，其应力应变曲线不存在明显的屈服点和流幅。二、钢筋的应力-应变关系1、有明显屈服点的钢筋oa：弹性阶段，a为比例极限；b为屈服上限；c为屈服下限，即屈服强度fy；过了c点，应力不增加而应变急剧增加，cd为屈服台阶；de：强化阶段，e为极限抗拉强度fu，在f点，试件断裂。屈强比：反映钢筋的强度储备，fy/fu=0.6~0.7。屈服强度：是钢筋强度的设计依据，在混凝土中的钢筋，应力达到屈服强度，荷载不增加，应变继续增大，裂缝开展过宽，构件变形过大，结构不能正常使用。2、无明显屈服点的钢筋a点：比例极限，约为0.65fu，a点前：应力-应变关系为线弹性，a点后：应力-应变关系为非线性，有一定塑性变形，且没有明显的屈服点。对于这样的硬钢，通常以应力-应变曲线上对应于残余应变0.2%的应力值σ0.2作为其屈服极限，称为“条件屈服极限”。《规范》取σ0.2=0.85fu。《混凝土结构设计规范》中预应力钢筋的抗拉强度是以条件屈服极限为基准确定的。三、钢筋的塑性性能1、伸长率钢筋拉断时应变，反映钢筋塑性性能的指标。伸长率大的钢筋，拉断前有足够预兆，延性较好。冷弯性能弯曲试验：钢筋围绕直径为D的钢辊弯转α角而不发生裂纹，是反映钢筋塑性性能的另一指标。含碳量高，屈服强度和抗拉强度高，伸长率小，流幅缩短。四、混凝土对钢筋性能的要求1、钢筋的强度2、钢筋的塑性3、钢筋的可焊性4、钢筋和混凝土之间的粘结力☆思考题：钢筋连接方法主要有哪几种？答：热轧钢筋常用的连接方法有绑扎搭接、焊接和机械连接三种类型。①绑扎搭接：将两根被连接的钢筋搭接成一定的长度并用细钢丝捆绑成型后置于混凝土中。传递内力方式：通过被混凝土粘结锚固。优点：构造简单，施工方便。②焊接：钢筋中碳当量越高，可焊性越差。优点：传力直接，节省钢材，成本低。③机械焊接：用套筒将两根钢筋连接起来，利用套筒和钢筋之间的机械咬合力来传递内力。优点：稳定可靠，操作简单，施工速度快，适用范围广。第二节混凝土☆一、混凝土的强度指标有哪几种？各用什么符号表示？各有何作用？它们之间有何关系？（一）立方体抗压强度fcu混凝土的强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。☆☆立方体抗压强度标准值是指边长150mm立方体，温度为20±3℃、相对湿度不小于95%的条件下养护28天，用标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度，单位为N/mm2，用符号fcu,k表示。《规范》根据强度范围，从C15~C80共划分为14个强度等级，级差为5N/mm2。C表示混凝土强度等级，C后面的数字表示以单位N/mm2计的混凝土立方体抗压强度标准值。C50以上为高强混凝土。钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20。当采用400MPa和500MPa级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C25。当承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不宜低于30。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C40。（二）轴心抗压强度fc150mm×150mm×300mm的棱柱体试件测定，fc表示，较接近实际构件中混凝土的受压情况。fc<fcufc与fcu成线性关系，fc/fcu比值平均为0.76。考虑到实际结构构件与试件制作及养护条件的差异、尺寸效应及加荷速度等因素的影响，规范偏安全地取：fc=0.67fcu（三）轴心抗拉强度ft混凝土基本力学性能指标，ft表示。混凝土构件开裂、裂缝、变形，以及受剪、受扭、受冲切等的承载力均与抗拉强度有关。轴心受拉试验对中困难，常采用立方体或圆柱体劈裂试验测定混凝土的抗拉强度。（四）复合应力状态下的混凝土强度实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。1、双轴应力状态双向受压强度大于单向受压强度，即一向强度随另一向压应力的增加而增加。在双向受拉区，其强度与单向受拉时差别不大，即一向抗拉强度基本上与另一向拉应力的大小无关。在一轴受压一轴受拉状态下，抗压强度或抗拉强度均随另一方向拉应力或压应力的增加而减小。2、三轴应力状态混凝土一向抗压强度随另两向压应力的增加而增加。☆完整版解答：混凝土的强度指标有立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度。立方体抗压强度：我国规范规定以边长150mm立方体，温度为20±3℃、相对湿度不小于95%的条件下养护28天，用标准试验方法测得的抗压强度称为立方体抗压强度，用fcu表示，立方体抗压强度是衡量混凝土强度高低的基本指标，并以其定义混凝土的强度等级。规范规定具有95%保证率的立方体抗压强度为混凝土抗压强度标准值，用fcu,k表示，并以此划分混凝土的强度等级。《规范》根据强度范围，从C15~C80共划分为14个强度等级，级差为5N/mm2。C表示混凝土强度等级，C后面的数字表示以单位N/mm2计的混凝土立方体抗压强度标准值。轴心抗压强度：由150mm×150mm×300mm的棱柱体试件测定的抗压强度称为轴心抗压强度，用fc表示，fc比fcu更能反映混凝土的实际抗压强度，为一实用抗压强度指标。fc<fcu，fc与fcu成线性关系，fc/fcu比值平均为0.76。轴心抗拉强度：混凝土的轴心抗拉强度远小于其抗压强度，且不与抗压强度成比例增长。混凝土轴心抗拉强度试验平均值与立方体抗压强度平均值的关系为：ft=0.395·（fcu）0.55。其中fcu——立方体抗压强度，fc——轴心抗压强度，ft——轴心抗拉强度。二、混凝土的变形混凝土的变形有两类：外荷载作用产生的受力变形，温度和干湿变化引起的体积变形。☆☆（一）混凝土在一次短期加载时的应力—应变曲线1、应力小于fc的30%∼40%时（a点），应力应变关系接近直线。2、当应力↑，呈现塑性。应力增大到fc的80%左右（b点），应变增长更快。3、应力达到fc（c点）时，试件表面出现纵向裂缝，试件开始破坏。达到的最大应力σo称为混凝土棱柱体抗压强度fc，相应的应变为εo一般为0.002左右。（二）混凝土在重复载荷下的应力-应变曲线1、应力不大，重复5∼10次后，加载和卸载的应力—应变曲线合并接近一直线，同弹性体一样工作。2、应力超过某一限值，经多次循环，应力应变关系成为直线后，重新变弯，试件很快破坏。该限值为混凝土的疲劳强度。（三）混凝土的弹性模量1、初始弹性模量：通过原点0的切线的斜率tgα0。2、割线弹性模量：应力不大时，应力应变关系近似于直线，弹性模量可用应力σc除以其相应的应变εc来表示：Ec=tgα1=σc/εc弹性模量经验公式：（四）混凝土的徐变☆1、定义：在荷载长期持续作用下，应力不变，变形随时间而增长。这种现象，称为混凝土的徐变。2、徐变与塑性变形不同：①徐变是混凝土受力后，水泥石中的凝胶体产生的粘性流动。②徐变部分可恢复。③徐变在较小的应力时就发生。☆3、影响徐变的因素：①内在因素：混凝土的组成和配比。骨料的刚度（弹性模量）越大，体积比越大，徐变就越小。水灰比越小，徐变也越小。②应力大小：混凝土应力越大，徐变越大。αc≤(0.5~0.55)fc时，徐变与应力成正比，称为线性徐变。徐变是稳定的。αc>(0.5~0.55)fc时，最终徐变与应力不成正比，称为非线性徐变。当αc>0.8fc时，混凝土内部微裂缝的发展处于不稳定状态，徐变的发展不收敛，导致砼的破坏。③加载龄期：混凝土的龄期越短，凝胶体的粘性流动越大，徐变越大。④环境影响：外界相对湿度越高，结构内部水分不易外逸，徐变越小。☆补：如何减小徐变对混凝土的影响？答：①设计时避免让构件长期处于不变的高应力作用下。②尽量延长混凝土的龄期。③增大骨料的刚度、体积比，减小水灰比以及水泥用量。④加强混凝土的养护，促使水泥水化作用充分。☆4、徐变对结构的作用①徐变有利于结构构件产生内（应）力重分布，减小应力集中现象。②减小大体积混凝土内的温度应力。③徐变会使结构（构件）的（挠度）变形增大。④引起预应力损失。⑤在长期高应力作用下，会导致破坏。（五）混凝土的温度变形和干湿变形1、概念：混凝土因温度和湿度变化引起的体积变化称为温度变形和干湿变形。2、计算温度变形或应力时，混凝土温度线膨胀系数取为1.0×10-5。3、大体积混凝土结构中，用钢筋来防止温度裂缝或干缩裂缝是不可能的。适当布置钢筋，可分散裂缝，减小裂缝宽度。为减小温度应力和干缩应力，可设置伸缩缝。4、混凝土因外界湿度变化产生干缩与湿胀。湿胀常产生有利的影响，设计中一般可不考虑。干缩变形受到约束时，结构产生干缩裂缝。☆5、干缩变形影响因素：①水泥用量多、水灰比越大，收缩越大；②骨料弹性模量高、级配好，收缩就小；③干燥失水及高温环境，收缩大；④小尺寸构件收缩大，大尺寸构件收缩小。（六）混凝土的耐久性要求1、混凝土的抗渗性☆①定义：混凝土抵抗压力水渗透的性能称为混凝土的“抗渗性”或称为“不透水性”。②混凝土的抗渗能力用抗渗等级表示。符号：Si抗渗等级指对龄期为28天的混凝土抗渗试件施加i/10（N/mm2）的水压后能满足不渗水指标。2、抗冻性☆①定义：混凝土的抗冻性是指混凝土在吸水饱和状态下，抵抗多次冻结和融化循环作用而不破坏、也不严重降低混凝土强度的性能。②混凝土的抗冻能力一般用混凝土的抗冻等级来衡量，符号：Fi抗冻等级指龄期28天的混凝土试件，在进行相应要求冻融循环次数i次作用后，其强度降低不大于25％，重量损失不超过5％。☆3、抗腐蚀性：混凝土抵抗酸、碱、盐的能力。第三节钢筋与混凝土的共同作用☆一、粘结力的组成光面钢筋的粘结力由三部分组成：①水泥凝胶体与钢筋表面之间的胶着力；②混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；③钢筋表面不平整与混凝土之间产生的机械咬合力。变形钢筋的粘结力除了胶着力与摩擦力等以外，更主要的是钢筋表面突出的横肋对混凝土的挤压力。☆二、影响粘结力的主要因素1、混凝土强度：粘结强度随砼强度的提高而增加，但并不与立方体强度fcu成正比，而与抗拉强度ft成正比。2、钢筋表面和外形特征：光面钢筋表面凹凸较小，机械咬合作用小，粘结强度低。月牙肋和螺纹肋变形钢筋，机械咬合作用大，粘结强度高。3、保护层厚度：变形钢筋，粘结强度主要取决于劈裂破坏。相对保护层厚度c/d越大，混凝土抵抗劈裂破坏的能力也越大，粘结强度越高。4、受力情况：受压钢筋由于直径增大会增加对混凝土的挤压，从而使摩擦作用增加。5、横向钢筋和端部焊接件三、钢筋的锚固与接头1、锚固长度计算：钢筋强度越高，直径越粗，混凝土强度越低，锚固长度越长。光面钢筋表面凹凸程度小，机械咬合作用不大,与混凝土的粘结强度较低。为保证光面钢筋的锚固，规范规定受力的光面钢筋末端必须作成半圆弯钩。接长钢筋有三种办法：绑扎搭接；焊接；机械连接。绑扎搭接时，必须有足够的搭接长度ll：受拉钢筋的ll≥1.2la且ll≥300mm；受压钢筋的ll'≥0.85la且ll'≥200mm。钢筋混凝土的保护层厚度保护层厚度应大于构件在设计使用年限内混凝土的碳化深度。现行规范规定，混凝土保护层厚度应从箍筋表面算起。☆思考题汇总：什么是混凝土的变形模量？变形模量和弹性模量有什么关系？答：混凝土的变形模量是指混凝土应力应变曲线上任一点所对应的应力和应变之比，用符号Ec’表示，其几何意义为应力-应变曲线上任一点与坐标原点所连割线与横坐标轴夹角的正切。混凝土的应变εc由弹性应变εce和塑性应变εcp所组成，其中弹性应变εce和应力σc呈线性关系，因此我们将混凝土的应力和相应的弹性应变之比定义为混凝土的弹性模量，并用符号Ec表示，其几何意义为应力应变曲线在原点处的切线与横坐标轴夹角的正切。Ec的表达式为：Ec=σc/εce=tgα0变形模量和弹性模量的关系可用下式来表示：Ec’=σc/εc=σc/εce·εce/εc=νσc/εce=νEc其中ν=εce/εc——混凝土的弹性应变与总应变之比，称为混凝土的弹性系数，其值不大于1.0，且随应力σc的增大而减小。什么叫混凝土的徐变与收缩？影响徐变和收缩的主要因素有哪些？答：在荷载长期持续作用下，应力不变，变形随时间而增长。这种现象，称为混凝土的徐变。影响徐变的因素主要有：混凝土的组成和配比、应力大小、加载龄期以及外界环境。混凝土在空气中结硬过程中体积减小的现象称为收缩。影响收缩的原因有：水泥用量多、水灰比越大，收缩越大；骨料弹性模量高、级配好，收缩就小；干燥失水及高温环境，收缩大；小尺寸构件收缩大，大尺寸构件收缩小。钢筋与混凝土的粘结力主要由哪几部分组成？影响粘结强度的因素是什么？答：见第三节一、二。钢筋混凝土结构的基本计算原则第二节结构的功能要求和极限状态可靠性——安全性、适用性和耐久性的总称。结构的功能要求安全性：结构在正常施工和使用情况下能承受可能出现的各种荷载和变形。在偶然事件（如校核洪水位、地震）发生时和发生后，结构应能保持整体承载力和稳定性。适用性：结构在正常使用荷载下，具有良好的工作性能。如不发生影响正常使用的过大的变形（挠度、侧移）、振幅，或产生过大的裂缝宽度。耐久性：结构的承载力和刚度不应随时间有过大的减小，导致结构在其预定使用期间内降低安全性和适用性，缩短使用寿命。结构的可靠性：就是指结构在规定的使用期限内（设计工作寿命=50年），在规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维护），完成预定结构功能的能力。二、结构的极限状态1、结构的极限状态结构的极限状态是结构或其构件能够满足前述某一功能要求的临界状态。超过这一界限，结构或其构件就不能满足设计规定的该项功能要求而进入失效状态。结构极限状态的分类承载能力极限状态、正常使用极限状态结构设计首先要满足承载能力的要求，以保证结构安全使用；然后按正常使用极限状态进行校核，以保结构的适用性及耐久性。第三节结构上的作用与作用效应、结构抗力一、结构上的作用与荷载☆1、作用“作用”是指直接施加在结构上的力（如自重、楼面活荷载、风载、水压力等）和引起结构外加变形和约束变形的其它原因（如温度变形、基础沉降、地震等）的总称。直接作用统称为荷载。2、荷载分类荷载按其随时间的变异性和出现的可能性不同，可分为三类：永久荷载：不随时间而变化的荷载，即恒载。（自重，土压力等）可变荷载：随时间而变化的荷载，即活载。（人群荷载，风荷载，静水压力等）偶然荷载：在设计基准期内不一定出现，但一旦出现，其值很大且持续时间较短的荷载，如地震、爆炸等。荷载标准值：在结构的使用期间可能出现的最大荷载值。荷载组合值：指结构承受两种或两种以上可变荷载，由于施加在结构上的各可变荷载不可能同时达到各自的最大值，因此，必须考虑组合值。可变荷载的准永久值：正常使用极限状态按长期效应组合设计时采用的可变荷载代表值。二、结构上的荷载效应S☆荷载效应（s）：荷载在结构构件上引起的内力和变形。如弯矩、挠度、裂缝宽度三、结构抗力☆结构抗力是结构或结构构件承受荷载效应（荷载和变形）的能力，指的是构件截面的承载力、构件的刚度、截面的抗裂度等；常用符号R表示。结构抗力与结构构件的材料性能和几何参数有关。1、材料性能指标：（1）材料强度指标的取值原则材料强度指标有标准值和设计值两种：标准值：是结构设计时采用的材料强度的基本代表值；设计值：由材料强度标准值除以相应的材料强度分项系数确定。钢筋的强度标准值和设计值：钢筋材料分项系数取值：延性较好的取1.1，延性较差的取1.2。四、设计基准期和设计使用年限（一）设计基准期设计基准期是为确定可变荷载作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。我国取用的设计基准期为50年。☆（二）设计使用年限设计使用年限是设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时间。注：结构的设计使用年限虽与其使用寿命有联系，但不等同。超过使用年限的结构不一定不能继续使用，而是需要继续使用时，应当根据结构的实际状态对其可靠度重新评估鉴定，并根据鉴定结果进行必要的维修或加固及重新界定使用期。第四节概率极限状态设计法一、功能函数与极限状态方程式（一）极限状态方程式Z>0(R>S)可靠Z=0(R=S)极限状态Z<0(R<S)失效（二）失效概率结构构件处于失效状态下的概率pf。pf=P(S>R)可用失效概率定量表示结构可靠性的大小。失效概率越小，结构可靠性越大。当失效概率pf小于某个值时，结构失效的可能性很小，可认为结构设计是可靠的。该失效概率限值称为容许失效概率[pf]。失效概率：可靠指标β1、为避免求pf积分运算，令称β为结构的可靠指标。β与pf之间存在着相应的关系，β↑，pf↓。当μR与μS相差越大，R远大于S，β越大，结构越安全。当σR与σS越小，即R与S的离散程度越小，β越大，结构越安全。2、结构的可靠度转而由可靠指标来描述。结构的可靠度：规定时间和条件下完成预定功能的概率。（四）实用设计表达式1、承载能力极限状态设计表达式主要考虑基本荷载组合，必要时考虑偶然组合。①由可变荷载控制的组合②正常使用极限状态设计表达式正常使用极限状态验算内容：对需要控制变形的构件，应进行变形验算；对使用上限值出现裂缝的构建，应进行混凝土拉应力验算；对允许出现裂缝的构件，应进行裂缝宽度验算对有舒适度要求的楼盖结构，应进行竖向自振频率的验算。表达式：Sk≤C，不需要乘以荷载分项系数，也不再考虑结构的重要性系数γ0。☆思考题：什么是结构上的作用？作用效应与荷载效应有什么区别？答：“作用”是指直接施加在结构上的力和引起结构外加变形和约束变形的其它原因的总称。直接作用统称为荷载。由作用引起的结构或结构构件的反应，例如内力、变形和裂缝等统称为作用效应。当作用为荷载时，其效应称为荷载效应。什么是结构抗力？影响结构抗力的主要因素有哪些？答：结构抗力是结构或结构构件承受荷载效应（荷载和变形）的能力。影响结构抗力的主要因素有结构构件的材料性能和几何参数。☆☆3、什么是结构的可靠度，建筑结构应该满足哪些功能要求？结构的设计使用年限如何确定？结构超过其设计使用年限是否就意味着不能再使用？为什么？答：①结构的可靠度是指规定时间和条件下完成预定功能的概率。②建筑结构应满足安全性、适用性和耐久性的功能要求。③设计使用年限是设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时间。设计使用年限按下表确定：④结构的设计使用年限虽与其使用寿命有联系，但不等同。超过使用年限的结构不一定不能继续使用，而是需要继续使用时，应当根据结构的实际状态对其可靠度重新评估鉴定，并根据鉴定结果进行必要的维修或加固及重新界定使用期。4、什么是失效概率？什么是可靠指标？二者有何联系？答：结构能完成预定功能的概率称为结构的可靠概率ps，不能完成预定功能的概率称为失效概率pf。由于pf计算麻烦，通常采用与pf相对应的β值来计算失效概率的大小，称为结构的可靠指标。Pf与β有对应的关系，查表可得：β大则失效概率小。☆☆5、什么是材料强度标准值？混凝土的强度标准值是怎样确定的？混凝土的强度设计值是如何确定的？答：材料强度标准值是结构设计时采用的材料强度的基本代表值；混凝土的强度标准值取实测值概率分布的0.05分位数确定。混凝土的强度设计值是由材料强度标准值除以相应的材料强度分项系数确定。什么是荷载标准值？什么是活荷载的频遇值和准永久值？什么是荷载的组合值？答：荷载标准值是指其在结构的使用期间可能出现的最大荷载值。活荷载的频遇值是指可变荷载在设计基准期内被超越的总时间仅为设计基准期一小部分的作用值（在设计基准期内其超越频率为某一给定频率的作用值，超越频率是指要求的值超出给定值的概率。）可变荷载的准永久值是指正常使用极限状态按长期效应组合设计时采用的可变荷载代表值。荷载组合值指结构承受两种或两种以上可变荷载，由于施加在结构上的各可变荷载不可能同时达到各自的最大值此时荷载的代表值可采用其组合值。第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第一节单筋矩形梁正截面承载力计算一、钢筋混凝土梁正截面受弯性能的试验研究（一）梁正截面受力过程的三个阶段混凝土应力－应变分布规律第Ⅰ阶段——未裂阶段：荷载很小，应力与应变之间成线性关系；荷载↑，混凝土拉应力达到ft，受拉区应力呈塑性变形；受压区应力图形接近三角形；混凝土达到极限拉应变（εt=εtu），截面即将开裂（Ⅰa状态），弯矩为开裂弯矩Mcr；Ⅰa状态是抗裂计算依据。第Ⅱ阶段—裂缝阶段荷载↑，拉区出现裂缝，中和轴上移，拉区混凝土脱离工作，拉力由钢筋承担。阶段Ⅱ是正常使用阶段变形和裂缝宽度计算依据。拉区有许多裂缝，纵向应变量测标距有足够长度（跨过几条裂缝），平均应变沿截面高度分布近似直线。（平截面假定）第Ⅲ阶段——破坏阶段荷载↑，钢筋应力先达到屈服强度fy；压区混凝土边缘应变随后达到极限压应变εcu，混凝土发生纵向水平裂缝压碎（Ⅲ状态），弯矩为极限弯矩Mu。阶段Ⅲ是正截面承载力计算的依据。☆适筋梁的工作阶段受力阶段名称受力特征计算依据第I阶段未裂阶段裂缝未出现，受拉区钢筋和混凝土共同受力抗裂计算第II阶段裂缝阶段裂缝出现，受拉区混凝土退出工作，钢筋受拉裂缝宽度和变形验算第III阶段破坏阶段受拉钢筋先屈服，而后混凝土压碎。承载力计算（二）配筋率对梁破坏性质的影响1、配筋率：指受拉钢筋截面面积As与梁截面有效面积bh0之比，即2、第1种破坏情况——适筋破坏：配筋量适中：ρmin≤ρ≤ρmax特征：受拉钢筋先屈服，然后混凝土边缘达到极限压应变εcu，混凝土被压碎，构件破坏。破坏前，有显著的裂缝开展和挠度，有明显的破坏预兆，属延性破坏。3、第2种破坏情况——超筋破坏：配筋量过多：ρ≥ρmax特征：受拉钢筋未达到屈服，受压混凝土先达到极限压应变εcu而被压坏。承载力控制于混凝土压区，钢筋未能充分发挥作用。裂缝根数多、宽度细，挠度也比较小，混凝土压坏前无明显预兆，属脆性破坏。破坏弯矩取决于混凝土的抗压强度及截面大小。4、第3种破坏情况——少筋破坏：配筋量过少：ρmin＞ρ特征：受拉区混凝土一出现裂缝，钢筋很快达到屈服，可能经过流幅段进入强化段。破坏时常出现一条很宽裂缝，挠度很大，不能正常使用。开裂弯矩是其破坏弯矩，属于脆性破坏。大小取决于混凝土的抗拉强度及截面大小。合理的配筋应在这两个限度之间，避免发生超筋或少筋破坏。☆梁的正截面破坏形态名称形成条件破坏特征破坏性质防止方法适筋破坏ρmin≤ρ≤ρmax受拉钢筋先屈服，而后混凝土压碎。延性破坏承载力计算超筋破坏ρ≥ρmax受压区混凝土压碎，而受拉钢筋未屈服脆性破坏控制受压区高度少筋破坏ρmin＞ρ裂缝一出现构件就破坏了脆性破坏控制配筋率二、单筋矩形梁的基本计算公式☆（一）正截面承载力计算的基本假定（1）平截面假定。（2）不考虑受拉区混凝土的工作。（3）受压区混凝土采用理想化的应力应变曲线。（P50）ε≤ε0，上升段：（4）有明显屈服点的钢筋应力应变关系采用理想的弹塑性曲线。（P50）（二）受压区应力图形的简化受压混凝土的应力图形从实际应力图→理想应力图→等效矩形应力图fc’=α1fcx=β1xc当混凝土强度等级≤C50时，其α1=1.0，β1=0.8基本计算公式为计算方便，公示可改写为下：☆三、基本公式的适用条件1、防止超筋脆性破坏防止少筋脆性破坏ρmin≤ρ适筋和超筋破坏的界限条件界限破坏：受拉钢筋达到屈服强度的同时受压混凝土达到极限压应变，此时：相对界限受压区高度：根据平截面假定：相对界限受压区高度当混凝土强度不大于C50时，适筋梁的判别条件：δ≤δb适筋破坏的破坏特征：钢筋先屈服，而后混凝土压碎。超筋破坏的破坏特征：钢筋未屈服，混凝土先压碎从截面的应变分析可知（那张图P53）四、适筋和少筋破坏的界限☆五、截面设计已知：弯矩设计值M基本公式：截面尺寸确定：根据工程经验，常按高跨比h/l0来估计截面高度：简支梁可取h=(1/18~1/12)l0（次梁），h=(1/10~1/15)l0（主梁）；b=(1/2~1/2.5)h；简支板可取h=1/35l0。截面尺寸b、h(h0)越大，所需的As就越少，ρ越小，但混凝土用量和模板费用增加，并影响使用净空高度；反之，b、h(h0)越小，所需的As就越大，ρ增大。☆☆计算步骤：（1）由基本公式,求x（2）由x计算As（3）验算配筋率若ζ＞ζb，则按x=ζbh0来计算。☆☆六、承载力复核已知：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋As，以及材料强度fy、fc求：截面的受弯承载力Mu未知数：受压区高度x和受弯承载力Mu方法：解方程第二节双筋矩形截面构件正截面受弯承载力计算一般来说采用双筋是不经济的，工程中通常仅在以下情况下采用：截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件（或整个工程）限制而不能增加，而计算又不满足适筋截面条件时，可采用双筋截面，即在受压区配置钢筋以补充混凝土受压能力的不足。由于荷载有多种组合情况，在某一组合情况下截面承受正弯矩，另一种组合情况下承受负弯矩，这时也出现双筋截面。由于受压钢筋可以提高截面的延性，在抗震地区，一般宜配置受压钢筋。一、基本计算公式计算依据：适筋梁双筋截面达到Mu的标志仍然是受压边缘混凝土达到εcu。1、受压钢筋应力：钢筋和混凝土共同变形εcu值在0.002~0.004范围变化，安全计，取εcu=0.002：2、计算公式也可用分解法：3、适用条件（1）防止超筋脆性破坏X≤ζbh0或ζ≤ζb（2）保证受压钢筋强度充分利用x≥2as’x≥2as’为使受压钢筋距中和轴足够远，得到足够变形，应力才能达到屈服强度。双筋截面一般不会出现少筋破坏情况，故可不必验算最小配筋率。！！！若x＜2as’，表明：受压钢筋应力达不到屈服强度，假定受压钢筋和混凝土的压力作用点均在钢筋重心位置，得近似计算公式：M≤fyAs（h0-as’）二、截面设计（一）第一种情况已知：弯矩设计值M，截面尺寸b，h(h0)，材料强度fy、fc

未知数：受压区高度x、截面配筋As’，As

基本公式：两个方程，三个未知数，有无数组解；根据充分利用受压区混凝土受压使钢筋用量（As’+As）为最小原则，取ζ=ζb，截面配筋可求。计算步骤：（1）验算是否能用单筋：当M>Mu且其他条件不能改变时，用双筋。（2）令x=ζbh0，使用钢量最少（3）利用基本公式计算As’；（4）利用基本公式计算As。（二）第二种情况已知：弯矩设计值M，截面尺寸b，h(h0)，材料强度fy、fc，受压钢筋截面面积As‘未知数：受压区高度x、受拉钢筋As

基本公式：计算步骤：（1）利用基本公式求出x=ζh0（2）根据x的不同范围分别计算：①ζ≤ζb，x≥2as’→As②ζ＞ζb，令ζ=ζb③若x＜2as’，则令x=2as’，用近似公式。三、承载力复核已知：b、h、a、a’、As、As’、fy、fy’、fc求：Mu未知数：受压区高度x和受弯承载力Mu两个未知数，有唯一解。第三节T形截面构件正截面承载力计算节省混凝土，减轻自重。一、基本计算公式T形截面根据其中性轴的位置不同分为两种类型：第一类T形截面：中和轴在翼缘高度范围内,即x≤hf’（按b=bf’的矩形计算）第二类T形截面：中和轴在梁肋内部通过,即x>hf‘第一类T形截面应满足：①ζ≤ζb，第一类T形截面，该适用条件一般能满足（可不算）。②ρ≥ρmin，ρ=As/bh0，b为T形截面的腹板宽度。（二）第二类T形截面α1fcbx+α1fc（bf’-b）hf’=fyAsM≤Mu=α1fcbx（h0-x/2）+α1fc（bf’-b）hf’（h0-hf’/2）应满足：①ζ≤ζb；②少筋破坏可以不计算。二、T形类型判别两类T型截面的界限状态是x=hf’此时的平衡状态可以作为第一、二类T形截面的判别条件：∑X=0Asfy=α1fcbf’hf’∑M=0M=α1fcbf’hf’(h0-hf’/2)截面设计时：第一类T形截面第二类T形截面截面复核时:第一类T形截面第二类T形截面截面设计步骤：判别T形梁类型第一类T形梁按宽度等于bf’的矩形截面设计。第二类T形梁计算方法：未知数：受压区高度x、受拉钢筋As

两个方程，两个未知数，受拉钢筋As可求。若ζ＞ζb，第二类T型截面四、承载力复核步骤：判别T形梁类型第一类T形梁按宽度等于bf’的矩形截面复核。第二类T形梁，两个方程，两个未知数，受弯承载力Mu可求。截面构造构造规定混凝土保护层作用：保证耐久性、防火性以及钢筋与混凝土的粘结性能。二、板内钢筋的直径和间距分布筋布置：垂直于受力钢筋的内侧。作用：①将荷载均匀传递给受力钢筋，②施工中固定受力钢筋的位置，③抵抗温度和混凝土收缩产生的应力，④抵抗另一方向的内力。☆思考题：☆2、什么是少筋梁、适筋梁、超筋梁？在实际工程中为什么应避免把梁设计成少筋梁、超筋梁？答：当纵向配筋率适中时，纵向钢筋的屈服先于受压区混凝土被压碎，梁是因钢筋受拉屈服而逐渐破坏的，破坏过程较长，有一定的延性，称之为适筋破坏，相应的梁称为适筋梁。当纵向配筋率过高时，纵向钢筋还未屈服，受压区混凝土就被压碎，梁是因混凝土被压碎而破坏的，破坏过程较短，延性差，破坏带有明显的脆性，称之为超筋破坏，相应的梁称为超筋梁。当纵向配筋率过低时，梁一旦开裂，纵向钢筋即屈服，甚至进入强化阶段，梁的承载力与同截面的素混凝土梁相当，梁是因配筋率过低而破坏的，破坏过程短，延性差，称之为少筋破坏，相应的梁称为少筋梁。超筋梁配置了过多的受拉钢筋，造成钢材的浪费，且破坏前没有预兆；少筋梁的截面尺寸过大，故不经济，且是属于脆性破坏，故在实际工程中应避免采用少筋梁和超筋梁。3、简述少筋梁、超筋梁的受力过程及破坏特征。答：少筋梁在开裂以前受拉区的拉力主要由混凝土承担，钢筋承担的拉力占很小一部分。到了第I阶段末，受拉区一旦开裂，拉力就几乎全部转由钢筋承担。受拉区混凝土一出现裂缝，钢筋很快达到屈服，可能经过流幅段进入强化段。破坏时常出现一条很宽裂缝，挠度很大，不能正常使用。开裂弯矩是其破坏弯矩，属于脆性破坏。破坏特征：裂缝一出现构件就破坏了。受拉钢筋未达到屈服，受压混凝土先达到极限压应变εcu而被压坏。承载力控制于混凝土压区，钢筋未能充分发挥作用。破坏特征：受压区混凝土压碎，而受拉钢筋未屈服。适筋梁从加载到破坏经历哪几个阶段？各阶段有什么特点？答：未裂阶段，裂缝未出现，受拉区钢筋和混凝土共同受力；裂缝阶段，裂缝出现，受拉区混凝土退出工作，钢筋受拉；破坏阶段，受拉钢筋先屈服，而后混凝土压碎。5、正截面承载力计算时引入了哪些基本假设？答：①平截面假定。②不考虑受拉区混凝土的工作。③受压区混凝土采用理想化的应力应变曲线。④有明显屈服点的钢筋应力应变关系采用理想的弹塑性曲线。什么是单筋截面？单筋矩形截面受弯构件正截面承载力的基本计算公式是如何建立的？答：单筋截面是指仅在截面的受拉区配置有按计算确定的纵向受拉钢筋的截面。在承载能力极限状态下，受弯构件压区混凝土的实际应力图形为曲线，为了便于进行理论分析，通过基本假定对其作理想化处理，由于计算复杂，用一等效矩形应力图形来代替曲线应力分布图形。确定好计算简图之后，根据截面上力的平衡条件，即可建立梁的正截面受弯承载力计算公式。什么是双筋截面？双筋矩形截面受弯构件正截面承载力如何计算？答：截面的受拉区和受压区都配有纵向受力钢筋的梁称为双筋梁。在截面受弯承载力计算时，受压区混凝土的应力按等效矩形应力图方法考虑。双筋矩形截面梁计算公式中为什么要引入x≥2as’的适用条件？答：为使受压钢筋距中和轴足够远，得到足够变形，应力才能达到屈服强度。T形截面如何分类？怎样判别第一类T形截面和第二类T形截面？答：T形截面根据其中性轴的位置不同分为两种类型：第一类T形截面：中和轴在翼缘高度范围内,即x≤hf’（按b=bf’的矩形计算）第二类T形截面：中和轴在梁肋内部通过,即x>hf‘。两类T型截面的界限状态是x=hf’。的平衡状态可以作为第一、二类T形截面的判别条件：∑X=0Asfy=α1fcbf’hf’∑M=0M=α1fcbf’hf’(h0-hf’/2)第四章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算剪弯曲段：剪力和弯矩同时作用的区段。腹筋：箍筋和弯起钢筋统称为腹筋。第一节斜截面的受剪破坏形态及受力特点一、无腹筋梁斜截面受力分析1、无腹筋是仅配纵向钢筋而无腹筋的梁。MA：外荷载在斜截面上引起的弯矩；VA：斜截面上的剪力；斜截面上平衡MA和VA的力有：①纵向钢筋的拉力T；②余留剪压面(AA’)上混凝土承担的剪力Vc及压力C；③骨料咬合力Va,垂直分量Vy；④纵筋的“销栓力”Vd。2、斜裂缝发生后应力状态的变化①一开裂混凝土承担的剪应力增大；余留截面AA'来抵抗剪力。②穿过斜裂缝的纵筋应力增大；斜裂缝出现前，各截面纵筋拉力由该截面弯矩决定；斜裂缝出现后，截面B钢筋拉力决定于截面A的弯矩，MA>MB。③压区混凝土的压应力上升；纵筋拉力突增，斜裂缝向上开展，受压区混凝土面积缩小。④混凝土沿纵筋受到撕裂力。（由于Vd作用。）无腹筋梁的斜截面受剪破坏形态（一）1、剪跨比：广义剪跨比：剪弯曲段中某一计算垂直截面的弯矩M与同一截面的剪力V和有效高度h0乘积之比。计算剪跨比：计算截面至支座的距离a和截面有效高度h0的比值，即：剪跨比反映梁中弯矩和剪力的组合情况。2、配箍率：梁的纵向水平截面中单位面积的箍筋含量，通常用百分率表示。☆（二）三种受剪破坏形态斜拉破坏λ＞3定义：混凝土余留截面上剪应力上升，主拉应力超过混凝土抗拉强度而斜向拉坏，称为斜拉破坏。什么时候出现：当梁的剪跨比较大，且配箍率过低时，相当于少筋破坏。特征：一出现斜裂缝，很快形成临界斜裂缝，延伸到梁顶集载作用点，整个截面裂通。承载力急剧下降，破坏荷载比斜裂缝形成时的荷载增加不多，脆性性质显著。破坏取决于混凝土的抗拉强度。剪压破坏1＜λ＜3定义：余留截面主压应力超过混凝土在压力和剪力共同作用下的抗压强度而破坏，称为剪压破坏。什么时候出现：剪跨比适中、腹筋配置适当时钢筋混凝土梁的剪弯曲段。相当于适筋破坏。特征：出现垂直裂缝和微细的斜裂缝，—根形成临界斜裂缝，压区混凝土截面不裂通。破坏过程比斜拉破坏缓慢，破坏荷载高于斜裂缝出现时荷载。破坏取决于混凝土复合应力（剪压）的强度。斜压破坏λ＜1定义：过大的主压应力将梁腹混凝土斜向压碎，称为斜压破坏。什么时候出现：剪跨比很小或剪跨比虽然适中但箍筋配置过多的情况，相当于超筋破坏。特征：主压应力的方向沿支座与荷载作用点的连线。靠近支座梁腹部出现大体平行的斜裂缝，梁腹被分割成几个倾斜的受压柱体。破坏取决于混凝土的抗压强度。注：以上三种破坏形态都属于脆性破坏，破坏前都没有明显的预兆性塑性变形，只能说剪压破坏的延性相当于其它两种要好一些而已。三、有腹筋梁斜截面受力分析腹筋的作用：①与斜裂缝相交的腹筋承担很大一部分剪力。②箍筋控制斜裂缝的开展，增加剪压区的面积，使Vc增加，骨料咬合力Va也增加；③吊住纵筋，延缓了撕裂裂缝的开展，增强纵筋销栓作用Vd；④配置箍筋对斜裂缝开裂荷载没有影响。四、有腹筋梁斜截面破坏形态①腹筋配置少且剪跨比较大时，发生斜拉破坏。②腹筋配置多或剪跨比很小时，发生斜压破坏，破坏时腹筋未能达到屈服强度。③腹筋配置较适当发生剪压破坏。破坏由于腹筋屈服不能再控制斜裂缝开展，使斜裂缝顶端混凝土余留截面发生剪压破坏。箍筋配箍率：梁的斜截面破坏形态名称形成条件破坏特征破坏性质防止方法斜拉破坏λ＞3，ρsv很小斜裂缝一出现，就形成一条临界斜裂缝构件就破坏脆性破坏控制配箍率剪压破坏1＜λ＜3，ρsv适中形成多条斜裂缝，其中一条临界斜裂缝，构件在剪力和压力共同作用下破坏脆性破坏承载力计算斜压破坏Λ＜1，ρsv较大形成多条互相平行的斜裂缝，形成几个受压短柱，在压力作用下混凝土压碎脆性破坏控制截面尺寸第二节斜截面受剪承载力计算一、斜截面受剪承载力计算公式（一）影响斜截面受剪承载力的主要因素1、混凝土强度混凝土强度反映了混凝土的抗压强度和抗拉强度，对受剪承载力有很大的影响。随着混凝土强度的提高，Vu与fcu近似成正比。斜压破坏是受剪承载力的上限。2、箍筋配箍率及其强度在配箍率适当的情况下，梁的受剪承载力随配箍率的增加、箍筋强度的提高而增加。剪跨比随剪跨比的减小，斜截面受剪承载力增高。剪跨比反映了弯矩和剪力的相对大小，也是正应力和剪应力的相对关系。4、纵筋配筋率及其强度ρ越大，压区面积越大，受剪面积也越大，并使纵筋的销栓作用也增加。增大纵筋面积还可限制斜裂缝的开展，增加骨料咬合力。5、其他因素构件截面形式、截面高度、荷载形式、加载方式等（二）受剪承载力计算公式仅设箍筋的梁1、均布荷载2、集中荷载适用范围1、公式上限：最小截面尺寸为防止发生斜压破坏和斜裂缝开展过大，规范规定，构件截面需满足：直线内插——混凝土强度系数，C50以下混凝土取1.0。不满足，加大截面尺寸，提高混凝土强度等级。2、公式下限：最小配箍率①为防止斜拉破坏，规范规定，配箍率应满足：斜截面受剪承载力计算步骤计算截面的位置：（1）支座边缘截面；（2）截面宽度改变处截面；（3）箍筋直径或间距改变处截面；（4）受拉区弯起钢筋弯起点处的截面。1、验算截面尺寸；2、验算是否按计算配置腹筋：按最小配箍率配筋。按计算配腹筋。3、箍筋计算：根据Asv/s计算值确定箍筋肢数、直径和间距，并应满足最小配箍率、箍筋最大间距和箍筋最小直径的要求。或直径：6~10mm，一般取8验算配箍率四、抗剪承载力复核（1）截面验算（2）配箍率验算（3）计算极限承载力：第三节斜截面受剪承载力材料图：根据受力钢筋的实际配置情况所绘制的正截面抵抗弯矩图。箍筋和弯起钢筋的一般构造箍筋构造箍筋的形状和肢数箍筋有开口式和封闭式，常用封闭式。箍筋的肢数有单肢、双肢、四肢箍筋直径梁高h>800mm，≮8mm；梁高h＝250～800mm，≮6mm；有纵向受压钢筋时，≮d／4箍筋直径≯10mm。(三)箍筋的最大间距箍筋的布置按计算需要箍筋时，可沿梁全长均匀布置，也可在梁端剪力大处布得密些。按计算不需箍筋时，h>300mm，仍沿全梁布置；h＝150～300mm，在端部各1/4跨度内布；h＜150mm，可不布箍筋。有集载时，仍沿梁全长布置。二、纵向构造钢筋及拉筋的设置梁高超过700mm时，为防止温度变形及混凝土收缩在梁中部产生竖向裂缝，梁两侧沿高度每隔300～400mm设≮10mm的纵向构造钢筋（腰筋）。腰筋间用拉筋连接，拉筋直径可取与箍筋相同；拉筋间距常取为箍筋间距的倍数，在500～700mm之间。☆思考题：受弯构件为什么会出现斜向裂缝？答：受弯构件在剪力和弯矩共同作用下，在横截面上同时存在剪应力和正应力，处于复合应力状态。在梁下部剪拉区，弯矩产生的拉应力和剪力产生的剪应力形成斜向的主拉应力，当混凝土的主拉应力达到其抗拉强度时,则开裂并逐渐形成与主拉应力相垂直的斜向裂缝。☆2、影响斜截面受力性能的主要因素有哪些？答：混凝土强度、箍筋配箍率及其强度、剪跨比、纵筋配筋率及其强度、构件截面形式、截面高度、荷载形式、加载方式等。3、受弯构件斜截面有哪几种主要破坏形态？答：剪压破坏、斜拉破坏、斜压破坏。防止斜截面破坏的承载力条件是什么？答：为防止发生斜压破坏和斜裂缝开展过大，规范规定，构件截面需满足：为防止斜拉破坏，规范规定，配箍率应满足：☆7、如何防止斜拉破坏和斜压破坏？答：斜拉破坏——配置构造箍筋可以防止斜压破坏——控制梁的截面尺寸不致过小来防止☆8、什么情况下可以按构造要求配置箍筋？答：当时，可以直接按最小配筋率配置箍筋。☆11、保证斜截面抗弯承载力的构造措施有哪些？答：见书P93-96.钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度和挠度验算裂缝开展宽度的验算☆1、钢筋混凝土结构构件开裂的主要原因是什么？答：①混凝土结构中存在拉应力是产生裂缝的必要条件。②荷载因素如：由弯矩、轴心拉力、偏心拉(压)力等引起的垂直裂缝（正截面裂缝）以及剪力或扭矩引起的斜裂缝。③非荷载因素如：温度变化、混凝土收缩、基础不均匀沉降、混凝土塑性坍落、冰冻、钢筋锈蚀、碱一骨料化学反应。补：对策：①对于荷载因素：合理配筋，控制钢筋应力不过高，钢筋直径不过粗。②对于非荷载因素引起的裂缝：温度变化：设伸缩缝，分层分块浇筑，采用低热水泥，埋置块石，预冷骨料，预埋冷却水管等。混凝土收缩：设伸缩缝，降低水灰比，配筋率不过高，设置构造钢筋使收缩裂缝分布均匀，加强潮湿养护。基础不均匀沉降：构造措施及设沉降缝等。混凝土塑性坍落：控制水灰比，采用适量减水剂，不漏振，不过振，避免泌水现象，在混凝土终凝前抹面压光。钢筋锈蚀：提高混凝土的密实度和抗渗性，适当地加大保护层厚度。碱骨料化学反应：限制活性骨料含量，高砼的密实度和采用较低的水灰比。平均裂缝宽度计算的计算模式（一）计算理论粘结滑移理论、无滑移理论、综合理论粘结滑移理论：裂缝开展是由于钢筋和混凝土之间不再保持变形协调而出现相对滑移造成的。在一个裂缝区段(裂缝间距lcr)内，钢筋与混凝土伸长之差是裂缝开展宽度ω，lcr越大，ω越大。lcr取决于钢筋与混凝土之间的粘结力大小及分布。影响裂缝宽度的因素除钢筋应力σs外，主要是钢筋直径d与配筋率ρ的比值。混凝土表面的裂缝宽度与内部钢筋表面处是一样的。2、无粘结滑移理论：假定裂缝开展后，混凝土截面在局部范围内不再保持为平面，钢筋与混凝土之间的粘结力不破坏，相对滑移忽略不计。表面裂缝宽度是受从钢筋到构件表面的应变梯度控制的，与保护层厚度c大小有关。3、综合理论：建立在前两种理论基础上，既考虑保护层厚度c的影响，也考虑钢筋可能出现的滑移。（二）平均裂缝宽度ωm裂缝开展宽度有大有小，实际设计考虑的是最大宽度。钢筋重心处裂缝宽度ωm等于两条相邻裂缝之间钢筋与混凝土伸长之差：εsm、εcm——分别为裂缝间钢筋及混凝土的平均应变；lcr——裂缝间距。裂缝宽度主要取决于裂缝截面钢筋应力σs，裂缝间距lcr和钢筋应变不均匀系数ψ也是两个重要的参数。☆试述裂缝间钢筋应变不均匀系数ψ的物理意义。答：钢筋的平均应变εsm与裂缝截面钢筋应变εs的比值。☆思考题：如何建立最大裂缝宽度计算公式？为什么不用裂缝宽度的平均值而用最大值作为评价标准？答：混凝土都是带裂缝工作的，如果用平均值去评判就没有意义了，（一个大+无数个小）/n=小，裂缝的影响主要是如果宽度过宽，会使得钢筋受到氧化，潮化，从而使构件承载力降低，危机结构安全，所以控制最大裂缝宽度才有意义。何谓构件截面的弯曲刚度？它与材料力学中的刚度相比有何区别何特点？怎样建立受弯构件刚度计算公式？答：即截面抵抗弯矩作用下抵抗变形的能力。材料力学中，对于弹性均质材料，梁的截面弯曲刚度以EI表示，其值为一常数，对于钢筋混凝土构件，由于混凝土不是弹性均质材料，且截面通常是带裂缝工作的，故截面抗弯刚度不为常量。用抗弯刚度B代替EI，刚度B确定后可用材料力学公式计算梁的挠度。☆5、简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。三者不能同时满足时采用什么措施？答：在适筋梁范围内，增大配筋率对提高构件承载力效果明显，但对减小挠度效果不明显。—个构件不能盲目的用增大配筋率的方法来解决挠度不满足的问题。有效配筋率增大，裂缝宽度减小。补：什么是结构构件变形验算的"最小刚度原则"？答：在进行结构构件的变形验算时，为简化计算，采用同一符号弯矩区段内最大弯矩Mmax处的截面最小刚度Bmin作为该区段的刚度来计算构件的挠度。钢筋混凝土受压构件及柱下基础受压构件分为轴心受压和偏心受压。轴心受压构件定义：均匀材料做成的构件，当轴向压力作用线和构件的计算轴线相重合时，称为轴心受压构件。一、轴心受压短柱的破坏特征受力过程：柱全截面受压，压应变均匀。钢筋与混凝土共同变形，压应变保持一样。荷载较小，混凝土和钢筋应力比符合弹模比。荷载加大，应力比不再符合弹模比。荷载长期持续作用，混凝土发生徐变，混凝土与钢筋之间引起应力重分配。破坏时，混凝土的应力达到fc，钢筋应力达到fy’。普通箍筋短柱正截面极限承载力：长细比的影响☆1、长细比：是指构件的计算长度l0与其截面最小回转半径i的比值。对于矩形截面，长细比可用l0/b代替，b为截面的短边尺寸；对于圆形截面，长细比可用l0/d代替，d为直径。☆2、稳定系数：反映长柱承载力随长细比增大而降低的程度。l0/b越小，ψ越大；长细比限制在l0/b≤30，l0/h≤25；☆3、计算长度l0的取值：与构件端部的支承条件有关。两端铰接：1.0l；一端铰接，一端固定：0.7l；两端固定：0.5l一端固定，一端自由：2.0l☆4、怎样提