给排水工程结构

钢筋混凝土梁:混凝土最大弯矩所在截面中受拉边沿的拉应力达成混凝土的抗拉强度而造成开裂，使梁立刻折断。素混凝土梁：受拉钢筋达成屈服点后，受压区混凝土被压坏时，梁的承载能力宣布耗竭。钢筋混凝土优点：1便于就地取材，与钢构造相比，能节省钢材，减少造价。2便于造型。3耐久性好。4耐火性好。5整体性好，抗震能力强。

缺点：自重大，抗裂性较差，加固和改建困难，低温时施工需要保温防冻方法，模板木材消耗量大，施工周期较长，维修困难。钢筋的品种和形式：热轧钢筋，消除应力钢筋，钢绞线，热解决钢筋。

热轧钢筋：一级钢HPB235（光圆钢筋），二级钢HRB335（带肋钢筋），三级钢HRB400（带肋钢筋），三级钢RRB400（带肋钢筋）。屈服台阶（流幅）：钢筋达成屈服点后，应力不增加而应变急剧增加的阶段。对于有明显流幅的钢筋，普通屈服强度作为钢筋强度设计值的根据。钢筋的塑性性能：1伸长率，2冷弯性能。钢筋的连接：绑扎搭接，焊接，机械连接。混凝土构造对钢筋性能的规定：强度，塑性性能，锚固性能，连接性能。延性：在构造设计中普通将构造或材料的变形和耗能能力称为构造或材料的延性。延性好的构造或材料在破坏以前会产生明显的变形而使破坏含有预兆，因此比较安全。混凝土：是由骨料（砂和石子）、水泥和水搅拌而成。（集料、水泥、水、砂子、外加剂、掺加剂）工程上对混凝土的规定：和易性，强度，耐久性，经济性。混凝土抗压强度（立方体抗压强度）：按原则办法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期用原则实验办法测得的含有95%确保率的抗压强度，单位为N/mm2，用符号fcu,k表达。划分为14个强度等级：C15、C20、C25~C80。

轴心抗压强度fc：以150mm*150mm*300mm的棱柱体作为原则试件，其它如上。

轴心抗拉强度ft：普通只有抗拉强度的1/17~1/8混凝土的变形：1在荷载作用下的变形①短期一次加荷，②荷载长久作用；2与荷载无关的混凝土体积变形①收缩和膨胀，②温度和湿度变化的变形。徐变：混凝土在长久荷载的作用下，混凝土的变形随时间而增加的现象。

因素：σ较小时，水泥胶体向水泥结晶体应力重分布。σ较大时，混凝土中的内部裂缝在荷载作用下不停发展和增加，而造成应变的增加。

影响因素：

1其它条件相似时，持续作用应力越大，徐变越大。

2开始受压时混凝土龄期越长，硬结程度越好，徐变就越小，反之徐变越大。

3水灰比越大，徐变越大，水泥用量越多，徐变越大。

4骨料越坚硬，弹性模量越大，徐变越小。

5养护环境湿度越大、温度越高，徐变越小。

6构件尺寸越大，徐变越小。7水泥品种不同对徐变也有影响。收缩：混凝土在空气中结硬体积会收缩的现象。

因素：混凝土在结硬过程中特别是结硬早期，水泥水化凝结作用引发体积的凝缩，以及混凝土内游离水分蒸发逸散引发的干缩。

影响因素：同徐变。钢筋和混凝土共同工作的三个基本条件：

1可靠的粘结力；2线膨胀系数大致相似；3混凝土包裹着钢筋，由于混凝土含有弱碱性，故能够保护钢筋不锈蚀。钢筋和混凝土的粘结力重要构成部分：

1水泥胶使钢筋和混凝土在接触面上产生的胶结力；2由于混凝土凝固时收缩，握裹住钢筋，在发生互相滑动时产生的摩阻力；3钢筋表面粗糙不平或变性钢筋凸起的肋纹与混凝土的机械咬合力。

影响因素：

1与混凝土强度等级有关，混凝土等级越高，粘结强度越高，但增加速率会逐级减少。

2与浇注混凝土时钢筋所处位置有关，水平位置钢筋比竖向位置钢筋粘结强度明显减少。

3与钢筋之间的净距有关，如局限性容易产生劈裂型粘结破坏。

4与钢筋周边混凝土厚度有关。C≮d&≮Cmin。

5与钢筋表面形状有关，带肋钢筋比光面钢筋粘结强度高τ肋=160~180τ光。

6与钢筋受力状况有关，受拉时减少粘结强度，受压时提高粘结强度。锚固长度：通过钢筋与混凝土之间的粘结力将钢筋可靠的锚固在混凝土内。保护层厚度：为避免构件在设计使用年限内能保护钢筋不发生危及构造安全的锈蚀。

作用：1保护钢筋不被锈蚀，2在火灾等状况下，延缓钢筋的温度上升，3使钢筋与混凝土之间含有足够的粘接力。混凝土的碳化：大气中二氧化碳或其它酸性气体能与水泥胶体中的游离氢氧化钙作用后生成碳酸钙而使混凝土失去碱性。构造的设计使用年限：是指设计规定的构造或构造构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。可靠性：构造的安全性、合用性和耐久性的总称。也就是构造在规定的时间内，在规定的条件下，完毕预定功效的能力。可靠度：构造的可靠性是用可靠度来度量的，可靠度是构造在规定时间内，在规定条件下，完毕预定功效的概率。构造的极限状态：是指整个构造或构造的一部分超出某一特定状态就不能满足设计规定的某一功效规定，此特定状态为该功效的极限状态。

涉及：

1承载能力极限状态（安全性）：构造或构造构件达成最大承载能力或不适于继续承载的变性的极限状态。

2正常使用极限状态（合用性，耐久性）：构造或构件达成正常使用或耐久性能的某项规定限值的极限状态。作用：施加在构造上的集中力或分布力（直接作用，荷载）和引发构造外加变形或约束变形的因素（间接作用，变形），总称为作用。按随时间的变异分类：永久、可变、偶然。按空间位置的变异分类：固定、自由。按构造的反映分类：静态、动态。作用效应：由作用引发的构造或构造构件的反映。荷载效应：当作用为荷载时的效应。构造的抗力：是指构造或构造构件承受作用效应的能力。

影响因素：材料性能，截面几何参数。构造的功效函数：构造的工作状态能够用作用效应和构造抗力的关系式来描述，这种关系式就是功效函数。钢筋混凝土梁正截面受力的三个阶段：（特点）

1整体工作阶段（其截面应力分布图是计算开裂弯矩Mcr的根据）：当荷载较小，无裂缝时，受压区压力由混凝土承当，受拉区拉力由混凝土和钢筋共同承当，钢筋和混凝土都处在弹性工作阶段，受拉区和受压区混凝土应力图均为三角形。

2带裂缝工作阶段（其截面应力分布图是受弯构件计算绕度和裂缝宽度的根据）：受拉区混凝土开裂而退出工作，拉力全由钢筋承当，致使钢筋应力忽然增加，随着荷载继续增加，受拉钢筋和受压区的混凝土的应力和应变不停增加，裂缝向上开展，中和轴上升。受压区混凝土应力图为较平缓的曲线形。

3破坏阶段（其截面应力分布图是受弯承载力计算的根据）：钢筋拉应力达成屈服强度而产生明显塑性伸长，裂缝急剧开展，中和轴进一步上升，受压区快速减小，压应力不停增大，直到混凝土被压碎。配筋率ρ：是指受拉钢筋截面面积As与梁截面有效面积bh0之比。适筋破坏：受拉钢筋屈服，混凝土被压碎，属于延性破坏，有明显的破坏前兆，钢筋和混凝土得到充足运用，安全经济。

超筋破坏：混凝土破坏，钢筋未屈服，属于脆性破坏，钢筋强度不能充足运用，不经济，无明显预兆。

少筋破坏：钢筋拉屈服，混凝土未破坏。脆性破坏。正截面承载力计算的假定：

①平截面假定（截面应保持平面）；②不考虑混凝土的抗拉强度；③极限状态时，构件受压区混凝土应力达成抗压强度设计值fc，应力计算图形为矩形；④纵向钢筋的应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积，但其绝对值不应不不大于其对应的强度设计值，纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01。等效矩形应力分布图应符合的条件：

1等效矩形应力图的合力应等于曲线应力图的合力。

2等效矩形应力图的合力作用点应与曲线应力图的合力作用点重叠。界限破坏：受拉钢筋开始屈服时，受压区边沿也刚好达成混凝土受弯时的极限压应变，其破坏特性称为界限破坏。与否为T形截面：看翼缘板与否抗压！（如果把受拉区混凝土挖去一部分，将受拉钢筋集中布置，使之形成T形截面，这样并不会减少截面的受弯承载能力却能够节省混凝土，减轻构件自重，材料的运用比矩形截面更为合理。剪跨比λ：（广义剪跨比）剪弯区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的乘积之比。

计算剪跨比：（狭义）计算截面至支座的距离a（剪跨）与有效高度h0之比。梁的配箍率：是指梁的纵向水平截面中单位面积的箍筋含量。普通用百分率表达。弯起钢筋弯起位置的构造规定：（正截面；斜截面）在梁的受拉区中，弯起钢筋的弯起点，可在按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋截面面积之前弯起，但弯起钢筋与梁中心线的交点，应在不需要该钢筋的截面以外；同时，弯起点与按计算充足运用该钢筋的截面之间的距离，不应不大于h0/2什么时候发生剪压破坏：斜截面剪压破坏发生在临界斜裂缝形成之后，当荷载继续增加时，与斜裂缝相交的箍筋和纵向钢筋的应力快速增大，斜裂缝不停开裂，剪压区进一步缩小，最后，与斜裂缝相交的大部分箍筋的应力达成屈服极限，剪压区混凝土在剪应力和压应力共同作用下也达成极限强度而破坏。受弯构件斜截面破坏形态：

剪压破坏：1＜λ＜3，类似于适筋，重要发生在剪跨比适中、腹筋配备适宜时钢筋混凝土梁的剪弯区段。

斜拉破坏：λ＞3，类似于少筋，发生在剪跨比较大，且配箍率较低时。为避免斜拉破坏，应满足最小配箍率规定。

斜压破坏：λ＜1，类似于超筋，发生在剪跨比很小或剪跨比适中但箍筋配备过多时。为避免斜压破坏，应满足最小尺寸规定。影响斜截面受剪承载力的重要因素：

1混凝土强度等级的影响：当其它条件相似时，混凝土强度越高，受剪承载力越大；2配箍率的和箍筋强度的影响：受剪承载力随着配箍率和箍筋抗拉强度的增大而增大；3剪跨比的影响：当λ＜3时，剪跨比越小，受剪承载力越高。当λ＞3，受弯承载力趋于稳定，剪跨比的影响不再明显。独立梁：集中荷载对支座截面或节点边沿所产生的剪力值占总剪力值的75％以上的梁。对弯起钢筋的规定：1斜截面抗弯承载力：弯起钢筋应在其充足运用截面之外h0/2处弯起。2正截面抗弯承载力：Mu图应把M图包住。裂缝计算公式：w=，/=0.15，w=，w=大偏压：从受拉钢筋屈服开始，混凝土被压碎。有明显征兆，属于延性破坏，受拉破坏。

小偏压：是由最大受压边沿混凝土达成极限压应变而引发的破坏，受拉钢筋未屈服。无明显征兆，属于脆性破坏，受压破坏。不采用高强度钢筋作为受压钢筋：σ's=Esε's=Esε'c=00*0.002=400MPa。柱中箍筋的重要作用：固定纵向钢筋的位置和避免纵向钢筋被压屈服而确保纵向钢筋在临界破坏阶段能够充足发挥作用。长细比是指构件的计算长度与其截面最小回转半径的关系。稳定系数反映长柱承载力随长细比增加而减少的程度。换算截面：是将钢筋和混凝土