《钢筋混凝土结构》课件-1.混凝土材料性能与构造要求

《钢筋混凝土结构》——发现结构之美

规范设计施工1.复杂应力下的混凝土强度温故知新23.轴心抗拉强度

确定混凝土抗裂度指标2.轴心抗压强度真实反映混凝土抗压强度1.混凝土的立方体抗压强度

确定混凝土强度等级思考：实际工程中多向受力的混凝土表现如何？混凝土的基本强度指标温故知新

在钢筋混凝土结构中，构件通常受到轴力、弯矩、剪力及扭矩等不同组合情况的同时作用，因此，混凝土更多的是处于双向或三向受力状态。复合应力状态下的混凝土强度34Learning

Aims学习目标掌握混凝土双向应力下的强度特点1掌握混凝土三向应力下的强度特点2熟悉混凝土圆柱体三向受压强度公式3目录页501双向正应力状态PARTONE过渡页Ⅰ（拉，拉）Ⅱ（拉，压）Ⅲ（压，压）Ⅳ（压，拉）6双向正应力状态图1双向应力状态下混凝土强度变化曲线当双向受拉时（图1中第一象限），无论应力比值σ1/σ2如何，实测破坏强度基本不变，双向受拉的混凝土抗拉强度均接近于单向抗拉强度。1.双向受拉7双向正应力状态Ⅰ（拉，拉）Ⅱ（拉，压）Ⅲ（压，压）Ⅳ（压，拉）当混凝土双向受压时（图1中第三象限），一向的混凝土强度随着另一向压应力的增加而增加。图1双向应力状态下混凝土强度变化曲线2.双向受压Ⅰ（拉，拉）Ⅱ（拉，压）Ⅲ（压，压）Ⅳ（压，拉）8双向正应力状态

当一向受拉、一向受压时（图1中第二、四象限），混凝土的强度均低于单向受力（压或拉）的强度。图1双向应力状态下混凝土强度变化曲线3.一向受压、一向受拉902剪压或剪拉复合应力状态PARTTWO过渡页剪拉复合应力：混凝土的抗剪强度由于拉应力增大而降低。

图2法向应力与剪应力组合时的强度曲线剪压或剪拉复合应力状态10图2法向应力与剪应力组合时的强度曲线

当σ/fc＜(0.5～0.7)时，抗剪强度随压应力的增大而增大；剪压或剪拉复合应力状态剪拉复合应力：混凝土的抗剪强度由于拉应力增大而降低。

剪压复合应力：11当σ/fc＞(0.5～0.7)时，抗剪强度随压应力的增大而减小。图2法向应力与剪应力组合时的强度曲线剪压或剪拉复合应力状态剪拉复合应力：混凝土的抗剪强度由于拉应力增大而降低。

剪压复合应力：12混凝土的抗压强度由于剪应力的存在而降低。1303三向应力状态PARTTHREE过渡页三向受压，混凝土抗压强度显著提高，极限应变大大提高。14三向应力状态图3三向受压状态下混凝土强度混凝土圆柱体三向受压15三向应力状态图4下放钢筋笼混凝土轴心抗压强度fcc与侧压应力σ2之间的关系用下列线性经验公式表达：混凝土圆柱体三向受压fcc

——

三向受压时圆柱体的混凝土轴心抗压强度；fc

′——

混凝土圆柱体强度，以fc代之；σ2

——

侧压应力值；k′——

侧压效应系数。16小结混凝土双向、三向受压抗压强度提高混凝土压拉、剪压状态抗压强度降低山东省职业教育精品在线课2.轴心受压构件的构造要求▲受压构件定义：以承受压力为主的构件。如柱、墙、桥墩等导入18▲受压构件定义：以承受压力为主的构件。如柱、墙、桥墩等导入19▲受压构件定义：以承受压力为主的构件。如柱、墙、桥墩等导入2021Learning

Aims学习目标掌握受压构件的分类1掌握受压构件的钢筋要求2掌握受压构件的截面形式3目录页2201受压构件的分类PARTONE过渡页(a)轴心受压(b)单向偏心受压(c)双向偏心受压NNN受压构件的分类23N

在实际结构中，由于施工制造误差、荷载位置的偏差、混凝土不均匀性、纵向钢筋的布置等原因，往往存在一定的初始偏心距。

钢筋混凝土桁架拱中的受压腹杆等，主要承受轴向压力，可按轴心受压构件计算。轴心受压承载力的计算可作为受压构件初步估算截面和承载力的手段。注意：受压构件的分类24轴心受压构件主要有普通箍筋柱和螺旋箍筋柱两类。普通箍筋柱螺旋箍筋柱纵筋箍筋纵筋螺旋箍筋螺旋箍筋25受压构件的分类1.普通箍筋柱26受压构件的分类2.螺旋箍筋柱27受压构件的分类思考：观察这两个破坏的受压构件，思考纵筋和箍筋的作用。3.钢筋的作用28受压构件的分类纵筋的作用箍筋的作用（1）协助混凝土受压，减小截面面积；（1）形成钢筋骨架，便于施工；（2）减小持续压应力下混凝土收缩和徐变的影响；（2）防止纵筋的压屈；（3）当柱偏心受压时，承担弯矩产生的拉力；（4）防止混凝土出现突然的脆性破坏。（3）对核心混凝土形成约束，提高混凝土的抗压强度，增加构件的延性。特指螺旋箍筋3.钢筋的作用29受压构件的分类3002轴心受压普通箍筋柱PARTTWO过渡页钢筋混凝土轴心受压构件，l0=4.5m，截面尺寸b×h=300mm×450mm，C30级混凝土如图所示，配置HRB400级纵筋828（As′=4926mm2），采用HPB300级箍筋；重要性系数γ0=1.0，Ⅰ类环境条件，设计使用年限为100年，

该构件配筋是否满足要求？任务导入314503004500Nd=2500kN82845458250构件尺寸：b×h=300mm×450mm，l0=4.5m；材料等级：

C30级混凝土，

HRB400级纵筋，

HPB300级箍筋；纵筋面积：As′=4926mm2；重要性系数：γ0=1.0;轴向压力设计值：Nd=2500kN。自测练习32单向选择题：轴心受压构件中抗压承载力主要由()提供。A.混凝土

B.纵筋

C.普通箍筋D.螺旋箍筋A1.规范要求任务分析33团队抗压：主力混凝土、助攻纵筋、辅助箍筋轴心受压构件正截面承载力主要由混凝土提供，故一般多常采用C30级以上强度等级的混凝土。1.规范要求（1）混凝土要求：构件尺寸：b×h=300mm×450mm，l0=4.5m；材料等级：

C30级混凝土，

HRB400级纵筋，

HPB300级箍筋；纵筋面积：As′=4926mm2；重要性系数：γ0=1.0;轴向压力设计值：Nd=2500kN。任务分析1.规范要求34（2）纵筋要求：每个角处必须布置一根。纵筋直径：d≥12mm纵筋净距要求：50mm≤净距≤350mm任务实施4503004500Nd=2500kN82845458250截面配筋满足规范要求！1.规范要求35（3）箍筋要求采用封闭式间距：

400mm

截面的短边尺寸

15d直径：≥d/4≥8mm任务实施4503004500Nd=2500kN82845458250截面配筋满足规范要求！（4）复合箍筋沿箍筋设置的纵向钢筋离角筋间距S不大于150mm或15倍箍筋直径范围内。若超过此范围设置纵向受力钢筋，应设复合箍筋。S内设2根纵向受力钢筋S内设3根纵向受力钢筋36任务实施1.规范要求2.验算配筋率表1纵向钢筋的最小配筋率受力类型最小配筋百分率（%）受压构件全部纵向钢筋一侧纵向钢筋受弯构件、偏心受拉构件及轴心受拉构件的一侧受拉钢筋0.50.20.2和45ftd/fsd中较大者注：1.受压构件全部纵向钢筋最小配筋百分率，当混凝土强度等级为C50及以上时不应小于0.6。2.当大偏心偏心受拉构件的受压区配置按计算需要的受压钢筋时，其最小配筋百分率不应小于0.2。3.轴心受压构件、偏心受压构件全部纵向钢筋的配筋率和一侧纵向钢筋（包括大偏心受拉构件的受压钢筋）的配筋百分率按构件的毛截面面积计算；轴心受拉构件及小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋百分率应按构件毛截面面积计算；受弯构件、大偏心受拉构件的一侧受拉钢筋的配筋百分率为100As/bh0，其中As为受拉钢筋截面积，b为腹板宽度（箱梁截面为各腹板宽度之和），h0为有效高度。4.当钢筋沿构件截面周边布置时，“一侧的受压钢筋”或“一侧的受拉钢筋”是指受力方向两个对边中一边布置的纵向钢筋。任务分析37构件的配筋率为：=3.65%且ρ′<5%构件尺寸：b×h=300mm×450mm，l0=4.5m；材料等级：

C30级混凝土，

HRB400级纵筋，

HPB300级箍筋；纵筋面积：As′=4926mm2；重要性系数：γ0=1.0;轴向压力设计值：Nd=2500kN。思考：为什么要规定纵筋的最大配筋率？>ρmin′=0.5%任务分析2.验算配筋率38自测练习39单向选择题：保持不变的长期荷载作用下