混凝土结构设计原理7-10章.ppt

1、第7章扭转元件扭转剖面的负载力计算，图7.1典型扭转元件范例，7.1纯扭转元件实验研究，图7.2混凝土纯扭转元件破坏，图7.3钢筋混凝土纯扭转元件肋破坏图7.4纯扭转元件扭矩扭转角度关系曲线，国内外大量钢筋混凝土纯扭转元件实验结果，这些元件的破坏为以下4茄子类型3360肋破坏肋破坏完全加强破坏部分超加强破坏、 7.2矩形截面纯扭转元件扭转剖面的负载力计算7.2.1裂纹扭矩计算，图7.5纯扭转元件的弹性应力分布，图7.6纯扭转元件矩形剖面整体塑胶剪应力分布，矩形剖面T形和造型剖面，方块剖面，图7.7混凝土扭转元件剖面尺寸(弯矩作用平面)(a)矩形剖面(HB)(HB) 图7.10可变角度空间桁架模

2、型分离体图表，2)矩形截面纯扭组件的载荷力计算，图7.11纯扭组件的扭转载荷力测试数据图表，(2)矩形截面字典应力混凝土纯扭组件的扭转载荷力计算，(3)T型和I型截面钢筋混凝土纯扭组件的扭转载荷力计算， 图7.11 (4)框截面钢筋混凝土纯扭转组件的扭转载荷力计算(5)轴向压力和扭矩共同作用的矩形截面钢筋混凝土组件的扭转载荷力计算方法7.2.3肋计算方法，(1)扭转肋计算的应用范围1)使用最小筋比防止腱破坏限制。 规格规定，箍筋的最小配筋率为2)整体草根破坏控制截面尺寸以太小的方式防止渡边杏。规格规定的截面尺寸限制如下：7.3计算受弯扭构件的承载力用于7.3.1测试研究的计算模型(1)破坏类型

3、，图7.13示例7.1度，(2)受弯扭构件的承载力计算方法1)受弯扭构件的承载力计算矩形截面剪切和受扭构件的破坏类型图7.16混凝土部分剪切载荷相关计算模式，T形截面和造型截面剪切构件框截面剪切构件，轴向压力剪切扭转负载力根据以下公式计算：图7.17弯曲扭转载荷力相关性的一般规则，2)计算矩形截面弯曲构件的载荷力，图7.18弯曲构件的纵向钢筋叠加，7.3.2弯曲剪切构件的载荷力计算的适用条件，以及计算步骤(1)截面限制条件2)使用最小联接器比率防止腱破坏减小的规格要求必须满足弯曲剪切构件的箍筋的联接速度SV，并且4)此外，对于矩形、T形、造型和方块剖面混凝土弯曲扭转元件，如果满足以下条件，则只

4、能将其计算为弯曲元件的正剖面弯曲负载力和纯扭转元件的扭转负载力：5)在以下情况下，只能根据弯曲零部件的正截面弯曲和斜截面剪切载荷进行计算：(2)弯曲扭转元件的负载力设计计算阶段通常已知元件的设计力矩、设计剪切力和设计扭矩最初选取剖面尺寸和材料强度等级时，弯曲扭转元件的负载力计算可以根据以下步骤确定：1)检查套用条件是否符合公式(7.39)的要求。否则，需要增加组件剖面尺寸或提高混凝土强度级别。如果满足(7.43)或(7.44)条件，则可以不考虑剪切力，只以弯曲和扭转阻力执行加强筋计算。如果满足公式(7.41)或(7.42)条件，则无需对零部件进行剪切和扭曲计算。肋和扭转肋分别根据最小肋使用进行

5、规划，并符合规划要求。满足公式(7.45)中的条件后，只能根据弯曲构件的正截面弯曲能力和斜截面剪切载荷单独计算。2)确定箍筋使用3)确定纵向筋使用7.4扭转构件的筋配置要求7.4.1箍筋的配置要求7.4.2纵向钢筋的配置要求，图7.19示例7.3剖面钢筋图，图7.20扭转箍筋，8章钢筋混凝土构件的变形、裂缝和混凝土结构的耐久性，8.1钢筋混凝土弯曲构件的挠度检查8.1.1剖面弯曲刚度的概念和我国规格图8.2 M-关系曲线，8.1.2纵向拉伸钢筋的变形不均匀系数，图8.3测量钢筋应力分布，图8.4裂纹中的变形图8.5有效拉伸混凝土面积，8.1.3截面弯曲刚度计算公式(1)根据载荷的标准组合计算弯

6、曲构件的短期刚度Bs 1)平均应变与曲率之间的几何关系，2)裂纹截面弯曲3)裂纹截面应力和平均应变之间；(2)受弯曲构件的刚度B 1)受载荷器官作用的刚度减少的原因2)刚度B的计算公式，影响8.1.4截面弯曲刚度的主要因素8.1.5最小刚度原则和挠度检查，图8.7梁截面刚度和截面曲率分布，图8.8梁剪切跨段内纵向拉伸应力分布8.2钢筋混凝土构件的裂纹宽度检查图8.11纯弯曲段的裂纹分布，8.2.2平均裂纹间距，图8.12轴拉构件粘合力应力传递长度，8.2.3平均裂纹宽度(1)计算公式，(2)裂纹截面的钢筋应力sk 1)轴心拉伸构件2)弯曲构件按表达式(8.8)计算，=0 . 88 图8.16弯

7、曲构件裂纹宽度的概率分布规则，(2)考虑载荷的器官影响的最大裂纹宽度检查8.3钢筋混凝土构件的截面延性，8.3.1延性的概念和意义8.3.2弯曲构件的截面曲率延性系数，(1)弯曲构件的截面曲率延性系数表达式，(8.17肋梁截面开始屈服和向最大承载力屈服时的变形，应力，2)规定了压缩钢筋和拉伸钢筋的最小比例，一般保持0.30.5。3)在弯矩较大的部分适当加密箍筋。8.3.3偏心受压构件截面曲率延性分析8.4.1混凝土结构耐久性概念和主要影响因素(1)混凝土结构耐久性概念(2)影响混凝土结构耐久性的主要因素(1)混凝土董洁融化破坏2)混凝土碱骨料反应，3)腐蚀介质的腐蚀4)机械磨损5)混凝土碳化6

8、)钢筋腐蚀7混凝土碳化过程的速度主要取决于以下三个茄子过程的速度。1)化学反应本身的速度；2)二氧化碳混凝土内扩散速度；3)混凝土孔的碳化物质主要是Ca(OH)2的扩散速度。(2)影响碳化的主要因素1)环境因素空气中CO2的浓度空气湿度、图8.20不同饰面的碳化深度比、环境温度2)材料的要素水泥品种和使用物灰比(W/C)煤灰、矿渣等外部材料集聚材料的品种和粒子大小3)施工管理条件4)盖子8 图8.23不同的pH溶液对低碳钢的腐蚀(平均O2浓度5 mL/L)，(2)影响腐蚀的主要因素pH值的影响氧含量Cl-离子含量Fe NaCl=FeCl2 Na混凝土密度混凝土裂纹，其他影响(3)防止钢筋腐蚀的

9、措施，图8.22 主要措施是在材料方面保证足够厚的保护层厚度，保证保护层的完整性。使用涂层防止水、CO2、Cl-、O2的渗透。使用钢筋阻锈剂防腐蚀钢筋a .环氧涂层钢筋。b .镀锌钢筋。c .不锈钢钢筋、欧洲、美国、工作已经应用，但费用高，应用范围有限。8.4.4耐久性设计，(1)结构工作环境分类，(2)结构耐久性等级，(3)确保耐久性的施工措施最小保护层厚度最大水灰比和最小水泥用量，混凝土最小强度和盐量限制。混凝土中碱含量限制的其他方面，图8.26事故测试问题8.1 M- f曲线，图8.27练习8.1度，图8.28练习8.6度，9章预应力混凝土构件，9.1预应力混凝土基本概念9 . 1 .

10、1 . 1预应力混凝土原理预应力混凝土结构具有以下主要优点：1)提高和提高结构或零部件的机械性能。2)充分利用钢材，节约钢材，自重混凝土结构。3)提高结构或构件的耐久性、疲劳电阻和抗震性能。图9.1应优先考虑对混凝土矩形梁施加字典应力的示意图(A)外部载荷作用(B)字典压力作用(C)字典压力和外部载荷作用下的字典应力结构。1)要求水池、油罐、核电站、受侵蚀介质作用的工业工厂、水利、海洋、港口工程结构等裂缝控制等级高的结构。2)在工程结构中，创建大跨度或重载零部件。大跨度桥梁的梁构件、起重机梁、楼板、屋顶结构等。3)对构件的刚度和变形控制要求较高的结构构件。使用像产业厂的起重机梁等的预应力、力混

11、凝土结构，可以提高抗裂能力或减小裂纹宽度，由于施加字典压力的偏心作用，构件可以形成半拱，抵消或减少使用荷载引起的变形。但是预应力混凝土也有生产工艺复杂性、对施工队的要求增加、需要张拉装置、灌浆设备、锚固装置等专用设备等缺点。9.1.2预应力混凝土分类1)全预应力混凝土，图9.2字典应力混凝土分类，2)有限字典应力混凝土3)部分预应力混凝土。9.1.3预应力筋的张拉方法(1)预应力方法，图9.3预应力主要工艺图表(a)钢筋位置(B)张拉钢筋(C)临时钢筋固定、混凝土灌溉和维护(a) 早期强混凝土可以迅速获得强度，尽快应用预应力，提高平台、模具、夹具、拉伸设备的周转率，加快施工进度，减少间接管理成

12、本。(2)钢筋强度高、塑性好的加工性能，图9.5螺旋钢筋的套管连接，混凝土间粘合力好的钢筋的应力松弛为9.1.5锚杆、夹具和字典应力设备概述(1)夹具和锚杆1)基本要求和分类在锚杆、夹具设计、制造和选择时必须满足以下条件：使字典应力钢筋在锚杆内尽量不发生滑动，从而使字典应力损失结构简单，加工生产方便；使用方便，节约钢材，生产成本低廉。锚(钳)下的力的原理可以分为摩擦力下的锚。依赖压力锚的锚。依靠钢筋和混凝土之间的粘合力锚定。2)国内常用的几种茄子锚螺丝端锚，夹锚锥形锚头锚(2)字典应力设备，图9.6螺丝端锚，图9.7 JM12锚，1)千斤顶2)制造机拔出橡胶管。螺旋金属波纹管。3)管孔水泥浆和

13、灌浆机，图9.8 QM锚，图9.9推拔锚，图9.10头锚，图9.1.6字典拉字典应力锚长9.2拉控制应力和字典应力损失9.2.1拉控制应力损失con 9.2.2各种字典应力损失值，(1)因锚变形和钢筋收缩引起的字典应力损失L1， (2)预应力钢筋与渠道墙之间的摩擦导致的字典应力损失L2 1)渠道偏差导致的摩擦dN1，图9.13摩擦损失L2，图9.14，X计算图2)钢模拉伸。 (4)钢筋应力松弛引起的字典应力损失l4，(5)混凝土收缩，蠕变引起的拉伸区域和压缩区域字典应力钢筋的字典应力损失，(6)螺旋字典应力钢筋加固的圆形构件，字典应力筋挤压混凝土中的字典应力损失9.2.3预应力损失值的组合9.3后拉伸元件末端锚定区域的部分压力检查(1) 图9.16构件端混凝土部分压缩时的内力分布、图9.17部分压缩净面积、(3)部分压力区域的承载力计算、图9.18部分压缩计算底面积Ab、图9.19部分压缩加固(A) (4)间接钢筋的施工要求9.4预应力混凝土轴心拉构件的计算9.4.1轴拉构件各阶段的