結(jié)構(gòu)設(shè)計原理教案2012新.doc

湖 南 水 利 水 電 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院Hunan Hydroelectric Vocational Technology College結(jié)構(gòu)設(shè)計原理教 案所屬教研室路橋教研室課程名稱結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程類型專業(yè)基礎(chǔ)課 教材名稱結(jié)構(gòu)設(shè)計原理出版社及出版時間高等教育出版社；2008課程教學(xué)總學(xué)時數(shù)56考試類型考試專 業(yè)道路橋梁技術(shù)年級、班級10路橋一班主講教師、職稱李艷梅水利建筑工程系編 課題0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念0.2混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡況及其工程應(yīng)用0.3本課程的特點與學(xué)習(xí)方法計劃學(xué)時1基本要求熟悉鋼筋砼結(jié)構(gòu)的定義及特點；鋼筋與砼共同工作的機理了解混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡況及其工程應(yīng)用，了解本課程的特點與學(xué)習(xí)方法內(nèi)容重點1、熟悉混凝土結(jié)構(gòu)的類型；2、掌握鋼筋和混凝土能共同工作的主要原因；3、熟悉混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。4、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡況及其工程應(yīng)用5、本課程的特點內(nèi)容難點鋼筋和混凝土這兩種性質(zhì)不同的材料能夠組合在一起共同工作的原因。講授內(nèi)容備注一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的概念鋼筋和混凝土這兩種材料按照合理的方式結(jié)合在一起共同工作，鋼筋主要承受拉力，混凝土主要承受壓力。二、混凝土結(jié)構(gòu)的分類1、素混凝土結(jié)構(gòu)2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)3、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)4、其他形式的加筋混凝土結(jié)構(gòu)三、鋼筋和混凝土能夠有效結(jié)合在一起共同工作的原因 1、鋼筋和混凝土之間存在粘結(jié)力，使二者之間能傳遞力和變形。粘結(jié)力是使這兩種不同性質(zhì)的材料能夠共同工作的基礎(chǔ)。 2、鋼筋和混凝土兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)接近。當(dāng)溫度變化時，鋼筋和混凝土的粘結(jié)力不會因兩者之間過大的相對變形而破壞。四、鋼筋混凝土基本構(gòu)件的分類 1、受彎構(gòu)件 2、受壓構(gòu)件 3、受拉構(gòu)件 4、受扭構(gòu)件 5、復(fù)雜受力構(gòu)件，如壓彎構(gòu)件、拉彎構(gòu)件、彎扭構(gòu)件、拉彎扭構(gòu)件等。五、混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點 1、強度高 2、耐久性好 3、耐火性好 4、可模性好 5、整體性好 6、易于就地取材六、混凝土結(jié)構(gòu)的缺點 1、結(jié)構(gòu)自重大 2、抗裂性差 3、一旦損壞修復(fù)比較困難 4、施工受季節(jié)環(huán)境影響較大0.2混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡況及其工程應(yīng)用一、混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展的幾個階段 1、第一階段： 2、第二階段： 3、第三階段： 二、混凝土結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用 1、房屋建筑工程 2、橋梁工程 3、特種結(jié)構(gòu)與高聳結(jié)構(gòu) 4、水利及其他工程三、混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況 1、材料方面 2、結(jié)構(gòu)方面 3、施工技術(shù)四、混凝土結(jié)構(gòu)計算理論的發(fā)展概況1、混凝土結(jié)構(gòu)計算理論的發(fā)展概況 目前，包括我國在內(nèi)的很多國家都采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法。2、我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的發(fā)展概況 現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范0.3本課程的特點與學(xué)習(xí)方法一、本課程的特點與學(xué)習(xí)方法 1、掌握好鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能2、鋼筋和混凝土兩種材料的數(shù)量比例和強度搭配問題3、計算公式4、學(xué)會對多種因素進行綜合分析的設(shè)計方法5、學(xué)會運用現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB500102002）熟練掌握基本概念透徹理解鋼筋和混凝土能共同工作的原因熟悉鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點解混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡況及其工程應(yīng)用了解本課程的特點熟悉學(xué)習(xí)方法 課題1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的形式和品種1.2鋼筋的力學(xué)性能1.3鋼筋的冷加工和熱處理1.4對鋼筋質(zhì)量的要求1.5鋼筋的蠕變、松弛和疲勞1.6 混凝土的強度等級1.7混凝土的強度1.8荷載作用下混凝土的變形性能1.9混凝土的徐變和收縮1.10鋼筋與混凝土間的黏結(jié)1.11鋼筋混凝土的一般構(gòu)造規(guī)定計劃學(xué)時3基本要求掌握鋼筋的力學(xué)性能，熟悉鋼筋的形式和品種掌握混凝土的強度等級的劃分，熟悉對鋼筋質(zhì)量的要求及鋼筋的蠕變、松弛和疲勞的概念，了解鋼筋的冷加工和熱處理掌握混凝土強度和變形性能，熟悉混凝土的徐變和收縮內(nèi)容重點1、鋼筋的形式和品種2、掌握鋼筋的力學(xué)性能3、混凝土的強度等級4、對鋼筋質(zhì)量的要求，蠕變、松弛和疲勞的概念5、冷加工和熱處理工藝6、掌握混凝土的強度和大小如何確定7、掌握荷載作用下混凝土的變形性能8、掌握混凝土的徐變和收縮9、鋼筋與混凝土間的黏結(jié)10、鋼筋混凝土的一般構(gòu)造規(guī)定內(nèi)容難點鋼筋的力學(xué)性能混凝土的強度等級的劃分，鋼筋質(zhì)量的要求立方體抗壓強度、復(fù)雜受力狀態(tài)下的強度混凝土在荷載作用下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線徐變和收縮的概念、分析講授內(nèi)容備注1. 1鋼筋的形式和品種一、鋼筋的主要化學(xué)成分 鐵（Fe）、碳（C）、錳（Mn）、 硅（Si）、磷（P）、硫（S）二、鋼筋和鋼絲的分類 1、熱軋鋼筋：HPB235、 HRB335、HRB400、RRB400 2、冷拉鋼筋 3、鋼絲 4、熱處理鋼筋1.2鋼筋的力學(xué)性能一、有明顯屈服點的鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線熱軋鋼筋和冷拉鋼筋屬于有明顯屈服點的鋼筋。二、無明顯屈服點的鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線 鋼絲和熱處理鋼筋屬于無明顯屈服點的鋼筋。 一般取殘余應(yīng)變?yōu)?.2的應(yīng)力為“條件屈服強度1.3鋼筋的冷加工和熱處理一、冷拉只能提高鋼筋的抗拉強度二、冷拔可以同時提高鋼筋的抗拉強度和抗壓強度1.4 對鋼筋質(zhì)量的要求一、屈服強度 在一般結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，取屈服強度作為可以利用的應(yīng)力上限，也就是鋼筋的強度。二、強屈比極限抗拉強度與屈服強度的比值不低于1.25三、伸長率四、四項保證 屈服強度、極限抗拉強度、伸長率、冷彎性能五、鋼筋的接頭形式1.5 鋼筋的蠕變、松弛和疲勞一、蠕變 鋼筋在高應(yīng)力作用下，隨時間增長其應(yīng)變繼續(xù)增加的現(xiàn)象。二、松弛鋼筋受力后，若保持長度不變，則其應(yīng)變隨時間增長而降低的現(xiàn)象。 三、鋼筋的疲勞鋼筋在承受重復(fù)、周期動荷載作用下，經(jīng)過一定次數(shù)后，從塑性破壞的性質(zhì)轉(zhuǎn)變成脆性破壞突然斷裂的現(xiàn)象。 鋼筋在疲勞破壞時的強度低于鋼筋在靜荷載下的極限強度。1.6 混凝土的強度等級一、混凝土的立方體強度混凝土的立方體強度，是衡量混凝土強度大小的基本指標(biāo)，是評價混凝土等級的標(biāo)準。用符號 fcu表示，單位為N/mm2 。規(guī)范規(guī)定：用邊長為150mm的標(biāo)準立方體試件，在標(biāo)準養(yǎng)護條件下（溫度20土3 ，相對溫度不小于90）養(yǎng)護28d后在試驗機上試壓。試驗時，試塊表面不涂潤滑劑，全截面受力，加荷速度約為0.150.25N/(mm2.s)。二、混凝土的強度等級我國現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定的混凝土強度等級，是按立方體強度標(biāo)準值確定的，用符號C表示，規(guī)范中列出14個等級，即：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、 C50、 C55、C60、C65、C70、C75、C80。字母C后面的數(shù)字表示以N/mm2 為單位的立方體抗壓強度標(biāo)準值。1.7混凝土的強度一、混凝土的立方體抗壓強度立方體抗壓強度是混凝土的基本強度指標(biāo)?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計中使用的混凝土其他強度值，都可以根據(jù)立方體強度值換算得出。二、混凝土的軸心抗壓強度（棱柱體抗壓強度）fc標(biāo)準棱柱體試件：150150300三、混凝土的軸心抗拉強度ft混凝土的抗拉強度遠小于其抗壓強度，一般只有抗壓強度的11819 。四、復(fù)雜受力狀態(tài)下混凝土的強度混凝土兩向受壓和三向受壓時，各個方向上的抗壓強度都有很大的提高。1.8荷載作用下混凝土的變形性能一、混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系二、混凝土的彈性模量1、初始彈性模量2、切線模量3、割線模量規(guī)范推薦三、泊松比橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的比值稱為泊松比。1.9 混凝土的徐變和收縮一、 混凝土的徐變二、混凝土在荷載長期作用下產(chǎn)生隨時間而增長的變形稱為徐變。徐變會造成結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布，會使結(jié)構(gòu)變形增大，會引起預(yù)應(yīng)力損失，在高應(yīng)力作用下，還會導(dǎo)致構(gòu)件破壞。二、混凝土的收縮和膨脹混凝土在空氣中結(jié)硬時體積會縮小，這種現(xiàn)象稱為混凝土的收縮?；炷猎谒薪Y(jié)硬時體積會膨脹，這種現(xiàn)象稱為混凝土的膨脹。1.10鋼筋與混凝土間的粘結(jié)一、 鋼筋與混凝土之間粘結(jié)力1、鋼筋與混凝土接觸面上化學(xué)吸附作用力，也稱膠結(jié)力。2、混凝土的收縮將鋼筋緊緊握固而產(chǎn)生摩擦力。3、鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機械咬合作用力，也稱咬合力。4、鋼筋端部加彎鉤、彎折或在錨固區(qū)焊短鋼筋、焊角鋼等來提供錨固能力。二、直段光面鋼筋的粘結(jié)能力來源于膠結(jié)力和摩擦力。三、變形鋼筋的粘結(jié)能力主要來源于摩擦力和機械咬合作用力。1.11鋼筋混凝土的一般構(gòu)造規(guī)定一、 混凝土保護層從鋼筋外邊緣到混凝土外邊緣的距離為混凝土的保護層厚度。二、鋼筋的錨固三、鋼筋的連接四、縱向鋼筋的最小配筋率第十節(jié)2.了解鋼筋的形式和品種掌握鋼筋的力學(xué)性能熟悉基本概念掌握混凝土的強度等級的有關(guān)內(nèi)容 課題2 結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法設(shè)計的原則2.1結(jié)構(gòu)的功能要求2.2結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)計劃學(xué)時2基本要求熟悉結(jié)構(gòu)的功能要求，理解作用、作用效應(yīng)、抗力和可靠性的概念掌握結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)內(nèi)容重點1、結(jié)構(gòu)的作用、作用效應(yīng)和抗力2、結(jié)構(gòu)的功能要求3、結(jié)構(gòu)的可靠性與安全等級4、結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)的概念5、結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)的分類6、結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程內(nèi)容難點結(jié)構(gòu)的作用的分類結(jié)構(gòu)的功能要求安全等級結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)的分類結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程講授內(nèi)容備注2.1 結(jié)構(gòu)的功能要求一、混凝土結(jié)構(gòu)的組成 結(jié)構(gòu)是由不同受力構(gòu)件組成的承受各種外部作用的骨架。二、結(jié)構(gòu)上的作用結(jié)構(gòu)上的作用是指施加在結(jié)構(gòu)上的集中荷載或分布荷載（包括永久荷載、可變荷載等），以及引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因，如基礎(chǔ)沉降、溫度變化、混凝土收縮、焊接等作用。施加在結(jié)構(gòu)上的集中荷載或分布荷載稱為直接作用。引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的其他作用稱為間接作用。三、結(jié)構(gòu)上的作用的分類 、按隨時間的變異分類1、永久作用2、可變作用3、偶然作用、按隨空間位置的變異分類1、固定作用2、可動作用、按結(jié)構(gòu)的反映分類1、靜態(tài)作用2、動態(tài)作用四、荷載效應(yīng)S結(jié)構(gòu)上的作用使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力和變形（如軸力、彎矩、剪力扭矩、撓度、轉(zhuǎn)角和裂縫等）稱為作用效應(yīng)，若作用為直接作用，則其效應(yīng)稱為荷載效應(yīng) S。五、結(jié)構(gòu)抗力R結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力（如構(gòu)件的承載能力、剛度等）稱為結(jié)構(gòu)抗力 R。六、結(jié)構(gòu)的功能要求1、安全性2、實用性3、耐久性七、結(jié)構(gòu)的可靠性結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的能力。八、結(jié)構(gòu)的安全等級2.2 結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)一、極限狀態(tài)的概念結(jié)構(gòu)在即將不能滿足某項功能要求時的特定狀態(tài)，稱為該功能的極限狀態(tài)。二、極限狀態(tài)的分類 承載能力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到最大承載力或產(chǎn)生了不適于繼續(xù)承載的過大變形。1、整個結(jié)構(gòu)或其中的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆、過大的滑移)；2、結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強度被超過而破壞(包括疲勞破壞)，或因過度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載(如受彎構(gòu)件中的少筋梁)；3、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系(如超靜定結(jié)構(gòu)由于某些截面的屈服，使結(jié)構(gòu)成為幾何可變體系)；3、 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如細長柱達到臨界荷載發(fā)生壓屈)。、 正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值的極限狀態(tài)。1、影響正常使用或外觀的變形(如過大的撓度)；2、影響正常使用或耐久性的局部損壞(如不允許出現(xiàn)裂縫結(jié)構(gòu)的開裂，對允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，其裂縫寬度超過了允許限值)；3、影響正常使用的振動；4、影響正常使用的其它特定狀態(tài)，如相對沉降量過大等。通常按承載能力極限狀態(tài)進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計。再按正常使用極限狀態(tài)進行驗算。二、 結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程當(dāng)Z0時，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)。當(dāng)Z0時，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)。當(dāng)Z0時，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài) 課題2.3極限狀態(tài)設(shè)計法計劃學(xué)時4基本要求掌握極限狀態(tài)設(shè)計表達式內(nèi)容重點1、結(jié)構(gòu)的可靠度的概念2、掌握實用的設(shè)計表達式內(nèi)容難點實用設(shè)計表達式講授內(nèi)容備注2.3 極限狀態(tài)設(shè)計法一、結(jié)構(gòu)可靠度結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。二、結(jié)構(gòu)目標(biāo)可靠指標(biāo)破壞狀態(tài)有延性破壞和脆性破壞之分。結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生延性破壞前有預(yù)兆可察，可及時采取補救措施，故目標(biāo)可靠指標(biāo)可定得稍低些；結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性破壞時，破壞常系突然發(fā)生，比較危險，目標(biāo)可靠指標(biāo)就應(yīng)定得高些。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準根據(jù)結(jié)構(gòu)的安全等級和破壞類型，規(guī)定了按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時的目標(biāo)可靠指標(biāo)見表3.3。三、實用設(shè)計表達式1、 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式0結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，對安全等級為一級、二級、三級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可分別取1.1、1.0、0.9；S 荷載效應(yīng)設(shè)計值；R結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計抗力；GK永久荷載的標(biāo)準值；QiK第一個可變荷載的標(biāo)準值，該可變荷載標(biāo)準值的效應(yīng)大于其他任意第i個可變荷載標(biāo)準值的效應(yīng)；QiK其他第i個可變荷載的標(biāo)準值；G永久荷載分項系數(shù)，一般情況下可采用1.2，當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時取1.0熟練掌握基本概念透徹理解承載力極限狀態(tài)設(shè)計表達式講授+訓(xùn)練 課題3受彎構(gòu)件正截面承載力計算3.1鋼筋砼受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求3.2受彎構(gòu)件正截面受力全過程和破壞特征計劃學(xué)時2基本要求掌握梁的正截面工作的三個階段內(nèi)容重點1、梁的受力性能2、梁正截面工作的三個階段內(nèi)容難點梁的正截面工作的三個階段講授內(nèi)容備注3.1鋼筋砼受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求一、鋼筋砼板的構(gòu)造要求二、鋼筋砼梁的構(gòu)造要求3.2受彎構(gòu)件正截面受力全過程和破壞特征一、 梁的受力性能著重研究梁正截面受力和變形的變化規(guī)律，通常采用兩點加荷，在兩個對稱集中荷載間的區(qū)段，形成純彎段，可以基本上排除剪力的影響。二、梁正截面工作的三個階段1截面應(yīng)力分布在各個階段的變化特點熟練掌握基本構(gòu)造要求透徹理解梁正截面工作的三個階段的截面應(yīng)力分布 課題3.2受彎構(gòu)件正截面受力全過程和破壞特征計劃學(xué)時2基本要求掌握梁的正截面工作的三個階段內(nèi)容重點1 梁正截面工作的三個階段2 配筋率對正截面破壞性質(zhì)的影響內(nèi)容難點1梁的正截面工作的三個階段2配筋率對正截面破壞性質(zhì)的影響講授內(nèi)容備注3.2受彎構(gòu)件正截面受力全過程和破壞特征2梁正截面工作三個階段的破壞特征三、配筋率對正截面破壞性質(zhì)的影響1配筋率： 2梁的破壞類型（1）、適筋梁破壞始自受拉區(qū)鋼筋的屈服。（2）、超筋梁配筋率很大，破壞始自受壓區(qū)混凝土的壓碎。（3）、少筋梁配筋率很低一裂就壞。熟練掌握配筋率基本概念透徹理解梁正截面工作的三個階段的破壞特點以及梁的不同破壞類型的特點 課題3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計算方法計劃學(xué)時2基本要求掌握基本假設(shè)，透徹理解受力分析掌握等效矩形應(yīng)力圖的代換原則，透徹理解、MIN內(nèi)容重點1基本假設(shè)2受力分析3等效矩形應(yīng)力圖4、MIN內(nèi)容難點1基本假設(shè)2受力分析3等效矩形應(yīng)力圖4b、MIN的確定講授內(nèi)容備注3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計算一、基本假設(shè)1截面應(yīng)變保持平面2不考慮混凝土的抗拉強度，認為拉力全部有受拉鋼筋承擔(dān)3 混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系4 鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系二、受力分析1 單筋矩形截面梁應(yīng)力及應(yīng)變分布圖2受力分析：（1）力的平衡方程（2）力矩的平衡方程三、等效矩形應(yīng)力圖形1代換的原則：保證兩圖形壓應(yīng)力合力的大小和作用點位置不變。21、的取值四、界限相對受壓區(qū)高度與最小配筋率1、相對受壓區(qū)高度2、相對界限受壓區(qū)高度超筋梁破壞b適筋梁破壞b界限破壞=b3、規(guī)范規(guī)定：有屈服點的鋼筋 無屈服點的鋼筋：4、最小配筋率見表對受彎梁類構(gòu)件，受拉鋼筋百分率不應(yīng)小于45ft/fy，同時不應(yīng)小于0.2。熟練掌握基本假設(shè)透徹理解受力分析透徹理解等效矩形應(yīng)力圖代換的原則以及b、MIN的確定 課題3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算計劃學(xué)時2基本要求掌握基本公式和適用條件，熟悉截面構(gòu)造要求內(nèi)容重點1基本公式2適用條件內(nèi)容難點1基本公式2適用條件講授內(nèi)容備注3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算一、基本公式與適用條件1基本公式（1）單筋矩形截面梁的計算簡圖（2）基本公式A力的平衡：B力矩平衡： 2適用條件（1）防止超筋破壞b、XXb=bh0（2）防止少筋破壞MIN3截面構(gòu)造要求板的分布鋼筋的作用：垂直于板受力鋼筋方向上布置的構(gòu)造鋼筋稱為分布鋼筋。分布鋼筋的作用是將板面上的荷載更均勻地傳布給受力鋼筋，同時在施工中可固定受力鋼筋位置，而且它也能抵抗溫度和收縮應(yīng)力。分布鋼筋按構(gòu)造配置，分布鋼筋的截面面積不應(yīng)小于受力鋼筋截面面積的l0，其間距不應(yīng)大于300mm，當(dāng)板所受的溫度變化較大時，或板上集中荷載較大時，分布鋼筋間距不宜大于200mm分布鋼筋的直徑通常取46mm。（1）、梁的構(gòu)造要求：（2）、板的構(gòu)造要求： 課題3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算計劃學(xué)時2基本要求熟練掌握基本公式和適用條件，熟悉截面構(gòu)造要求內(nèi)容重點基本公式的應(yīng)用內(nèi)容難點基本公式的應(yīng)用講授內(nèi)容備注3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算二、基本公式的應(yīng)用1基本概念控制截面2截面設(shè)計在進行截面設(shè)計時，通常是已知彎矩設(shè)計值M，要求確定構(gòu)件的截面尺寸及配筋。對適筋梁正截面受彎承載力起決定作用的是鋼筋的強度，而混凝土強度等級的影響不很明顯。（1）基本公式法（2）計算表格法（3）例題講解對已經(jīng)建成的或已完成設(shè)計的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其截面尺寸、配筋量和材料等均已知，要求計算截面的受彎承載力，或復(fù)校截面承受某個彎矩值是否安全。截面復(fù)核的根本是求截面極限彎矩值。1 截面復(fù)核例題講解 課題3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算計劃學(xué)時基本要求熟練掌握基本公式和適用條件內(nèi)容重點1基本公式的推導(dǎo)2適用條件內(nèi)容難點1基本公式2適用條件講授內(nèi)容備注3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算一、基本概念1雙筋截面的適用范圍？采用雙筋截面1、當(dāng)截面承受的彎矩較大，而截面尺寸受到使用條件的限制，不允許繼續(xù)加大，混凝土強度等級也不宜提高時，則應(yīng)采用雙筋截面，即在受壓區(qū)配置鋼筋以協(xié)助棍凝土承擔(dān)壓力，使破壞時受拉鋼筋應(yīng)力達到屈服強度而受壓混凝土尚不致過早被壓碎。2、在某些構(gòu)件的截面中，不同的荷載作用情況下可能產(chǎn)生變號彎矩，如在風(fēng)力或地震力作用下的框架橫梁，為了承受正負彎矩分別作用時截面出現(xiàn)的拉力，需在梁截面的頂部及底部均配置鋼筋，則截面便成為雙筋截面。3、在一般情況下采用受壓鋼筋來承受截面的部分壓力是不經(jīng)濟的，應(yīng)避免采用，但雙筋梁可以提高截面的延性及減小使用階段的變形。2雙筋截面的優(yōu)缺點二、受壓鋼筋的應(yīng)力規(guī)范規(guī)定在計算中考慮受壓鋼筋并取時，必須滿足：如不滿足上式，說明截面破壞時受壓鋼筋應(yīng)變不能達到0.002，認為受壓鋼筋不屈服。二、基本公式與適用條件1、基本公式2、適用條件 （1）、為防止超筋破壞：（2）、為保證受壓鋼筋達到抗壓設(shè)計強度：3）、若，則說明受壓鋼筋不能達到抗壓設(shè)計強度，規(guī)范規(guī)定取則對受壓鋼筋合力點取矩，得到正截面受彎承載力計算公式： 課題3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算計劃學(xué)時2基本要求熟練掌握基本公式和適用條件內(nèi)容重點基本公式的應(yīng)用內(nèi)容難點基本公式的應(yīng)用講授內(nèi)容備注3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算二、基本公式的應(yīng)用1截面設(shè)計情況1：已知材料強度等級、截面尺寸及彎矩設(shè)計值，求受拉受壓 鋼筋面積。計算步驟：（1）在實際計算中，應(yīng)使截面的總的鋼筋截面面積最 少，應(yīng)考慮充分利用混凝土的強度 。令（2）將其代入，解得：（3）解得：情況2：已知材料強度等級、截面尺寸、彎矩設(shè)計值及受壓鋼筋面積，求受拉鋼筋面積。 充分利用受壓鋼筋的強度，以使總用鋼量為最小。聯(lián)立求解兩個基本公式，求解混凝土受壓區(qū)高度和受拉鋼筋面積。2、截面復(fù)核已知材料強度等級、截面尺寸和受拉受壓鋼筋面積，要求復(fù)核截面的受彎承載力。聯(lián)立求解兩個基本公式。 課題3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算計劃學(xué)時2基本要求熟練掌握基本公式和適用條件內(nèi)容重點1基本公式的推導(dǎo)2適用條件內(nèi)容難點1基本公式2適用條件講授內(nèi)容備注3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算一、基本概念1T形截面2T截面的翼緣計算寬度的取值3T形截面的運用情況二、基本計算公式與適用條件1T形截面類型的判別2兩類T形截面的界限 3、判別公式：（1）、第一類T形截面（2）、第二類T形截面2第一類T形截面的基本公式及適用條件（1）基本公式（2）適用條件A防止超筋破壞：XXbB防止少筋破壞：MIN注意:配筋率是對于梁肋部計算的. 課題3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算計劃學(xué)時2學(xué)時基本要求熟練掌握基本公式和適用條件的應(yīng)用內(nèi)容重點1基本公式的推導(dǎo)2適用條件3基本公式的應(yīng)用內(nèi)容難點1基本公式2適用條件講授內(nèi)容備注3第二類T形截面的基本公式及適用條件（1） 基本公式（2）適用條件A防止超筋破壞：XXbB防止少筋破壞：MIN一般能滿，可不驗算三、基本公式的應(yīng)用1截面設(shè)計（1）類型判別： （2）第一類T形截面： 計算方法同bfh單筋矩形截面（3）第二類T形截面：計算步驟2截面復(fù)核（1）類型判別：（2）第一類T形截面：計算方法同bfh單筋矩形截面（3）第二類T形截面：計算步驟3例題講解 課題4受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.1概述4.2無腹筋梁斜截面的受力特點和破壞形態(tài)4.3有腹筋梁斜截面的受力特點和破壞形態(tài)4.4影響斜截面受剪承載力的主要因素計劃學(xué)時2基本要求斜裂縫出現(xiàn)前的應(yīng)力狀態(tài)，斜裂縫的類型特點無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后的應(yīng)力狀態(tài)腹筋的組成理解有腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后的應(yīng)力狀態(tài)，掌握斜截面破壞形態(tài)掌握影響斜截面受剪承載力的主要因素內(nèi)容重點斜裂縫出現(xiàn)后的應(yīng)力狀態(tài)有腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后的應(yīng)力狀態(tài)斜截面破壞的主要形態(tài)影響因素內(nèi)容難點斜裂縫出現(xiàn)前的應(yīng)力狀態(tài)，斜裂縫的類型特點無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后的應(yīng)力狀態(tài)腹筋的組成剪跨比、配箍率講授內(nèi)容備注4.1概述箍筋和彎起鋼筋通稱為腹筋。4.2 無腹筋梁斜截面的受力特點和破壞形態(tài)一、無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前的應(yīng)力狀態(tài)二、無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后的應(yīng)力狀態(tài)三、無腹筋梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)1、斜壓破壞2、剪壓破壞3、斜拉破壞4.3 有腹筋梁斜截面的受力特點和破壞形態(tài)一、有腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前后的受力特點二、有腹筋梁沿斜截面破壞的形態(tài)1、斜壓破壞腹筋配置過多2、剪壓破壞腹筋配置適當(dāng)3、斜拉破壞腹筋配置過少4.4 影響斜截面受剪承載力的主要因素三、 剪跨比廣義剪跨比：計算剪跨比：集中荷載作用下簡支梁的剪跨比均布和集中荷載作用下簡支梁的剪跨比剪跨比的影響二、混凝土強度四、 配箍率和箍筋強度配箍率：五、 縱向鋼筋的配筋率縱向鋼筋的配筋量增大時，梁的受剪承載力也會有一定的提高。 課題4.5受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算公式計劃學(xué)時6基本要求理解建立計算公式的原則，掌握無腹筋梁受剪承載力的計算公式掌握有腹筋梁受剪承載力的計算公式內(nèi)容重點建立計算公式的原則無腹筋梁受剪承載力計算公式有腹筋梁受剪承載力計算公式公式的適用范圍計算截面位置內(nèi)容難點建立計算公式的原則講授內(nèi)容備注受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計算公式一、 建立計算公式的原則1、配置箍筋和彎起鋼筋2、配置箍筋二、無腹筋梁受剪承載力計算公式1、 一般受彎構(gòu)件：2、2、集中荷載作用下的獨立梁（包括有多種荷載，且其中集中荷載對支座截面或節(jié)點邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75以上的情況）注意：三、有腹筋梁受剪承載力計算公式1、配置箍筋的梁（1）一般受彎構(gòu)件：（2）、集中荷載作用下的獨立梁（包括有多種荷載，且其中集中荷載對支座截面或節(jié)點邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75以上的情況）注意：2、配置箍筋和彎起鋼筋的梁（1）、一般受彎構(gòu)件：（2）、集中荷載作用下的獨立梁（包括有多種荷載，且其中集中荷載對支座截面或節(jié)點邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75以上的情況）注意：斜截面上彎起鋼筋與構(gòu)件縱向軸線的夾角。四、公式的適用范圍（1）、上限值最小截面尺寸和最大配箍率：2）、下限值最小配箍率和箍筋的構(gòu)造規(guī)定：梁中箍筋的最大間距見表5.1。五、計算截面位置1、支座邊緣處的截面112、受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處的截面22、33。3、箍筋截面面積或間距改變處的截面44。4、腹板寬度改變處的截面。這些截面都是斜截面承載力比較薄弱的地方，所以都應(yīng)該進行計算，并應(yīng)取這些斜截面范圍內(nèi)的最大剪力，即斜截面起始端的剪力作為剪力設(shè)計值。 課題5受壓構(gòu)件截面承載力計算5.1概述5.2受壓構(gòu)件的一般應(yīng)用和基本構(gòu)造要求計劃學(xué)時2基本要求熟悉受壓構(gòu)件的分類，掌握受壓構(gòu)件的基本構(gòu)造要求內(nèi)容重點材料強度等級、截面形式和尺寸、縱向鋼筋、箍筋、柱中鋼筋的搭接的構(gòu)造內(nèi)容難點縱向鋼筋和箍筋的構(gòu)造講授內(nèi)容備注5.1概述軸心受壓構(gòu)件偏心受壓構(gòu)件 單向偏心受壓構(gòu)件 雙向偏心受壓構(gòu)件5.2受壓構(gòu)件的一般應(yīng)用和基本構(gòu)造要求一、材料強度等級宜采用較高強度等級的混凝土，一般為C20C40。不宜選用高強度鋼筋，一般為HRB335和RRB400級鋼筋。二、截面形式和尺寸軸心受壓構(gòu)件的截面形式一般為方形、圓形、多邊形等。偏心受壓構(gòu)件的截面形式一般為矩形、工字形等。鋼筋混凝土受壓構(gòu)件截面尺寸一般不小于250mmx250mm。三、縱向鋼筋矩形截面受壓構(gòu)件中縱向受力鋼筋根數(shù)不得少于4根。圓形截面受壓構(gòu)件中縱向受力鋼筋一般應(yīng)沿周邊均勻布置，根數(shù)不宜少于8根，且不應(yīng)少于6根。軸心受壓構(gòu)件全部受壓鋼筋的配筋率不得小于0.5%，全部縱向鋼筋配筋率不宜超過5%。四、箍筋、上下層柱的接頭 課題5.2偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算計劃學(xué)時4基本要求掌握偏心受壓構(gòu)件正截面的破壞形態(tài)和機理掌握偏心受壓構(gòu)件N-M相關(guān)曲線的特點，意義內(nèi)容重點大偏心受壓破壞，小偏心受壓破壞，界限破壞偏心受壓構(gòu)件的縱向彎曲影響，計算的基本假定，附加偏心距，兩種破壞形態(tài)的界限，小偏心受壓構(gòu)件中遠離縱向偏心力一側(cè)的鋼筋應(yīng)力對稱配筋偏心受壓構(gòu)件的N-M關(guān)系曲線，鋼筋混凝土柱在偏心受壓極限荷載下的應(yīng)變曲線，N-M關(guān)系曲線的特點、意義。內(nèi)容難點大偏心受壓破壞，小偏心受壓破壞N-M關(guān)系曲線的特點、意義講授內(nèi)容備注一、偏心受壓構(gòu)件正截面的破壞形態(tài)第一類受拉破壞,大偏心受壓破壞。第二類受壓破壞,小偏心受壓破壞。1、大偏心受壓破壞（受拉破壞）當(dāng)構(gòu)件截面中軸向壓力的偏心距較大，而且沒有配置過多的受拉鋼筋時，就會發(fā)生大偏心受壓破壞。2、小偏心受壓破壞（受壓破壞）當(dāng)構(gòu)件截面中軸向壓力的偏心距較小或很小，或雖然偏心距較大，但配置過多的受拉鋼筋時，構(gòu)件就會發(fā)生小偏心受壓破壞。偏心受壓構(gòu)件截面受力的幾種情況。二、偏心受壓構(gòu)件的縱向彎曲影響偏心距增大系數(shù)的計算公式：三、偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算的基本假定偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算的基本假定與受彎構(gòu)件的基本假定相同。四、附加偏心距原始偏心距e0附加偏心距ea初始偏心距ei五、兩種破壞形態(tài)的界限1、當(dāng)b時,屬于大偏心受壓破壞（受拉破壞）2、當(dāng)b時,屬于小偏心受壓破壞（受壓破壞）六、小偏心受壓構(gòu)件中遠離縱向偏心力一側(cè)的鋼筋應(yīng)力鋼筋應(yīng)力應(yīng)符合對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算對稱配筋:一、大、小偏心受壓構(gòu)件的判別1、基本公式求得當(dāng)時，為大偏心受壓構(gòu)件；當(dāng)時，為小偏心受壓構(gòu)件二、截面計算與復(fù)核1、大偏心受壓構(gòu)件 2、小偏心受壓構(gòu)件偏心受壓構(gòu)件N-M 相關(guān)曲線一、相關(guān)曲線的意義1、該曲線展示了在截面(尺寸、配筋和材料)一定時，從正截面軸心受壓、偏心受壓至受彎間連續(xù)過渡的全過程中截面承載力的變化規(guī)律。2、曲線上任意一點的坐標(biāo)(N，M)代表一組截面承載力。如果作用于截面上的內(nèi)力N、M坐標(biāo)點位于圖中曲線內(nèi)側(cè)(如d點)，說明截面在該點對應(yīng)的內(nèi)力作用下未達到承裁力極限狀態(tài)，是安全的。二、相關(guān)曲線的特點1、M0時,N最大；N=0時，M不是最大，界限狀態(tài)時，M最大。2、小偏心受壓情況時，N隨M的增大而減小。3、由于對稱配筋方式界限狀態(tài)時所對應(yīng)的，故只與材料和截面有關(guān)，同配筋無關(guān)。三、注意作用在結(jié)構(gòu)上的荷載往往有多種，但它們不一定都會同時出現(xiàn)或同時達到最大值，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要進行荷載組合。因此在受壓構(gòu)件同一截面上可能會產(chǎn)生多組N、M內(nèi)力，它們當(dāng)中存在某一組內(nèi)力對該截面起控制作用，即它對截面承載力為最不利，而這一組內(nèi)力不容易憑直觀從多組N、M中挑選出來。但利用N-M關(guān)系曲線的規(guī)律，可比較容易地找到最不利內(nèi)力組合。 課題6預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件6.1概述6.2施加預(yù)應(yīng)力的方法6.3預(yù)應(yīng)力混凝土使用的材料和機具計劃學(xué)時2學(xué)時基本要求掌握預(yù)應(yīng)力的基本概念，先張法、后張法的特點及區(qū)別了解使用的機具,掌握對材料的要求,理解張拉控制應(yīng)力的概念內(nèi)容重點1、預(yù)應(yīng)力的基本概念2、先張法3、后張法內(nèi)容難點先張法、后張法的特點及區(qū)別講授內(nèi)容備注6預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件6.1概述一、預(yù)應(yīng)力混凝土在荷載作用下的受拉區(qū)混凝土預(yù)先施加一定的壓應(yīng)力，使其能夠部分或全部抵消由荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，這種利用混凝土較高的抗壓能力來彌補其抗拉能力的不足，就是預(yù)應(yīng)力混凝土的概念。預(yù)應(yīng)力混凝土施加了預(yù)應(yīng)力的混凝土；普通鋼筋混凝土不施加頂應(yīng)力的鋼筋混凝土也簡稱鋼筋混疑土。二、預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點1、預(yù)應(yīng)力提高了構(gòu)件的抗裂能力和剛度，使構(gòu)件在使用荷載作用下可以不出現(xiàn)裂縫或可以使裂縫寬度大大減小，有效地改善了構(gòu)件的使用性能，提高了構(gòu)件的剛度，增加了結(jié)構(gòu)的耐久性。2、預(yù)應(yīng)力混凝土采用高強材料，因而可以減小構(gòu)件截面尺寸，減少材料用量并降低結(jié)構(gòu)物的自重。3、預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件在施加預(yù)應(yīng)力的同時，可以使構(gòu)件產(chǎn)生反拱，減小了構(gòu)件工作時的撓度。4、預(yù)應(yīng)力可以作為結(jié)構(gòu)的一種拼裝手段和加固措施。三、預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用1、工作中存在受拉區(qū)的構(gòu)件，如受彎、軸心受拉、偏心受拉及大偏心受壓等構(gòu)件；2、大跨度結(jié)構(gòu)，如大跨度橋梁、體育館和車間以及機庫等大跨度建筑的屋蓋、高層建筑結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層等；3、用于對抗裂有特殊要求的結(jié)構(gòu)，如壓力容器、壓力管道、水工或海洋建筑，還有冶金、化工廠的車間、構(gòu)筑物等；4、用于某些高聳建筑結(jié)構(gòu)，如水塔、煙筒、電視塔等；5、用于某些大量制造的預(yù)制構(gòu)件，如常見的預(yù)應(yīng)力空心樓板、預(yù)應(yīng)力預(yù)制樁等。6、在一般的房屋結(jié)構(gòu)中，如果建筑設(shè)計限定了層高、屋樓蓋梁等的高度，或者限定了某些其他構(gòu)件的尺寸，使得普通鋼筋混凝土構(gòu)件難以滿足要求，也可以考慮使用預(yù)應(yīng)力混凝土。四、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗裂等級由于各種預(yù)應(yīng)力構(gòu)件所處的環(huán)境不同、使用要求不同，抗裂安全儲備也不同，所以，規(guī)范將預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗裂等級劃分三級：1、一級為嚴格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件；2、二級為一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件；3、三級構(gòu)件則允許在使用中開裂，但要求計算所得的裂縫寬度小于限值。6.2施加預(yù)應(yīng)力的方法一、先張法在澆筑混凝土之前張拉預(yù)應(yīng)力筋的方法稱為先張法；在澆筑混凝土之后張拉預(yù)應(yīng)力筋的方法稱為后張法。1、先張法的施工工序（1）、先在臺座上張拉預(yù)應(yīng)力筋，并將它臨時錨固在臺座上；（2）、架設(shè)模板，綁扎普通鋼筋骨架，澆筑構(gòu)件混凝土；（3）、待混凝土達到要求的強度后，切斷或放松預(yù)應(yīng)力鋼筋，讓鋼筋的回