鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理全冊(cè)配套最完整精品課件1

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理全冊(cè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理全冊(cè)配套最完整精品課件配套最完整精品課件1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第第1 1章章 緒論緒論自學(xué)指導(dǎo)書自學(xué)指導(dǎo)書1.1 混凝土結(jié)構(gòu)一般概念和特點(diǎn)第一章第一章 緒緒 論論本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念和特點(diǎn)混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念和特點(diǎn)混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)況及其應(yīng)用混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)況及其應(yīng)用課程的主要內(nèi)容、特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法課程的主要內(nèi)容、特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法【教學(xué)目的和要求教學(xué)目的和要求】n1 、掌握混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念及特點(diǎn)。n2 、了解混凝土結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)外土木工程中的發(fā)展與應(yīng)用概況。 n3 、了解本課程的主要內(nèi)容、要求和學(xué)習(xí)方法?！窘?/p>

2、學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)】n1 、配筋的作用與要求。n2 、混凝土與鋼筋共同工作的條件?！咀詫W(xué)程序指導(dǎo)自學(xué)程序指導(dǎo) 】學(xué)習(xí)時(shí)按以下順序?qū)W習(xí)時(shí)按以下順序( (以教材章節(jié)）：以教材章節(jié)）：第一章第一章:1.1:1.1節(jié)（內(nèi)容簡(jiǎn)單易懂，注意思考題節(jié)（內(nèi)容簡(jiǎn)單易懂，注意思考題1.11.1，1.21.2的解題答案出自本節(jié)）的解題答案出自本節(jié)）1.21.2節(jié)（節(jié)（簡(jiǎn)單了解，開拓性知識(shí)）簡(jiǎn)單了解，開拓性知識(shí)）1.31.3（介紹本門（介紹本門課程的學(xué)習(xí)方法，可以在學(xué)習(xí)過(guò)程中或復(fù)課程的學(xué)習(xí)方法，可以在學(xué)習(xí)過(guò)程中或復(fù)習(xí)中理解體會(huì)，無(wú)考點(diǎn)習(xí)中理解體會(huì)，無(wú)考點(diǎn)) )【學(xué)習(xí)指導(dǎo)與作業(yè)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與作業(yè)】nP8：題1.1 什么混凝土結(jié)

3、構(gòu)？混凝土結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)點(diǎn)？又有哪些缺點(diǎn)？nP9：題1.2 鋼筋與混凝土共同工作的條件是什么？第一章 緒論1.1 混凝土結(jié)構(gòu)一般概念和特點(diǎn)素混凝土結(jié)構(gòu)素混凝土結(jié)構(gòu)鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)二、分類二、分類以以混凝土混凝土為主材，并根據(jù)需要配置為主材，并根據(jù)需要配置鋼筋鋼筋、鋼骨鋼骨、鋼鋼管管等，作為主要承重材料的結(jié)構(gòu)，均可稱為等，作為主要承重材料的結(jié)構(gòu)，均可稱為混凝土混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)(Concrete Structure)。1.1 1.1 混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念1.1.1 1.1.1 混凝土結(jié)構(gòu)的定義與分類混凝土結(jié)構(gòu)的定義與分類一、定義一、定義第一章

4、 緒論1.1 混凝土結(jié)構(gòu)一般概念和特點(diǎn)（Plain Concrete)鋼筋混凝土梁第一章 緒論1.1 混凝土結(jié)構(gòu)一般概念和特點(diǎn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（Reinforced Concrete)第一章 緒論1.1 混凝土結(jié)構(gòu)一般概念和特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)（Prestressed Concrete)鋼骨混凝土柱第一章 緒論1.1 混凝土結(jié)構(gòu)一般概念和特點(diǎn)（Steel Reinforced Concrete) (Encased Concrete)第一章 緒論1.1 混凝土結(jié)構(gòu)一般概念和特點(diǎn)（Concrete Filled Tube)1、混凝土的主要力學(xué)性能、混凝土的主要力學(xué)性能（

5、1）抗壓強(qiáng)度較高，而抗拉強(qiáng)度卻很低）抗壓強(qiáng)度較高，而抗拉強(qiáng)度卻很低 (只有抗壓強(qiáng)度的只有抗壓強(qiáng)度的1/8-1/201/8-1/20)。（2）破壞時(shí)具有明顯的）破壞時(shí)具有明顯的脆性性質(zhì)脆性性質(zhì)。第一章 緒論1.1 混凝土結(jié)構(gòu)一般概念和特點(diǎn)1.1.21.1.2、配筋的作用與要求、配筋的作用與要求一、為什么想將鋼筋與混凝土組合起來(lái)使用？一、為什么想將鋼筋與混凝土組合起來(lái)使用？ 主要由兩者的主要由兩者的力學(xué)性能力學(xué)性能和和經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性決定的決定的Pcr = 9.7kN150300fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2 fts sc= ft2500Pu Pcrs sc= ft ft破壞時(shí)跨中截

6、面破壞時(shí)跨中截面受壓邊緣的壓應(yīng)力受壓邊緣的壓應(yīng)力與抗拉強(qiáng)度相近，與抗拉強(qiáng)度相近，遠(yuǎn)未達(dá)到遠(yuǎn)未達(dá)到混凝土的抗壓強(qiáng)度混凝土的抗壓強(qiáng)度，破壞表現(xiàn)為，破壞表現(xiàn)為脆性斷裂脆性斷裂，無(wú)明顯預(yù)兆。，無(wú)明顯預(yù)兆。第一章 緒論1.1 混凝土結(jié)構(gòu)一般概念和特點(diǎn) （1）抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高?？估涂箟簭?qiáng)度都很高。 （2）延性好延性好：多數(shù)鋼材具有多數(shù)鋼材具有屈服屈服現(xiàn)象，破壞時(shí)表現(xiàn)現(xiàn)象，破壞時(shí)表現(xiàn)出較好的出較好的延性延性。 （3）易于壓曲失穩(wěn)易于壓曲失穩(wěn)：細(xì)長(zhǎng)的鋼筋受壓時(shí)極易壓曲，細(xì)長(zhǎng)的鋼筋受壓時(shí)極易壓曲，僅能作為受拉構(gòu)件。僅能作為受拉構(gòu)件。 （4）耐久性和耐火性差。耐久性和耐火性差。因此，將混凝土和鋼材這兩種材料

7、有機(jī)地結(jié)合在一起，可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，充分利用材料的性能。第一章 緒論1.1 混凝土結(jié)構(gòu)一般概念和特點(diǎn)3、鋼材鋼材的主要性能的主要性能Pcr = 9.7kNfc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2fy=335N/mm2 fts sc= ft1503002500Pu 52.5kNs sc= ft ft s ss s sc2f16 fy配置鋼筋后：配置鋼筋后： RC梁梁的的（)比比，鋼筋的鋼筋的均得到充分利用，均得到充分利用，破壞過(guò)程有破壞過(guò)程有。Py 50.0kN第一章 緒論 fc（1 1）鋼筋和混凝土之間存在鋼筋和混凝土之間存在良好的粘結(jié)力良好的粘結(jié)力； 保證在保證在荷載作用荷載作用下兩種材

8、料協(xié)調(diào)變形，共同受力；下兩種材料協(xié)調(diào)變形，共同受力；（2 2）鋼材與混凝土具有鋼材與混凝土具有基本相同的溫度線膨脹系數(shù)基本相同的溫度線膨脹系數(shù) （鋼材為鋼材為1.210-5/oC，混凝土為，混凝土為1.01.510-5 /oC ）；）； 保證保證溫度變化溫度變化時(shí)，兩種材料不會(huì)產(chǎn)生時(shí)，兩種材料不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的變形差過(guò)大的變形差 而導(dǎo)致兩者間的粘結(jié)力破壞。而導(dǎo)致兩者間的粘結(jié)力破壞。（3 3）混凝土的混凝土的堿性堿性環(huán)境環(huán)境粘結(jié)力粘結(jié)力Bond第一章 緒論受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件受壓構(gòu)件受壓構(gòu)件受扭構(gòu)件受扭構(gòu)件受拉構(gòu)件受拉構(gòu)件受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件受壓構(gòu)件受壓構(gòu)件第一章 緒論研究研究四種構(gòu)件四種構(gòu)件在在兩種極限狀

9、態(tài)兩種極限狀態(tài)下的受力性能、設(shè)計(jì)計(jì)下的受力性能、設(shè)計(jì)計(jì)算方法及構(gòu)造措施。算方法及構(gòu)造措施。四種基本構(gòu)件四種基本構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)（安全性）（安全性）正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)（適用性、耐久性）（適用性、耐久性）SR第一章 緒論設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法材性材性混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章 鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能自學(xué)指導(dǎo)書第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土混凝土的物理力學(xué)性能鋼筋的物理力學(xué)性能鋼筋與混凝土的粘結(jié)第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土1 、混凝土（1）熟悉混凝土的立方體強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、軸心抗拉強(qiáng)度及相互間的關(guān)系。 （2）了解單軸向受壓下混凝土的應(yīng)力

10、應(yīng)變?nèi)€。 （3）熟悉混凝土彈性模量、變形模量的概念。（4）了解重復(fù)荷載下混凝土的疲勞性能以及復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土強(qiáng)度的概念。（5）熟悉混凝土徐變、收縮與膨脹的概念。 （6）了解高強(qiáng)度、高性能混凝土的主要物理、力學(xué)性能。 2 、鋼筋（1）熟悉鋼筋的品種和級(jí)別。 （2）掌握鋼筋的應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)€特性。（3）了解鋼筋的冷加工性能、重復(fù)荷載下鋼筋的疲勞性能以及混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求。 3 、鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能 （1）了解粘結(jié)的定義、粘結(jié)力的組成等概念。（2）了解基本錨固長(zhǎng)度的計(jì)算以及保證可靠粘結(jié)的構(gòu)造要求。第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土重點(diǎn)：1 、鋼筋的應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)€特性，

11、鋼筋的塑性性能。 2 、混凝土立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、軸心抗拉強(qiáng)度及相互間的關(guān)系。3 、混凝土彈性模量、變形模量的概念。4 混凝土徐變的概念及其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。5 、粘結(jié)的定義、粘結(jié)力的組成等概念。難點(diǎn)： 1 、粘結(jié)的定義、粘結(jié)力的組成等概念。 2 、基本錨固長(zhǎng)度的計(jì)算以及保證可靠粘結(jié)的構(gòu)造要求。 以自學(xué)指導(dǎo)的順序與內(nèi)容為主，參照教材的相關(guān)內(nèi)容來(lái)學(xué)習(xí)。作業(yè)是教材第37頁(yè)章課后題的： 2.2題，2.6題，2.7題，2.8題。第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土混凝土立方抗壓強(qiáng)度混凝土軸心抗壓強(qiáng)度混凝土抗拉強(qiáng)度cufcftf150 150 150150 150 300100 100 5

12、00第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土 （混凝土結(jié)構(gòu)中，主要是利用它的抗壓強(qiáng)度。因此抗壓強(qiáng)度是混凝土力學(xué)性能中最主要和最基本的指標(biāo)） 邊長(zhǎng)150mm立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下（203，90%濕度）養(yǎng)護(hù)28天，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（加載速度0.150.3N/mm2/sec，兩端不涂潤(rùn)滑劑）測(cè)得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。 fcu,k= fcu,m(1-1.645)。 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 （2）混凝土的強(qiáng)度等級(jí)： 規(guī)范是根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)劃分的。從C15C80共劃分為14個(gè)強(qiáng)度等級(jí)（如C30表示fcu,k =30N/mm2），級(jí)差為5N/mm2。也稱棱柱體抗

13、壓強(qiáng)度（用符號(hào)fc表示），是用高寬比為24的棱柱體試件測(cè)得的抗壓強(qiáng)度，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)以150150300mm的棱柱體試件為標(biāo)準(zhǔn)試件，也常用150150450的棱柱體試件。第二章 鋼筋和混凝土的材料性能拉壓壓 （由于軸心受拉試驗(yàn)對(duì)中困難，也常常采用立方體或圓柱體劈裂試驗(yàn)測(cè)定混凝土的抗拉強(qiáng)度）dlFstf2,劈拉試驗(yàn)FdF 一次短期荷載下 受力變形 長(zhǎng)期荷載下砼變形 多次重復(fù)荷載下 收縮變形 體積變形 膨脹變形 溫度變形第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土 在普通試驗(yàn)機(jī)上采用等應(yīng)力速度加載，達(dá)到軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c時(shí)，試驗(yàn)機(jī)中集聚的彈性應(yīng)變能大于試件所能吸

14、收的應(yīng)變能，會(huì)導(dǎo)致試件產(chǎn)生突然脆性破壞，只能測(cè)得曲線的上升段。 （常采用棱柱體試件來(lái)測(cè)定）第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土 采用等應(yīng)變速度加載，在試件旁附設(shè)高彈性元件與試件一同受壓，以吸收試驗(yàn)機(jī)內(nèi)集聚的應(yīng)變能，可以測(cè)得曲線的下降段。02468102030s(MPa)e 10-3第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土BACEDA點(diǎn)以前，微裂縫沒(méi)有明顯發(fā)展，混凝土的變形主要彈性變形，應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系近似直線。A點(diǎn)應(yīng)力隨混凝土強(qiáng)度的提高而增加，對(duì)普通強(qiáng)度混凝土sA約為 (0.30.4)fc ，對(duì)高強(qiáng)混凝土sA可達(dá)(0.50.7)fc。A點(diǎn)以后，由于微裂縫處的應(yīng)力集中，裂縫開始有所延伸

15、發(fā)展，產(chǎn)生部分塑性變形，應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)開始加快，應(yīng)力-應(yīng)變曲線逐漸偏離直線。微裂縫的發(fā)展導(dǎo)致混凝土的橫向變形增加。但該階段微裂縫的發(fā)展是穩(wěn)定的。混凝土在結(jié)硬過(guò)程中，由于水泥石的收縮、骨料下沉以及溫度變化等原因，在骨料和水泥石的界面上形成很多微裂縫，成為混凝土中的薄弱部位?；炷恋淖罱K破壞就是由于這些微裂縫的發(fā)展造成的。達(dá)到B點(diǎn)，內(nèi)部一些微裂縫相互連通，裂縫發(fā)展已不穩(wěn)定，橫向變形突然增大，體積應(yīng)變開始由壓縮轉(zhuǎn)為增加。在此應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，裂縫會(huì)持續(xù)發(fā)展最終導(dǎo)致破壞。取B點(diǎn)的應(yīng)力作為混凝土的長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度。普通強(qiáng)度混凝土sB約為0.8fc，高強(qiáng)強(qiáng)度混凝土sB可達(dá)0.95fc以上。達(dá)到C點(diǎn)fc，內(nèi)部微裂縫連

16、通形成破壞面，應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速度明顯加快，C點(diǎn)的縱向應(yīng)變值稱為峰值應(yīng)變 e 0，約為0.002?？v向應(yīng)變發(fā)展達(dá)到D點(diǎn)，內(nèi)部裂縫在試件表面出現(xiàn)第一條可見(jiàn)平行于受力方向的縱向裂縫。隨應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)，試件上相繼出現(xiàn)多條不連續(xù)的縱向裂縫，橫向變形急劇發(fā)展，承載力明顯下降，混凝土骨料與砂漿的粘結(jié)不斷遭到破，裂縫連通形成斜向破壞面。E點(diǎn)的應(yīng)變e = (23) e 0，應(yīng)力s = (0.40.6) fc。第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土強(qiáng)度越高，峰值應(yīng)變?cè)酱?，極限應(yīng)變?cè)叫?，下降段越陡?延性越差強(qiáng)度越低，峰值應(yīng)變?cè)叫?，極限應(yīng)變?cè)酱?，下降段越平緩延性越好第二?鋼筋和混凝土的材料性能seEc= tan seE

17、c= tan seEc= tan 2.1 混凝土0sesddEcesddEc 彈性系數(shù)n 隨應(yīng)力增大而減（n =10.5）escEeeelcEcEn第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土凝膠體的塑性流動(dòng)。裂縫的出現(xiàn)與發(fā)展?；炷猎诤奢d的長(zhǎng)期作用下，其應(yīng)變或變形隨時(shí)間增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為徐變。第二章 鋼筋和混凝土的材料性能t0elashcrela,ela,cr,eteeeeee瞬時(shí)恢復(fù)應(yīng)變彈性后效殘余應(yīng)變加載瞬時(shí)應(yīng)變 收縮應(yīng)變 徐變 ： 開始快、以后慢；半年完成大部分、一年穩(wěn)定、三年終止第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土 徐變會(huì)使結(jié)構(gòu)（或構(gòu)件）的變形增大（如撓度） ； 引起預(yù)應(yīng)力損失；

18、 在長(zhǎng)期高應(yīng)力作用下，甚至?xí)?dǎo)致破壞。有利于結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)（應(yīng)）力重分布，降低結(jié)構(gòu)的受力； 減小大體積混凝土內(nèi)的溫度應(yīng)力； 受拉徐變可延緩收縮裂縫的出現(xiàn)。第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土是混凝土的組成和配比。 骨料的剛度（彈性模量）越大，體表比越大，徐變就越小; 水灰比越小，水泥用量越少，徐變也越小。包括養(yǎng)護(hù)和使用條件。 受荷前養(yǎng)護(hù)的溫濕度越高，水泥水化作用越充分，徐變就越小。 受荷后構(gòu)件所處的環(huán)境溫度越高，相對(duì)濕度越小，徐變就越大。第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土 徐變值與初應(yīng)力基本上成正比，這種徐變稱為線性徐變。產(chǎn)生線性徐變的主要原因是凝膠體的塑性流動(dòng)。 徐變最終雖

19、仍收斂，但最終徐變與初應(yīng)力si不成比例，這種徐變稱為非線性徐變。產(chǎn)生非線性徐變的主要原因是裂縫的出現(xiàn)與發(fā)展。是指初應(yīng)力水平si /fc是影響徐變的非常主要的因素。 混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展已處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，徐變的發(fā)展將不收斂，最終導(dǎo)致混凝土的破壞。因此將0.8fc作為混凝土的長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度。第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土 混凝土在空氣中硬化時(shí)體積會(huì)縮小，這種現(xiàn)象稱為混凝土的收縮。（收縮是混凝土在不受外力情況下由于體積變化而產(chǎn)生的變形。）：干燥失水。：混凝土的碳化（凝膠體中的Ca(OH)2 CaCO3）。第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土當(dāng)收縮受到約束（如支座、內(nèi)部鋼筋）時(shí)

20、，將使混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，甚至引起混凝土的開裂。混凝土收縮會(huì)使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。圖b) 墻板干燥收縮裂縫與邊框架的變形圖a) 鋼筋混凝土構(gòu)件的收縮裂縫第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土早期發(fā)展快，兩周可完成全部收縮的25%，一個(gè)月可完成50%；以后發(fā)展逐漸減慢，整個(gè)收縮過(guò)程可延續(xù)兩年以上。一般情況下，最終收縮應(yīng)變值約為(25)10-4 混凝土開裂應(yīng)變?yōu)?0.52.7)10-414d 28dt(25)10-425%50%ech第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土水泥的強(qiáng)度等級(jí)高、用量多、水灰比大，收縮就大； 骨料彈性模量高、級(jí)配好，收縮就??； 養(yǎng)護(hù)時(shí)的濕度大、溫度

21、高，收縮就??；使用時(shí)的濕度大、溫度低，收縮就??； 構(gòu)件體表比大，收縮就??； 混凝土越密實(shí)，收縮越?。?第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土 混凝土在水中硬化時(shí)體積會(huì)增大，這種現(xiàn)象稱為混凝土的膨脹。 但混凝土的膨脹值一般較小，對(duì)結(jié)構(gòu)的影響也較小，所以經(jīng)常不予考慮。第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.2 鋼筋 鐵元素：主要成分。 碳元素：含碳量增加，強(qiáng)度提高，但塑性和可焊性降低。低碳鋼（25%,不應(yīng)50%; 對(duì)板、墻：不宜25%; 對(duì)柱：不宜50%;2.4一般構(gòu)造規(guī)定ll直接根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋級(jí)別確定受拉鋼筋的搭接ls第二章 材料的力學(xué)性能取縱向受拉鋼筋搭接長(zhǎng)度的0.7倍，即0.7ll

22、，且在任何情況下不應(yīng)小于200mm。 直徑較大縱筋直徑的0.25倍； 間距：較小縱筋直徑的5倍，且不應(yīng)大于100mm.(受拉搭接） 較小縱筋直徑的10倍，且不應(yīng)大于200mm.(受壓搭接）2.4一般構(gòu)造規(guī)定錐螺紋鋼筋連接第二章 材料的力學(xué)性能2.4一般構(gòu)造規(guī)定第二章 材料的力學(xué)性能2.4一般構(gòu)造規(guī)定擠壓鋼筋連接第二章 材料的力學(xué)性能2.4一般構(gòu)造規(guī)定第二章 材料的力學(xué)性能小結(jié)本 章 小 結(jié)1、混凝土的力學(xué)性能（1）混凝土的強(qiáng)度：fcu,k及其測(cè)定方法、fc、ft；混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值；復(fù)合受力下混凝土的強(qiáng)度及變形性能（2）混凝土的變形：?jiǎn)屋S單調(diào)受壓的曲線； 曲線的規(guī)范模型；混凝土的彈性模量及其測(cè)

23、定；混凝土的收縮、膨脹及徐變。2、鋼筋的力學(xué)性能（1）鋼筋的品種：熱軋鋼筋（HPB235=R235、HRB335、HRB400、 RRB400=KL400 ）、鋼絲、鋼絞線、冷加工鋼筋和熱 處理鋼筋。（2）曲線（有、無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋）； 曲線的規(guī)范模型（3）鋼筋的強(qiáng)度指標(biāo)屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度；變形指標(biāo)延伸率 和冷彎性能；鋼筋強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值。第二章 材料的力學(xué)性能小結(jié)本 章 小 結(jié)（1）粘結(jié)的作用；（2）兩類粘結(jié)（錨固粘結(jié)和局部粘結(jié)）；（3）粘結(jié)力的構(gòu)成；（4）兩種類型的粘結(jié)破壞（劈裂式破壞和刮梨式破壞）；（5）改善粘結(jié)的措施。4、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般構(gòu)造規(guī)定（1）基本錨固長(zhǎng)度的概念及其計(jì)算dff

24、ltya （2）鋼筋的連接：搭接、機(jī)械連接和焊接。3、鋼筋與混凝土的粘結(jié)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第3章 混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則 自學(xué)指導(dǎo)書第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土1 、掌握工程結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)的基本概念，包括結(jié)構(gòu)上的作用、對(duì)結(jié)構(gòu)的功能要求、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、兩類極限狀態(tài)等。 2 、了解結(jié)構(gòu)可靠度的基本原理。 3 、熟悉近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土重點(diǎn)：1 、工程結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)的基本概念，包括結(jié)構(gòu)上的作用、對(duì)結(jié)構(gòu)的功能要求、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、兩類極限狀態(tài)等。2 、近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式。難點(diǎn)：1 、結(jié)構(gòu)可靠度的基本原理。以

25、自學(xué)指導(dǎo)的順序與內(nèi)容為主，參照教材的相關(guān)內(nèi)容來(lái)學(xué)習(xí)。作業(yè)是教材第33頁(yè)本章課后題的： 3.1題，3.5題，3.9題，3.10題, 3.11題。3.1 結(jié)構(gòu)的功能 結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)規(guī)定的使用年限內(nèi)，在規(guī)定的條件下（正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)），完成預(yù)定功能（安全性、適用性和耐久性）的能力。即是安全性、適用性和耐久性的總稱。第三章 混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則 結(jié)構(gòu)可靠度：是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量。可見(jiàn)，在多數(shù)情況下，RS。但在重疊區(qū)（陰影段內(nèi)）仍有可能出現(xiàn)RS是不可能的。第三章 混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則 第三章 混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則 f(Z)szzPfZ = R - S dzZfZPfP00fZZPs

26、 s 可見(jiàn)，Pf 越小， 越大3.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法第三章 混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則 值值 2.7 3.2 3.7 4.2 失效概率失效概率 Pf 3.4710-3 6.8710-4 1.0810-4 1.3310-5 當(dāng)Pf 小于某個(gè)值時(shí)，人們不再擔(dān)心。該失效概率稱為容許失效概率Pf 。第三章 混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則 安全等級(jí)或使用年限安全等級(jí)或使用年限1.11.00.93.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法第三章 混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則 nikQiCiQiKQQGKGSSSS211基本組合-由可變荷載效應(yīng)控制nikQiCiQiGKGSSS1基本組合-由永久荷載效應(yīng)控制3.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法第三章 混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)

27、計(jì)原則 正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合值正常使用極限狀態(tài)所規(guī)定的變形、裂縫寬度和應(yīng)力等的限值。具體見(jiàn)教材P385附表115和116nikQiCiKQGKSSSS21nikQiqiGKSSS1qi-準(zhǔn)永久系數(shù)。對(duì)民用建筑一般為0.30.5。具體查荷載規(guī)范GB50009-2001 。3.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法第三章 混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則 材料強(qiáng)度有實(shí)測(cè)值、標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值 根據(jù)材料強(qiáng)度概率分布的某個(gè)分位值確定。 混凝土的分位值取0.05（即95%的保證率）； 鋼筋的分位值取0.0227（即97.73%的保證率）。 等于材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系數(shù)?；炷粒篶=1.4；普通鋼筋: s= 1.1；預(yù)應(yīng)力鋼

28、筋: s= 1.2(1.41)。 fy、fc查教材P381382附表1-2、1-7。cckcffsykyff第三章 混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則 強(qiáng)度強(qiáng)度種類種類符符號(hào)號(hào)混凝土強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C15C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80軸心軸心抗壓抗壓fck10.013.4 16.7 20.1 23.4 26.8 29.6 32.4 35.5 38.5 41.5 44.5 47.4 50.2軸心軸心抗拉抗拉ftk1.271.54 1.78 2.01 2.20 2.39 2.51 2.64 2.74 2.85 2.93 2.99 3

29、.05 3.11第三章 混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則 強(qiáng)度強(qiáng)度種類種類符符號(hào)號(hào)混凝土強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C15C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80軸心軸心抗壓抗壓fc7.29.611.9 14.3 16.7 19.1 21.1 23.1 25.3 27.5 29.7 31.8 33.8 35.9軸心軸心抗拉抗拉ft0.911.10 1.27 1.43 1.57 1.71 1.80 1.89 1.96 2.04 2.09 2.14 2.18 2.22鋼筋種類鋼筋種類抗拉強(qiáng)抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)度標(biāo)準(zhǔn)值值fyk抗拉抗拉強(qiáng)度強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)值值fy抗壓

30、強(qiáng)抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)度設(shè)計(jì)值值fyHPB235235210210HRB335335300300HRB400400360360RRB4004003603603.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法第三章 混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則 荷載也有實(shí)測(cè)值、標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值：等于荷載代表值與荷載分項(xiàng)系數(shù)的乘積。，其代表值就是標(biāo)準(zhǔn)值，即結(jié)構(gòu)自重；，其代表值分別為標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、 頻遇值和準(zhǔn)永久值。（2）頻遇值結(jié)構(gòu)上時(shí)而出現(xiàn)的較大作用值,但小于 標(biāo)準(zhǔn)值。頻遇值 =頻遇值系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值 t/T 0.1（3）準(zhǔn)永久值結(jié)構(gòu)上經(jīng)常出現(xiàn)的作用值準(zhǔn)永久值 =準(zhǔn)永久值系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值 t/T=0.5（t為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載達(dá)到和超過(guò)該值的總持續(xù)時(shí)間，T為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期。

31、）（1） 組合值當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上可變荷載同時(shí)作 用時(shí)的代表值 。組合值=組合值系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值 第三章 混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則 第三章 混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則 分分項(xiàng)項(xiàng)系系數(shù)數(shù) 荷荷載載規(guī)規(guī)范范 GB50009-2001 取取值值 對(duì)對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)不不利利時(shí)時(shí)：1.20 （可可變變荷荷載載效效應(yīng)應(yīng)組組合合控控制制） 1.35 （永永久久荷荷載載效效應(yīng)應(yīng)組組合合控控制制） 永永 久久 荷荷 載載 分分項(xiàng)項(xiàng)系系數(shù)數(shù) G 對(duì)對(duì)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)有有利利時(shí)時(shí)：1.0（一一般般情情況況） 0.9（傾傾覆覆、滑滑移移或或漂漂浮浮驗(yàn)驗(yàn)算算） 可可 變變 荷荷 載載 分分項(xiàng)項(xiàng)系系數(shù)數(shù) Q 1.40（一一般般情情況況） 1.30

32、(qk4kN/m2工工 業(yè)業(yè) 房房 屋屋 樓樓面面活活荷荷載載) 0.7(屋屋面面活活荷荷載載、雪雪荷荷載載以以及及除除書書庫(kù)庫(kù)、檔檔案案庫(kù)庫(kù)、通通風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)房房、電電梯梯機(jī)機(jī)房房外外的的民民用用建建筑筑樓樓面面活活荷荷載載) ) 0.9(屋屋面面積積灰灰荷荷載載以以及及民民用用建建筑筑中中的的書書庫(kù)庫(kù)、檔檔案案庫(kù)庫(kù)、通通風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)房房、電電梯梯機(jī)機(jī)房房的的樓樓面面活活荷荷載載) ) 可可 變變 荷荷 載載 組組合合值值系系數(shù)數(shù) c 其其它它情情況況查查荷荷載載規(guī)規(guī)范范 GB50009-2001 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第第4 4章受彎構(gòu)件正截面承載力章受彎構(gòu)件正截面承載力自學(xué)指導(dǎo)書自

33、學(xué)指導(dǎo)書【教學(xué)目的和要求教學(xué)目的和要求】n1 、熟練掌握適筋梁正截面受彎三個(gè)受力階段的概念，包括截面上應(yīng)力與應(yīng)變的分布、破壞形態(tài)、縱向受拉鋼筋配筋百分率對(duì)破壞形態(tài)的影響、三個(gè)工作階段在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用等。 n2 、掌握混凝土構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本假定及其在受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算中的應(yīng)用。 n3 、熟練掌握單筋、雙筋矩形受彎構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算方法，配置縱向受拉鋼筋的主要構(gòu)造要求，熟悉T 形截面受彎構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算方法，配置縱向受拉鋼筋的主要構(gòu)造要求?！窘虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】 重點(diǎn)：重點(diǎn)：1 、適筋梁正截面受彎三個(gè)受力階段的概念，包括截面上應(yīng)力與應(yīng)變的分布、破壞形態(tài)、

34、縱向受拉鋼筋配筋百分率對(duì)破壞形態(tài)的影響、三個(gè)工作階段在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用等。 2 、混凝土構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本假定及其在受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算中的應(yīng)用。 3 、單筋、雙筋矩形正截面承載力的計(jì)算方法，配置縱向受拉鋼筋的主要構(gòu)造要求。 難點(diǎn)：難點(diǎn)：適筋梁正截面受彎三個(gè)受力階段截面上應(yīng)力與應(yīng)變的分布?！咀詫W(xué)程序指導(dǎo)自學(xué)程序指導(dǎo) 】 以自學(xué)指導(dǎo)的順序及內(nèi)容并對(duì)應(yīng)教材中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。 教材中的例題要熟練掌握，作業(yè)是教材第4章課后題的（P107）：4.3題，4.5題，4.7題， 4.9題，4.10題，4.11題【學(xué)習(xí)指導(dǎo)與作業(yè)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與作業(yè)】第四章受彎構(gòu)件正截面承載力截面上主要承受彎矩截

35、面上主要承受彎矩M和剪力和剪力V作用的構(gòu)件稱作用的構(gòu)件稱第四章受彎構(gòu)件正截面承載力已知已知M，求縱向受力鋼筋；，求縱向受力鋼筋；已知已知V，求箍筋；，求箍筋； ?uMRS 0uMM 第四章受彎構(gòu)件正截面承載力、矩形矩形T 形形工形工形疊合梁疊合梁十字形十字形梁梁矩形板矩形板空心板空心板槽形板槽形板板板第四章受彎構(gòu)件正截面承載力矩形截面梁高寬比矩形截面梁高寬比h/b=2.03.5； T形截面梁高寬比形截面梁高寬比h/b=2.54.0。梁寬度梁寬度b=100、120、150、180、200、220、250、300、350mm梁高度梁高度h=250、300、750、800、900、mm。第四章受彎構(gòu)

36、件正截面承載力1010mm的倍數(shù)。的倍數(shù)。行車道板：行車道板：120mm ; 120mm ; 人行道板：人行道板：80mm(80mm(現(xiàn)澆現(xiàn)澆) )， 60mm(60mm(預(yù)制預(yù)制) )單向的屋面板、民用樓板為單向的屋面板、民用樓板為6060mm；雙向板為雙向板為8080mm；無(wú)梁樓板為無(wú)梁樓板為150150mm。建工建工道橋道橋第四章受彎構(gòu)件正截面承載力常用常用C20C30級(jí)混凝土；級(jí)混凝土；常用常用C20C35級(jí)混凝土。級(jí)混凝土。 第四章受彎構(gòu)件正截面承載力第四章受彎構(gòu)件正截面承載力梁常用梁常用級(jí)鋼筋，級(jí)鋼筋，板常用板常用級(jí)鋼筋。級(jí)鋼筋。 )300(8)300(10時(shí)時(shí)mmhmmdmmhm

37、md第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力宜用宜用 級(jí)鋼筋；級(jí)鋼筋；作用：作用：架立筋架立筋與箍筋以及與箍筋以及梁底部縱筋形成梁底部縱筋形成鋼筋骨架鋼筋骨架。配置量：配置量：見(jiàn)左圖。見(jiàn)左圖。第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力架架 d 8mm(L6m)hw 450200面積 0.001bhw設(shè)置條件：設(shè)置條件：hw 450mm。作用：作用：減小梁腹部的裂縫減小梁腹部的裂縫寬度。寬度。配置量：配置量：間距及面積要求間距及面積要求見(jiàn)左圖；見(jiàn)左圖；直徑直徑10mm；宜用宜用 級(jí)鋼筋；級(jí)鋼筋；612mm。見(jiàn)下圖。見(jiàn)下圖。第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力 200（h 150mm)150mm)分布筋

38、分布筋 250及及1.5h（h 150mm)150mm)受力筋受力筋C 15mm及及d h0=h-20 h0 70直徑直徑 6mm間距間距 250mmmm面積面積 0.15AS及及0.0015bh：1、固定受力鋼筋的位置；固定受力鋼筋的位置；2、將將荷載均勻地傳遞給受力鋼筋；荷載均勻地傳遞給受力鋼筋；3、抵抗溫度和收縮等產(chǎn)生的應(yīng)力。抵抗溫度和收縮等產(chǎn)生的應(yīng)力。第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力0bhsA2sdac as s的確的確定定 h0 0的確的確定定 sahh0“C”的取值：的取值：建工建工見(jiàn)教材見(jiàn)教材P384384附表附表1-141-14道橋道橋見(jiàn)教材見(jiàn)教材P496496附表附表1-81-8

39、C第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力hasbAsh0PP受彎構(gòu)件正截面承載力第四章PPcrPyPuxce eceey yf fhasbAsh0受彎構(gòu)件正截面承載力第四章P =Puxce ecue ey yf fhasbAsh0受彎構(gòu)件正截面承載力第四章0.40.60.81.0aaaMcrMyMu0 esM/Mu ey0.40.60.81.0McrMyMu0 fM/Mu fcr fy fu （從從開始加荷開始加荷到到受拉邊緣混受拉邊緣混凝土達(dá)到極限拉應(yīng)變）凝土達(dá)到極限拉應(yīng)變）梁整截面受力，梁整截面受力，基本基本接近線彈性接近線彈性。當(dāng)受拉邊緣混凝土達(dá)到當(dāng)受拉邊緣混凝土達(dá)到極限極限拉應(yīng)變拉應(yīng)變時(shí)，為截面

40、即將時(shí)，為截面即將開裂的臨開裂的臨界狀態(tài)界狀態(tài)（aa狀態(tài)狀態(tài)），此時(shí)的彎矩），此時(shí)的彎矩值稱為開裂彎矩值稱為開裂彎矩M Mcrcr 。受彎構(gòu)件正截面承載力第四章受彎構(gòu)件正截面承載力第四章4.2 試驗(yàn)研究 （ 從從aa到到受拉鋼筋達(dá)到屈服受拉鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度）強(qiáng)度），開裂截，開裂截面受拉區(qū)混凝土退出工面受拉區(qū)混凝土退出工作，鋼筋應(yīng)力突然增加，作，鋼筋應(yīng)力突然增加，出現(xiàn)出現(xiàn)應(yīng)力重分布應(yīng)力重分布。0.40.60.81.0aaaMcrMyMu0 esM/Mu ey截面抗彎剛度降低截面抗彎剛度降低，荷載荷載- -撓度曲線有明顯的轉(zhuǎn)撓度曲線有明顯的轉(zhuǎn)折。折。0.40.60.81.0McrMyMu0 fM/

41、Mu fcr fy fu受彎構(gòu)件正截面承載力第四章跨過(guò)幾跨過(guò)幾條裂縫的條裂縫的平均應(yīng)變平均應(yīng)變沿截面高度沿截面高度的分布近似直線。的分布近似直線。縱向應(yīng)變沿截面高度分布實(shí)測(cè)圖縱向應(yīng)變沿截面高度分布實(shí)測(cè)圖Mes階段截面應(yīng)力和應(yīng)變分布由于受壓區(qū)混凝土壓由于受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力不斷增大，應(yīng)力不斷增大，0.40.60.81.0McrMyMu0M/Mu0.50.40.30.20.1n=xn/h0受彎構(gòu)件正截面承載力第四章當(dāng)鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服當(dāng)鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)強(qiáng)度時(shí)，記為，記為aa狀態(tài)狀態(tài)，彎，彎矩記為矩記為MyMy，稱為屈服彎矩。，稱為屈服彎矩。受彎構(gòu)件正截面承載力第四章0.40.60.81.0Mcr

42、MyMu0M/Mu0.50.40.30.20.1n=xn/h00.40.60.81.0McrMyMu0 fM/Mu fcr fy fu撓度撓度、截面曲率截面曲率、鋼筋應(yīng)變鋼筋應(yīng)變及及中和軸位置中和軸位置曲線均出現(xiàn)明曲線均出現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)折。顯的轉(zhuǎn)折。eyfy 但應(yīng)變但應(yīng)變e es急劇增大，裂縫顯著急劇增大，裂縫顯著開展。開展。受彎構(gòu)件正截面承載力第四章（ 從從受拉鋼筋屈服受拉鋼筋屈服到到受壓邊受壓邊緣砼達(dá)到緣砼達(dá)到e ecu）0.40.60.81.0McrMyMu0M/Mu0.50.40.30.20.1n=xn/h0受壓區(qū)高度受壓區(qū)高度xc c的減少的減少導(dǎo)致導(dǎo)致。xc受壓區(qū)高度受壓區(qū)高度xc的減

43、少的減少使得鋼筋拉力使得鋼筋拉力 T T 與混凝土與混凝土壓力壓力C C之間的之間的力臂有所增大力臂有所增大。受彎構(gòu)件正截面承載力第四章C內(nèi)力臂內(nèi)力臂該階段該階段截面截面曲率曲率f f 和和撓度撓度f(wàn) 迅速增大，迅速增大，M-f f 和和M-f 曲線變得曲線變得非常平緩非常平緩，這，這種現(xiàn)象可以稱為種現(xiàn)象可以稱為“截面屈服截面屈服”。0.40.60.81.0McrMyMu0M/Mu0.50.40.30.20.1n=xn/h00.40.60.81.0McrMyMu0 fM/Mu fcr fy fu0.40.60.81.0McrMyMu0 fM/Mu fcr fy fu受彎構(gòu)件正截面承載力第四章在

44、屈服階段在屈服階段具有具有承載力承載力基本不變，基本不變，變形變形持持續(xù)增長(zhǎng)的現(xiàn)象。這種變形能力續(xù)增長(zhǎng)的現(xiàn)象。這種變形能力一般用截面延性（一般用截面延性（f fu / f fy ) )表表示。示。0.40.60.81.0McrMyMu0 fM/Mu fcr fy fu約約在在0.003 0.003 0.005 0.005范范圍，該應(yīng)變值是計(jì)圍，該應(yīng)變值是計(jì)算極限彎矩算極限彎矩Mu的依的依據(jù)。據(jù)。受彎構(gòu)件正截面承載力第四章當(dāng)受當(dāng)受壓邊緣混凝土的壓應(yīng)壓邊緣混凝土的壓應(yīng)變達(dá)到變達(dá)到極限壓應(yīng)變極限壓應(yīng)變e ecu，對(duì)應(yīng)的受力狀態(tài)稱為對(duì)應(yīng)的受力狀態(tài)稱為“aa狀態(tài)狀態(tài)”，此時(shí)的，此時(shí)的彎矩稱為極限彎矩彎矩

45、稱為極限彎矩Mu。受彎構(gòu)件正截面承載力第四章 受力階段受力階段 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn) 第第I階段階段 第第II階段階段 第第III 階段階段 習(xí)稱習(xí)稱 未裂階段 帶裂縫工作階段 破壞階段 外觀特征外觀特征 沒(méi)有裂縫，撓度很小 有裂縫，撓度還不明顯 鋼筋屈服，裂縫寬，撓度大 彎矩截面彎矩截面曲率關(guān)系曲率關(guān)系 大致成直線 曲線 接近水平的曲線 受受 壓壓 區(qū)區(qū) 直線 受壓區(qū)高度減小，混凝土壓應(yīng)力圖形為上升段的曲線，應(yīng)力峰值在受壓區(qū)邊緣 受壓區(qū)高度進(jìn)一步減小，混凝土壓應(yīng)力圖形為較豐滿的曲線，后期為有上升段和下降段的曲線，應(yīng)力峰值不在受壓區(qū)邊緣而在邊緣的內(nèi)側(cè) 混混 凝凝 土土 應(yīng)應(yīng) 力力 圖圖 形形 受受

46、 拉拉 區(qū)區(qū) 前期為直線，后期為有上升段和下降段的曲線，應(yīng)力峰值不在受拉區(qū)邊緣 大部分退出工作 絕大 部分退出工作 鋼筋應(yīng)力鋼筋應(yīng)力 在設(shè)計(jì)計(jì)算中在設(shè)計(jì)計(jì)算中的作用的作用 用于抗裂驗(yàn)算 用于裂縫寬度及撓度驗(yàn)算 用于正截面受彎承載力計(jì)算 sS2030N/mm22030N/mm2 sSfysS=fy0.40.60.81.0aaaMcrMyMu0 fM/Mu受彎構(gòu)件正截面承載力第四章a狀態(tài)：抗裂計(jì)算的依據(jù)（狀態(tài)：抗裂計(jì)算的依據(jù)（Mcr）0.40.60.81.0aaaMcrMyMu0 fM/Mu受彎構(gòu)件正截面承載力第四章階段：裂縫、剛度計(jì)算的依據(jù)階段：裂縫、剛度計(jì)算的依據(jù)a狀態(tài)：抗裂計(jì)算的依據(jù)（狀態(tài)：

47、抗裂計(jì)算的依據(jù)（Mcr）0.40.60.81.0aaaMcrMyMu0 fM/Mua狀態(tài)：Mu計(jì)算的依據(jù)受彎構(gòu)件正截面承載力第四章階段：裂縫、剛度計(jì)算的依據(jù)階段：裂縫、剛度計(jì)算的依據(jù)a狀態(tài)：抗裂計(jì)算的依據(jù)（狀態(tài)：抗裂計(jì)算的依據(jù)（Mcr）受彎構(gòu)件正截面承載力第四章受彎構(gòu)件正截面承載力第四章 1、當(dāng)、當(dāng) 時(shí)時(shí),發(fā)生發(fā)生適筋破壞適筋破壞 破壞特征破壞特征：鋼筋鋼筋先屈服，然后先屈服，然后混凝土混凝土壓碎。延性破壞。壓碎。延性破壞。 材料利用情況材料利用情況：鋼筋鋼筋的抗拉強(qiáng)度和的抗拉強(qiáng)度和混凝土混凝土的抗壓強(qiáng)度都得的抗壓強(qiáng)度都得 到發(fā)揮。到發(fā)揮。 2、當(dāng)、當(dāng) 時(shí)時(shí),發(fā)生發(fā)生超筋破壞超筋破壞 破壞特征

48、破壞特征：鋼筋鋼筋未屈服，未屈服，混凝混凝土壓碎。脆性破壞。土壓碎。脆性破壞。 材料利用情況材料利用情況：鋼筋的鋼筋的抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度沒(méi)有發(fā)揮。沒(méi)有發(fā)揮。 3、當(dāng)、當(dāng)時(shí)時(shí),發(fā)生發(fā)生少筋破壞少筋破壞 破壞特征破壞特征：梁一旦開裂，梁一旦開裂，鋼筋鋼筋即屈服（甚至強(qiáng)化或被拉即屈服（甚至強(qiáng)化或被拉 斷）。斷）。脆性破壞。脆性破壞。 材料利用情況材料利用情況：混凝土的混凝土的抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度未得到發(fā)揮。未得到發(fā)揮。受彎構(gòu)件正截面承載力第四章My0 f fMMuMy= Mu適筋破壞適筋破壞 minh/h0 max界限破壞界限破壞 = max少筋破壞少筋破壞 max1、 截面應(yīng)變保持平面；截面應(yīng)變保持平面

49、；2、 不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度；不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度；3、 混凝土的受壓應(yīng)力混凝土的受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系；應(yīng)變關(guān)系；4、 鋼筋的應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，受拉鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)?yīng)變關(guān)系，受拉鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)?.01。第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力CZMM = C z xc e eye ecue e0ycxcTS符合基本假定的應(yīng)力圖符合基本假定的應(yīng)力圖CMM = C z 簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化TSZycfcxc等效前后合力等效前后合力C的的大小大小相等、相等、作用點(diǎn)作用點(diǎn)不變。不變。第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力CTsZMM = C z fcxc yc等效前等效前CTsZMM = C

50、 z 1 1fc ycx= 1 1 xc等效等效等效后等效后混凝土受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖系數(shù) C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 1 1.0 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 0.94 1 0.8 0.79 0.78 0.77 0.76 0.73 0.74 第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力0hx相對(duì)受壓區(qū)高度相對(duì)受壓區(qū)高度CTsMxh0的定義：第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力e eye ecuxcbh00hycucucbxeee根據(jù)右圖根據(jù)右圖三角形相似三角形相似可得可得xcb 0hxbb01hcbxycucueee1根據(jù)根據(jù) 的定義的定義可得可得cusyEfe11第

51、四章 受彎構(gòu)件正截面承載力cusybEfcuee002. 011)5 . 01 (max,bbs)20(1xhbxcfM201)5 . 01 (201bhcfsbhcfM0AsM第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力 混凝土強(qiáng)度等級(jí) C50 C60 C70 C80 b 0.550 0.531 0.512 0.493 HRB335鋼筋 s,max 0.399 0.390 0.381 0.372 b 0.518 0.499 0.481 0.462 HRB400鋼筋 s,max 0.384 0.375 0.365 0.356 砼砼 C50時(shí)，時(shí)， b=0.614（HPB235） 0.55（HRB335） 0.

52、518（HRB400）第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力yfcfbhsA10yfcfb1maxsAyfbxcf10X )5 . 01 (201max,bbcubhfM201max,bhfcs第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力max判別條件判別條件bmax, uMM bmax, ss以上以上四個(gè)判別條件四個(gè)判別條件是等價(jià)的，是等價(jià)的，最本質(zhì)最本質(zhì)的是的是第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力 1 , 0sAyfbxcfX)20(1 , 0 xhbxcfMMC= 1 1 fcbxTs=fyAsM 1 1 fcx= 1 1 xc第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力0minminhhbhsA等價(jià)于經(jīng)濟(jì)配筋率經(jīng)濟(jì)配筋率：板板：0.3

53、%0.3%0.8% 0.8% ；梁梁：0.6%0.6%1.5%1.5%b0hbxmaxmax, uMM max, s已知：已知：M，截面尺寸截面尺寸b、h；材料強(qiáng)度；材料強(qiáng)度f(wàn)y、fc求：求：As未知數(shù)：未知數(shù)：受壓區(qū)高度受壓區(qū)高度x、 As基本公式：基本公式：兩個(gè)兩個(gè)第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力)2()2(0011xhAfxhbxfMAfbxfsycusyc若出現(xiàn)若出現(xiàn) b時(shí)，時(shí)， 則應(yīng)則應(yīng)加大截面加大截面，或提高，或提高fc ，或改用，或改用雙筋梁。雙筋梁。若出現(xiàn)若出現(xiàn)AsM 未知數(shù)：未知數(shù)：x、Mu 基本公式：基本公式：)2()2(0011xhAfxhbxfMAfbxfsycusyc（2

54、） 當(dāng)當(dāng) b時(shí)，時(shí)， Mu=？2015 . 01max,bhcfbbuMuM（3）當(dāng)當(dāng)AsMb0/minhh開始開始輸出輸出Mu或或 判別判別MuMcfyf15 .01201bhcfuMN NY YN Ncdfsdf5 .0120bhcdfuMbbbhcdfuM5 .0120bbbhcfuM5 .01201Y Y采采取取加加固固等等措措施施Mu 0 Md第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力cf1cdfsdfyfdM0Mss0z0A例題例題見(jiàn)見(jiàn)建工教材建工教材P70 是指是指同時(shí)同時(shí)配置配置受拉受拉和和受壓鋼筋受壓鋼筋的截面。的截面。第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力A sAs受壓

55、鋼筋受壓鋼筋受拉鋼筋受拉鋼筋 當(dāng)當(dāng) b ，而，而截面尺寸截面尺寸和和材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度受限制時(shí)。受限制時(shí)。當(dāng)截面承受當(dāng)截面承受異號(hào)彎矩異號(hào)彎矩時(shí)時(shí)。由于由于構(gòu)造構(gòu)造等原因等原因，在受壓區(qū)，在受壓區(qū)已配有已配有受壓鋼筋。受壓鋼筋。第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力普通鋼筋的普通鋼筋的fy 400 Mpa，而，而ES一般為一般為2105 Mpa。 因此，由因此，由ESe es 400 Mpa可知：可知： 只要只要e es 0.002，受壓鋼筋的，受壓鋼筋的強(qiáng)度強(qiáng)度就能充分發(fā)揮。就能充分發(fā)揮。h0asASASeeye ecuasxcCC= 1fcbxT=fyASxCS=fyAS

56、,se第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力由上圖的由上圖的三角形相似三角形相似可得：可得：002. 0)1 (cxsacuseeecu=0.00332sax eeye ecuasxcsesAsA、防止受壓鋼筋防止受壓鋼筋壓曲壓曲而導(dǎo)致而導(dǎo)致受壓區(qū)混受壓區(qū)混凝土保護(hù)層凝土保護(hù)層過(guò)早崩落。過(guò)早崩落。第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力A sA s受壓鋼筋受壓鋼筋間距間距d41d封閉箍筋封閉箍筋S 15d15d，400mm400mm，雙筋梁的，雙筋梁的破壞特征破壞特征是：是： 受拉鋼筋受拉鋼筋先屈服先屈服，然后然后受壓邊緣混凝土達(dá)到受壓邊緣混凝土達(dá)到e ecu。仍取仍取等效矩形應(yīng)力圖等效矩形應(yīng)力圖。第四章 受彎構(gòu)件

57、正截面承載力h0asASASeeye ese ecuasxcCC= 1fcbxT=fyASxCS=fyAS 第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力)0()20(11sahsAyfxhbxcfuMMsAyfsAyfbxcf00MXh0asASASeeye ese ecuasxcCC= 1fcbxT=fyASxCS=fyAS bhbx 0或2sax 注：注：雙筋梁雙筋梁不必驗(yàn)算不必驗(yàn)算最小配筋率，最小配筋率，為什么？為什么？第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力As2 fyAs2Mu2 1fcbxAs1sA fyAs fyAs1Mu1AssA fyAs 1fcbx fyAsMu As 與與

58、As1組成的組成的“純鋼筋截面純鋼筋截面”的的受彎承載力受彎承載力與混凝土無(wú)關(guān)；與混凝土無(wú)關(guān)；截面截面破壞形態(tài)破壞形態(tài)不受不受As1的影響。的影響。第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力純鋼筋部分)0(11 sahsAyfuMsAyfsAyf單筋部分)20(1221xhbxcfuMsAyfbxcf+)0()20(11ahsAyfxhbxcfuMsAyfsAyfbxcf雙筋部分雙筋部分情況一：已知：情況一：已知：M，b、h、fy、 fy 、 fc 求：求：As 、 As第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力max,201scsbhfM按單筋計(jì)算按單筋計(jì)算Y未知數(shù)：未知數(shù)：x、 As 、 As基本公式：基本公式：兩個(gè)

59、N0hbx補(bǔ)充條件ycbyySsycssfbhfffAAahfbhfMA010201max,)(經(jīng)由經(jīng)由基本公式基本公式求得求得注：注：情況一情況一不需不需驗(yàn)算公驗(yàn)算公式條件。式條件。為為什么？什么？)0()5 . 01 (201201sahyfbhcfMhbyfcfsAsA第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力由由基本公式基本公式求得：求得：0)(dAAdss55. 0)01 (5 . 0hsa = b為使為使As 、 As的總量最小，必須使的總量最小，必須使故取故取情況二：已知：情況二：已知：M，b、h、fy、 fy 、 fc、As 求：求：As未知數(shù)：未知數(shù)：x、 As )0(1sahsAyfuM

60、max,2011sbhcfuMMsN按As未知重算即轉(zhuǎn)情況一并判別x2as計(jì)算x 、sYyfbxcfsAyfyfsA1N)0(sahyfMsA第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力（1）已知：已知：b、h、as、as、As、As 、fy、 fy、fc 求：求：MuM 未知數(shù)：未知數(shù)：x 和和Mu兩個(gè)未知數(shù)，有唯一解兩個(gè)未知數(shù)，有唯一解 求解過(guò)程：求解過(guò)程：應(yīng)用應(yīng)用基本公式基本公式和和公式條件公式條件（2）當(dāng)當(dāng) b時(shí)，時(shí)，Mu=?0201max,sahsAyfbhcfsuM?。?）當(dāng)當(dāng)x2as時(shí)，時(shí)，Mu =? 可偏于安全的按下式計(jì)算可偏于安全的按下式計(jì)算)0(sahsAyfuM第四章 受彎構(gòu)件正截面承載