注冊土木工程師——水工鋼筋混凝土結構復習課件

1、注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習第第4章章 鋼筋混凝土結鋼筋混凝土結構構注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.1 材料的力學性能材料的力學性能 4.1.1 鋼筋的類別及力學性能鋼筋的類別及力學性能 4.1.1.1 鋼筋的種類和級別鋼筋的種類和級別 1） 熱軋鋼筋熱軋鋼筋 2） 冷拉鋼筋冷拉鋼筋 3） 冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋 4） 熱處理鋼筋熱處理鋼筋 5） 碳素鋼絲和鋼絞線碳素鋼絲和鋼絞線注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習 4.1.1 .2鋼筋的力學性能鋼筋的力學性能 軟鋼軟鋼s s se es理想彈塑性本構模型理想彈塑性本構模型 硬鋼應力硬鋼應力應變曲線應變曲線 注冊土木工程師水工

2、鋼筋混凝土結構復習 4.1.1.3 混凝土結構對鋼筋性能的要求混凝土結構對鋼筋性能的要求 1）鋼筋的強度）鋼筋的強度 2）鋼筋的塑性）鋼筋的塑性 3）鋼筋的可焊性）鋼筋的可焊性 4）鋼筋的耐火性）鋼筋的耐火性 5）鋼筋與混凝土的粘結力）鋼筋與混凝土的粘結力注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習 4.1.2 混凝土的強度、變形及其影響因素混凝土的強度、變形及其影響因素 4.1.2.1 混凝土的強度混凝土的強度1）混凝土立方體抗壓強度及混凝土強度等級）混凝土立方體抗壓強度及混凝土強度等級2）混凝土軸心抗壓強度）混凝土軸心抗壓強度 3）混凝土抗拉強度）混凝土抗拉強度 A. 直接拉伸法直接拉伸法 B.

3、劈裂法劈裂法4）復合應力狀態(tài)下混凝土的強度）復合應力狀態(tài)下混凝土的強度 注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習 4.1.2.2 混凝土的變形混凝土的變形1）一次短期荷載下的混凝土應力）一次短期荷載下的混凝土應力應變曲線應變曲線 2）混凝土單軸受壓應力）混凝土單軸受壓應力應變曲線的簡化模型應變曲線的簡化模型3）混凝土的彈性模量）混凝土的彈性模量 4）混凝土重復荷載下的變形性能）混凝土重復荷載下的變形性能 5）荷載長期作用下混凝土的變形性能）荷載長期作用下混凝土的變形性能 6）混凝土的收縮）混凝土的收縮混凝土在空氣中結硬時體混凝土在空氣中結硬時體積減小的現(xiàn)象積減小的現(xiàn)象 注冊土木工程師水工鋼筋混凝土

4、結構復習 混凝土的徐變混凝土的徐變 混凝土的徐變是指混凝土在長期荷載作用下應變或混凝土的徐變是指混凝土在長期荷載作用下應變或變形隨時間而增長的現(xiàn)象。變形隨時間而增長的現(xiàn)象。 影響混凝土徐變的因素很多，可主要歸結為三個方影響混凝土徐變的因素很多，可主要歸結為三個方面：加載史；混凝土內(nèi)在因素；環(huán)境因素。面：加載史；混凝土內(nèi)在因素；環(huán)境因素。 （1）應力越大徐變越大，當混凝土應力較大時（）應力越大徐變越大，當混凝土應力較大時（s sc0.5fc），產(chǎn)生非線性徐變，徐變變形比應力增長），產(chǎn)生非線性徐變，徐變變形比應力增長要快。荷載持續(xù)的時間越長，徐變越大。要快。荷載持續(xù)的時間越長，徐變越大。 （2）混

5、凝土齡期越小，徐變越大。）混凝土齡期越小，徐變越大。 （3）混凝土強度高，密實度高徐變小。）混凝土強度高，密實度高徐變小。 （4）水灰比越大徐變越大，當水灰比不變時，水泥）水灰比越大徐變越大，當水灰比不變時，水泥用量越多徐變越大。用量越多徐變越大。 （5）構件的厚度小，徐變大。）構件的厚度小，徐變大。 （6）養(yǎng)護條件好（高溫高濕）徐變小。）養(yǎng)護條件好（高溫高濕）徐變小。注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習 4.1.2.3 鋼筋與混凝土共同工作的基礎鋼筋與混凝土共同工作的基礎 （1）鋼筋與混凝土有大體相同的溫度膨脹）鋼筋與混凝土有大體相同的溫度膨脹系數(shù)，鋼材線膨脹系數(shù)為系數(shù)，鋼材線膨脹系數(shù)為1.

6、210-5，混凝土，混凝土為（為（1.01.5）10-5。這樣，在溫度變化時，。這樣，在溫度變化時，溫度應力的影響一般可不予考慮。溫度應力的影響一般可不予考慮。 （2）混凝土對鋼筋起到很好的保護作用，）混凝土對鋼筋起到很好的保護作用，可避免鋼筋過早銹蝕，提高耐久性?？杀苊怃摻钸^早銹蝕，提高耐久性。 （3）鋼筋與混凝土之間有很好的粘結作用。）鋼筋與混凝土之間有很好的粘結作用。注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.2 鋼筋混凝土結構基本計算原則鋼筋混凝土結構基本計算原則 4.2.1 現(xiàn)行水工混凝土結構設計規(guī)范采用的現(xiàn)行水工混凝土結構設計規(guī)范采用的 計算方法計算方法 4.2.1.1 結構功能的極限

7、狀態(tài)及其分類結構功能的極限狀態(tài)及其分類 注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.2.1.2 失效概率及可靠指標失效概率及可靠指標 假定假定R，S均符合正態(tài)分布均符合正態(tài)分布 Z=RS0時時 結構處于可靠狀態(tài)結構處于可靠狀態(tài) Z=RS0時時 結構處于失效狀態(tài)結構處于失效狀態(tài) Z=RS= 0時時 結構處于極限狀態(tài)結構處于極限狀態(tài)0PfzZ=R-Szf (Z) ZZs 22SRSRZZsssZ=RS的概率分布曲線及的概率分布曲線及和和Pf的關系的關系 注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習 4.2.1.3 荷載分類及荷載代表值荷載分類及荷載代表值1）荷載分類）荷載分類 結構上的荷載，按其隨時間的變異性

8、不同可分為以下三類結構上的荷載，按其隨時間的變異性不同可分為以下三類; （1）永久荷載（恒荷載）；）永久荷載（恒荷載）； （2）可變荷載（活荷載）；）可變荷載（活荷載）； （3）偶然荷載；）偶然荷載； 2）荷載代表值）荷載代表值 （1）荷載標準值）荷載標準值 （2）可變荷載的組合值）可變荷載的組合值 （3）可變荷載的準永久值）可變荷載的準永久值0ssfsSkS荷載的標準值的取值荷載的標準值的取值 sssssskSs1注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.2.1.3 材料強度的標準值與設計值材料強度的標準值與設計值 1）材料強度的標準值）材料強度的標準值 f材料強度平均值；材料強度平均值；s

9、sf材料強度標準差；材料強度標準差； f材料強度標準值的保證率系數(shù)；材料強度標準值的保證率系數(shù)； f材料強度變異系數(shù)。材料強度變異系數(shù)。2） 材料的強度設計值材料的強度設計值混凝土混凝土c=1.35 軟鋼取軟鋼取s =1.11.2，碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋等硬鋼取，碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋等硬鋼取s =1.5ffffffkfs1cckcffctktff材料強度標準值、設計值材料強度標準值、設計值 sykyffspykpyff注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.2.2.1 承載力極限狀態(tài)設計表達式承載力極限狀態(tài)設計表達式1） 基本組合基本組合 4.2.2 概率極限狀態(tài)設計的實用設計表

10、達式概率極限狀態(tài)設計的實用設計表達式 mjkjQjQjnikiGiGiGCGCS11RSd10),(kycffRR表4.2.4 作用分項系數(shù)作用（荷載）類別永久作用（荷載）G可變作用（荷載）Q作用（荷載）分項系數(shù)1.051.20注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習 偶然組合偶然組合（1）偶然荷載的分項系數(shù)取為）偶然荷載的分項系數(shù)取為1.0；（2）參與組合的某些可變荷載，可根據(jù)各類）參與組合的某些可變荷載，可根據(jù)各類水工建筑物設計規(guī)范的規(guī)定做適當折減；水工建筑物設計規(guī)范的規(guī)定做適當折減；（3）結構系數(shù)）結構系數(shù)d按表按表4.2.3取用取用素混凝土結構鋼筋混凝土及預應力結構受拉破壞受壓破壞2.00

11、1.301.20表4.2.3 承載能力極限狀態(tài)計算時的結構系數(shù)d值注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.2.2.2 正常使用極限狀態(tài)設計表達式正常使用極限狀態(tài)設計表達式 短期組合短期組合 長期組合長期組合 C1、C2結構的功能限值（裂縫寬度或撓度）結構的功能限值（裂縫寬度或撓度） Ss（）、）、 Sl（）荷載效應短期組合及長期組合的荷載效應短期組合及長期組合的功功 能函數(shù)能函數(shù) fk材料強度標準值材料強度標準值 r r可變荷載的準永久值系數(shù)，可參照有關荷載規(guī)范的可變荷載的準永久值系數(shù)，可參照有關荷載規(guī)范的 規(guī)定及工程經(jīng)驗取用規(guī)定及工程經(jīng)驗取用10),(CfQGSkkkks20),(CfQGS

12、kkkklr注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.3 承載能力極限狀態(tài)計算承載能力極限狀態(tài)計算 4.3.1 鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力計算鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力計算 4.3.1.1受彎構件截面形式受彎構件截面形式 4.3.1.2受彎構件正截面試驗研究受彎構件正截面試驗研究注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習 梁的工作階段梁的工作階段 A.試驗結果分析試驗結果分析 B.梁的工作階段梁的工作階段 .第第階段階段拉區(qū)混凝土未裂階段拉區(qū)混凝土未裂階段 .第第 階段階段裂縫階段裂縫階段 .第第 階段階段破壞階段破壞階段 C.梁正截面破壞形態(tài)梁正截面破壞形態(tài) .適筋破壞適筋破壞 .超筋破壞超

13、筋破壞 .少筋破壞少筋破壞注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習 4.3.1.3 正截面受彎承載力計算正截面受彎承載力計算1）基本假定）基本假定 (1)平截面假定。平截面假定。 (2)不考慮受拉區(qū)混凝土參加工作，拉力完全由不考慮受拉區(qū)混凝土參加工作，拉力完全由 鋼筋承擔。鋼筋承擔。 (3)采用理想化的混凝土的應力采用理想化的混凝土的應力應變（應變（s sc e ec） 關系曲線作為計算的依據(jù)。關系曲線作為計算的依據(jù)。 (4)鋼筋鋼筋s ss e es關系曲線采用理想彈塑性模型。關系曲線采用理想彈塑性模型。 注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習2）界限破壞及界限受壓區(qū)高度）界限破壞及界限受壓區(qū)高度

14、x0 bh0超筋界限破壞適筋ecu=0.0033es=ey=fy/Es圖圖4.3.10 適筋、超筋、界限破壞時的截面平均應變圖適筋、超筋、界限破壞時的截面平均應變圖注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習Asx0bh0hbes= eyMus0fyAsMufcx0bh0 xbx0bfyAsecu圖圖4.3.11 界限破壞時的截面受壓區(qū)高度及混凝土等效應力圖形界限破壞時的截面受壓區(qū)高度及混凝土等效應力圖形scuyycucubbEfhxeeee11000界限破壞時截面實際相對界限受壓區(qū)高度界限破壞時截面實際相對界限受壓區(qū)高度 0b:注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習 在實際設計計算中，用矩形等效應力圖

15、代替實際應力圖，并在實際設計計算中，用矩形等效應力圖代替實際應力圖，并近近似取似取xb= x0b，故：，故： 水工規(guī)范水工規(guī)范 =0.8,e ecu=0.0033,則：則： (4.3.5)(4.3.5)式中式中 b相對界限受壓區(qū)計算高度；相對界限受壓區(qū)計算高度； xb界限受壓區(qū)計算高度；界限受壓區(qū)計算高度； h0截面有效高度；截面有效高度； fy鋼筋抗拉強度設計值；鋼筋抗拉強度設計值； Es鋼筋彈性模量；鋼筋彈性模量； 在進行構件配筋計算或承載力復核時，若計算出的相對受壓在進行構件配筋計算或承載力復核時，若計算出的相對受壓區(qū)區(qū)計算高度計算高度 =x/h0 b, ,則為適筋破壞；若則為適筋破壞；

16、若 =x/h0 b，則為超筋破壞。，則為超筋破壞。 從式從式(4.3.5)可以看出，相對界限受壓區(qū)計算高度可以看出，相對界限受壓區(qū)計算高度xb和鋼筋等和鋼筋等級有關。級有關。 對于沒有明顯屈服點的鋼筋，對于沒有明顯屈服點的鋼筋，因因e ey y= =fy/Es+0.002, ,帶入式帶入式(4.3.5)，可得，可得：ycucubbhxeee0sybEf0033. 018 . 0syycucubEf0033. 06 . 18 . 0eee注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.3.1.4 單筋矩形截面構件正截面承載力計算單筋矩形截面構件正截面承載力計算1）截面配筋設計）截面配筋設計 （1）由式（

17、）由式（4.3.13）計算）計算 （2）由）由 ，求，求 。 （3）若）若 b，則求，則求r r= fc/fy，As=r rbh0。若。若Asb，則梁會發(fā)生超筋破壞，應增大梁截面尺寸或提高混凝土強度或采，則梁會發(fā)生超筋破壞，應增大梁截面尺寸或提高混凝土強度或采用后面介紹的雙筋截面。用后面介紹的雙筋截面。2）承載力復合）承載力復合 （1）由式（）由式（4.3.11）計算）計算 。 （2）如果）如果 b，則由式（，則由式（4.3.12）計算）計算Mu；如果；如果 b ， 則取則取 b ，仍由式（仍由式（4.3.12）近似計算）近似計算Mu。 （3）如果）如果MMMu/ /d，則梁正截面承載力符合要

18、求，否則梁正截面承載力，則梁正截面承載力符合要求，否則梁正截面承載力不符合要求。不符合要求。cdsfbhM20s211注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習 4.3.2 鋼筋混凝土受彎構件斜截面承載力計算鋼筋混凝土受彎構件斜截面承載力計算4.3.2.1 概述概述4.3.2.2 無腹筋梁的斜截面受剪破壞形態(tài)無腹筋梁的斜截面受剪破壞形態(tài) 1）斜拉破壞）斜拉破壞 2）剪壓破壞）剪壓破壞 3）斜壓破壞）斜壓破壞注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習 4.3.2.3 影響梁斜截面承載力的主要因素影響梁斜截面承載力的主要因素 1）剪跨比）剪跨比 2）混凝土強度）混凝土強度fc 3）縱筋配筋率）縱筋配筋率r r

19、0VhM0ha注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習 4.3.2.4 有腹筋梁斜截面受剪承載力計算有腹筋梁斜截面受剪承載力計算1）腹筋作用）腹筋作用2）有腹筋梁的破壞形態(tài)）有腹筋梁的破壞形態(tài)3）有腹筋梁斜截面受剪承載力計算公式）有腹筋梁斜截面受剪承載力計算公式 A.僅配箍筋僅配箍筋 （1）對一般的鋼筋混凝土梁：）對一般的鋼筋混凝土梁：（2）對集中荷載作用下的矩形截面獨立梁：）對集中荷載作用下的矩形截面獨立梁：025. 1hsAfVsvyvsv007. 0bhfVcc05 . 12 . 0bhfVcc注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習B. 同時配有箍筋和彎起鋼筋同時配有箍筋和彎起鋼筋ssbyss

20、bsbAfTVsinsin)(1sbsvcdVVVV4）公式的適用范圍）公式的適用范圍A.上限上限 當當hw/b4時時 當當hw/b6時時 當當4 hw/b3%時，時，A應改為凈截面面積應改為凈截面面積 An， An=A-As； As全部縱向鋼筋的截面面積；全部縱向鋼筋的截面面積； fc混凝土的軸心抗壓強度設計值；混凝土的軸心抗壓強度設計值； fy縱向鋼筋的抗壓強度設計值；縱向鋼筋的抗壓強度設計值； 軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)。軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)。注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習 4.3.4.2 偏心受壓構件的承載力偏心受壓構件的承載力1）偏心受壓構件的的破壞形態(tài)和分類）偏心受壓構件的的破

21、壞形態(tài)和分類 A、大偏心受壓破壞、大偏心受壓破壞 B、小偏心受壓破壞、小偏心受壓破壞 C、界限破壞、界限破壞2）矩形偏心受壓構件的基本計算公式）矩形偏心受壓構件的基本計算公式)(1sssycdduAAfbxfNNsOCM(M3，N3)B(Mb，Nb)(M1，N1)AND(M2，N2)偏心受壓構件的彎矩軸力關系偏心受壓構件的彎矩軸力關系21100ssycdudahAfxhbxfeNNesahee20注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習3）不對稱配筋矩形偏心受壓構件的截面設計）不對稱配筋矩形偏心受壓構件的截面設計 與承載力復合與承載力復合4）對稱配筋矩形偏心受壓構件的截面設計）對稱配筋矩形偏心受壓

22、構件的截面設計 A、對稱配筋大偏心受壓構件截面設計、對稱配筋大偏心受壓構件截面設計 如果如果2 sx bh0， 如果如果x 2 s，sycdssahfbhfNeAA0205 . 01sydssahfeNAA00bhfNcd注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習B、對稱配筋小偏心受壓構件截面設計、對稱配筋小偏心受壓構件截面設計8 . 00bbyscdfAbhfNbcsbcdbcdbhfahbhfNebhfN002008 . 045. 0sycdssahfbhfNeAA0205 . 01syscdahfAbhfNe0205 . 01注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習 C、對稱配筋矩形截面偏心受壓構

23、件設計步驟、對稱配筋矩形截面偏心受壓構件設計步驟先假定大偏壓計算bcsbcdbcdbhfahbhfNebhfN002008 . 045. 0sycdssahfbhfNeAA0205 . 01sydssahfNeAA0如果Asrminbh則取As=rminbh是否是否0bhfNcdb02hassydssahfeNAA0注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.3.4.4 矩形、矩形、T形和工字形截面的偏心受壓構件，其斜截形和工字形截面的偏心受壓構件，其斜截面受剪承載力應按下式計算：面受剪承載力應按下式計算：NAfhsAfbhfVssbysvyvcd07. 0)sin25. 15 . 12 . 0(

24、100式中式中 計算剪跨比，對框架柱，計算剪跨比，對框架柱， hn/2/2h0)；當；當 3時，取時，取 =3；此處，；此處， Hn為柱凈高，對其它偏心受壓構件，當承為柱凈高，對其它偏心受壓構件，當承 受均布荷載時，取受均布荷載時，取 =1.4；當承受集中荷載；當承受集中荷載 時，取時，取 =a/h0； N與剪力設計值與剪力設計值V相應的軸向壓力設計值，相應的軸向壓力設計值， 當當N0.3fcA時，取時，取N=0.3fcA，此處，此處A為構件為構件 的截面面積。的截面面積。注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.3.5 鋼筋混凝土受拉構件承載力計算鋼筋混凝土受拉構件承載力計算 4.3.5.1

25、概述概述 4.3.5.2 軸心受拉構件承載力計算軸心受拉構件承載力計算 4.3.5.3 大偏心受拉構件正截面承載力計算大偏心受拉構件正截面承載力計算 4.3.5.4 小偏心受拉構件正截面承載力計算小偏心受拉構件正截面承載力計算ysdfAN1注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.3.5.5 矩形、矩形、T形和工字形截面的偏心受拉構，其斜截形和工字形截面的偏心受拉構，其斜截面受剪承載力應按下式計算：面受剪承載力應按下式計算：當式中右邊的計算值小于當式中右邊的計算值小于時，取等于時，取等于 式中式中 計算剪跨比，計算剪跨比，當承受均布荷載時，取當承受均布荷載時，取 =1.4； 當承受當承受集中荷載

26、時，取集中荷載時，取 3時，取時，取 =3 ； N與剪力設計值與剪力設計值V相應的軸向拉力設計值；相應的軸向拉力設計值；NAfhsAfbhfVssbysvyvcd20. 0)sin25. 15 . 12 . 0(100)sin25. 1 (10ssbysvyvdAfhsAf)sin25. 1 (10ssbysvyvdAfhsAfaaPPNN注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.4 正常使用極限狀態(tài)驗算正常使用極限狀態(tài)驗算4.4.1 鋼筋混凝土構件裂縫控制驗算鋼筋混凝土構件裂縫控制驗算4.4.1.1 裂縫控制裂縫控制（1）抗裂驗算：）抗裂驗算：（2）裂縫寬度驗算：）裂縫寬度驗算： 水工規(guī)范根據(jù)

27、水工混凝土結構所處的環(huán)境可分為下水工規(guī)范根據(jù)水工混凝土結構所處的環(huán)境可分為下列列4個類別：個類別： 一類一類室內(nèi)正常環(huán)境；室內(nèi)正常環(huán)境； 二類二類露天環(huán)境、長期處于地下或水下的環(huán)境；露天環(huán)境、長期處于地下或水下的環(huán)境； 三類三類水位變動區(qū)或有侵蝕性地下水的地下環(huán)境；水位變動區(qū)或有侵蝕性地下水的地下環(huán)境； 四類四類海水浪濺區(qū)及鹽霧作用區(qū)，潮濕并有嚴重海水浪濺區(qū)及鹽霧作用區(qū)，潮濕并有嚴重侵蝕性侵蝕性 介質(zhì)作用的環(huán)境。介質(zhì)作用的環(huán)境。注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.4.1.2 裂縫的成因及對策裂縫的成因及對策1）直接由荷載引起的裂縫）直接由荷載引起的裂縫2）非荷載因素引起的裂縫）非荷載因素引

28、起的裂縫 A、由于溫度變化引起的裂縫、由于溫度變化引起的裂縫 B、由于混凝土收縮引起的裂縫、由于混凝土收縮引起的裂縫 C、由于基礎不均勻沉降所引起的裂縫、由于基礎不均勻沉降所引起的裂縫 D、由于混凝土塑性塌落所引起的裂縫、由于混凝土塑性塌落所引起的裂縫 E、由于冰凍所引起的裂縫、由于冰凍所引起的裂縫 F、由于鋼筋銹蝕所引起的裂縫、由于鋼筋銹蝕所引起的裂縫生銹引起膨脹沿筋開裂在鋼筋表面上由于生銹膨脹引起的裂縫、最后下部保護層脫落G、由于堿骨料反應引起的裂縫由于堿骨料反應引起的裂縫注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.4.1.3 正截面抗裂驗算正截面抗裂驗算4.4.1.4 裂縫寬度計算裂縫寬度計

29、算 按荷載效應的短期組合及長期組合所求的的最大裂縫寬度可按荷載效應的短期組合及長期組合所求的的最大裂縫寬度可分別按下列公式計算：分別按下列公式計算：tesssdcEwrs10. 03321maxtessldcEwrs10. 03321max 鋼筋混凝土構件最大裂縫寬度計算中，按荷載效應的短期組鋼筋混凝土構件最大裂縫寬度計算中，按荷載效應的短期組合合 及長期組合計算時的縱向受拉鋼筋應力可按下列公式計算：及長期組合計算時的縱向受拉鋼筋應力可按下列公式計算： （1）軸心受拉構件：）軸心受拉構件： （2）受彎構件：）受彎構件：ssssANsslslANs087. 0hAMsssss087. 0hAMs

30、lsls注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.4.2 鋼筋混凝土構件變形驗算鋼筋混凝土構件變形驗算4.4.2.1 受彎構件的短期剛度受彎構件的短期剛度Bs（1）不出現(xiàn)裂縫的構件）不出現(xiàn)裂縫的構件（2）出現(xiàn)裂縫的構件）出現(xiàn)裂縫的構件4.4.2.2 受彎構件的長期剛度受彎構件的長期剛度 Bl（1）對應于荷載效應的短期組合（并考慮部分荷載的長期作用）對應于荷載效應的短期組合（并考慮部分荷載的長期作用的影響）時的影響）時（2）對應于荷載效應的長期組合時）對應于荷載效應的長期組合時085. 0IEBcs30)12. 055. 01)(28. 0025. 0(bhEBcffEsrsslslBMMMB)

31、1(/slBB 注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.5 預應力混凝土結構預應力混凝土結構4.5.1 預應力混凝土的基本概念預應力混凝土的基本概念 所謂預應力混凝土結構，就是在結構受外荷載作用之前，預所謂預應力混凝土結構，就是在結構受外荷載作用之前，預先人為的對混凝土預加壓力，造成人為的應力狀態(tài)，它所產(chǎn)生先人為的對混凝土預加壓力，造成人為的應力狀態(tài)，它所產(chǎn)生的預壓應力能抵消外荷載所引起的大部分或全部拉應力。這樣，的預壓應力能抵消外荷載所引起的大部分或全部拉應力。這樣，在外荷載作用下，裂縫就能延緩發(fā)生或不致發(fā)生，即使發(fā)生了，在外荷載作用下，裂縫就能延緩發(fā)生或不致發(fā)生，即使發(fā)生了，裂縫寬度也比較

32、小。裂縫寬度也比較小。4.5.2 施加預應力的方法施加預應力的方法 4.5.2.1 先張法先張法 4.5.2.2 后張法后張法注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.5.3 預應力鋼筋張拉控制應力及預應力損失預應力鋼筋張拉控制應力及預應力損失4.5.3.1 預應力鋼筋張拉控制應力預應力鋼筋張拉控制應力s scon 張拉控制應力張拉控制應力s scon是指張拉鋼筋時預應力鋼筋達到的最大是指張拉鋼筋時預應力鋼筋達到的最大應應力值力值4.5.3.2 預應力損失預應力損失1）張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預應力損失）張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預應力損失s sl12）預應力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起

33、的預應力損失）預應力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預應力損失s sl23）受張拉的鋼筋與承受拉力的設備之間的溫度差引起的預應）受張拉的鋼筋與承受拉力的設備之間的溫度差引起的預應 力損失力損失s sl34）預應力鋼筋的應力松弛引起的預應力損失）預應力鋼筋的應力松弛引起的預應力損失s sl45）混凝土收縮和徐變引起的預應力損失）混凝土收縮和徐變引起的預應力損失s sl56）環(huán)形構件采用螺旋式預應力筋時局部擠壓引起的預應力損）環(huán)形構件采用螺旋式預應力筋時局部擠壓引起的預應力損 失失 s sl6注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.5.3.3 預應力損失組合預應力損失組合 各項預應力損失是按不同張拉方

34、式和不同時間分各項預應力損失是按不同張拉方式和不同時間分批批發(fā)生的。發(fā)生的。水工規(guī)范將預應力損失分為兩批：水工規(guī)范將預應力損失分為兩批： 發(fā)生在混凝土預壓前的為第一批預應力損失；發(fā)生在混凝土預壓前的為第一批預應力損失； 發(fā)生在混凝土預壓后的為第二批預應力損失。發(fā)生在混凝土預壓后的為第二批預應力損失。表表4.5.2 各階段預應力損失值的組合各階段預應力損失值的組合項次項次預應力損失值的組合預應力損失值的組合先張法先張法后張法后張法1 12 2混凝土預壓前的（第一批）損失混凝土預壓前的（第一批）損失混凝土預壓后的（第二批）損失混凝土預壓后的（第二批）損失s sl1 s sl2 s sl3 s sl

35、4s sl5s sl1 s sl2s sl4 s sl5 s sl6注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.5.4 混凝土預壓應力混凝土預壓應力s spc的計算的計算4.5.4.1 軸心受拉構件軸心受拉構件 當混凝土由于徐變當混凝土由于徐變e ees發(fā)生時，對非預應力筋產(chǎn)生壓應發(fā)生時，對非預應力筋產(chǎn)生壓應力，假定壓應力為力，假定壓應力為s sl5，其反作用力，其反作用力Ass sl5使混凝土產(chǎn)生拉應力，使混凝土產(chǎn)生拉應力，因此在求因此在求s spc時，將扣掉所有損失的預應力鋼筋回彈力時，將扣掉所有損失的預應力鋼筋回彈力Ap（s scon-s sl）和非預應力筋反作用力）和非預應力筋反作用力As

36、s sl5視作外力共同作用在視作外力共同作用在截面上，按材料力學的方法求混凝土應力。與受彎構件不同截面上，按材料力學的方法求混凝土應力。與受彎構件不同的是軸心受拉構件預壓應力的是軸心受拉構件預壓應力s spc沿截面是均勻分布的。而受彎沿截面是均勻分布的。而受彎構件預壓應力構件預壓應力s spc沿截面是不均勻分布的。沿截面是不均勻分布的。spcAP(scon-sl)Assl51 1 先張法：先張法：2 2 后張法：后張法：05)(AAAlslconppcssssnlslconppcAAA5)(ssss注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.5.4.2 受彎構件受彎構件1） 先張法先張法混凝土壓應

37、力：混凝土壓應力：(scon-sl)Ap=sp0Ap(scon-sl)Ap=sp0ApAssl5Assl5ep0Np0spcy0ypysysyp000000yIeNANppppcs055000psslsslpppppppNyAyAyAyAessssslslplconplconpAAAAN)()(550ssssssslslppppAAAA5500ssss注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習2） 后張法后張法(scon-sl)Ap=spAp(scon-sl)Ap=spApAssl5Assl5epnNpspcynypnysnysnypn混凝土壓應力：混凝土壓應力：nnpnpnppcyIeNANsps

38、nslsnslnppppnpppnNyAyAyAyAe55ssssslslpppppAAAAN55ssss注冊土木工程師水工鋼筋混凝土結構復習4.5.5 預應力軸心受拉構件各階段應力分析預應力軸心受拉構件各階段應力分析4.5.5.1 先張法預應力軸心受拉構件各階段應力分析先張法預應力軸心受拉構件各階段應力分析施工施工階段階段張拉鋼筋，張拉鋼筋，錨定，澆注錨定，澆注并養(yǎng)護混凝并養(yǎng)護混凝土，切斷鋼土，切斷鋼筋，預應力筋，預應力損失全部完損失全部完成成使用使用階段階段加載至混凝加載至混凝土應力為零土應力為零加載至混凝加載至混凝土即將開裂土即將開裂加載至破壞加載至破壞Np0Np0NcrNcrNuNu0)(AAAslslconppcsssspcElconpesssspcElssss5混凝土應力為零00pcpoANs0ANpcposlconpesss5lsss混凝土應力fttpccrfANs00)(AfNtpccrstElc