給排水工程結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)提綱

1、給排水工程結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)提綱緒論1、 混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念和特點(diǎn)1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的概念及引入鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：由鋼筋和混凝土兩種材料組成共同受力的結(jié)構(gòu)。注：混凝土：優(yōu)點(diǎn)：抗壓強(qiáng)度高。 缺點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度低，為抗壓強(qiáng)度的1/81/20；破壞時(shí)有明顯的脆性性質(zhì)。因此，素混凝土構(gòu)件在實(shí)際工程的應(yīng)用很有限，主要用于以受壓為主的基礎(chǔ)、柱墩和一些非承重結(jié)構(gòu)。 鋼材：優(yōu)點(diǎn)：抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高；具有屈服現(xiàn)象，破壞時(shí)有較好的延性； 缺點(diǎn)：細(xì)長鋼筋受壓時(shí)易壓曲。易銹蝕，不耐高溫。兩者結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)：將混凝土和鋼材這兩種材料有機(jī)地結(jié)合在一起，可以取長補(bǔ)短，充分利用材料的性能。配置鋼筋后，鋼筋混凝土梁的承載力比素混凝土梁大大提高

2、，鋼筋的抗拉強(qiáng)度和混凝土的抗壓強(qiáng)度均得到充分利用，且破壞過程有明顯預(yù)兆。二、鋼筋與混凝土共同工作的條件鋼筋（材）和混凝土兩種材料的物理力學(xué)性能很不相同，共同工作的原因：1、鋼筋和混凝土之間存在有良好的粘結(jié)力，在荷載作用下，可以保證兩種材料協(xié)調(diào)變形，共同受力；2、鋼材與混凝土具有基本相同的溫度線膨脹系數(shù)（鋼材為1.2×10-5，混凝土為(1.01.5)×10-5），因此當(dāng)溫度變化時(shí)，兩種材料不會(huì)產(chǎn)生過大的變形差而導(dǎo)致兩者間的粘結(jié)力破壞。3、混凝土保護(hù)層防止鋼筋生銹，提高耐久性，增加粘結(jié)力。三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)1、耐久性好。鋼筋有混凝土保護(hù)層，不易銹蝕。2、整體性好（現(xiàn)澆鋼

3、筋混凝土結(jié)構(gòu)）。適用于抗震、抗爆結(jié)構(gòu)。3、可模性好?；炷量蓾仓筛鞣N尺寸、各種復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)，如空間薄殼、箱形結(jié)構(gòu)等。4、耐火性好?；炷潦遣涣紵釋?dǎo)體，30mm厚混凝土保護(hù)層可耐火2小時(shí)，使鋼筋不致因升溫過快而喪失強(qiáng)度。5、就地取材?；炷了蒙啊⑹?，易于就地取材。近年有用工業(yè)廢料制造人工骨料，或作為水泥的外加成分，改善混凝土的性能。6、節(jié)約鋼材。鋼筋和混凝土的材料強(qiáng)度得到充分發(fā)揮，結(jié)構(gòu)承載力與剛度比例合適，單位應(yīng)力價(jià)格低，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)。四、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)及改進(jìn)措施1、自重大。不適用于大跨、高層結(jié)構(gòu)。 輕質(zhì)、高強(qiáng)和預(yù)應(yīng)力2、施工復(fù)雜。工序多（支模、綁鋼筋、澆筑、養(yǎng)護(hù)），消耗木料多

4、，工期長，施工受季節(jié)、天氣影響大。 鋼模、滑模等；泵送、早強(qiáng)、商品、高性能混凝土等3、抗裂性差。普通RC結(jié)構(gòu)，在正常使用階段帶裂縫工作，環(huán)境較差(露天、沿海、化學(xué)侵蝕)時(shí)影響耐久性；限制了普通RC用于大跨結(jié)構(gòu)，高強(qiáng)鋼筋無法應(yīng)用。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)4、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一旦破壞，其修復(fù)、加固、補(bǔ)強(qiáng)較困難。 混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)不斷得到發(fā)展，如最近研究開發(fā)的采用碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)，快速簡便。五、鋼筋混凝土的分類1、按受力狀態(tài)分桿系結(jié)構(gòu)和非桿系結(jié)構(gòu)。2、按制作方法分整體式、裝配式和裝配整體式。3、按初應(yīng)力狀態(tài)分普通鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土。第一章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能第一節(jié) 鋼筋一、鋼筋的品

5、種1、按化學(xué)成分區(qū)分：低碳鋼：（含碳量<0.25%）強(qiáng)度低、塑性好 中碳鋼：（0.25%含碳量0.6%） 高碳鋼：（含碳量>0.6%）強(qiáng)度高、塑性差 低合金鋼：碳素鋼基礎(chǔ)上加入少量合金元素而成，強(qiáng)度高、塑性好2、按外形區(qū)分：光圓鋼筋、變形鋼筋 變形鋼筋分為：月牙肋、螺旋紋、人字紋 月牙肋 紋路與肋不相交，不易產(chǎn)生應(yīng)力集中，粘結(jié)強(qiáng)度略低于等高肋鋼筋。 等高肋（螺旋紋、人字紋）與鋼筋砼粘結(jié)力好，紋路與肋相交，易產(chǎn)生應(yīng)力集中。思考題：我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋有哪幾種類型？各有什么特點(diǎn)？答：我國用于混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋主要有熱軋鋼筋、消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋四種。 熱軋鋼筋為軟鋼，其應(yīng)

6、力應(yīng)變曲線有明顯的屈服點(diǎn)和流幅，斷裂時(shí)有頸縮現(xiàn)象，伸長率較大。（HPB300級(jí)、HRB335級(jí)、HRB400級(jí)、RRB400級(jí)）主要用作鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋。其中HPB300級(jí)鋼筋為光圓鋼筋，其他三種為變形鋼筋。并且強(qiáng)度由低到高，塑性由高到低。消除應(yīng)力鋼絲包括光面鋼絲、螺旋肋鋼絲和三面刻痕鋼絲。強(qiáng)度高，塑性低。鋼絞線是用圓形斷面鋼絲捻制，捻制后再進(jìn)行消除應(yīng)力的熱處理而成的。強(qiáng)度高，粘結(jié)性好熱處理鋼筋是將級(jí)鋼筋通過加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)工藝處理，使強(qiáng)度得到較大幅度的提高，而延伸率降低不多。用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。冷加工鋼筋是由熱軋鋼筋和盤條經(jīng)冷拉、冷拔、冷軋、冷扭加工后而成。冷加工的目的

7、是為了提高鋼筋的強(qiáng)度，節(jié)約鋼材。但經(jīng)冷加工后，鋼筋的延伸率降低。消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線和熱處理鋼筋都屬于硬鋼，其應(yīng)力應(yīng)變曲線不存在明顯的屈服點(diǎn)和流幅。二、鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系1、有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋 oa：彈性階段，a為比例極限；b為屈服上限；c為屈服下限，即屈服強(qiáng)度 fy；過了c點(diǎn)，應(yīng)力不增加而應(yīng)變急劇增加，cd為屈服臺(tái)階；de：強(qiáng)化階段，e為極限抗拉強(qiáng)度fu ，在f點(diǎn)，試件斷裂。屈強(qiáng)比：反映鋼筋的強(qiáng)度儲(chǔ)備，fy/fu=0.60.7。屈服強(qiáng)度：是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)依據(jù)，在混凝土中的鋼筋，應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，荷載不增加，應(yīng)變繼續(xù)增大，裂縫開展過寬，構(gòu)件變形過大，結(jié)構(gòu)不能正常使用。2、無明顯屈服點(diǎn)的鋼筋a

8、點(diǎn)：比例極限，約為0.65fu，a點(diǎn)前：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為線彈性，a點(diǎn)后：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為非線性，有一定塑性變形，且沒有明顯的屈服點(diǎn)。對(duì)于這樣的硬鋼，通常以應(yīng)力-應(yīng)變曲線上對(duì)應(yīng)于殘余應(yīng)變0.2%的應(yīng)力值0.2 作為其屈服極限，稱為“條件屈服極限”。規(guī)范取0.2 =0.85 fu?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強(qiáng)度是以條件屈服極限為基準(zhǔn)確定的。三、鋼筋的塑性性能1、伸長率鋼筋拉斷時(shí)應(yīng)變，反映鋼筋塑性性能的指標(biāo)。伸長率大的鋼筋，拉斷前有足夠預(yù)兆，延性較好。 2、 冷彎性能彎曲試驗(yàn)：鋼筋圍繞直徑為D 的鋼輥彎轉(zhuǎn)角而不發(fā)生裂紋，是反映鋼筋塑性性能的另一指標(biāo)。含碳量高，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高，伸長率小

9、，流幅縮短。四、混凝土對(duì)鋼筋性能的要求1、鋼筋的強(qiáng)度2、鋼筋的塑性3、鋼筋的可焊性4、鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力思考題：鋼筋連接方法主要有哪幾種？答：熱軋鋼筋常用的連接方法有綁扎搭接、焊接和機(jī)械連接三種類型。 綁扎搭接：將兩根被連接的鋼筋搭接成一定的長度并用細(xì)鋼絲捆綁成型后置于混凝土中。傳遞內(nèi)力方式：通過被混凝土粘結(jié)錨固。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，施工方便。 焊接：鋼筋中碳當(dāng)量越高，可焊性越差。優(yōu)點(diǎn)：傳力直接，節(jié)省鋼材，成本低。 機(jī)械焊接：用套筒將兩根鋼筋連接起來，利用套筒和鋼筋之間的機(jī)械咬合力來傳遞內(nèi)力。優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定可靠，操作簡單，施工速度快，適用范圍廣。第二節(jié) 混凝土一、混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)有哪幾種？各用什

10、么符號(hào)表示？各有何作用？它們之間有何關(guān)系？（一）立方體抗壓強(qiáng)度fcu 混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定。 立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是指邊長150mm立方體，溫度為20±3、相對(duì)濕度不小于95%的條件下養(yǎng)護(hù)28天，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度，單位為N/mm2，用符號(hào)fcu,k表示。 規(guī)范根據(jù)強(qiáng)度范圍，從C15C80共劃分為14個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，級(jí)差為5N/mm2。C表示混凝土強(qiáng)度等級(jí)，C后面的數(shù)字表示以單位N/mm2計(jì)的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。C50以上為高強(qiáng)混凝土。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20。 當(dāng)采用400MPa和500MPa級(jí)鋼筋

11、時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C25。 當(dāng)承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于30。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C40。（二）軸心抗壓強(qiáng)度fc 150mm×150mm×300mm的棱柱體試件測(cè)定，fc表示，較接近實(shí)際構(gòu)件中混凝土的受壓情況。 fc < fcu fc與fcu成線性關(guān)系，fc/fcu比值平均為0.76。 考慮到實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件與試件制作及養(yǎng)護(hù)條件的差異、尺寸效應(yīng)及加荷速度等因素的影響，規(guī)范偏安全地?。篺c=0.67fcu（三）軸心抗拉強(qiáng)度ft 混凝土基本力學(xué)性能指標(biāo)，ft表示?；炷翗?gòu)件開裂、裂縫、變形，以及受剪、受扭、受沖切等的承載力均與抗拉

12、強(qiáng)度有關(guān)。 軸心受拉試驗(yàn)對(duì)中困難，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。（四）復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度 實(shí)際結(jié)構(gòu)中，混凝土很少處于單向受力狀態(tài)。更多的是處于雙向或三向受力狀態(tài)。 1、雙軸應(yīng)力狀態(tài) 雙向受壓強(qiáng)度大于單向受壓強(qiáng)度，即一向強(qiáng)度隨另一向壓應(yīng)力的增加而增加。 在雙向受拉區(qū)，其強(qiáng)度與單向受拉時(shí)差別不大，即一向抗拉強(qiáng)度基本上與另一向拉應(yīng)力的大小無關(guān)。 在一軸受壓一軸受拉狀態(tài)下，抗壓強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度均隨另一方向拉應(yīng)力或壓應(yīng)力的增加而減小。 2、三軸應(yīng)力狀態(tài) 混凝土一向抗壓強(qiáng)度隨另兩向壓應(yīng)力的增加而增加。完整版解答： 混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)有立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度和軸心抗拉強(qiáng)度。 立

13、方體抗壓強(qiáng)度：我國規(guī)范規(guī)定以邊長150mm立方體，溫度為20±3、相對(duì)濕度不小于95%的條件下養(yǎng)護(hù)28天，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓強(qiáng)度稱為立方體抗壓強(qiáng)度，用fcu表示，立方體抗壓強(qiáng)度是衡量混凝土強(qiáng)度高低的基本指標(biāo)，并以其定義混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。規(guī)范規(guī)定具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度為混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，用fcu,k表示，并以此劃分混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。規(guī)范根據(jù)強(qiáng)度范圍，從C15C80共劃分為14個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，級(jí)差為5N/mm2。C表示混凝土強(qiáng)度等級(jí)，C后面的數(shù)字表示以單位N/mm2計(jì)的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。 軸心抗壓強(qiáng)度：由150mm×150mm×300mm的棱

14、柱體試件測(cè)定的抗壓強(qiáng)度稱為軸心抗壓強(qiáng)度，用fc表示，fc比fcu更能反映混凝土的實(shí)際抗壓強(qiáng)度，為一實(shí)用抗壓強(qiáng)度指標(biāo)。fc < fcu，fc與fcu成線性關(guān)系，fc/fcu比值平均為0.76。 軸心抗拉強(qiáng)度：混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于其抗壓強(qiáng)度，且不與抗壓強(qiáng)度成比例增長?；炷凛S心抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)平均值與立方體抗壓強(qiáng)度平均值的關(guān)系為：ft=0.395·（fcu）0.55。 其中fcu立方體抗壓強(qiáng)度，fc軸心抗壓強(qiáng)度，ft軸心抗拉強(qiáng)度。二、混凝土的變形混凝土的變形有兩類：外荷載作用產(chǎn)生的受力變形，溫度和干濕變化引起的體積變形。（一）混凝土在一次短期加載時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線1、應(yīng)力小于fc的

15、30%40%時(shí)（a點(diǎn)），應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系接近直線。2、當(dāng)應(yīng)力，呈現(xiàn)塑性。應(yīng)力增大到fc 的80%左右（b點(diǎn)），應(yīng)變?cè)鲩L更快。3、應(yīng)力達(dá)到fc （c點(diǎn)）時(shí)，試件表面出現(xiàn)縱向裂縫，試件開始破壞。達(dá)到的最大應(yīng)力o稱為混凝土棱柱體抗壓強(qiáng)度fc，相應(yīng)的應(yīng)變?yōu)閛一般為0.002左右。（二）混凝土在重復(fù)載荷下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線1、應(yīng)力不大，重復(fù)510次后，加載和卸載的應(yīng)力應(yīng)變曲線合并接近一直線，同彈性體一樣工作。2、應(yīng)力超過某一限值，經(jīng)多次循環(huán)，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系成為直線后，重新變彎，試件很快破壞。該限值為混凝土的疲勞強(qiáng)度。（三）混凝土的彈性模量1、初始彈性模量：通過原點(diǎn)0的切線的斜率tg0。2、割線彈性模量：應(yīng)力不大

16、時(shí)，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系近似于直線，彈性模量可用應(yīng)力c除以其相應(yīng)的應(yīng)變c來表示： Ec= tg1 = c/c 彈性模量經(jīng)驗(yàn)公式：（四）混凝土的徐變1、定義：在荷載長期持續(xù)作用下，應(yīng)力不變，變形隨時(shí)間而增長。這種現(xiàn)象，稱為混凝土的徐變。2、徐變與塑性變形不同：徐變是混凝土受力后，水泥石中的凝膠體產(chǎn)生的粘性流動(dòng)。徐變部分可恢復(fù)。徐變?cè)谳^小的應(yīng)力時(shí)就發(fā)生。3、影響徐變的因素： 內(nèi)在因素：混凝土的組成和配比。 骨料的剛度（彈性模量）越大，體積比越大，徐變就越小。 水灰比越小，徐變也越小。 應(yīng)力大小：混凝土應(yīng)力越大，徐變?cè)酱蟆?c (0.5 0.55) fc時(shí)，徐變與應(yīng)力成正比，稱為線性徐變。徐變是穩(wěn)定的。 c

17、 > (0.5 0.55) fc 時(shí)，最終徐變與應(yīng)力不成正比，稱為非線性徐變。當(dāng)c>0.8fc 時(shí)，混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展處于不穩(wěn)定狀態(tài)，徐變的發(fā)展不收斂，導(dǎo)致砼的破壞。 加載齡期：混凝土的齡期越短，凝膠體的粘性流動(dòng)越大，徐變?cè)酱蟆?環(huán)境影響：外界相對(duì)濕度越高，結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分不易外逸，徐變?cè)叫?。補(bǔ)：如何減小徐變對(duì)混凝土的影響？答：設(shè)計(jì)時(shí)避免讓構(gòu)件長期處于不變的高應(yīng)力作用下。盡量延長混凝土的齡期。增大骨料的剛度、體積比，減小水灰比以及水泥用量。加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，促使水泥水化作用充分。4、徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的作用 徐變有利于結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)（應(yīng)）力重分布，減小應(yīng)力集中現(xiàn)象。 減小大體積混凝土內(nèi)的溫

18、度應(yīng)力。 徐變會(huì)使結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的（撓度）變形增大。 引起預(yù)應(yīng)力損失。 在長期高應(yīng)力作用下，會(huì)導(dǎo)致破壞。（五）混凝土的溫度變形和干濕變形1、概念：混凝土因溫度和濕度變化引起的體積變化稱為溫度變形和干濕變形。2、計(jì)算溫度變形或應(yīng)力時(shí)，混凝土溫度線膨脹系數(shù)取為1.0×10-5 。3、大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，用鋼筋來防止溫度裂縫或干縮裂縫是不可能的。適當(dāng)布置鋼筋，可分散裂縫，減小裂縫寬度。為減小溫度應(yīng)力和干縮應(yīng)力，可設(shè)置伸縮縫。4、混凝土因外界濕度變化產(chǎn)生干縮與濕脹。濕脹常產(chǎn)生有利的影響，設(shè)計(jì)中一般可不考慮。干縮變形受到約束時(shí)，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生干縮裂縫。5、干縮變形影響因素： 水泥用量多、水灰比越大，收

19、縮越大； 骨料彈性模量高、級(jí)配好，收縮就?。?干燥失水及高溫環(huán)境，收縮大； 小尺寸構(gòu)件收縮大，大尺寸構(gòu)件收縮小。 （六）混凝土的耐久性要求1、混凝土的抗?jié)B性定義：混凝土抵抗壓力水滲透的性能稱為混凝土的“抗?jié)B性”或稱為“不透水性”?；炷恋目?jié)B能力用抗?jié)B等級(jí)表示。符號(hào)：Si 抗?jié)B等級(jí)指對(duì)齡期為28天的混凝土抗?jié)B試件施加i/10（N/mm2）的水壓后能滿足不滲水指標(biāo)。2、抗凍性定義：混凝土的抗凍性是指混凝土在吸水飽和狀態(tài)下，抵抗多次凍結(jié)和融化循環(huán)作用而不破壞、也不嚴(yán)重降低混凝土強(qiáng)度的性能?；炷恋目箖瞿芰σ话阌没炷恋目箖龅燃?jí)來衡量，符號(hào)：Fi 抗凍等級(jí)指齡期28天的混凝土試件，在進(jìn)行相應(yīng)要求凍融

20、循環(huán)次數(shù)i次作用后，其強(qiáng)度降低不大于25，重量損失不超過5。3、抗腐蝕性：混凝土抵抗酸、堿、鹽的能力。第三節(jié) 鋼筋與混凝土的共同作用一、粘結(jié)力的組成光面鋼筋的粘結(jié)力由三部分組成：水泥凝膠體與鋼筋表面之間的膠著力；混凝土收縮，將鋼筋緊緊握固而產(chǎn)生的摩擦力；鋼筋表面不平整與混凝土之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合力。變形鋼筋的粘結(jié)力除了膠著力與摩擦力等以外，更主要的是鋼筋表面突出的橫肋對(duì)混凝土的擠壓力。二、影響粘結(jié)力的主要因素1、混凝土強(qiáng)度：粘結(jié)強(qiáng)度隨砼強(qiáng)度的提高而增加，但并不與立方體強(qiáng)度fcu成正比，而與抗拉強(qiáng)度 ft 成正比。2、鋼筋表面和外形特征： 光面鋼筋表面凹凸較小，機(jī)械咬合作用小，粘結(jié)強(qiáng)度低。 月牙肋

21、和螺紋肋變形鋼筋，機(jī)械咬合作用大，粘結(jié)強(qiáng)度高。3、保護(hù)層厚度：變形鋼筋，粘結(jié)強(qiáng)度主要取決于劈裂破壞。相對(duì)保護(hù)層厚度c/d 越大，混凝土抵抗劈裂破壞的能力也越大，粘結(jié)強(qiáng)度越高。4、受力情況：受壓鋼筋由于直徑增大會(huì)增加對(duì)混凝土的擠壓，從而使摩擦作用增加。5、橫向鋼筋和端部焊接件三、鋼筋的錨固與接頭1、錨固長度計(jì)算： 鋼筋強(qiáng)度越高，直徑越粗，混凝土強(qiáng)度越低，錨固長度越長。2、 光面鋼筋表面凹凸程度小，機(jī)械咬合作用不大,與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度較低。為保證光面鋼筋的錨固，規(guī)范規(guī)定受力的光面鋼筋末端必須作成半圓彎鉤。3、 接長鋼筋有三種辦法：綁扎搭接；焊接；機(jī)械連接。 綁扎搭接時(shí)，必須有足夠的搭接長度ll ：

22、 受拉鋼筋的ll1.2la且ll300mm； 受壓鋼筋的ll'0.85la且ll'200mm。4、 鋼筋混凝土的保護(hù)層厚度保護(hù)層厚度應(yīng)大于構(gòu)件在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)混凝土的碳化深度。現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)從箍筋表面算起。思考題匯總：4、 什么是混凝土的變形模量？變形模量和彈性模量有什么關(guān)系？答：混凝土的變形模量是指混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線上任一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力和應(yīng)變之比，用符號(hào)Ec表示，其幾何意義為應(yīng)力-應(yīng)變曲線上任一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)所連割線與橫坐標(biāo)軸夾角的正切?；炷恋膽?yīng)變c由彈性應(yīng)變ce和塑性應(yīng)變cp所組成，其中彈性應(yīng)變ce和應(yīng)力c呈線性關(guān)系，因此我們將混凝土的應(yīng)力和相應(yīng)的彈性應(yīng)變

23、之比定義為混凝土的彈性模量，并用符號(hào)Ec表示，其幾何意義為應(yīng)力應(yīng)變曲線在原點(diǎn)處的切線與橫坐標(biāo)軸夾角的正切。Ec的表達(dá)式為：Ec=c/ce=tg0變形模量和彈性模量的關(guān)系可用下式來表示：Ec=c/c=c/ce·ce/c=c/ce=Ec其中=ce/c混凝土的彈性應(yīng)變與總應(yīng)變之比，稱為混凝土的彈性系數(shù)，其值不大于1.0，且隨應(yīng)力c的增大而減小。5、 什么叫混凝土的徐變與收縮？影響徐變和收縮的主要因素有哪些？答：在荷載長期持續(xù)作用下，應(yīng)力不變，變形隨時(shí)間而增長。這種現(xiàn)象，稱為混凝土的徐變。影響徐變的因素主要有：混凝土的組成和配比、應(yīng)力大小、加載齡期以及外界環(huán)境?；炷猎诳諝庵薪Y(jié)硬過程中體積減

24、小的現(xiàn)象稱為收縮。影響收縮的原因有：水泥用量多、水灰比越大，收縮越大；骨料彈性模量高、級(jí)配好，收縮就小；干燥失水及高溫環(huán)境，收縮大；小尺寸構(gòu)件收縮大，大尺寸構(gòu)件收縮小。6、 鋼筋與混凝土的粘結(jié)力主要由哪幾部分組成？影響粘結(jié)強(qiáng)度的因素是什么？答：見第三節(jié)一、二。第2章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計(jì)算原則第二節(jié) 結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)可靠性安全性、適用性和耐久性的總稱。1、 結(jié)構(gòu)的功能要求1、 安全性：結(jié)構(gòu)在正常施工和使用情況下能承受可能出現(xiàn)的各種荷載和變形。在偶然事件（如校核洪水位、地震）發(fā)生時(shí)和發(fā)生后，結(jié)構(gòu)應(yīng)能保持整體承載力和穩(wěn)定性。2、 適用性：結(jié)構(gòu)在正常使用荷載下，具有良好的工作性能。如不發(fā)生

25、影響正常使用的過大的變形（撓度、側(cè)移）、振幅，或產(chǎn)生過大的裂縫寬度。3、 耐久性：結(jié)構(gòu)的承載力和剛度不應(yīng)隨時(shí)間有過大的減小，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在其預(yù)定使用期間內(nèi)降低安全性和適用性，縮短使用壽命。結(jié)構(gòu)的可靠性：就是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用期限內(nèi)（設(shè)計(jì)工作壽命=50年），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)定結(jié)構(gòu)功能的能力。二、結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)1、結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)是結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件能夠滿足前述某一功能要求的臨界狀態(tài)。超過這一界限，結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的該項(xiàng)功能要求而進(jìn)入失效狀態(tài)。2、 結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)的分類 承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要滿足承載能力的要求，

26、以保證結(jié)構(gòu)安全使用；然后按正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行校核，以保結(jié)構(gòu)的適用性及耐久性。第三節(jié) 結(jié)構(gòu)上的作用與作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力一、結(jié)構(gòu)上的作用與荷載1、作用“作用”是指直接施加在結(jié)構(gòu)上的力（如自重、樓面活荷載、風(fēng)載、水壓力等）和引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的其它原因（如溫度變形、基礎(chǔ)沉降、地震等）的總稱。直接作用統(tǒng)稱為荷載。2、荷載分類荷載按其隨時(shí)間的變異性和出現(xiàn)的可能性不同，可分為三類：永久荷載：不隨時(shí)間而變化的荷載，即恒載。（自重，土壓力等）可變荷載：隨時(shí)間而變化的荷載，即活載。（人群荷載，風(fēng)荷載，靜水壓力等）偶然荷載：在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時(shí)間較短的荷載，如地震、爆炸

27、等。3、 荷載標(biāo)準(zhǔn)值：在結(jié)構(gòu)的使用期間可能出現(xiàn)的最大荷載值。 荷載組合值：指結(jié)構(gòu)承受兩種或兩種以上可變荷載，由于施加在結(jié)構(gòu)上的各可變荷載不可能同時(shí)達(dá)到各自的最大值，因此，必須考慮組合值。 可變荷載的準(zhǔn)永久值：正常使用極限狀態(tài)按長期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)時(shí)采用的可變荷載代表值。二、結(jié)構(gòu)上的荷載效應(yīng)S荷載效應(yīng)（s）：荷載在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上引起的內(nèi)力和變形。如彎矩、撓度、裂縫寬度三、結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力是結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受荷載效應(yīng)（荷載和變形）的能力，指的是構(gòu)件截面的承載力、構(gòu)件的剛度、截面的抗裂度等；常用符號(hào) R表示。結(jié)構(gòu)抗力與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料性能和幾何參數(shù)有關(guān)。1、材料性能指標(biāo)：（1）材料強(qiáng)度指標(biāo)的取值原則 材料強(qiáng)度

28、指標(biāo)有標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值兩種： 標(biāo)準(zhǔn)值：是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的材料強(qiáng)度的基本代表值； 設(shè)計(jì)值：由材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以相應(yīng)的材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)確定。（2） 鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值：鋼筋材料分項(xiàng)系數(shù)取值：延性較好的取1.1，延性較差的取1.2。四、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期和設(shè)計(jì)使用年限（一）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是為確定可變荷載作用及與時(shí)間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時(shí)間參數(shù)。我國取用的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。（二）設(shè)計(jì)使用年限設(shè)計(jì)使用年限是設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用的時(shí)間。注：結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限雖與其使用壽命有聯(lián)系，但不等同。超過使用年限的結(jié)構(gòu)不一定不能繼續(xù)使用，而是需要繼續(xù)使用時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)結(jié)構(gòu)

29、的實(shí)際狀態(tài)對(duì)其可靠度重新評(píng)估鑒定，并根據(jù)鑒定結(jié)果進(jìn)行必要的維修或加固及重新界定使用期。第四節(jié) 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法一、功能函數(shù)與極限狀態(tài)方程式（一）極限狀態(tài)方程式Z>0 (R>S) 可靠 Z=0 (R=S) 極限狀態(tài)Z<0 (R<S) 失效（二）失效概率結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于失效狀態(tài)下的概率pf。pf = P (S > R)可用失效概率定量表示結(jié)構(gòu)可靠性的大小。失效概率越小，結(jié)構(gòu)可靠性越大。當(dāng)失效概率pf小于某個(gè)值時(shí)，結(jié)構(gòu)失效的可能性很小，可認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是可靠的。該失效概率限值稱為容許失效概率pf。失效概率：（3） 可靠指標(biāo)1、為避免求 pf積分運(yùn)算，令 稱為結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)。

30、與pf之間存在著相應(yīng)的關(guān)系，pf 。當(dāng)R與S相差越大，R遠(yuǎn)大于S，越大，結(jié)構(gòu)越安全。當(dāng)R與S越小，即R與S的離散程度越小，越大，結(jié)構(gòu)越安全。2、結(jié)構(gòu)的可靠度轉(zhuǎn)而由可靠指標(biāo)來描述。 結(jié)構(gòu)的可靠度：規(guī)定時(shí)間和條件下完成預(yù)定功能的概率。（四） 實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式1、承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式主要考慮基本荷載組合，必要時(shí)考慮偶然組合。由可變荷載控制的組合正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算內(nèi)容：對(duì)需要控制變形的構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行變形驗(yàn)算；對(duì)使用上限值出現(xiàn)裂縫的構(gòu)建，應(yīng)進(jìn)行混凝土拉應(yīng)力驗(yàn)算；對(duì)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算對(duì)有舒適度要求的樓蓋結(jié)構(gòu)，應(yīng)進(jìn)行豎向自振頻率的驗(yàn)算。表達(dá)式：SkC，不需要

31、乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)，也不再考慮結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)0。思考題：1、 什么是結(jié)構(gòu)上的作用？作用效應(yīng)與荷載效應(yīng)有什么區(qū)別？答：“作用”是指直接施加在結(jié)構(gòu)上的力和引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的其它原因的總稱。直接作用統(tǒng)稱為荷載。由作用引起的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應(yīng)，例如內(nèi)力、變形和裂縫等統(tǒng)稱為作用效應(yīng)。當(dāng)作用為荷載時(shí)，其效應(yīng)稱為荷載效應(yīng)。2、 什么是結(jié)構(gòu)抗力？影響結(jié)構(gòu)抗力的主要因素有哪些？答：結(jié)構(gòu)抗力是結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受荷載效應(yīng)（荷載和變形）的能力。影響結(jié)構(gòu)抗力的主要因素有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料性能和幾何參數(shù)。3、什么是結(jié)構(gòu)的可靠度，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該滿足哪些功能要求？結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限如何確定？結(jié)構(gòu)超過其設(shè)計(jì)使用年限是否就

32、意味著不能再使用？為什么？答：結(jié)構(gòu)的可靠度是指規(guī)定時(shí)間和條件下完成預(yù)定功能的概率。建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足安全性、適用性和耐久性的功能要求。設(shè)計(jì)使用年限是設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用的時(shí)間。設(shè)計(jì)使用年限按下表確定：結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限雖與其使用壽命有聯(lián)系，但不等同。超過使用年限的結(jié)構(gòu)不一定不能繼續(xù)使用，而是需要繼續(xù)使用時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)對(duì)其可靠度重新評(píng)估鑒定，并根據(jù)鑒定結(jié)果進(jìn)行必要的維修或加固及重新界定使用期。4、什么是失效概率？什么是可靠指標(biāo)？二者有何聯(lián)系？答：結(jié)構(gòu)能完成預(yù)定功能的概率稱為結(jié)構(gòu)的可靠概率ps，不能完成預(yù)定功能的概率稱為失效概率pf。由于pf計(jì)算麻煩，通

33、常采用與pf相對(duì)應(yīng)的值來計(jì)算失效概率的大小，稱為結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)。Pf與有對(duì)應(yīng)的關(guān)系，查表可得：大則失效概率小。5、什么是材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值？混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是怎樣確定的？混凝土的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是如何確定的？答：材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的材料強(qiáng)度的基本代表值；混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值取實(shí)測(cè)值概率分布的0.05分位數(shù)確定?；炷恋膹?qiáng)度設(shè)計(jì)值是由材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以相應(yīng)的材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)確定。6、 什么是荷載標(biāo)準(zhǔn)值？什么是活荷載的頻遇值和準(zhǔn)永久值？什么是荷載的組合值？答：荷載標(biāo)準(zhǔn)值是指其在結(jié)構(gòu)的使用期間可能出現(xiàn)的最大荷載值。活荷載的頻遇值是指可變荷載在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)被超越的總時(shí)間僅為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一小部分的作用值

34、（在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)其超越頻率為某一給定頻率的作用值，超越頻率是指要求的值超出給定值的概率。）可變荷載的準(zhǔn)永久值是指正常使用極限狀態(tài)按長期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)時(shí)采用的可變荷載代表值。 荷載組合值指結(jié)構(gòu)承受兩種或兩種以上可變荷載，由于施加在結(jié)構(gòu)上的各可變荷載不可能同時(shí)達(dá)到各自的最大值此時(shí)荷載的代表值可采用其組合值。第三章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第一節(jié) 單筋矩形梁正截面承載力計(jì)算一、鋼筋混凝土梁正截面受彎性能的試驗(yàn)研究（一）梁正截面受力過程的三個(gè)階段混凝土應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律 第階段未裂階段：荷載很小，應(yīng)力與應(yīng)變之間成線性關(guān)系； 荷載，混凝土拉應(yīng)力達(dá)到ft，受拉區(qū)應(yīng)力呈塑性變形；受壓區(qū)應(yīng)力圖形接近三角

35、形；混凝土達(dá)到極限拉應(yīng)變（t=tu），截面即將開裂（a狀態(tài)），彎矩為開裂彎矩Mcr；a狀態(tài)是抗裂計(jì)算依據(jù)。 第階段裂縫階段 荷載，拉區(qū)出現(xiàn)裂縫，中和軸上移，拉區(qū)混凝土脫離工作，拉力由鋼筋承擔(dān)。階段是正常使用階段變形和裂縫寬度計(jì)算依據(jù)。 拉區(qū)有許多裂縫，縱向應(yīng)變量測(cè)標(biāo)距有足夠長度（跨過幾條裂縫），平均應(yīng)變沿截面高度分布近似直線。（平截面假定） 第階段破壞階段 荷載，鋼筋應(yīng)力先達(dá)到屈服強(qiáng)度fy；壓區(qū)混凝土邊緣應(yīng)變隨后達(dá)到極限壓應(yīng)變cu，混凝土發(fā)生縱向水平裂縫壓碎（狀態(tài)），彎矩為極限彎矩Mu。 階段是正截面承載力計(jì)算的依據(jù)。適筋梁的工作階段受力階段名稱受力特征計(jì)算依據(jù)第I階段未裂階段裂縫未出現(xiàn)，受拉

36、區(qū)鋼筋和混凝土共同受力抗裂計(jì)算第II階段裂縫階段裂縫出現(xiàn)，受拉區(qū)混凝土退出工作，鋼筋受拉裂縫寬度和變形驗(yàn)算第III階段破壞階段受拉鋼筋先屈服，而后混凝土壓碎。承載力計(jì)算（二）配筋率對(duì)梁破壞性質(zhì)的影響1、配筋率：指受拉鋼筋截面面積As與梁截面有效面積bh0之比，即 2、第1種破壞情況適筋破壞：配筋量適中：minmax 特征：受拉鋼筋先屈服，然后混凝土邊緣達(dá)到極限壓應(yīng)變cu，混凝土被壓碎，構(gòu)件破壞。破壞前，有顯著的裂縫開展和撓度，有明顯的破壞預(yù)兆，屬延性破壞。 3、第2種破壞情況超筋破壞：配筋量過多：max 特征：受拉鋼筋未達(dá)到屈服，受壓混凝土先達(dá)到極限壓應(yīng)變cu而被壓壞。承載力控制于混凝土壓區(qū)，

37、鋼筋未能充分發(fā)揮作用。裂縫根數(shù)多、寬度細(xì)，撓度也比較小，混凝土壓壞前無明顯預(yù)兆，屬脆性破壞。破壞彎矩取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度及截面大小。4、第3種破壞情況少筋破壞：配筋量過少：min 特征：受拉區(qū)混凝土一出現(xiàn)裂縫，鋼筋很快達(dá)到屈服，可能經(jīng)過流幅段進(jìn)入強(qiáng)化段。破壞時(shí)常出現(xiàn)一條很寬裂縫，撓度很大，不能正常使用。開裂彎矩是其破壞彎矩，屬于脆性破壞。大小取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度及截面大小。合理的配筋應(yīng)在這兩個(gè)限度之間，避免發(fā)生超筋或少筋破壞。梁的正截面破壞形態(tài)名稱形成條件破壞特征破壞性質(zhì)防止方法適筋破壞minmax受拉鋼筋先屈服，而后混凝土壓碎。延性破壞承載力計(jì)算超筋破壞max受壓區(qū)混凝土壓碎，而受拉鋼筋

38、未屈服脆性破壞控制受壓區(qū)高度少筋破壞min裂縫一出現(xiàn)構(gòu)件就破壞了脆性破壞控制配筋率二、單筋矩形梁的基本計(jì)算公式（一）正截面承載力計(jì)算的基本假定（1）平截面假定。（2）不考慮受拉區(qū)混凝土的工作。（3）受壓區(qū)混凝土采用理想化的應(yīng)力應(yīng)變曲線。（P50） 0，上升段： （4）有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用理想的彈塑性曲線。（P50）（二）受壓區(qū)應(yīng)力圖形的簡化 受壓混凝土的應(yīng)力圖形從實(shí)際應(yīng)力圖理想應(yīng)力圖等效矩形應(yīng)力圖fc=1fc x=1xc 當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C50時(shí)，其1=1.0，1=0.8（3） 基本計(jì)算公式為計(jì)算方便，公示可改寫為下：三、基本公式的適用條件1、防止超筋脆性破壞2、 防止少筋脆性破

39、壞 min（1） 適筋和超筋破壞的界限條件 界限破壞：受拉鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度的同時(shí)受壓混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，此時(shí)： 相對(duì)界限受壓區(qū)高度：根據(jù)平截面假定：相對(duì)界限受壓區(qū)高度當(dāng)混凝土強(qiáng)度不大于C50時(shí)，適筋梁的判別條件：b適筋破壞的破壞特征：鋼筋先屈服，而后混凝土壓碎。超筋破壞的破壞特征：鋼筋未屈服，混凝土先壓碎從截面的應(yīng)變分析可知（那張圖P53）四、適筋和少筋破壞的界限五、截面設(shè)計(jì) 已知：彎矩設(shè)計(jì)值M 基本公式： 截面尺寸確定：根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，常按高跨比h/l0 來估計(jì)截面高度： 簡支梁可取h=(1/18 1/12)l0 （次梁），h=(1/10 1/15)l0 （主梁）；b=(1/21/2.5)h

40、；簡支板可取h = 1/35 l0。 截面尺寸b、h(h0)越大，所需的As就越少，越小，但混凝土用量和模板費(fèi)用增加，并影響使用凈空高度；反之，b、h(h0)越小，所需的As就越大，增大。計(jì)算步驟：（1）由基本公式, 求x（2）由x 計(jì)算As （3）驗(yàn)算配筋率 若b，則按x=bh0來計(jì)算。六、承載力復(fù)核已知：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋A(yù)s，以及材料強(qiáng)度fy、fc求：截面的受彎承載力 Mu未知數(shù)：受壓區(qū)高度x和受彎承載力Mu方法：解方程第二節(jié) 雙筋矩形截面構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算一般來說采用雙筋是不經(jīng)濟(jì)的，工程中通常僅在以下情況下采用：1、 截面尺寸和材料強(qiáng)度受建筑使用和施工條件（或整個(gè)工

41、程）限制而不能增加，而計(jì)算又不滿足適筋截面條件時(shí)，可采用雙筋截面，即在受壓區(qū)配置鋼筋以補(bǔ)充混凝土受壓能力的不足。2、 由于荷載有多種組合情況，在某一組合情況下截面承受正彎矩，另一種組合情況下承受負(fù)彎矩，這時(shí)也出現(xiàn)雙筋截面。3、 由于受壓鋼筋可以提高截面的延性，在抗震地區(qū)，一般宜配置受壓鋼筋。一、基本計(jì)算公式 計(jì)算依據(jù)：適筋梁雙筋截面達(dá)到Mu的標(biāo)志仍然是受壓邊緣混凝土達(dá)到cu。1、受壓鋼筋應(yīng)力：鋼筋和混凝土共同變形cu 值在0.0020.004范圍變化，安全計(jì)，取cu =0 . 002：2、計(jì)算公式也可用分解法： 3、適用條件（1）防止超筋脆性破壞 Xbh0或b（2）保證受壓鋼筋強(qiáng)度充分利用 x

42、2as x2as 為使受壓鋼筋距中和軸足夠遠(yuǎn)，得到足夠變形，應(yīng)力才能達(dá)到屈服強(qiáng)度。 雙筋截面一般不會(huì)出現(xiàn)少筋破壞情況，故可不必驗(yàn)算最小配筋率。 ！若x2as，表明：受壓鋼筋應(yīng)力達(dá)不到屈服強(qiáng)度，假定受壓鋼筋和混凝土的壓力作用點(diǎn)均在鋼筋重心位置，得近似計(jì)算公式： MfyAs（h0-as）二、截面設(shè)計(jì)（一）第一種情況已知：彎矩設(shè)計(jì)值M，截面尺寸b，h(h0)，材料強(qiáng)度fy、fc未知數(shù)：受壓區(qū)高度x、截面配筋A(yù)s， As基本公式：兩個(gè)方程，三個(gè)未知數(shù)，有無數(shù)組解；根據(jù)充分利用受壓區(qū)混凝土受壓使鋼筋用量（As+ As）為最小原則，取= b ，截面配筋可求。計(jì)算步驟：（1）驗(yàn)算是否能用單筋： 當(dāng)M >

43、; Mu且其他條件不能改變時(shí)，用雙筋。 （2） 令x =bh0，使用鋼量最少 （3）利用基本公式計(jì)算As；（4）利用基本公式計(jì)算As。（二）第二種情況 已知：彎矩設(shè)計(jì)值M，截面尺寸b，h(h0)，材料強(qiáng)度fy、fc ，受壓鋼筋截面面積 As 未知數(shù)：受壓區(qū)高度x、受拉鋼筋A(yù)s 基本公式： 計(jì)算步驟：（1）利用基本公式求出x =h0 （2）根據(jù)x的不同范圍分別計(jì)算： b，x2asAs b，令=b 若x2as，則令x=2as，用近似公式。三、承載力復(fù)核已知：b、h、a、a、As、As、fy、 fy、fc求：Mu未知數(shù)：受壓區(qū)高度 x 和受彎承載力Mu兩個(gè)未知數(shù)，有唯一解。第三節(jié) T形截面構(gòu)件正截面

44、承載力計(jì)算節(jié)省混凝土，減輕自重。一、基本計(jì)算公式T形截面根據(jù)其中性軸的位置不同分為兩種類型：第一類T形截面：中和軸在翼緣高度范圍內(nèi), 即xhf （按b=bf的矩形計(jì)算）第二類T形截面：中和軸在梁肋內(nèi)部通過, 即x > hf （1） 第一類T形截面應(yīng)滿足：b，第一類T形截面，該適用條件一般能滿足（可不算）。 min，=As/bh0， b為T形截面的腹板寬度。（二）第二類T形截面1fcbx+1fc（bf-b）hf=fyAsMMu=1fcbx（h0-x/2）+1fc（bf-b）hf（h0-hf/2）應(yīng)滿足：b；少筋破壞可以不計(jì)算。二、T形類型判別 兩類T型截面的界限狀態(tài)是 x=hf 此時(shí)的平衡

45、狀態(tài)可以作為第一、二類T形截面的判別條件： X=0 Asfy=1fcbfhf M =0 M=1fcbfhf(h0-hf/2) 截面設(shè)計(jì)時(shí)： 第一類T形截面 第二類T形截面截面復(fù)核時(shí): 第一類T形截面 第二類T形截面3、 截面設(shè)計(jì)步驟：判別T形梁類型 第一類T形梁按寬度等于bf的矩形截面設(shè)計(jì)。 第二類T形梁計(jì)算方法：未知數(shù)：受壓區(qū)高度x、受拉鋼筋A(yù)s 兩個(gè)方程，兩個(gè)未知數(shù)，受拉鋼筋A(yù)s可求。 若b，第二類T型截面四、承載力復(fù)核步驟：判別T形梁類型 第一類T形梁按寬度等于bf的矩形截面復(fù)核。 第二類T形梁，兩個(gè)方程，兩個(gè)未知數(shù)，受彎承載力Mu可求。第4節(jié) 截面構(gòu)造構(gòu)造規(guī)定1、 混凝土保護(hù)層作用：保

46、證耐久性、防火性以及鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能。二、板內(nèi)鋼筋的直徑和間距分布筋 布置：垂直于受力鋼筋的內(nèi)側(cè)。作用：將荷載均勻傳遞給受力鋼筋，施工中固定受力鋼筋的位置，抵抗溫度和混凝土收縮產(chǎn)生的應(yīng)力，抵抗另一方向的內(nèi)力。思考題：2、什么是少筋梁、適筋梁、超筋梁？在實(shí)際工程中為什么應(yīng)避免把梁設(shè)計(jì)成少筋梁、超筋梁？答：當(dāng)縱向配筋率適中時(shí)，縱向鋼筋的屈服先于受壓區(qū)混凝土被壓碎，梁是因鋼筋受拉屈服而逐漸破壞的，破壞過程較長，有一定的延性，稱之為適筋破壞，相應(yīng)的梁稱為適筋梁。當(dāng)縱向配筋率過高時(shí)，縱向鋼筋還未屈服，受壓區(qū)混凝土就被壓碎，梁是因混凝土被壓碎而破壞的，破壞過程較短，延性差，破壞帶有明顯的脆性，稱之為

47、超筋破壞，相應(yīng)的梁稱為超筋梁。當(dāng)縱向配筋率過低時(shí)，梁一旦開裂，縱向鋼筋即屈服，甚至進(jìn)入強(qiáng)化階段，梁的承載力與同截面的素混凝土梁相當(dāng)，梁是因配筋率過低而破壞的，破壞過程短，延性差，稱之為少筋破壞，相應(yīng)的梁稱為少筋梁。超筋梁配置了過多的受拉鋼筋，造成鋼材的浪費(fèi)，且破壞前沒有預(yù)兆；少筋梁的截面尺寸過大，故不經(jīng)濟(jì)，且是屬于脆性破壞，故在實(shí)際工程中應(yīng)避免采用少筋梁和超筋梁。 3、簡述少筋梁、超筋梁的受力過程及破壞特征。答：少筋梁在開裂以前受拉區(qū)的拉力主要由混凝土承擔(dān)，鋼筋承擔(dān)的拉力占很小一部分。到了第I階段末，受拉區(qū)一旦開裂，拉力就幾乎全部轉(zhuǎn)由鋼筋承擔(dān)。受拉區(qū)混凝土一出現(xiàn)裂縫，鋼筋很快達(dá)到屈服，可能經(jīng)過

48、流幅段進(jìn)入強(qiáng)化段。破壞時(shí)常出現(xiàn)一條很寬裂縫，撓度很大，不能正常使用。開裂彎矩是其破壞彎矩，屬于脆性破壞。破壞特征：裂縫一出現(xiàn)構(gòu)件就破壞了。 受拉鋼筋未達(dá)到屈服，受壓混凝土先達(dá)到極限壓應(yīng)變cu而被壓壞。承載力控制于混凝土壓區(qū)，鋼筋未能充分發(fā)揮作用。破壞特征：受壓區(qū)混凝土壓碎，而受拉鋼筋未屈服。4、 適筋梁從加載到破壞經(jīng)歷哪幾個(gè)階段？各階段有什么特點(diǎn)？答：未裂階段，裂縫未出現(xiàn)，受拉區(qū)鋼筋和混凝土共同受力；裂縫階段，裂縫出現(xiàn)，受拉區(qū)混凝土退出工作，鋼筋受拉；破壞階段，受拉鋼筋先屈服，而后混凝土壓碎。5、正截面承載力計(jì)算時(shí)引入了哪些基本假設(shè)？答：平截面假定。不考慮受拉區(qū)混凝土的工作。受壓區(qū)混凝土采用理

49、想化的應(yīng)力應(yīng)變曲線。有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用理想的彈塑性曲線。6、 什么是單筋截面？單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力的基本計(jì)算公式是如何建立的？答：單筋截面是指僅在截面的受拉區(qū)配置有按計(jì)算確定的縱向受拉鋼筋的截面。在承載能力極限狀態(tài)下，受彎構(gòu)件壓區(qū)混凝土的實(shí)際應(yīng)力圖形為曲線，為了便于進(jìn)行理論分析，通過基本假定對(duì)其作理想化處理，由于計(jì)算復(fù)雜，用一等效矩形應(yīng)力圖形來代替曲線應(yīng)力分布圖形。確定好計(jì)算簡圖之后，根據(jù)截面上力的平衡條件，即可建立梁的正截面受彎承載力計(jì)算公式。8、 什么是雙筋截面？雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力如何計(jì)算？答：截面的受拉區(qū)和受壓區(qū)都配有縱向受力鋼筋的梁稱為雙筋梁。

50、在截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力按等效矩形應(yīng)力圖方法考慮。 9、 雙筋矩形截面梁計(jì)算公式中為什么要引入x2as的適用條件？答：為使受壓鋼筋距中和軸足夠遠(yuǎn)，得到足夠變形，應(yīng)力才能達(dá)到屈服強(qiáng)度。11、 T形截面如何分類？怎樣判別第一類T形截面和第二類T形截面？答：T形截面根據(jù)其中性軸的位置不同分為兩種類型：第一類T形截面：中和軸在翼緣高度范圍內(nèi), 即xhf （按b=bf的矩形計(jì)算）第二類T形截面：中和軸在梁肋內(nèi)部通過, 即x > hf 。兩類T型截面的界限狀態(tài)是 x=hf。的平衡狀態(tài)可以作為第一、二類T形截面的判別條件： X=0 Asfy=1fcbfhf M =0 M=1fcbfh

51、f(h0-hf/2) 第四章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算剪彎曲段：剪力和彎矩同時(shí)作用的區(qū)段。腹筋：箍筋和彎起鋼筋統(tǒng)稱為腹筋。第一節(jié) 斜截面的受剪破壞形態(tài)及受力特點(diǎn)一、無腹筋梁斜截面受力分析1、無腹筋是僅配縱向鋼筋而無腹筋的梁。 MA ：外荷載在斜截面上引起的彎矩；VA ：斜截面上的剪力； 斜截面上平衡MA和VA的力有： 縱向鋼筋的拉力T； 余留剪壓面(AA)上混凝土承擔(dān)的剪力Vc及壓力C； 骨料咬合力Va ,垂直分量Vy ； 縱筋的“銷栓力” Vd 。2、斜裂縫發(fā)生后應(yīng)力狀態(tài)的變化 一開裂混凝土承擔(dān)的剪應(yīng)力增大；余留截面AA'來抵抗剪力。 穿過斜裂縫的縱筋應(yīng)力增大； 斜裂縫出現(xiàn)前，各截面縱筋拉力由該截面彎矩決定； 斜裂縫出現(xiàn)后，截面B鋼筋拉力決定