北京交通大學混凝土結(jié)構(gòu)設計原理期末考試重點

1、第一章 緒論混凝土中受力鋼筋的作用： 提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載能力 提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形能力 但不能有效改善梁抵抗開裂的能力受力鋼筋發(fā)揮作用的兩個條件： 鋼筋和混凝土共同工作（變形一致） 鋼筋的位置、錨固長度和數(shù)量正確（對配筋的要求）鋼筋與混凝土共同工作的條件： 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 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），因此當溫度變化時，兩種材料不會產(chǎn)生過大的變形差而導致兩者間的粘結(jié)破壞混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點： 經(jīng)濟性 可模性好 耐久性，維護費用低 耐火

2、性 剛度大 易于就地取材混凝土結(jié)構(gòu)的缺點： 自重大 抗裂性差 承載力有限 施工復雜，工序多，工期長 修復、加固、補強比較困難第二章 材料的物理力學性能鋼筋的品種：熱軋鋼筋預應力鋼筋熱軋鋼筋的特點： 應力應變曲線具有明顯的屈服點和流幅 斷裂時有勁縮現(xiàn)象 延伸率較大熱軋鋼筋的用途： 縱向受力的主導鋼筋為400MPa、500MPa級熱軋帶肋鋼筋 梁、柱和斜撐構(gòu)件的縱向受力配筋應采用400MPa、500MPa級高強鋼筋 500MPa級高強鋼筋將主要應用于高層建筑的柱、大跨度與重荷載梁的縱向受力配筋 335MPa級熱軋帶肋鋼筋的規(guī)格限于直徑6mm14mm，可將小直徑的HRB335鋼筋用于中小跨度樓板與多

3、層、小高層剪力墻的受力鋼筋，包括箍筋與構(gòu)造配筋 300MPa級光圓鋼筋的規(guī)格限于直徑6mm14mm，用于小規(guī)格梁柱的箍筋與構(gòu)造配筋鋼筋四項檢驗指標： 屈服強度 極限抗拉強度 伸長率 冷彎性能條件屈服強度：殘余應變?yōu)?.2%所對應的應力總伸長率：對應最大應力時應變，包括了殘余應變和彈性應變，反映了鋼筋真實的變形能力屈服強度：是鋼筋強度的設計依據(jù)，屈服上限與加載速度有關，不太穩(wěn)定，一般取屈服下限作為屈服強度冷彎性能：直徑為d的鋼筋繞直徑為D的彎芯彎曲到規(guī)定的角度無裂紋、斷裂或起層現(xiàn)象。彎芯的直徑D越小，彎轉(zhuǎn)角越大，鋼筋的冷彎塑性越好立方體抗壓強度標準值（即強度等級）：按標準方法（20±3

4、，濕度90%）制作、養(yǎng)護的邊長150mm立方體試件，在28d或設計規(guī)定齡期以標準試驗方法（一定的加載速度，兩端不涂潤滑劑）測得的具有95%保證率的抗壓強度值，用符號表示，例如，C30表示立方體抗壓強度只有標準值，沒有設計值！尺寸效應：試樣的尺寸越大，測得的抗壓強度越小加載速度的影響：加載速度越快，測得的強度越高，表現(xiàn)的脆性也越強，即峰值應力越大，與峰值應力對應的應變（簡稱峰值應變）越小，下降段也陡一些。規(guī)定：1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應低于C20 采用400MPa及以上鋼筋時混凝土強度等級不應低于C25;2、預應力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不宜低于C40，且不應低于C30；3、承受重

5、復荷載的鋼筋混凝土構(gòu)件，混凝土強度等級不應低于C30；4、素混凝土結(jié)構(gòu)的強度等級不應低于C15?；炷恋妮S心抗壓強度棱柱體抗壓強度：軸心抗壓強度采用棱柱體試件測定，用符號表示，它比較接近實際構(gòu)件中混凝土的受壓情況。棱柱體抗壓強度小于立方體抗壓強度（因為摩擦力對中部橫向變形的約束要小）不同強度混凝土的應力應變關系曲線：強度等級越高，線彈性段越長，峰值應變也有所增大?；炷翉姸仍礁?，曲線下降段越陡，脆性越強，殘余強度越低。混凝土的變形模量：原點模量：割線模量：切線模量：混凝土的徐變（受力）：在荷載長期作用下, 混凝土在荷載和應力不變的情況下，應變隨時間緩慢增長的現(xiàn)象略小于（因為彈性模量變大）主要影

6、響因素：1、初應力：線性徐變： 當時，徐變大致與應力成正比。產(chǎn)生原因：混凝土中水泥凝膠體具有塑性流動的性質(zhì)。非線性徐變： 當時，徐變比應力增長要快。當加載應力過高（），徐變變形不再收斂，造成砼的破壞。產(chǎn)生原因：骨料界面與砂漿內(nèi)部的微裂縫在荷載長期作用下持續(xù)延伸和擴展。 應避免混凝土構(gòu)件長期處于高應力狀態(tài)下！2、加荷時的齡期：加荷時砼越“年輕”，徐變越大3、養(yǎng)護條件和使用環(huán)境：受荷前養(yǎng)護的溫度愈高、濕度愈大，徐變愈?。皇芎善陂g環(huán)境的溫度愈高、濕度愈小，徐變愈大4、砼的組成成分：水泥用量多，或水灰比大，徐變大；骨料越堅硬，彈性模量越高，徐變越?。凰嗥贩N：早強<高強<普通硅酸鹽<

7、礦渣硅酸鹽5、結(jié)構(gòu)尺寸：尺寸越小，徐變越大徐變對混凝土構(gòu)件的影響：不利影響： 受彎構(gòu)件的變形增加 偏心受壓構(gòu)件的偏心距增大，導致承載力下降 預應力構(gòu)件的預應力損失有利影響： 經(jīng)截面應力重分布減輕因不均勻沉降產(chǎn)生的內(nèi)力 受拉徐變可減輕混凝土的收縮裂縫混凝土的收縮（非受力）：混凝土在空氣中結(jié)硬體積減小的現(xiàn)象不利影響： 當收縮變形受到外部（支座）或內(nèi)部（鋼筋）的約束時，將使鋼筋受壓，混凝土受拉，甚至引起混凝土的開裂。 混凝土收縮會使預應力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預應力損失影響因素： 水泥用量多、水灰比越大，收縮越大 骨料彈性模量高、級配好，收縮就小 干燥失水及高溫環(huán)境，收縮大 小尺寸(體表比小)構(gòu)件收縮大 高

8、強混凝土收縮大粘結(jié)的分類：錨固粘結(jié)（錨固長度）、裂縫間的粘結(jié)粘結(jié)力的組成： 膠結(jié)力接觸面上的化學吸附作用 摩阻力混凝土收縮握裹鋼筋所致 機械咬合力鋼筋表面不平（最大）變形鋼筋的粘結(jié)力主要是機械咬合力影響粘結(jié)強度的因素： 鋼筋的表面形狀：帶肋鋼筋> 光面鋼筋 混凝土強度: 混凝土強度增加, 粘結(jié)強度增加 保護層厚度和鋼筋凈距 澆筑混凝土時鋼筋的位置 保護層厚度及鋼筋間距 橫向鋼筋的設置 側(cè)向受力情況保證粘結(jié)的構(gòu)造措施： 滿足最小錨固長度和搭接長度 在鋼筋的端部設置彎鉤 滿足保護層最小厚度和鋼筋最小間距的要求 在鋼筋的搭接接頭范圍內(nèi)加密箍筋 對高度較大的混凝土構(gòu)件應分層澆注或二次澆搗 對輕度

9、銹蝕的鋼筋不必除銹第三章 混凝土結(jié)構(gòu)設計方法兩種設計方法的比較：工程結(jié)構(gòu)設計宜采用以概率理論為基礎、以分項系數(shù)表達的極限狀態(tài)設計方法；當缺乏統(tǒng)計資料時，工程結(jié)構(gòu)設計可根據(jù)可靠的工程經(jīng)驗或必要的試驗研究進行，也可采用容許應力或單一安全系數(shù)等經(jīng)驗方法進行。結(jié)構(gòu)上的作用：1、定義：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力和變形的原因2、分類： 按產(chǎn)生的原因：直接作用：荷載（恒載和活載）間接作用：溫度變化、混凝土的收縮和徐變、強迫位移（基礎沉降）、環(huán)境引起材料性能劣化等 按時間的變異性：永久作用：結(jié)構(gòu)自重、土壓力、水位不變的水壓力、預應力、地基變形、混凝土收縮、鋼材焊接變形及引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的各種施工因素等可變作用：

10、樓（屋）面活荷載、積灰荷載、風荷載、雪荷載、冰荷載、溫度變化、吊車荷載、車輛荷載、安裝荷載、施工時結(jié)構(gòu)的某些自重、水位變化的水壓力、波浪力、地震作用*、撞擊*等偶然作用：龍卷風、洪水作用、地震作用* 、撞擊*、爆炸、火災、極其嚴重的侵蝕等結(jié)構(gòu)的功能要求可靠性：安全性、適用性、耐久性設計應明確結(jié)構(gòu)的用途，在設計使用年限內(nèi)未經(jīng)技術鑒定或設計許可，不得改變結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境！結(jié)構(gòu)的可靠性：結(jié)構(gòu)在設計使用年限內(nèi)，在正常設計、正常施工、正常使用和維護的條件下，完成預定功能的能力結(jié)構(gòu)的可靠度：結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量，是指結(jié)構(gòu)在設計工作壽命內(nèi)，在正常條件下，完成預定功能的概率結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)：整個結(jié)構(gòu)或結(jié)

11、構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)是結(jié)構(gòu)開始失效的標志。極限狀態(tài)可分以下兩類： 承載能力極限狀態(tài)安全性 正常使用極限狀態(tài)適用性和耐久性承載能力極限狀態(tài)： 基本組合 地震組合 偶然組合正常使用極限狀態(tài)： 標準組合 準永久組合 頻遇組合第四章 受彎構(gòu)件正截面受彎承載力梁的構(gòu)造要求： 矩形截面梁高寬比h/b=2.03.5；T形截面梁高寬比h/b=2.54.0 尺寸（模數(shù)制）：梁寬度b=100、120、150、180、200、220、250、300、350、 (mm)；梁高度h=250、300、750、800、900、(mm) 混凝土保護

12、層厚度*：系指最外層鋼筋（包括箍筋、構(gòu)造筋和分布筋等）的外邊緣至構(gòu)件表面范圍用于保護鋼筋的混凝土。見表 鋼筋的凈距：梁底部鋼筋的凈距25mm及鋼筋直徑d，梁上部鋼筋的凈距 30mm及1.5 d；板的構(gòu)造要求： 混凝土保護層厚度 鋼筋直徑通常為610mm，級鋼筋；板厚度較大時，鋼筋直徑可用1218mm，級鋼筋 受力鋼筋間距一般在70200mm之間 垂直于受力鋼筋的方向應布置分布鋼筋，其作用是將荷載均勻地傳遞給受力鋼筋，并便于在施工中固定受力鋼筋的位置，同時也可抵抗溫度和收縮等產(chǎn)生的應力 分布鋼筋: 單位長度上的面積受力鋼筋的面積的15%，配筋率0.15%，直徑常取6mm和8mm，間距250mm。

13、當溫度變化較大或集中荷載較大時，面積應適當增加，間距200mm。分布鋼筋位置在受力筋的內(nèi)部*適筋梁正截面受彎的受力全過程（分三個階段）：三個階段：未裂階段（I階段）、帶裂縫工作階段（II階段）、破壞階段（III階段）狀態(tài)：計算開裂彎矩（Mcr ）的依據(jù)階段：計算使用階段撓度和裂縫寬度，及容許應力法的依據(jù)a狀態(tài)：計算My的依據(jù)a狀態(tài)：計算承載力（Mu）的依據(jù)三種破壞形態(tài)： 適筋破壞（延性破壞）：如適筋梁，受拉縱筋先屈服, 壓區(qū)混凝土隨后壓碎。既具有一定的承載力，破壞時又具有一定的延性，鋼筋的抗拉強度和混凝土的抗壓強度都得到發(fā)揮 超筋破壞（受壓脆性破壞）：如超筋梁，受拉縱筋尚未屈服，壓區(qū)混凝土先壓

14、碎。具有較大的承載力，取決于混凝土受壓強度，但延性能力較差，鋼筋的抗拉強度沒有發(fā)揮。 少筋破壞（受拉脆性破壞）：如少筋梁，拉區(qū)混凝土開裂后裂縫迅速向壓區(qū)發(fā)展，“一裂即壞”。承載力很小，取決于混凝土的抗拉強度，破壞特征與素混凝土構(gòu)件類似。雖然由于配筋使構(gòu)件在破壞階段表現(xiàn)出很長的破壞過程，但這種破壞是在混凝土一開裂就產(chǎn)生，沒有預兆，混凝土的抗壓強度未得到發(fā)揮。正截面受彎承載力計算基本假定：1、截面應變保持平面(即平均應變平截面假定)2、不考慮混凝土的抗拉強度3、混凝土的受壓應力-應變關系4、鋼筋的應力-應變關系等效矩形應力圖的等效原則： 混凝土受壓區(qū)合力的大小不變 混凝土受壓區(qū)合力的作用點不變*計

15、算見課件！單筋截面、雙筋截面和T形截面！第五章 受壓構(gòu)件的截面承載力一般構(gòu)造： 結(jié)構(gòu)中常用的柱、剪力墻是典型的受壓構(gòu)件 柱的截面形式常見的有方形、矩形、I形、圓形、正多邊形等方形、矩形柱：截面尺寸（模數(shù)制）、長細比I形截面：翼緣厚度、腹板厚度 材料強度等級: 混凝土宜高強，鋼筋不宜高強 縱筋: 配筋率、直徑、布置(凈距、保護層)、連接 箍筋: 形狀、間距、直徑當偏心受壓柱的截面高度h600mm時，在側(cè)面應設置直徑不小于10mm的縱向構(gòu)造鋼筋，并相應地設置附加箍筋或拉筋，以防止構(gòu)件因溫度變化和混凝土收縮應力而產(chǎn)生裂縫，并維持對核心混凝土的約束。*縱筋的作用： 協(xié)助混凝土受壓，減小構(gòu)件的截面尺寸受

16、壓鋼筋最小配筋率要求 承擔彎矩作用（偶然偏心、失穩(wěn)） 改善柱的延性 減小持續(xù)壓應力下混凝土收縮和徐變變形*普通箍筋的作用： 防止縱筋壓曲，并與縱筋構(gòu)成骨架*螺旋箍筋的作用： 約束核心混凝土，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，提高核心混凝土的強度和變形能力，這種作用也稱作“套箍作用”*徐變對軸心受壓構(gòu)件的影響：當軸心受壓構(gòu)件在恒定荷載的長期作用下，混凝土徐變將使構(gòu)件中鋼筋的壓應力逐漸增大，而混凝土的壓應力逐漸變小。應力的變化與配筋率有關。間接鋼筋的換算面積：螺旋箍筋柱軸心受壓承載力：工程適用條件： 長細比條件：對長細比的柱不考慮間接鋼筋的約束作用。 面積條件：間接鋼筋的換算面積不得小于全部縱筋面積的

17、25% 間距條件： 承載力條件：按間接鋼筋計算的承載力不應大于按普通箍筋柱受壓承載力的1.5倍。短柱大偏心受壓破壞（延性破壞）： 產(chǎn)生條件: 偏心距e0較大，且遠側(cè)縱筋配筋率合適 特征: 截面進入破壞階段時，先是遠側(cè)鋼筋受拉屈服，截面產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)動，當截面受壓區(qū)邊緣的混凝土壓應變達到極限值，混凝土被壓碎，截面破壞。 破壞起因: 遠側(cè)鋼筋受拉屈服短柱小偏心受壓破壞（脆性破壞）： 產(chǎn)生條件: 相對偏心距e0/h0太小 遠側(cè)縱筋配置較多 特征：截面進入破壞階段時，遠側(cè)鋼筋可能受拉、也可能受壓，但不會受拉屈服，截面轉(zhuǎn)動較小，當截面受壓區(qū)邊緣的混凝土壓應變達到極限值時，混凝土被壓碎，截面破壞。注：上圖b

18、這種情況在設計應予避免，因此受壓破壞一般為偏心距較小的情況，故常稱為小偏心受壓。 破壞起因: 截面受壓區(qū)邊緣的混凝土壓應變達到極限值。大偏壓矩形截面構(gòu)件的正截面承載力計算：計算公式（同雙筋截面梁）：其中，適用條件： 保證受拉鋼筋先屈服： 保證受壓鋼筋強度充分利用：小偏壓矩形截面構(gòu)件的正截面承載力計算：計算公式：其中，且非對稱配筋的大、小偏壓的初步判別條件：屬于小偏心受壓可先按大偏心受壓計算大、小偏壓的最終判別條件：當時，為大偏心受壓當時，為小偏心受壓對稱配筋矩形截面偏壓構(gòu)件的計算：基本公式：相關曲線：對于給定的截面、材料強度和配筋，達到正截面承載力極限狀態(tài)時，其壓力和彎矩是相互關聯(lián)的，即相關曲

19、線已知截面及配筋的相關曲線反映了在壓力和彎矩共同作用下正截面承載力的規(guī)律，具有以下一些特點：1、相關曲線上的任一點代表截面處于正截面承載力極限狀態(tài)時的一種內(nèi)力組合 如一組內(nèi)力（N，M）在曲線內(nèi)側(cè)，說明截面未達到極限狀態(tài)，是安全的 如（N，M）在曲線外側(cè)，則表明截面承載力不足2、上段為小偏心受壓區(qū)；下段為大偏心受壓區(qū)3、大偏心受壓段是以M 為主導的，N 對M 有利；小偏心受壓段是以N 為主導的，M 對N 不利4、Mu= 0時， Nu最大（A點, 軸心受壓）; Nu =0時，Mu不是最大（C點, 純彎）；界限破壞時, Mu最大5、大偏壓時，Nu 隨著Mu的增大而增大；小偏壓時，Nu 隨著Mu的增大

20、而減小6、若截面尺寸和材料強度保持不變，Nu-Mu 相關曲線隨配筋率的增加而向外側(cè)移動。7、對稱配筋時，若截面尺寸和材料強度保持不變，則在界限破壞時，Nu是個定值，與配筋量無關。（）第七章 受彎構(gòu)件的斜截面承載力 斜截面受剪承載力由計算和構(gòu)造來保證 斜截面受彎承載力由構(gòu)造來保證為防止斜截面剪切破壞，需作到： 截面尺寸不宜過小 配置適量的箍筋 必要時將部分縱筋彎起成彎起鋼筋剪跨比：廣義剪跨比計算剪跨比集中荷載作用下： 簡支梁的廣義剪跨比計算剪跨比 連續(xù)梁的廣義剪跨比<計算剪跨比*無腹筋梁的受剪破壞形態(tài)：主要與剪跨比有關破壞特征： 斜壓破壞腹剪斜裂縫由腹剪斜裂縫分割成的短柱被壓壞, 取決于混

21、凝土的受壓強度 剪壓破壞*彎剪斜裂縫彎剪區(qū)段受拉區(qū)的邊緣出現(xiàn)一些垂直裂縫，豎向發(fā)展一小段后，就變成伸向加載點的一些斜裂縫，在這些斜裂縫中會形成一條主要的斜裂縫“臨界斜裂縫”，斜裂縫伸向梁頂?shù)募虞d點處，使剪壓區(qū)進一步縮小，剪壓區(qū)的混凝土在剪應力與壓應力的共同作用下破壞，使斜截面喪失承載力。故此稱為剪壓破壞。 斜拉破壞彎剪斜裂縫垂直斜裂縫一出現(xiàn)，就向加載點延伸，破壞過程急驟，斜截面承載力很快喪失力學特征： 斜壓破壞 為受壓脆性破壞, 承載力最大，脆性強 剪壓破壞 界于受拉和受壓脆性破壞之間, 承載力居中, 脆性稍小 斜拉破壞 為受拉脆性破壞，承載力最小，脆性最大*有腹筋梁的剪切破壞形態(tài)：與剪跨比、

22、配箍量有關 斜壓破壞截面尺寸較小，剪跨比較小或箍筋配置數(shù)量過多，一般易在薄腹梁中出現(xiàn) 剪壓破壞截面尺寸合適，非小剪跨比且箍筋配置適量。是斜截面破壞中最常見的一種破壞形態(tài) 斜拉破壞剪跨比較大且箍筋配置數(shù)量過少有腹筋梁，如果箍筋配置適量，可避免大剪跨比下的斜拉破壞，但不能避免小剪跨比下的斜壓破壞。斜截面受剪承載力的主要影響因素：1、剪跨比 影響無腹筋梁受剪承載力及破壞形態(tài)的最主要因素，隨著剪跨比的增大，梁的抗剪承載力顯著降低。當時，剪跨比對抗剪承載力的影響不明顯。 對于有腹筋梁，配箍率越大，剪跨比對受剪承載力的影響越小2、混凝土強度等級 混凝土強度等級對受剪承載力的影響取決于受剪破壞形態(tài) 斜壓破壞

23、的受剪承載力取決于混凝土的抗壓強度 斜拉破壞的受剪承載力取決于混凝土的抗拉強度，故提高混凝土的強度等級對受剪承載力影響不大 剪壓破壞的情況也基本取決于混凝土的抗拉強度。 以斜壓破壞作為受剪承載力的上限 以斜拉破壞作為受剪承載力的下限3、箍筋配箍率和箍筋強度 受剪承載力隨配箍率增加、箍筋強度的提高而有較大幅度的增長 由于受剪破壞為脆性破壞，為提高斜截面的延性，不宜采用高強度鋼筋作箍筋4、縱筋配筋率縱筋配筋率越大，受壓區(qū)面積越大，受剪面積也越大，并使縱筋的銷栓作用也增加。同時，增大縱筋面積還可限制斜裂縫的開展，增加斜裂縫間的骨料咬合力作用。5、截面形狀T形截面有受壓翼緣，增加了剪壓區(qū)的面積，對受剪

24、承載力有所提高。6、截面尺寸對無腹筋梁影響較大，尺寸大的構(gòu)件，破壞時的平均剪應力小于尺寸小的構(gòu)件。對于高度較大的梁，配置梁腹縱筋，可控制斜裂縫的開展。配置腹筋后，尺寸效應的影響減小。箍筋的作用： 與斜裂縫相交的箍筋直接參與抗剪，承受剪力 箍筋可抑制斜裂縫的開展，從而抑制了斜裂縫頂部剪壓區(qū)面積的減小，并參與斜截面抗彎 箍筋可減小斜裂縫的寬度，從而增加骨料的咬合力 箍筋可吊住縱筋，阻止混凝土沿著縱筋的撕裂注：配置箍筋對斜裂縫開裂荷載沒有影響，也不能提高斜壓破壞的承載力，即對小剪跨比情況，箍筋的上述作用很?。粚Υ蠹艨绫惹闆r，箍筋配置如果超過某一限值，則產(chǎn)生斜壓桿壓壞，繼續(xù)增加箍筋沒有作用。配箍量有個

25、上限三種破壞形態(tài)的工程對策： 斜壓破壞 限制截面尺寸 斜拉破壞 滿足最小配箍率及構(gòu)造要求 剪壓破壞 通過計算，使之滿足一定的斜截面承載力斜截面受剪承載力：基本假定：1、發(fā)生剪壓破壞時，受剪承載力的構(gòu)成：2、箍筋和彎起鋼筋達到抗拉屈服強度，并考慮一定程度的拉應力不均勻性3、對有腹筋梁，剪壓破壞時忽略縱筋的銷栓作用及斜裂縫間的骨料咬合力4、剪跨比的影響僅在計算受集中荷載為主的梁時才考慮5、截面尺寸的影響僅對無腹筋的厚板計算時才考慮計算公式：1、受均布荷載為主的矩形、T形和I 形截面一般梁，當僅配箍筋時，斜截面受剪承載力為：2、受集中荷載為主的矩形、T形和I 形截面獨立梁，當僅配箍筋時，斜截面受剪承

26、載力為：（）受集中荷載為主是指梁在承受多種荷載時，其中集中荷載在梁支座截面的剪力占總剪力的75以上3、設有彎起鋼筋時，梁的受剪承載力：計算公式的適用范圍 上下限：以斜壓破壞作為受剪承載力的上限以斜拉破壞作為受剪承載力的下限1、上限值 防止出現(xiàn)斜壓破壞上限值相當于限制了梁最小截面尺寸和最大配箍率2、下限值 防止出現(xiàn)斜拉破壞梁的最小配箍率應取為：斜截面受彎承載力的定義：是指構(gòu)件發(fā)生斜截面破壞時，斜截面上的縱向鋼筋、箍筋和彎起鋼筋等對剪壓區(qū)的內(nèi)力矩之和斜截面的受彎承載力不是通過計算來保證的，而是通過對縱向鋼筋和腹筋的構(gòu)造措施來保證。Mu圖包住M圖, 以保證正截面受彎承載力斜截面受彎承載力對縱筋的彎起

27、的要求： 彎起點至充分利用點距離 彎終點至支座邊或至前一排彎起鋼筋彎起點的距離，都不應大于箍筋的最大間距（取時的規(guī)定值）彎起鋼筋設置要求的小結(jié)：1、滿足正截面受彎承載力要求：Mu圖M 圖2、滿足斜截面受彎承載力要求 彎起點至充分利用點距離 彎終點至支座邊或至前一排彎起鋼筋彎起點的距離，都不應大于箍筋的最大間距3、滿足斜截面受剪承載力要求和構(gòu)造要求基本錨固長度：鋼筋達到屈服強度，且未發(fā)生粘結(jié)破壞的最小長度。錨固長度的修正：護層厚度、鋼筋形式等的影響，采用基本錨固長度lab乘以以下修正系數(shù)，且不小于0.6lab和200mm。簡支梁和連續(xù)梁的簡支端的下部縱向鋼筋：支座處有橫向壓應力，使粘結(jié)作用得到改

28、善。因此支座處的錨固長度la可比基本錨固長度lab減小連續(xù)梁中間支座的錨固要求：上部縱向鋼筋（受拉）應貫穿支座，不允許在支座內(nèi)錨固下部縱向鋼筋在受荷初期可能受拉，需有錨固保證縱筋的截斷：只截斷負彎矩鋼筋？連續(xù)梁梁頂支座附近負彎矩變化顯著，負彎矩區(qū)段較小，故可采用截斷的方式來減少承受負彎矩的鋼筋，以節(jié)約鋼筋；而梁底正彎曲區(qū)段的范圍比較大，受拉區(qū)幾乎覆蓋了整個跨度，鋼筋在考慮錨固要求后一般距離支座已不遠，故通常不截斷梁底承受正彎矩鋼筋如何截斷？需在理論階段點以外截斷，以可靠保證斜截面受彎承載力*在縱筋有彎起或截斷的鋼筋混凝土梁中，梁的斜截面承載能力除了應考慮斜截面受剪承載力外，還應考慮斜截面受彎承

29、載力軸壓力的存在： 延緩了斜裂縫的出現(xiàn)和開展 斜裂縫角度減小 混凝土剪壓區(qū)高度增大第八章 受扭構(gòu)件的扭曲截面承載力構(gòu)件受扭的分類： 平衡扭轉(zhuǎn)（靜定扭轉(zhuǎn)）：懸臂板的支承梁 協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)（靜不定扭轉(zhuǎn)）：框架結(jié)構(gòu)的邊梁平衡扭轉(zhuǎn)：構(gòu)件中的扭矩可以直接由荷載靜力平衡求出，且與扭轉(zhuǎn)剛度無關協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)：在超靜定系統(tǒng)中，扭矩是根據(jù)相鄰構(gòu)件的變形協(xié)調(diào)條件來確定，扭矩大小與受扭構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)剛度有關。如相鄰構(gòu)件的彎曲轉(zhuǎn)動引起的支承梁的轉(zhuǎn)動何時應該考慮扭轉(zhuǎn)效應？對于梁：對于柱：即扭矩較大的時候最大剪應力發(fā)生在截面長邊中點受扭鋼筋的布置：由前述主拉應力方向可見，受扭構(gòu)件最有效的配筋應形式是沿主拉應力跡線成螺旋形布置但螺旋形配筋

30、施工復雜，且不能適應變號扭矩的作用實際受扭構(gòu)件的配筋是采用箍筋與抗扭縱筋形成的空間配筋方式破壞類別：按照配筋情況不同，受扭構(gòu)件的破壞形態(tài)也可分為適筋破壞、完全超筋破壞、部分超筋破壞和少筋破壞 適筋破壞：對于箍筋和縱筋配置都合適的情況，與臨界（斜）裂縫相交的鋼筋都能先達到屈服，然后混凝土壓壞，與受彎適筋梁的破壞類似，具有一定的延性。 完全超筋破壞：箍筋和縱筋配置都過多，在受扭鋼筋屈服前混凝土就壓壞，為受壓脆性破壞。 部分超筋破壞*：箍筋和受扭縱筋兩者配筋量相差過大時，會出現(xiàn)一個未達到屈服、另一個達到屈服的部分超筋破壞情況。 少筋破壞：當配筋數(shù)量過少時，配筋不足以承擔混凝土開裂后釋放的拉應力，一旦

31、開裂，將導致扭轉(zhuǎn)角迅速增大，與受彎少筋梁類似，呈受拉脆性破壞特征。配筋強度比：由于受扭鋼筋由箍筋和受扭縱筋兩部分鋼筋組成，其受扭性能及其極限承載力不僅與配筋量有關，還與兩部分鋼筋的配筋強度比有關混凝土材料既非完全彈性，也不是理想彈塑性，而是介于兩者之間的彈塑性材料*開裂扭矩的計算公式為：矩形截面受扭塑性抵抗矩*通過來反映扭對剪不利，剪對扭也不利受彎剪扭的矩形截面構(gòu)件：1、縱筋面積受彎縱筋剪扭共同作用的受扭縱筋2、箍筋面積受剪箍筋受扭箍筋剪力較小時正截面受彎純扭扭矩較小時正截面受彎斜截面受剪第九章 混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)下的驗算*由于混凝土開裂、彈塑性應力應變關系和鋼筋屈服等影響，鋼筋混凝土

32、適筋梁的關系不再是直線，截面的彎曲剛度是隨彎矩增大而減小的。*截面抗彎剛度體現(xiàn)了截面抵抗彎曲變形的能力，同時也反映了截面彎矩與曲率之間的物理關系。鋼筋應變不均勻系數(shù)：越大, 鋼筋應力分布越均勻，裂縫間砼的抗拉作用越小影響短期剛度的因素： 對的影響是隱含在 中， 增大，也略有增大 有受壓翼緣和受拉翼緣，會使增大 提高混凝土的強度等級，對的影響不大 截面有效高度對的提高作用最顯著。最小剛度原則： 定義：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的彎矩沿梁長是變化的，因此抗彎剛度也沿梁長變化。但按變剛度梁來計算撓度變形很麻煩。規(guī)范為簡化起見，取同號彎矩區(qū)段的最大彎矩截面處的最小剛度，按等剛度梁來計算構(gòu)件的撓度。這就是受彎構(gòu)

33、件撓度計算中的“最小剛度原則” 合理性：采用“最小剛度原則”表面上看會使撓度計算值偏大，但由于計算中多不考慮剪切變形及裂縫對撓度的貢獻。大量的實驗研究表明，按最小剛度計算的結(jié)果與實測結(jié)果的誤差很小。因此，采用“最小剛度原則”可以滿足工程要求。用代替勻質(zhì)彈性材料梁截面彎曲剛度后，梁的撓度計算十分簡便。*配置受壓鋼筋有利于減小撓度*如何理解“ 為按荷載的準永久組合，并考慮荷載效應的長期作用影響的剛度”： 按荷載的準永久值組合計算出短期剛度 由于混凝土存在收縮、徐變的性質(zhì)，使得鋼筋混凝土構(gòu)件的長期剛度相對于短期剛度會減小，因此，應按長期剛度值計算裂縫的分類：1、荷載因素產(chǎn)生的裂縫（通過計算控制）2、

34、非荷載因素產(chǎn)生的裂縫（通過構(gòu)造控制）主要因素溫度變化引起的裂縫混凝土收縮引起的裂縫鋼筋銹蝕引起的裂縫凍融循環(huán)引起的裂縫堿骨料反應引起的裂縫*裂縫寬度是指受拉鋼筋重心水平處構(gòu)件側(cè)表面上的裂縫寬度最大裂縫寬度及其驗算：最大裂縫寬度平均裂縫寬度ד放大系數(shù)”“放大系數(shù)”主要反映兩個方面的影響： 裂縫寬度的不均勻性 長期荷載的影響耐久性的定義：指結(jié)構(gòu)在預定的設計使用年限內(nèi)，在正常維護條件下，不需要進行大修和加固，即能足正常使用和安全功能要求的能力耐久性極限狀態(tài)表現(xiàn)為： 鋼筋混凝土構(gòu)件表面出現(xiàn)銹銹脹裂縫 預應力筋開始銹蝕 結(jié)構(gòu)表面混凝土出現(xiàn)可見的耐久性損傷(酥裂、粉化等) 材科劣化進一步發(fā)展，

35、還可能引起構(gòu)件承載力問題，甚至結(jié)構(gòu)破壞影響耐久性的主要因素：內(nèi)部因素：混凝土強度、密實性、保護層厚度、水泥用量、水灰比、氯離子和堿含量、外加劑等外部因素：、環(huán)境溫度、濕度、CO2含量、侵蝕性介質(zhì)等耐久性問題：1、混凝土碳化P1852、鋼筋銹蝕P1873、凍融破壞4、堿集料反應5、侵蝕性介質(zhì)的腐蝕第十章 預應力混凝土構(gòu)件為什么要使用預應力混凝土構(gòu)件: 對撓度和裂縫的控制要求，使得鋼筋混凝土構(gòu)件用于大跨和重載情況時很不經(jīng)濟，甚至是不可能的 在普通鋼筋混凝土構(gòu)件中，高強鋼筋和高強混凝土的作用無法得到充分的發(fā)揮，這是因為采用高強材料對提高構(gòu)件的抗裂性能和減小裂縫寬度的作用很小原因分析： 產(chǎn)生上述問題原

36、因主要是因為混凝土的抗拉強度太低，導致受拉區(qū)混凝土過早開裂，截面抗彎剛度顯著降低 鋼筋混凝土梁應用于大跨度結(jié)構(gòu)時，如為增加剛度而加大截面尺寸，會導致自重增大 如增加鋼筋來提高剛度，則鋼材的強度得不到充分利用，造成浪費 采用高強鋼筋，按正截面承載力要求可減少配筋，截面抗彎剛度基本隨配筋面積的減少而成比例降低，故撓度變形控制難以滿足。另一方面， 裂縫寬度與鋼筋應力基本成正比，如采用高強鋼筋，裂縫寬度很可能會超出限值受力和變形均為兩者的疊加根據(jù)預加應力值的大小對構(gòu)件截面裂縫控制程度不同，預應力混凝土構(gòu)件可分為全預應力構(gòu)件和部分預應力構(gòu)件先張法建立預應力的方式：在臺座上張拉鋼筋，然后澆搗混凝土，通過鋼

37、筋與混凝土之間的粘結(jié)力，將鋼筋彈性回縮的壓力傳給混凝土后張法建立預應力的方式：先澆搗混凝土，然后以結(jié)硬后的混凝土構(gòu)件為臺座張拉鋼筋，依靠工作錨具來傳遞鋼筋回縮對混凝土所產(chǎn)生的預壓力先張法和后張法的選擇： 先張法生產(chǎn)工序少，工藝簡單，夾具可重復利用，生產(chǎn)成本低。適用于工業(yè)化成批生產(chǎn)的中小型構(gòu)件和標準構(gòu)件。但需較大場地作臺座，一次性投資費用較大 后張法利用構(gòu)件本身作為臺座，構(gòu)件可在施工現(xiàn)場制作。但錨具不能重復使用，用鋼量大，成本較高。適用于運輸不便的大型預應力混凝土構(gòu)件或非標準構(gòu)件預應力混凝土要求采用高強鋼筋： 強度高。混凝土預壓應力的大小，取決于預應力筋的張拉應力的大小。而在構(gòu)件的制作和使用過程

38、中，因種種原因張拉應力會產(chǎn)生損失，因此，為使得扣除應力損失后仍具有較高的張拉應力，必須使用高強鋼筋（絲） 具有一定的塑性。為避免在超載情況下發(fā)生脆性斷裂，預應力筋在拉斷前應具有一定的延伸率 具有良好的加工性能。以滿足對鋼筋焊接、鐓粗的加工要求 低松弛性及與混凝土間能較好的粘結(jié)。對鋼絲類預應力筋，還要求具有低松弛性和與混凝土良好的粘結(jié)性能，通常采用刻痕 或壓波 方法來提高與混凝土的粘結(jié)強度預應力混凝土要求采用高強混凝土： 強度高。只有采用較高強度的混凝土，才能建立起較高的預壓應力，并可減少構(gòu)件截面尺寸，減輕結(jié)構(gòu)自重。對先張法構(gòu)件，采用較高強度的混凝土可以提高粘結(jié)強度；對后張法構(gòu)件，則可承受構(gòu)件端

39、部較大的預壓力 較高的彈性模量。有利于提高截面抗彎剛度，減少預壓時的彈性回縮 收縮、徐變小。有利于減少徐變引起的預應力損失 與鋼筋有較大粘結(jié)強度。減少先張法預應力筋的應力傳遞長度 快硬、早強。可較早施加預應力，加快施工速度，提高臺座、夾具的周轉(zhuǎn)率，降低間接費用*預應力混凝土結(jié)構(gòu)為什么要用高強材料？鋼筋：預應力混凝土結(jié)構(gòu)在制作和使用過程中，由于種種原因會出現(xiàn)各種預應力損失，為了在扣除預應力損失后，仍然能使混凝土建立起較高的預應力值，需采用較高的張拉應力，因此預應力鋼筋必須采用高強鋼筋（絲）混凝土：預應力混凝土只有采用較高強度的混凝土，才能建立起較高的預壓應力，并可減少構(gòu)件截面尺寸，減輕結(jié)構(gòu)自重。

40、對先張法構(gòu)件，采用較高強度的混凝土可以提高粘結(jié)強度；對后張法構(gòu)件，則可承受構(gòu)件端部較大的預壓力張拉控制應力影響因素： 施加預應力的方法：先張法后張法？（先張法鋼筋有回縮） 預應力筋的鋼種：高強度筋塑性差，故控制應力不宜太高若張拉控制應力取值過低，不能有效的提高預應力混凝土構(gòu)件的抗裂度和剛度若張拉控制應力取值過高，可能造成局部承壓破壞；且構(gòu)件的延性較差，甚至可能會在張拉時引起破斷事故預應力損失：預應力筋張拉后，由于混凝土和鋼材的性質(zhì)以及制作方法上原因，預應力筋中應力會從逐步減少，并可能經(jīng)過相當長的時間才會最終穩(wěn)定下來，這種應力降低現(xiàn)象稱為預應力損失*預應力損失的原因和條目： 錨固損失：錨具變形引

41、起預應力筋的回縮、滑移 摩擦損失：在預應力筋張拉過程中，后張法預應力筋與孔道壁之間的摩擦，先張法預應力筋與錨具之間以及折點處的摩擦，也會使張拉應力造成損失 溫差損失：先張法中的熱養(yǎng)護引起的溫差損失 松弛損失：長度不變的預應力筋，在高應力的長期作用下會產(chǎn)生松弛，會引起預應力損失 混凝土的收縮和徐變引起的損失: 混凝土在空氣中結(jié)硬時體積收縮；在預壓力作用下，混凝土會發(fā)生徐變。徐變、收縮都會使構(gòu)件的長度縮短，造成預應力損失 環(huán)向預應力鋼筋擠壓混凝土引起的損失：后張法中，采用螺旋式預應力筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件，張拉時環(huán)形構(gòu)件壓縮后直徑變小。*預應力損失值的組合：1、混凝土預壓結(jié)束前完成的損失2、混凝土預壓

42、結(jié)束后完成的損失*為什么先張法用，后張法用：先張法構(gòu)件在預壓前，混凝土與預應力筋和非預應力筋已有粘結(jié)，預壓中預應力鋼筋、混凝土、非預應力鋼筋三者變形相同；因此采用換算截面面積，分別為鋼筋與混凝土彈性模量之比)；后張法構(gòu)件在預壓前，預應力鋼筋和混凝土之間沒有粘結(jié)，預應力鋼筋的預應力合力相當于外力作用在鋼筋混凝土凈截面上，因此，后張法構(gòu)件在施工階段計算時用凈截面面積來計算混凝土的預壓力。*減小各項預應力損失的具體措施： 錨固損失：選擇錨具變形小或時預應力鋼筋內(nèi)縮的錨具、夾具，并盡量少用墊板；增加臺座長度 摩擦損失：對較長的構(gòu)件可在兩端進行張拉；采用超張拉 溫差損失：采用兩次升溫養(yǎng)護，即先在常溫下養(yǎng)護，待混凝土強度等級達到C7至C10時，再逐漸升溫。鋼模與構(gòu)件一同養(yǎng)護，不存在溫差。 松弛損失：進行超張拉，先控制張拉應力達(1.05-1.1) , 持時2-5min，然后卸載再施加張拉應力至 混凝土的收縮和徐變引起的損失:采用高標號水泥，減少水泥用量，降低水灰比，采用干硬混凝土；采用級配較好的骨料，加強振搗，提高混凝土的密實性；加強養(yǎng)護，以減少混凝土的收縮 環(huán)向預應力鋼筋擠壓混凝土引起的損失：提高混凝土彈性模量先張法的預應力傳遞長度越短越好錨固區(qū)：構(gòu)件從端部局部受壓過渡到全截面受壓的區(qū)段。先張法的關鍵狀態(tài)： 施工階段混凝土的關鍵