建筑結(jié)構(gòu)公共基礎(chǔ)理論知識(shí)00

1、公共基礎(chǔ)理論知識(shí)公共基礎(chǔ)理論知識(shí) - -建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu) 主講：譚潛主講：譚潛重慶大學(xué)重慶大學(xué) 土木工程學(xué)院土木工程學(xué)院 *teltelQQ:1017401247QQ:1017401247引言引言建筑結(jié)構(gòu)：是研究結(jié)構(gòu) 在荷載作用下的承載力問題，涉及到結(jié)構(gòu)的受力分析、承載力計(jì)算、以及結(jié)構(gòu)的選材、構(gòu)造等諸方面的問題。本部分主要以常見的砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)為分析對(duì)象介紹了各類結(jié)構(gòu)的構(gòu)造處理和抗震措施。建筑結(jié)構(gòu)的一般概念建筑結(jié)構(gòu)的一般概念 建筑結(jié)構(gòu)的組成建筑結(jié)構(gòu)的組成 建筑結(jié)構(gòu)是指建筑物中由若干個(gè)基本構(gòu)件按照一定組成規(guī)則、通過正確的連接方

2、式所組成的能夠承受并傳遞各種作用的空間受力體系（又稱骨架）。房屋結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件主要有水平構(gòu)件：（板、梁）、豎向構(gòu)件：（墻、柱）、基礎(chǔ)等。 第一節(jié)第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類建筑結(jié)構(gòu)的概念及分類第一章第一章 建筑結(jié)構(gòu)概述建筑結(jié)構(gòu)概述建筑結(jié)構(gòu)的分類建筑結(jié)構(gòu)的分類 混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)按所用材料分類按所用材料分類框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)框架框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu) 按承重體系分類按承重體系分類 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)裝配式結(jié)構(gòu)裝配式結(jié)構(gòu)裝配整體式結(jié)構(gòu)裝配整體式結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力

3、混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)按施工方法分類按施工方法分類其他分類方法其他分類方法不再一一介紹不再一一介紹整體性好整體性好 抗震性好抗震性好耐久性好耐久性好耐火性好耐火性好可模性好可模性好易于就地取材易于就地取材主要優(yōu)點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)主要缺點(diǎn)自重大自重大 抗拉強(qiáng)度低抗拉強(qiáng)度低抗裂性差抗裂性差 施工受季節(jié)影響施工受季節(jié)影響施工環(huán)節(jié)多、工期長施工環(huán)節(jié)多、工期長混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)的特點(diǎn)混凝土結(jié)構(gòu)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、素混凝土結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱。圖見書256砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)的特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)主要缺點(diǎn)取材方便，造價(jià)低廉取材方便，造價(jià)低廉 耐火性和耐久性良好耐火性和耐久性良好

4、 具有良好的保溫、隔熱、隔聲性能，具有良好的保溫、隔熱、隔聲性能，節(jié)能效果好節(jié)能效果好 施工簡(jiǎn)單技術(shù)容易掌握和普及不需要特殊設(shè)備施工簡(jiǎn)單技術(shù)容易掌握和普及不需要特殊設(shè)備 強(qiáng)度低、自重大強(qiáng)度低、自重大 整體性差整體性差 砌筑工作量大砌筑工作量大 砌體結(jié)構(gòu)是由塊體（磚、石材、砌塊）和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。是磚砌體、石砌體、砌塊砌體的統(tǒng)稱圖見書257鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)是用鋼板、熱軋型鋼、冷加工成型的薄壁型鋼等鋼材通過焊縫和螺栓連接而成。見書258頁鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1、力學(xué)性能好（強(qiáng)度、塑性、韌性），材質(zhì)均勻，2、宜加工和安裝制造簡(jiǎn)單、施工周期短。3、材料單一質(zhì)量輕（

5、強(qiáng)度與密度之比）。比值越大，自重越輕，地震作用越小，震害較輕，同時(shí)對(duì)地基土要求較低，減少基礎(chǔ)造價(jià)。4、無污染、可再生、節(jié)能、安全，符合建筑可持續(xù)發(fā)展的原則缺點(diǎn)：鋼材耐腐蝕性差：需定期維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用較高。鋼材耐熱但不耐火: 600時(shí)強(qiáng)度約為0。需采取防火措施。木結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)是單純由木材或主要由木材承受荷載的結(jié)構(gòu)，通過是單純由木材或主要由木材承受荷載的結(jié)構(gòu)，通過各種金屬連接件或榫卯手段進(jìn)行連接和固定。各種金屬連接件或榫卯手段進(jìn)行連接和固定。木結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)的特點(diǎn)特點(diǎn)：特點(diǎn)：這種結(jié)構(gòu)易于就地取材、制作簡(jiǎn)單、但是易燃易腐這種結(jié)構(gòu)易于就地取材、制作簡(jiǎn)單、但是易燃易腐蝕變形大并且木材的使用受到國家的限制。

6、蝕變形大并且木材的使用受到國家的限制。其他結(jié)構(gòu)（見書其他結(jié)構(gòu)（見書259)259)結(jié)構(gòu)上的結(jié)構(gòu)上的“作用作用”使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應(yīng)應(yīng)( (內(nèi)力、變形等內(nèi)力、變形等) )的的各種原因的總稱各種原因的總稱直接作用直接作用間接作用間接作用是指直接以力的不同集結(jié)形式是指直接以力的不同集結(jié)形式（集中力或均布力）施加在結(jié)構(gòu)（集中力或均布力）施加在結(jié)構(gòu)上的作用，通常也稱為荷載。上的作用，通常也稱為荷載。 是指能夠引起結(jié)構(gòu)是指能夠引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變外加變形和約束變形，從而產(chǎn)生內(nèi)力形，從而產(chǎn)生內(nèi)力效應(yīng)的各種原因。效應(yīng)的各種原因。 第二節(jié)第二節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)的荷載建筑結(jié)構(gòu)的荷載可變荷載可變荷載

7、( (活荷載活荷載) )永久荷載永久荷載( (恒荷載恒荷載) )在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其作用量值隨時(shí)間而其作用量值隨時(shí)間而變化，其變化幅度與變化，其變化幅度與平均值相比不可忽略平均值相比不可忽略不計(jì)的荷載不計(jì)的荷載 風(fēng)、雪風(fēng)、雪在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其作用量值不隨時(shí)間變其作用量值不隨時(shí)間變化，或其變化幅度與平化，或其變化幅度與平均值相比可以忽略不計(jì)均值相比可以忽略不計(jì)的荷載的荷載. 土壓力、自重土壓力、自重( (隨時(shí)間的變異性分類隨時(shí)間的變異性分類) )荷載的分類荷載的分類偶然荷載偶然荷載在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)一定出現(xiàn)，

8、而一旦出現(xiàn)其量值很大且持續(xù)時(shí)間其量值很大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載，爆炸力等很短的荷載，爆炸力等 適用性適用性安全性安全性結(jié)構(gòu)在正常使用期間應(yīng)具有良好的工作性能。結(jié)構(gòu)在正常使用期間應(yīng)具有良好的工作性能。例如，不發(fā)生過大的變形、振幅、過寬的裂例如，不發(fā)生過大的變形、振幅、過寬的裂縫等，以免影響正常使用?？p等，以免影響正常使用。 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件滿足結(jié)構(gòu)安全性、適用性、耐久性是指結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件滿足結(jié)構(gòu)安全性、適用性、耐久性能中某一項(xiàng)功能要求的臨界狀態(tài)能中某一項(xiàng)功能要求的臨界狀態(tài)結(jié)構(gòu)的功能要求結(jié)構(gòu)的功能要求耐久性耐久性結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下應(yīng)具有足結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)

9、條件下應(yīng)具有足夠的耐久性能，以保證結(jié)構(gòu)能夠正常使用到夠的耐久性能，以保證結(jié)構(gòu)能夠正常使用到預(yù)定的設(shè)計(jì)使用期限。預(yù)定的設(shè)計(jì)使用期限。 結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工和正常使用的情況結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工和正常使用的情況下可能出現(xiàn)的各種作用，在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然下可能出現(xiàn)的各種作用，在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍能保持必需的事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍能保持必需的整體穩(wěn)定性，不致發(fā)生倒塌。整體穩(wěn)定性，不致發(fā)生倒塌。 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50068-2001結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)分類結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)分類 能夠滿足功能要求能夠滿足功能要求

10、不能滿足功能不能滿足功能要求要求特定狀態(tài)特定狀態(tài)可靠度可靠度可靠可靠失效失效極限狀態(tài)極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承件達(dá)到最大承載能力或不適載能力或不適于繼續(xù)承載的于繼續(xù)承載的變形時(shí)的狀態(tài)變形時(shí)的狀態(tài)例子見書例子見書 260結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使件達(dá)到正常使用或耐久性的用或耐久性的某項(xiàng)規(guī)定限值某項(xiàng)規(guī)定限值時(shí)的狀態(tài)時(shí)的狀態(tài)例子例子見書見書 260適用性適用性安全性安全性 Z0,即即R S耐久性耐久性Z0,即即R S承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) Z=g(R,S)=R-S功能

11、函數(shù)功能函數(shù)結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)Z=0,即即R=S可靠狀態(tài)可靠狀態(tài)極限狀態(tài)極限狀態(tài) 失效狀態(tài)失效狀態(tài)結(jié)構(gòu)可靠工作的基本條件為結(jié)構(gòu)可靠工作的基本條件為:Z0:Z0或或RSRS結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力R R結(jié)構(gòu)抗力是指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)抗力是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受各種荷載效構(gòu)件承受各種荷載效應(yīng)的能力，即承載能應(yīng)的能力，即承載能力和抗變形能力。力和抗變形能力。 R = RR = R( (fc,fs,kfc,fs,k) )結(jié)構(gòu)抗力也是一個(gè)隨機(jī)變量，影響結(jié)構(gòu)抗力也是一個(gè)隨機(jī)變量，影響因素主要有材料性能（強(qiáng)度、變形因素主要有材料性能（強(qiáng)度、變形模量等物理力學(xué)性能）、構(gòu)件幾何模量等物理力學(xué)性能）、構(gòu)件幾何參數(shù)、配筋情

12、況以及計(jì)算模式的精參數(shù)、配筋情況以及計(jì)算模式的精確性等。確性等。荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)S S荷載效應(yīng)是指由荷載在結(jié)荷載效應(yīng)是指由荷載在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的各種內(nèi)力（彎構(gòu)上產(chǎn)生的各種內(nèi)力（彎矩、剪力等）和變形（撓矩、剪力等）和變形（撓度、裂縫等）的統(tǒng)稱。度、裂縫等）的統(tǒng)稱。 一般情況一般情況: S=CQ: S=CQ 荷載代表值荷載代表值 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，需針對(duì)不同設(shè)計(jì)目的對(duì)荷載賦予一個(gè)規(guī)定的量值，該量值即為荷載代表值。 永久荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值為代表值。 可變荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值為代表值。偶然荷載按使用的特點(diǎn)確定代表值。 其中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為基本代表值。 極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值

13、 荷載標(biāo)準(zhǔn)值是指在結(jié)構(gòu)使用期間，在正常情況下可能出現(xiàn)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值是指在結(jié)構(gòu)使用期間，在正常情況下可能出現(xiàn)的最最大荷載值。大荷載值。 可變荷載準(zhǔn)永久值可變荷載準(zhǔn)永久值在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常作用的可變荷載，稱可變荷載準(zhǔn)永久值。在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常作用的可變荷載，稱可變荷載準(zhǔn)永久值。其具有總持續(xù)時(shí)間較長的的特點(diǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)的影響類似于永久荷載。其具有總持續(xù)時(shí)間較長的的特點(diǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)的影響類似于永久荷載。 可變荷載組合值可變荷載組合值當(dāng)結(jié)構(gòu)承受兩種或兩種以上可變荷載時(shí)，考慮它們同時(shí)達(dá)到各自當(dāng)結(jié)構(gòu)承受兩種或兩種以上可變荷載時(shí)，考慮它們同時(shí)達(dá)到各自最大值的可能性很小，故除主導(dǎo)的可變荷載外，其他可變荷載均乘以最大值的可

14、能性很小，故除主導(dǎo)的可變荷載外，其他可變荷載均乘以小于小于1.01.0的組合系數(shù)作為可變荷載組合值。的組合系數(shù)作為可變荷載組合值。 可變荷載頻遇值可變荷載頻遇值 可變荷載在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)在結(jié)構(gòu)上偶爾出現(xiàn)的較大荷載，稱為可可變荷載在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)在結(jié)構(gòu)上偶爾出現(xiàn)的較大荷載，稱為可變荷載頻遇值。其具有持續(xù)時(shí)間較短或發(fā)生次數(shù)較少的特點(diǎn)。變荷載頻遇值。其具有持續(xù)時(shí)間較短或發(fā)生次數(shù)較少的特點(diǎn)。 承載能力極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式承載能力極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式 0S R 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值RR（fc，fs，k） 荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)組合組合設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值 一般排架、框架結(jié)

15、構(gòu)，可采用簡(jiǎn)化公式：一般排架、框架結(jié)構(gòu)，可采用簡(jiǎn)化公式： 安全等級(jí)為三級(jí)（或安全等級(jí)為三級(jí)（或年年 ）0.安全等級(jí)為一級(jí)（或安全等級(jí)為一級(jí)（或100年及以上年及以上 ） 01.1 安全等級(jí)為二級(jí)（或安全等級(jí)為二級(jí)（或年年 ）01.由永久荷載效應(yīng)控制的組合：由永久荷載效應(yīng)控制的組合： 由可變荷載效應(yīng)控制的組合：由可變荷載效應(yīng)控制的組合：261頁頁 荷載設(shè)計(jì)值及荷載分項(xiàng)系數(shù)荷載設(shè)計(jì)值及荷載分項(xiàng)系數(shù)荷載類別荷載類別荷載特征荷載特征荷載分項(xiàng)荷載分項(xiàng) 系數(shù)系數(shù)永久荷載永久荷載當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)對(duì)由可變荷載效應(yīng)控制的組合對(duì)由可變荷載效應(yīng)控制的組合對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的組合對(duì)由永久荷載

16、效應(yīng)控制的組合1.21.21.351.35當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)一般情況下一般情況下對(duì)結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗(yàn)算對(duì)結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗(yàn)算1.01.00.90.9可變荷載可變荷載一般情況下一般情況下對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值4kN4kNm m2 2的工業(yè)房屋樓的工業(yè)房屋樓面活荷載面活荷載1.41.41.31.3荷載設(shè)計(jì)值荷載分項(xiàng)系數(shù)荷載設(shè)計(jì)值荷載分項(xiàng)系數(shù)荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值 由于荷載是隨由于荷載是隨機(jī)變量，考慮其有機(jī)變量，考慮其有超過荷載標(biāo)準(zhǔn)值的超過荷載標(biāo)準(zhǔn)值的可能性，設(shè)計(jì)時(shí)將可能性，設(shè)計(jì)時(shí)將荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以一荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以一個(gè)大于個(gè)大于1 1的調(diào)整系的調(diào)整系數(shù)數(shù) 。它比荷載的。它比荷

17、載的標(biāo)準(zhǔn)值具有更大的標(biāo)準(zhǔn)值具有更大的可靠度?？煽慷?。正常使用極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式正常使用極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式 計(jì)算時(shí)荷載及材料強(qiáng)度均取標(biāo)準(zhǔn)值，不再考慮荷載和材料分項(xiàng)系數(shù)，也計(jì)算時(shí)荷載及材料強(qiáng)度均取標(biāo)準(zhǔn)值，不再考慮荷載和材料分項(xiàng)系數(shù)，也不考慮結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)不考慮結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)0 0。 設(shè)計(jì)表達(dá)式設(shè)計(jì)表達(dá)式S S C C 荷載效應(yīng)組合值荷載效應(yīng)組合值S S，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)目的，分別按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)目的，分別按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合和準(zhǔn)永久組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。合、頻遇組合和準(zhǔn)永久組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求的規(guī)定限值結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求的規(guī)定限值C C ，例

18、如變形限值、裂縫寬度限，例如變形限值、裂縫寬度限值等。值等。 鋼筋鋼筋 混凝土混凝土 鋼筋與混凝土的共同工作鋼筋與混凝土的共同工作第二章第二章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的材料鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的材料一一.鋼筋的品種和級(jí)別鋼筋的品種和級(jí)別按化學(xué)成分按化學(xué)成分：碳素鋼：碳素鋼：又細(xì)分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼。隨又細(xì)分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼。隨 含碳量的增含碳量的增 加，強(qiáng)度提高，塑性及可焊性降低。加，強(qiáng)度提高，塑性及可焊性降低。普通低合金鋼普通低合金鋼：還加入少量合金元素，且含量不超過：還加入少量合金元素，且含量不超過5 5。D公稱直徑 A3 股鋼絞線量測(cè)尺寸鋼絞線刻

19、痕鋼絲螺旋肋鋼絲鋼筋鋼筋按外形分按外形分：熱軋鋼筋熱軋鋼筋分為HPB235、HRB335、HRBF335、HRB400、RRB400、HRBF400、屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度 fykHPB235級(jí)： 為光圓鋼筋為光圓鋼筋HRB335級(jí)： 為變形鋼筋為變形鋼筋HRB400級(jí)： 為變形鋼筋為變形鋼筋RRB400級(jí)： ，為余熱處理鋼筋為余熱處理鋼筋HRBF335級(jí)： 細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋隨強(qiáng)度的提高，塑性降低隨強(qiáng)度的提高，塑性降低按加工工藝分按加工工藝分：規(guī)范規(guī)范采用的分類方式：采用的分類方式： 熱軋鋼筋、中高強(qiáng)鋼絲熱軋鋼筋、中高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線、熱處理鋼筋和冷加工鋼筋和鋼絞線、熱處理鋼筋和冷

20、加工鋼筋 HPB235級(jí)(級(jí))鋼筋鋼筋多為光圓鋼筋多為光圓鋼筋，多作為現(xiàn)澆樓板的多作為現(xiàn)澆樓板的受力鋼筋和箍筋。受力鋼筋和箍筋。 HRB335級(jí)(級(jí))和 HRB400級(jí)(級(jí))鋼筋鋼筋強(qiáng)度較高，多強(qiáng)度較高，多作為鋼筋混凝土構(gòu)件的受力鋼筋，尺寸較大的構(gòu)件，也作為鋼筋混凝土構(gòu)件的受力鋼筋，尺寸較大的構(gòu)件，也有用有用級(jí)鋼筋作箍筋以級(jí)鋼筋作箍筋以增強(qiáng)與混凝土的粘結(jié)，外形制作增強(qiáng)與混凝土的粘結(jié)，外形制作成月牙肋或等高肋的變形鋼筋成月牙肋或等高肋的變形鋼筋。 RRB400級(jí)(級(jí))鋼筋鋼筋強(qiáng)度太高，不適宜作為鋼筋混凝土強(qiáng)度太高，不適宜作為鋼筋混凝土構(gòu)件中的配筋，構(gòu)件中的配筋，一般冷拉后作預(yù)應(yīng)力筋。一般冷拉后作

21、預(yù)應(yīng)力筋。s se e二二. . 鋼筋的力學(xué)性能鋼筋的力學(xué)性能分為有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋（軟鋼）和無明顯屈服點(diǎn)的鋼筋（硬鋼）。分為有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋（軟鋼）和無明顯屈服點(diǎn)的鋼筋（硬鋼）。 有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋（如低碳鋼、合金鋼）的應(yīng)力應(yīng)變曲（如低碳鋼、合金鋼）的應(yīng)力應(yīng)變曲線，一般取屈服強(qiáng)度鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)依據(jù)線，一般取屈服強(qiáng)度鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)依據(jù)aabcdefua 為比例極限為比例極限oa為彈性階段為彈性階段de為強(qiáng)化階段為強(qiáng)化階段b為屈服上限為屈服上限c為屈服下限，即為屈服下限，即屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度 fycd為屈服臺(tái)階為屈服臺(tái)階e為極限抗拉強(qiáng)度為極限抗拉強(qiáng)度 fu fyfef為頸縮階段

22、為頸縮階段無明顯屈服點(diǎn)的鋼筋無明顯屈服點(diǎn)的鋼筋（如高碳鋼）應(yīng)力應(yīng)變曲線（如高碳鋼）應(yīng)力應(yīng)變曲線a0.2%s0.2 fua點(diǎn)：比例極限，約為點(diǎn)：比例極限，約為0.65fua點(diǎn)前：應(yīng)力點(diǎn)前：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為線彈性應(yīng)變關(guān)系為線彈性a點(diǎn)后：應(yīng)力點(diǎn)后：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為非線性，應(yīng)變關(guān)系為非線性，有一定塑性變形，且沒有明顯的屈有一定塑性變形，且沒有明顯的屈服點(diǎn)服點(diǎn)強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)條件屈服點(diǎn)條件屈服點(diǎn)殘余應(yīng)變?yōu)闅堄鄳?yīng)變?yōu)?.2%所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為名義屈服點(diǎn)為名義屈服點(diǎn)，取取s s0.2 =0.85 fu作為作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)強(qiáng)度強(qiáng)度指標(biāo)強(qiáng)度指標(biāo)：屈服強(qiáng)度：屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度：屈服強(qiáng)度：是鋼筋強(qiáng)

23、度的設(shè)計(jì)依據(jù)是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)依據(jù)，因?yàn)殇摻钋髮l(fā)生很大的塑性變形，因?yàn)殇摻钋髮l(fā)生很大的塑性變形，且卸載時(shí)這部分變形且卸載時(shí)這部分變形不可恢復(fù)不可恢復(fù)，這會(huì)使鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生很大的變形和不，這會(huì)使鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生很大的變形和不可閉合的裂縫。一般取屈服下限作為屈服強(qiáng)度?？砷]合的裂縫。一般取屈服下限作為屈服強(qiáng)度。變形指標(biāo)：延伸率、冷彎性能變形指標(biāo)：延伸率、冷彎性能延延 伸伸 率率：鋼筋拉斷后的伸長值與原長的比率，是反映鋼筋塑性性能的指標(biāo)。鋼筋拉斷后的伸長值與原長的比率，是反映鋼筋塑性性能的指標(biāo)。延伸率大的鋼筋，在拉斷前有足夠預(yù)兆，延性較好。延伸率大的鋼筋，在拉斷前有足夠預(yù)兆，延性較好。

24、冷彎性能：冷彎性能：將直徑為將直徑為d的鋼筋澆過直徑為的鋼筋澆過直徑為D的彎芯彎成一定角度，而不發(fā)生斷的彎芯彎成一定角度，而不發(fā)生斷裂、裂縫或起層。彎芯直徑裂、裂縫或起層。彎芯直徑D越小，彎轉(zhuǎn)角越大，鋼筋的塑性越好。越小，彎轉(zhuǎn)角越大，鋼筋的塑性越好。屈屈 強(qiáng)強(qiáng) 比：比：鋼筋屈服強(qiáng)度與極限強(qiáng)度的比值，鋼筋屈服強(qiáng)度與極限強(qiáng)度的比值， 反映鋼筋的強(qiáng)度儲(chǔ)備，反映鋼筋的強(qiáng)度儲(chǔ)備，fy/fu=0.60.7。鋼筋的設(shè)計(jì)指標(biāo)（強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）鋼筋的設(shè)計(jì)指標(biāo)（強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：取具有取具有95%保證率的材料強(qiáng)度值為該值保證率的材料強(qiáng)度值為該值強(qiáng)度特征值。強(qiáng)度特征值。

25、 鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值鋼筋材料分項(xiàng)系數(shù)su普通鋼筋的普通鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及彈性模量強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及彈性模量選用鋼筋的則見書選用鋼筋的則見書264264頁頁見見混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010GB50010-2010一一. 混凝土的組成結(jié)構(gòu)混凝土的組成結(jié)構(gòu)普通混凝土：水泥砂石水普通混凝土：水泥砂石水 人工石材，是多相復(fù)合材料人工石材，是多相復(fù)合材料注意：注意：在荷載的作用下，在荷載的作用下，微裂縫微裂縫的擴(kuò)展對(duì)混凝土的強(qiáng)度有著極為重要的影響的擴(kuò)展對(duì)混凝土的強(qiáng)度有著極為重要的影響。 混凝土混凝土二二. 混凝土的強(qiáng)度混凝土的強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)中，

26、混凝土結(jié)構(gòu)中，主要是利用它的主要是利用它的抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度。因此抗壓強(qiáng)度是混凝土力學(xué)。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)。性能中最主要和最基本的指標(biāo)。 1）立方體抗壓強(qiáng)度）立方體抗壓強(qiáng)度 f cu ：邊長為：邊長為150mm的混凝土立方體試件，在的混凝土立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下（溫度為標(biāo)準(zhǔn)條件下（溫度為203，濕度，濕度90%）養(yǎng)護(hù)）養(yǎng)護(hù)28天，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)天，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（加載速度方法（加載速度0.30.5N/mm2/s，兩端不涂潤滑劑兩端不涂潤滑劑）測(cè)得的）測(cè)得的具有具有95%保證率保證率的抗壓強(qiáng)度，的抗壓強(qiáng)度，作為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值作為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，

27、用符，用符號(hào)號(hào)fcu,k表示表示,以以N/mm2（MPa）計(jì)，）計(jì)， 并以此作為劃分混凝土強(qiáng)度等級(jí)并以此作為劃分混凝土強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。的依據(jù)。 2 2）軸心抗壓強(qiáng)度）軸心抗壓強(qiáng)度 f c 按標(biāo)準(zhǔn)方法制作的按標(biāo)準(zhǔn)方法制作的100mml00mm 300mm或或150mm150mm450mm 的棱柱體試件，在溫度為的棱柱體試件，在溫度為20土土3和相對(duì)濕度和相對(duì)濕度為為90以上的條件下養(yǎng)護(hù)以上的條件下養(yǎng)護(hù)28d，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95保證率的保證率的抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度 。對(duì)于同一混凝土，。對(duì)于同一混凝土，棱柱體抗壓強(qiáng)度小于立方體抗壓強(qiáng)度棱柱體抗壓強(qiáng)度小于立方體抗壓強(qiáng)度。

28、 12,0.88.ckcccu kff軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的換算關(guān)系為：軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的換算關(guān)系為：fcu,k立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值即為混凝土強(qiáng)度等級(jí)立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值即為混凝土強(qiáng)度等級(jí)fcu。 標(biāo)準(zhǔn)試件和非標(biāo)準(zhǔn)試件之間的強(qiáng)度換算關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)試件和非標(biāo)準(zhǔn)試件之間的強(qiáng)度換算關(guān)系 ,(1 5 0 )0 .9 5(1 0 0 )(1 5 0 )1 .0 5(2 0 0 )cu kcu kcu kcu kffff式中式中 0.95和和1.05為修正系數(shù)，對(duì)于不超過為修正系數(shù)，對(duì)于不超過C50的混凝土?xí)r采用，隨著的混凝土?xí)r采用，隨著混凝土強(qiáng)度的提高，修正系數(shù)有所變化混凝

29、土強(qiáng)度的提高，修正系數(shù)有所變化.砼規(guī)范砼規(guī)范根據(jù)強(qiáng)度范圍，根據(jù)強(qiáng)度范圍，從從C15C80共劃分為共劃分為14個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，級(jí)差為級(jí)差為5N/mm2,C50以上為高強(qiáng)混凝土以上為高強(qiáng)混凝土。 3 3）軸心抗拉強(qiáng)度）軸心抗拉強(qiáng)度 f t 混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度可以采用混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度可以采用直接直接軸心受拉的試驗(yàn)軸心受拉的試驗(yàn)方法來測(cè)定，但方法來測(cè)定，但由于試驗(yàn)比較困難，目前國內(nèi)外主要采用圓柱體或立方體的由于試驗(yàn)比較困難，目前國內(nèi)外主要采用圓柱體或立方體的劈裂試驗(yàn)劈裂試驗(yàn)來來間接測(cè)試混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度。間接測(cè)試混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定規(guī)定軸心抗拉

30、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的換算關(guān)系壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的換算關(guān)系為：為：0.450.55,20.880.39511.645tkcu kcff劈裂試驗(yàn)劈裂試驗(yàn)提高混凝土抗拉強(qiáng)度的有提高混凝土抗拉強(qiáng)度的有效辦法是效辦法是使骨料級(jí)配均勻使骨料級(jí)配均勻和和增加混凝土的密實(shí)性。增加混凝土的密實(shí)性。三三. 混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)（強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）（強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值砼材料分項(xiàng)系數(shù)c材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：取具有取具有95%保證率的材料強(qiáng)度值為該值保證率的材料強(qiáng)度值為該值強(qiáng)度特征值。強(qiáng)度特征值。 u混凝土的混凝土的

31、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及彈性模量見強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及彈性模量見混凝混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010GB50010-2010 鋼筋與混凝土的共同工作鋼筋與混凝土的共同工作1.1.鋼筋混凝土的組成：鋼筋混凝土的組成： 鋼筋鋼筋+ +混凝土混凝土 ( (混凝土混凝土: :現(xiàn)代主要的人造工程結(jié)構(gòu)材料現(xiàn)代主要的人造工程結(jié)構(gòu)材料) ) 2.2.兩種材料的基本力學(xué)特性：兩種材料的基本力學(xué)特性： 鋼筋鋼筋 抗拉與抗壓強(qiáng)度較高，抗拉與抗壓強(qiáng)度較高，破壞時(shí)表現(xiàn)出破壞時(shí)表現(xiàn)出較好的延性較好的延性； 混凝土混凝土抗壓強(qiáng)度高，抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于其抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于其抗壓強(qiáng)度 （

32、之比約為（之比約為10%10%，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)）一、鋼筋與混凝土能共同工作的原因一、鋼筋與混凝土能共同工作的原因3.3.配筋的基本原則配筋的基本原則 ：使鋼筋在結(jié)構(gòu)中處于受拉；使混凝土在結(jié)構(gòu)中處于受壓。使鋼筋在結(jié)構(gòu)中處于受拉；使混凝土在結(jié)構(gòu)中處于受壓。4.4.鋼筋與混凝土能共同工作的原因： 鋼筋（材）和混凝土兩種材料的物理力學(xué)性能很不相同，他鋼筋（材）和混凝土兩種材料的物理力學(xué)性能很不相同，他們可以結(jié)合在一起共同工作，是因?yàn)椋簜兛梢越Y(jié)合在一起共同工作，是因?yàn)椋?鋼筋和混凝土之間存在有良好的粘結(jié)力鋼筋和混凝土之間存在有良好的粘結(jié)力，在荷，在荷載作用下，可以保證兩

33、種材料協(xié)調(diào)變形，共同受力；載作用下，可以保證兩種材料協(xié)調(diào)變形，共同受力； 鋼筋與混凝土具有基本相同的溫度線膨脹系數(shù)鋼筋與混凝土具有基本相同的溫度線膨脹系數(shù)（鋼材為鋼材為1.21.21010-5-5，混凝土為混凝土為(1.01.5)(1.01.5)1010-5-5），因此當(dāng)溫度變化時(shí)，兩種材料不會(huì)產(chǎn)生過），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)力破壞大的變形差而導(dǎo)致兩者間的粘結(jié)力破壞。（3 3）鋼筋被混凝土包著，從而使鋼筋不會(huì)因?yàn)榇髿獾那治g而生銹變質(zhì)鋼筋被混凝土包著，從而使鋼筋不會(huì)因?yàn)榇髿獾那治g而生銹變質(zhì)二、鋼筋與混凝土粘結(jié)力組成二、鋼筋與混凝土粘結(jié)力組成鋼筋與混凝土的

34、鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用粘結(jié)作用由三部分組成：由三部分組成：混凝土中水泥膠體與鋼筋表面的混凝土中水泥膠體與鋼筋表面的膠結(jié)力膠結(jié)力；混凝土因收縮將鋼筋握緊而產(chǎn)生的兩者間的混凝土因收縮將鋼筋握緊而產(chǎn)生的兩者間的摩擦力摩擦力；機(jī)械咬合力機(jī)械咬合力。 對(duì)于光面鋼筋，表面輕度銹蝕有利于增加摩擦力，但摩擦作用也很有限。對(duì)于光面鋼筋，表面輕度銹蝕有利于增加摩擦力，但摩擦作用也很有限。由于光面鋼筋表面的自然凹凸程度很小，機(jī)械咬合作用也不大。因此，由于光面鋼筋表面的自然凹凸程度很小，機(jī)械咬合作用也不大。因此，光面鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度是較低的光面鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度是較低的。為保證光面鋼筋的錨固為保證光面鋼筋的

35、錨固，通常需在鋼筋端部彎鉤、彎折或加焊短鋼筋以，通常需在鋼筋端部彎鉤、彎折或加焊短鋼筋以阻止鋼筋與混凝土間產(chǎn)生較大的相對(duì)滑動(dòng)。阻止鋼筋與混凝土間產(chǎn)生較大的相對(duì)滑動(dòng)。鋼筋彎鉤形式有鋼筋彎鉤形式有三種三種，分別為，分別為半圓彎鉤、直彎鉤及斜彎鉤。半圓彎鉤、直彎鉤及斜彎鉤。 將鋼筋表面軋制出肋形成將鋼筋表面軋制出肋形成帶肋鋼筋帶肋鋼筋，即變形鋼筋，可顯著增加鋼，即變形鋼筋，可顯著增加鋼筋與混凝土的筋與混凝土的機(jī)械咬合作用機(jī)械咬合作用，從而大大增加了粘結(jié)強(qiáng)度。，從而大大增加了粘結(jié)強(qiáng)度。對(duì)與強(qiáng)度較高的鋼筋，均需作成變形鋼筋，以保證鋼筋與混凝土對(duì)與強(qiáng)度較高的鋼筋，均需作成變形鋼筋，以保證鋼筋與混凝土間具有

36、足夠的粘結(jié)強(qiáng)度使鋼筋的強(qiáng)度得以充分發(fā)揮。間具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度使鋼筋的強(qiáng)度得以充分發(fā)揮。三、鋼筋的錨固與連接三、鋼筋的錨固與連接1 1、鋼筋的錨固、鋼筋的錨固為保證構(gòu)件內(nèi)的鋼筋能很好的受力，當(dāng)鋼筋伸入支座或在切斷時(shí)，必為保證構(gòu)件內(nèi)的鋼筋能很好的受力，當(dāng)鋼筋伸入支座或在切斷時(shí)，必須伸入一個(gè)長度，依靠這個(gè)長度上的粘結(jié)力把鋼筋錨固在混凝土中，須伸入一個(gè)長度，依靠這個(gè)長度上的粘結(jié)力把鋼筋錨固在混凝土中，此長度稱為錨固長度。此長度稱為錨固長度。u受拉鋼筋的錨固長度受拉鋼筋的錨固長度 規(guī)范規(guī)范是以拔出試驗(yàn)為基礎(chǔ)確定是以拔出試驗(yàn)為基礎(chǔ)確定基本錨固長度基本錨固長度的。取的。取鋼筋受拉時(shí)的基本鋼筋受拉時(shí)的基本錨固

37、長度錨固長度為，它與鋼筋和混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋的外形有關(guān)。為，它與鋼筋和混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋的外形有關(guān)。dffltya有時(shí)受拉錨固長度可修正，有時(shí)受拉錨固長度可修正，但任何時(shí)都不能小于左式的但任何時(shí)都不能小于左式的0.7倍，且不應(yīng)小于倍，且不應(yīng)小于250mm。u受壓鋼筋的錨固長度受壓鋼筋的錨固長度受壓鋼筋的錨固長度不宜小于受拉鋼筋錨固長度的受壓鋼筋的錨固長度不宜小于受拉鋼筋錨固長度的0.7倍倍2 2、鋼筋的連接、鋼筋的連接鋼筋的連接形式分為兩類：鋼筋的連接形式分為兩類：綁扎搭接綁扎搭接；機(jī)械連接機(jī)械連接或或焊接焊接。 軸心受拉及小偏心受拉構(gòu)件的縱向軸心受拉及小偏心受拉構(gòu)件的縱向受力鋼筋不得

38、采用綁扎搭接接頭；受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭；直徑直徑大于大于28mm28mm的受拉鋼筋及直徑的受拉鋼筋及直徑大于大于32mm32mm的受壓鋼筋的受壓鋼筋不宜采用綁不宜采用綁扎搭接接頭扎搭接接頭。受拉鋼筋搭接長度：受拉鋼筋搭接長度：ll =la300mm 式中式中l(wèi)a受拉鋼筋的錨固長度；受拉鋼筋的錨固長度； 受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)，按下表采用。受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)，按下表采用?？v向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù) 同一搭接范圍同一搭接范圍內(nèi)搭接鋼筋面內(nèi)搭接鋼筋面積百分率積百分率 25%50%100% 1.21.41.6受壓鋼筋的搭接長度不宜小于受壓鋼筋的搭接長度不宜

39、小于0.7ll，且任何情況下不應(yīng)小于，且任何情況下不應(yīng)小于200mm第二節(jié)第二節(jié) 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件鋼筋混凝土受彎構(gòu)件一一. .概述概述 （一）受彎構(gòu)件的類型（一）受彎構(gòu)件的類型受彎構(gòu)件是指僅承受的彎矩和剪力的構(gòu)件（彎曲變形為主）。 如梁和板。截面上有彎矩和剪力，軸力可以忽略不計(jì)如梁和板。截面上有彎矩和剪力，軸力可以忽略不計(jì)( (見書）。見書）。梁和板的區(qū)別在于梁和板的區(qū)別在于：梁的截面高度一般都大于其寬度，而板的截面高度則小于其寬度。 梁、板的制作工藝有現(xiàn)澆和預(yù)制兩種，相應(yīng)的梁、板叫現(xiàn)澆梁、現(xiàn)澆梁、現(xiàn)澆板和預(yù)制梁、預(yù)制板現(xiàn)澆板和預(yù)制梁、預(yù)制板。常見梁板的截面形式見下圖所示。 (a) 平板；(

40、b) 槽形板；(c) 多孔板 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件可能沿彎矩最大的截面發(fā)生破壞-圖 （a)破壞截面與構(gòu)件的軸線垂直，故稱為沿正截面破壞。 也可能沿剪力最大或彎矩和剪力都較大的截面發(fā)生破壞-圖(b） 破壞截面與構(gòu)件的軸線斜交，稱為沿斜截面破壞。 受彎構(gòu)件的主要破壞形態(tài) 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造規(guī)定鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造規(guī)定板的截面尺寸應(yīng)滿足承載力、剛度的要求。同時(shí)必須滿足現(xiàn)澆板的最小厚度，對(duì)于一般民用建筑的樓面板為60mm，工業(yè)建筑樓面板為70 mm，屋面板為60mm?，F(xiàn)澆板的厚度h取10mm為模數(shù)，從剛度條件出發(fā)，不需作撓度驗(yàn)算的板的厚度與跨度的最小比值(h/l)應(yīng)按下表取值。 一、一

41、、 板的構(gòu)造規(guī)定板的構(gòu)造規(guī)定（一）（一） 截面尺寸截面尺寸板中受力鋼筋沿板的跨度方向在受拉區(qū)布置；承擔(dān)由彎矩產(chǎn)生的拉力。板中受力筋直徑d=6-10 ，間距為70-200，一般采用HPB235鋼筋。 分布鋼筋布置在受力鋼筋的內(nèi)側(cè)，并與受力鋼筋垂直，交點(diǎn)處用細(xì)鐵絲綁扎或焊接，共同形成鋼筋網(wǎng)片。見圖。 板中分布鋼筋的作用是固定受力鋼筋的正確位置，抵抗混凝土因溫度變化及收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力，將板上的荷載有效地傳到受力鋼筋上去。 （二）（二） 板的配筋板的配筋-受力鋼筋和分布鋼筋。 下表板的高跨比（下表板的高跨比（h/l） 板類型 支承情況 單向板（梁式板）雙向板懸臂板 簡(jiǎn)支 1/35 1/45 連續(xù) 1/

42、40 1/501/12 1. 模數(shù)要求為了統(tǒng)一模板尺寸和便于施工，梁的截面尺寸應(yīng)符合模數(shù)要求。當(dāng)梁高h(yuǎn)800mm時(shí)，h為50mm的倍數(shù)，當(dāng)h800mm時(shí)，為100mm的倍數(shù)。當(dāng)梁寬b250mm時(shí)，b為50mm的倍數(shù)；當(dāng)梁寬b250mm時(shí)，梁寬可取b=120mm、150mm、180mm、200mm、220mm。二、梁的構(gòu)造規(guī)定二、梁的構(gòu)造規(guī)定（一）（一） 梁的截面尺寸梁的截面尺寸圖板的配筋 受力鋼筋受力鋼筋分布鋼筋分布鋼筋分布鋼筋分布鋼筋受力鋼筋受力鋼筋cA 3. 梁截面的高寬比梁截面的高寬比按下列比值范圍選用，并應(yīng)符合模數(shù)：矩形截面時(shí)：h/b=2.03.5；T形截面時(shí)：h/b=2.54.0。確

43、定截面尺寸時(shí)宜先根據(jù)高跨比初選截面高度h，然后根據(jù)高寬比初選截面寬度b，最后由模數(shù)要求確定截面尺寸。 2. 梁的高跨比 梁截面高度h按高跨比h/l估算。梁的高跨比h/l按下表采用，表中l(wèi)0為梁的計(jì)算跨度。表表不需作撓度計(jì)算梁不需作撓度計(jì)算梁的截面最小高度的截面最小高度 項(xiàng)次構(gòu)件種類簡(jiǎn)支兩端連續(xù)懸臂 1整體肋形梁 次梁主梁 l0/15l0/12 l0/20l0/15 l0/8l0/6 2獨(dú)立梁 l0/12l0/15l0/6梁中的鋼筋有縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋和架立筋等。 1. 縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋的主要作用是用來承受由彎矩在梁中產(chǎn)生的拉力。 直徑不小于10mm，通常是12-25mm，且優(yōu)

44、先選擇直徑較小的鋼筋，不同直徑搭配直徑相差不超過兩個(gè)級(jí)別。鋼筋伸入支座的數(shù)量：當(dāng)梁寬b100mm時(shí)，不宜少于兩根；當(dāng)梁寬b100mm時(shí)，可為一根。 （二）（二） 梁的配筋梁的配筋圖梁的配筋 2. 架立鋼筋 架立筋設(shè)置在梁的受壓區(qū)外緣兩側(cè)，一般應(yīng)與縱向受力鋼筋平行。架立筋的主要作用是用來固定箍筋的正確位置和形成鋼筋骨架；此外，架立鋼筋還可承受因溫度變化和混凝土收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力，防止裂縫發(fā)生。架立鋼筋的直徑與梁的跨度有關(guān)：當(dāng)跨度小于4m時(shí)，不宜小于8mm；當(dāng)跨度等于46m時(shí)，不宜小于10mm；跨度大于6m時(shí)，不小于12mm。 3. 箍筋箍筋的主要作用是用來承受由剪力和彎矩在梁內(nèi)引起的主拉應(yīng)力，防止

45、斜截面破壞。其次，箍筋通過綁扎和焊接把其它鋼筋連系在一起，形成一個(gè)空間鋼筋骨架。梁內(nèi)箍筋數(shù)量由抗剪計(jì)算和構(gòu)造要求確定。 梁高大于800mm，箍筋d8mm，梁高不大于800mm，箍筋d6mm箍筋分開口和封閉兩種形式。箍筋的肢數(shù)有單肢、雙肢和四肢（如圖）。 4. 彎起鋼筋彎起鋼筋一般是由縱向受力鋼筋彎起而成的。 彎起鋼筋作用是彎起段用來承受彎矩和剪力產(chǎn)生的主拉應(yīng)力；跨中水平段承受彎矩產(chǎn)生的拉力；彎起后的水平段可承受支座處的負(fù)彎矩。彎起鋼筋的數(shù)量、位置由計(jì)算確定。彎起鋼筋的彎起角度：當(dāng)梁高不大于800mm時(shí)，采用45；當(dāng)梁高大于800mm時(shí)，彎起角采用60。 圖箍筋的形式和肢數(shù) 5. 縱向構(gòu)造鋼筋（

46、腰筋）當(dāng)梁的腹板高度hw450mm時(shí)，在梁的兩個(gè)側(cè)面應(yīng)沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面積不應(yīng)小于腹板截面面積bhw的0.1%，且其間距不宜大于200mm，縱向構(gòu)造鋼筋的作用是防止混凝土由于溫度變化和收縮等原因在梁側(cè)中部產(chǎn)生裂縫。梁的腹板高度hw的取值如下：對(duì)于矩形截面，取截面有效高度h0；對(duì)于T形截面，取截面有效高度減去翼緣高度；對(duì)于工字形截面，取腹板凈高。 混凝土保護(hù)層的作用是防止鋼筋銹蝕、防火和保證鋼筋與混凝土的緊密粘結(jié)，故梁、板的受力鋼筋均應(yīng)有足夠的混凝土保護(hù)層?；炷帘Ｗo(hù)層應(yīng)從鋼筋的外邊緣算起。保護(hù)層厚度主要取決于構(gòu)件使用環(huán)境、構(gòu)件類型、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、受力鋼筋直徑等因

47、素的影響。具體數(shù)值按下表采用，但同時(shí)也不應(yīng)小于受力鋼筋的直徑。 （三）（三） 混凝土保護(hù)層及鋼筋間凈距混凝土保護(hù)層及鋼筋間凈距在計(jì)算梁板受彎構(gòu)件承載力時(shí)，因受拉區(qū)混凝土開裂后拉力完全由鋼筋承擔(dān)，這時(shí)梁能發(fā)揮作用的截面高度，應(yīng)為受拉鋼筋截面形心至受壓邊緣的距離，稱為截面有效高度h0(圖）。根據(jù)上述鋼筋凈距和混凝土保護(hù)層最小厚度的規(guī)定，并考慮到梁、板常用的鋼筋直徑，室內(nèi)正常環(huán)境梁板的截面有效高度h0和梁板的高度h有以下關(guān)系：對(duì)于梁： h0=h-35mm(一排鋼筋) C25或 h0h-(50-60)mm (二排鋼筋）C25 對(duì)于板： h0h-20mm C25 （四）（四） 截面有效高度截面有效高度表

48、縱向受力鋼筋混凝土最小保護(hù)層厚度表縱向受力鋼筋混凝土最小保護(hù)層厚度(mm) 環(huán)境類別 板、墻、殼梁柱C20C25C40C50C20C25C40C50C20C25C40C50一201515302525303030二a一 2015一3030一3030b一2520一3530一3530三一3025一4035一4035二、受彎構(gòu)件正截面的破壞形式二、受彎構(gòu)件正截面的破壞形式受彎構(gòu)件以梁為試驗(yàn)研究對(duì)象。試驗(yàn)表明：同樣的截面尺寸、跨度和同樣材料強(qiáng)度的梁，由于配筋量的不同，會(huì)發(fā)生本質(zhì)不同的破壞。如圖所示。受彎構(gòu)件的截面配筋率是指縱向受拉鋼筋截面面積與截面有效面積的百分比，用表示：0bhAs受彎構(gòu)件正截面承載力

49、計(jì)算受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算圖4.6混凝土保護(hù)層及鋼筋凈距 當(dāng)構(gòu)件的配筋不是太少但也不是太多時(shí)，構(gòu)件的破壞首先是由于受拉區(qū)縱向受拉鋼筋屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎，構(gòu)件即告破壞，鋼筋和混凝土的強(qiáng)度都能得到充分利用。此種破壞在構(gòu)件破壞前有明顯的塑性變形和裂縫預(yù)兆，屬于塑性破壞。（一）（一） 適筋梁適筋梁(a) 少筋梁;(b) 適筋梁；(c) 超筋梁 當(dāng)荷載很小時(shí)，截面上的彎矩很小，應(yīng)力與應(yīng)變成正比，截面的應(yīng)力分布呈直線,這種受力階段稱為第階段，也可稱為彈性階段。當(dāng)荷載增大到某一數(shù)值時(shí)，受拉區(qū)邊緣的混凝土即將達(dá)到其實(shí)際的抗拉強(qiáng)度ft和抗拉極限應(yīng)變值t。截面處在要開裂而又未開裂的臨界狀態(tài),這種受力狀

50、態(tài)稱為第a階段。 適筋梁受力的三階段（一）第（一）第階段階段截面開裂前的階段截面開裂前的階段( (彈性階段）彈性階段） （二）（二） 第第階段階段從截面開裂到受拉區(qū)縱向受力鋼筋即從截面開裂到受拉區(qū)縱向受力鋼筋即將屈服的階段（帶裂縫階段）將屈服的階段（帶裂縫階段）截面受力超過a階段后，受拉區(qū)混凝土開裂，截面上應(yīng)力發(fā)生重分布，裂縫處混凝土不再承擔(dān)拉應(yīng)力，退出工作，鋼筋的拉應(yīng)力突然增大，受壓區(qū)混凝土出現(xiàn)明顯的塑性變形，應(yīng)力圖形呈曲線，這種受力階段稱為第階段。荷載繼續(xù)增加，裂縫進(jìn)一步開展上移，鋼筋和混凝土的應(yīng)力不斷增大。當(dāng)荷載增加到某一特定數(shù)值時(shí)，受拉區(qū)縱向受拉鋼筋應(yīng)力即將達(dá)到其屈服強(qiáng)度，鋼筋即將開始

51、屈服,這種特定的受力狀態(tài)稱為第a階段。受拉縱向鋼筋屈服后，截面的承載能力無明顯的提高，但塑性變形急速發(fā)展，裂縫迅速開展并且向受壓區(qū)延伸，受壓區(qū)面積減小，受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力迅速增大,這種截面的受力狀態(tài)稱為第階段。在荷載幾乎不再增加的情況下，裂縫進(jìn)一步急劇開展，受壓區(qū)混凝土出現(xiàn)極明顯的塑性性質(zhì)，當(dāng)受壓區(qū)邊緣的混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變時(shí)，出現(xiàn)水平裂縫，混凝土被完全壓碎，截面發(fā)生破壞。這種特定的受力狀態(tài)稱為第a階段。 （三）（三）第第階段階段破壞階段破壞階段 當(dāng)構(gòu)件的配筋太少時(shí)，構(gòu)件不但承載能力很低，而且受拉邊一旦開裂，裂縫就急速向上擴(kuò)展，裂縫截面處的拉力全部由鋼筋承擔(dān)，由于鋼筋數(shù)量過少，鋼筋應(yīng)力很快達(dá)到

52、屈服強(qiáng)度，并進(jìn)入強(qiáng)化階段，甚至被拉斷；此時(shí)受拉區(qū)混凝土裂縫很寬，構(gòu)件撓度很大，構(gòu)件亦即發(fā)生破壞。此種破壞的特點(diǎn)是“一裂即壞”，無明顯的預(yù)兆，屬于明顯脆性破壞。 （二）（二） 少筋梁少筋梁圖鋼筋混凝土梁的三個(gè)階段 當(dāng)構(gòu)件的配筋太多時(shí)，破壞是由于混凝土受壓邊緣達(dá)到極限壓應(yīng)變、混凝土被壓碎引起的，而受拉鋼筋尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度。這種破壞在破壞前雖然有一定的變形和裂縫預(yù)兆，但不明顯，而且當(dāng)混凝土壓碎時(shí)，破壞突然發(fā)生，鋼筋的強(qiáng)度得不到充分利用，破壞具有脆性性質(zhì)，這種破壞稱為超筋破壞。 （三）（三） 超筋梁超筋梁?jiǎn)谓罹匦谓孛媸軓潣?gòu)件正截面承載力計(jì)單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算算只在截面的受拉區(qū)配有縱向受

53、力鋼筋的矩形截面，稱為單筋矩形截面，見右圖所示。單筋矩形截面 計(jì)算基本假定計(jì)算基本假定為了簡(jiǎn)化計(jì)算，根據(jù)試驗(yàn)分析結(jié)果，規(guī)范規(guī)定，受彎構(gòu)件正截面承載力應(yīng)按下列基本假定進(jìn)行計(jì)算：（1） 截面應(yīng)變?nèi)员３制矫?；?） 不考慮受拉區(qū)混凝土參加工作；（3） 采用理想化的混凝土-圖形（如圖a）；（4） 采用理想化的鋼筋-圖形（如圖b）。二、等效矩形應(yīng)力圖形二、等效矩形應(yīng)力圖形受彎構(gòu)件正截面承載力是以適筋梁第a狀態(tài)及其圖形作為依據(jù)的。規(guī)范規(guī)定，受彎構(gòu)件、偏心受力構(gòu)件正截面受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形可簡(jiǎn)化為等效的矩形應(yīng)力圖形。簡(jiǎn)化原則是：壓應(yīng)力合力大小相等，合力作用位置不變。經(jīng)折算，矩形應(yīng)力圖形的混凝土受壓區(qū)高度x

54、=1x0，x0為實(shí)際受壓區(qū)高度，1為系數(shù)。 受彎構(gòu)件正截面應(yīng)力圖見下圖所示。 圖受彎構(gòu)件正截面應(yīng)力圖 (a) 橫截面；(b) 實(shí)際應(yīng)力圖;(c) 等效應(yīng)力圖；(d) 計(jì)算截面 受彎構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算，就是要求由荷載設(shè)計(jì)值在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生的彎矩，小于或等于按材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值計(jì)算得出的構(gòu)件受彎承載力設(shè)計(jì)值。 下圖所示為單筋矩形截面受彎構(gòu)件計(jì)算圖形。由于截面在破壞前的一瞬間處于靜力平衡狀態(tài)，由平衡條件得出其承載力基本計(jì)算公式?；竟郊斑m用條件基本公式及適用條件（一）（一） 基本公式基本公式 UMM 201xhbxfMMcu sycAfbxf 1 20 xhAfMMsyu0 XuMM 基本計(jì)算公式是以

55、適筋梁第a狀態(tài)的靜力平衡條件得出的。在應(yīng)用公式時(shí)，一定要保證防止超筋破壞和少筋破壞。(二）二） 基本公式的適用條件基本公式的適用條件 (1) 界限破壞 破壞特征：縱向受拉鋼筋剛屈服的同時(shí)，受壓區(qū)混凝土就壓碎。0hx a.相對(duì)受壓區(qū)高度b.界限相對(duì)受壓區(qū)高度0hxbb1.1.防止超筋破壞的條件防止超筋破壞的條件實(shí)用的計(jì)算表格供設(shè)計(jì)時(shí)使用的公式。M=(1-0.5)1fcbh02設(shè)s為截面抵抗矩系數(shù)，并令s=(1-0.5)，則上式改寫為：M=s1fcbh02由式 得 M=fyAs(h0-0.5x)=fyAsh0(1-0.5)基本公式的應(yīng)用（簡(jiǎn)化公式計(jì)算法）基本公式的應(yīng)用（簡(jiǎn)化公式計(jì)算法）（一）（一）

56、 表格計(jì)算法表格計(jì)算法 20 xhAfMMsyu2. 為防止少筋破壞，應(yīng)符合的條件為：為防止少筋破壞，應(yīng)符合的條件為：minh/h0或Asminbhminmax(0.2/tyff%，45%)設(shè)s為內(nèi)力臂系數(shù)，并令s=1-0.5，則上式得 M=fyAsh0s 由上述可知，系數(shù)s、s與之間具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以可以把它們之間的數(shù)值關(guān)系用表格表示，以供設(shè)計(jì)時(shí)查用。、s、s之關(guān)系見附表。 20 xhAfMMsyu0yssf Ah 201xhbxfMMcu 210scf bh 10cysf b hf A210scf bh s211201bhfMcs2211ss0yssf Ah單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承

57、載力的計(jì)算有兩種情況，即截面設(shè)計(jì)與截面驗(yàn)算。 1. 截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)就是在已知彎矩設(shè)計(jì)值M的情況下，選定材料強(qiáng)度等級(jí)，確定梁的截面尺寸b、h，計(jì)算出受拉鋼筋截面面積As。已知: bh、 fc、 fy、 M 求: As(二二) 計(jì)算及實(shí)例計(jì)算及實(shí)例【例5.1】已知矩形梁截面尺寸bh為250mm500mm；由荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值M=150kNm；混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25；鋼筋采用HRB335級(jí)鋼筋。求所需受拉鋼筋截面面積As?！窘狻看_定計(jì)算數(shù)據(jù)：設(shè)鋼筋配置一排， 則h0=(500-35)mm=465mm,M=150kNm=150106Nmm。1=1.0,fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/m

58、m2,fy=300N/mm2(1) 求出s。s=M/(1fcbh02)=0.280s,max=0.399(2) 求出。1120.336sb （3） 求As。由式As=h01fc/fy得As=1551mm2配筋，選用325，實(shí)際面積As=1473mm2。（4） 驗(yàn)算。min=0.45ft/fy=0.19%min=0.2% As minbh250mm2 滿足要求。 2. 截面復(fù)核截面復(fù)核是在已知材料強(qiáng)度、截面尺寸、鋼筋截面面積的條件下，計(jì)算梁的受彎承載力設(shè)計(jì)值Mu。 一般是在出了事故后校核原設(shè)計(jì)有無問題，或當(dāng)荷載有變化時(shí)，驗(yàn)算構(gòu)件是否承受得了。計(jì)算步驟如下：已知： bh、 fc、 fy、 As 、

59、（ M ） 求： Mu （ 比較 M Mu）【例5.2】某學(xué)校教室梁截面尺寸200450及配筋416，彎矩設(shè)計(jì)值M=80kNm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，HRB335級(jí)鋼筋。驗(yàn)算此梁是否安全。【解】確定計(jì)算數(shù)據(jù)：fc=11.9N/mm2, fy=300N/mm2, As=804mm2, h0=450-35mm=415mm, b=0.550, 1=1.0, min=0.2%(1) 方法一，用基本公式法驗(yàn)算 驗(yàn)算最小配筋率 As minbh=180mm 滿足要求。求x, x=fyAs/(1fcb)=101.3mm bh0=0.550415mm=228mm 受壓區(qū)高度符合要求。 求Mu Mu=1fcb

60、x(h0-x/2=87.8kNmM=80kNm(安全）（2） 方法二，用查表法驗(yàn)算 驗(yàn)算最小配筋率As minbh=180mm2 滿足要求。 求,即=fyAs/(1fcbh0)= 0.244 b=0.550， 求MuMu=1fcbh02(1-0.5)= 87.8 kNmM=80kNm故安全。應(yīng)指出的是：受彎構(gòu)件承載力的計(jì)算是以適筋梁第a狀態(tài)的應(yīng)力狀態(tài)為計(jì)算依據(jù)的，又假定受拉區(qū)混凝土開裂不參加工作，拉力完全由鋼筋承擔(dān)，所以受拉區(qū)的形狀對(duì)受彎構(gòu)件承載力沒有任何影響。下圖所示的矩形、十字形、倒T形、花籃形四個(gè)截面雖然受拉區(qū)截面形狀各不相同，但其截面高度、受壓區(qū)寬度和受拉鋼筋完全相同。所以，只要受壓區(qū)