鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)課件

1、鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)工程理論教研室鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)07 砌體結(jié)構(gòu)02 鋼筋混凝土構(gòu)件受彎承載力04 鋼筋混凝土構(gòu)件受壓承載力03 鋼筋混凝土構(gòu)件受剪承載力01 基本概念、基本原則及基本材料05 鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)06 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)07 砌體結(jié)構(gòu)02 鋼筋混凝土構(gòu)件受彎承載力04 鋼筋混凝土第 01 講基本概念、基本原則及基本材料第 01 講混凝土結(jié)構(gòu) 以混凝土為主要材料所制成的結(jié)構(gòu)代表素混凝土結(jié)構(gòu)（無筋或不配受力鋼筋）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（配置受力普通鋼筋）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)（配有預(yù)應(yīng)力筋）混凝土結(jié)構(gòu) 以混凝土為主要材料所制成的結(jié)構(gòu)代表素混凝土結(jié)砌體結(jié)構(gòu)配筋配筋面層磚鋼筋混凝土構(gòu)造柱磚網(wǎng)

2、狀配筋磚配筋混凝土砌塊組合無筋磚石砌塊 以砌體為主要材料所制成的結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)配筋配筋面層磚鋼筋混凝土構(gòu)造柱磚網(wǎng)狀配筋磚配筋混凝土預(yù)定功能安全性：正常施工和使用時(shí)，能承受各種作用 偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，能保持整體穩(wěn)定性適用性：正常使用時(shí)，保持良好的工作性能耐久性：正常維護(hù)下，具有足夠的耐久性能預(yù)定功能安全性：正常施工和使用時(shí)，能承受各種作用適用性：正常極限狀態(tài)極限狀態(tài)：整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分，超過某一特定狀 態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一特定功能要求承載能力：（安全性） 達(dá)到了最大承載力【疲勞破壞】 發(fā)生了不適于繼續(xù)承載的變形 結(jié)構(gòu)局部破壞連續(xù)倒塌正常使用：（適用性、耐久性） 達(dá)到了正常使用的某項(xiàng)

3、規(guī)定限值 達(dá)到了耐久性能的某種規(guī)定狀態(tài)極限狀態(tài)極限狀態(tài)：整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分，超過某一特定狀承載承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)一般表達(dá)式S 荷載組合的內(nèi)力設(shè)計(jì)值0 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)（1.1，1.0，0.9）R 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)一般表達(dá)式S 荷載組合的內(nèi)力設(shè)計(jì)值承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)內(nèi)力組合當(dāng)由永久荷載效應(yīng)控制時(shí)：當(dāng)由可變荷載效應(yīng)控制時(shí)：荷載分項(xiàng)系數(shù)取值永久荷載對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)永久荷載控制時(shí)可變荷載控制時(shí)1.01.351.2可變荷載1.4（1.3）0.0承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)內(nèi)力組合當(dāng)由永久荷載效應(yīng)控制時(shí)：當(dāng)由可牌號(hào)符號(hào)強(qiáng)度（MPa）標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)值抗拉抗壓抗拉抗壓HPB300

4、A300420270270HRB335B335455300300HRBF335BFHRB400C400540360360HRBF400CFRRB400CRHRB500D500630435410HRBF500DF普通鋼筋牌號(hào)、符號(hào)及強(qiáng)度牌號(hào)符號(hào)強(qiáng)度（MPa）標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)值抗拉抗壓抗拉抗壓HPB30受力普通鋼筋選用原則受力普通縱筋：宜采用：HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500可采用：HPB300、HRB335、HRBF335、（RRB400）梁、柱：應(yīng)采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500受力普通箍筋：宜采用：HRB400、HRBF400、HPB300、

5、HRB500、HRBF500可采用：HRB335、HRBF335受力普通鋼筋選用原則受力普通縱筋：受力普通箍筋：混凝土強(qiáng)度等級(jí)、強(qiáng)度指標(biāo)（部分）強(qiáng)度等級(jí)C20C25C30C35C40C45C50立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值20253035404550軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值9.611.914.316.719.121.123.1軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1.101.271.431.571.711.801.89混凝土強(qiáng)度等級(jí)、強(qiáng)度指標(biāo)（部分）強(qiáng)度等級(jí)C20C25C30C混凝土選用原則 承受重復(fù)荷載時(shí)：不應(yīng)低于C30 鋼筋強(qiáng)度為400MPa及其以上時(shí)：不應(yīng)低于C25； 不應(yīng)低于C20；混凝土選用原則 承受重復(fù)荷載時(shí)：不應(yīng)

6、低于C30 鋼筋強(qiáng)度為4承重塊材強(qiáng)度等級(jí) 蒸壓磚： MU25、MU20、MU15 砌塊： MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5 燒結(jié)磚： MU30、MU25、MU20、MU15、MU10 石材： MU100、MU80、MU60、MU50，MU40、30、20 混凝土磚： MU30、MU25、MU20、MU15承重塊材強(qiáng)度等級(jí) 蒸壓磚： MU25、MU20、MU15 砌承重砂漿強(qiáng)度等級(jí) 對(duì)于蒸壓磚：Ms15、Ms10、Ms7.5、Ms5.0 對(duì)于混凝土磚、砌塊：Mb20、Mb15、Mb10、Mb7.5、Mb5 輕集料混凝土砌塊專用：Mb10、Mb7.5、Mb5 對(duì)于石砌體：M7.5、

7、M5、M2.5 對(duì)于燒結(jié)磚： M15、M10、M7.5、M5、M2.5 對(duì)于施工階段新砌砌體（砂漿尚未硬化時(shí)）：強(qiáng)度為零承重砂漿強(qiáng)度等級(jí) 對(duì)于蒸壓磚：Ms15、Ms10、Ms7.5砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（kN/m2）燒結(jié)普通磚和燒結(jié)多孔磚砌體塊體強(qiáng)度等級(jí)砂漿強(qiáng)度等級(jí)砂漿強(qiáng)度M15M10M7.5M5M2.50MU303.943.272.932.592.261.15MU152.792.312.071.831.600.82MU101.891.691.501.300.67混凝土普通磚和混凝土多孔磚砌體塊體強(qiáng)度等級(jí)砂漿強(qiáng)度等級(jí)砂漿強(qiáng)度Mb20Mb15Mb10Mb7.5Mb50MU304.613.943.27

8、2.932.591.15MU203.773.222.672.392.120.94MU152.792.312.071.830.82砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（kN/m2）燒結(jié)普通磚和燒結(jié)多孔磚砌體塊1、當(dāng)構(gòu)件截面面積0.3m2時(shí)：A+0.72、當(dāng)砌體用強(qiáng)度等級(jí)小于M5.0的水泥砂漿砌筑時(shí)： 0.93、當(dāng)施工質(zhì)量控制等級(jí)不為B級(jí)時(shí)：C級(jí)0.89，A級(jí)1.054、當(dāng)驗(yàn)算施工中房屋的構(gòu)件時(shí)：1.1無筋砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值調(diào)整系數(shù)1、當(dāng)構(gòu)件截面面積0.3m2時(shí)：A+0.72、當(dāng)砌體用強(qiáng)度第 02 講鋼筋混凝土構(gòu)件受彎承載力第 02 講破壞形態(tài)少筋破壞適筋破壞超筋破壞受拉鋼筋過少適中過多破壞特征一裂既壞先屈后碎碎而

9、不屈破壞屬性脆性（早、快）塑性（有預(yù)兆）脆性（突然）設(shè)計(jì)原則防止必須防止受彎破壞形態(tài)破壞形態(tài)少筋破壞適筋破壞超筋破壞受拉鋼筋過少適中過多破壞特征單筋矩形截面梁板受彎承載力計(jì)算公式Zx單筋矩形截面梁板受彎承載力計(jì)算公式Zx截面設(shè)計(jì)過程截面設(shè)計(jì)過程截面復(fù)核步驟 確定受壓區(qū)高度并檢驗(yàn) 確定極限彎矩值 驗(yàn)算配筋率 檢驗(yàn)截面安全性截面復(fù)核步驟 確定受壓區(qū)高度并檢驗(yàn) 確定極限彎矩值 驗(yàn)算配筋雙筋矩形截面梁受彎承載力計(jì)算公式保證受拉鋼筋能夠屈服保證受壓鋼筋能夠屈服雙筋矩形截面梁受彎承載力計(jì)算公式保證受拉鋼筋能夠屈服保證受壓已知壓筋求拉筋 關(guān)鍵：充分利用受壓鋼筋已知壓筋求拉筋 關(guān)鍵：充分利用受壓鋼筋同時(shí)求拉筋

10、和壓筋 關(guān)鍵：減少鋼筋總用量同時(shí)求拉筋和壓筋 關(guān)鍵：減少鋼筋總用量雙筋梁截面復(fù)核1）求相對(duì)壓區(qū)高度 2）確定極限承載力 雙筋梁截面復(fù)核1）求相對(duì)壓區(qū)高度 2）確定極限承載力 第 03 講鋼筋混凝土構(gòu)件受剪承載力第 03 講受剪破壞形態(tài)斜拉破壞剪壓破壞斜壓破壞截面尺寸過小或箍筋用量過少且適中且過多剪跨比大于3適當(dāng)小于1破壞特征一裂既壞先屈后碎碎而不屈脆性程度最突出稍好較次設(shè)計(jì)原則控制最小配箍率最大箍筋間距通過承載力計(jì)算配置受剪箍筋控制最小截面受剪破壞形態(tài)斜拉破壞剪壓破壞斜壓破壞截面尺寸過小或箍筋用量過一般情況計(jì)算公式 截面：矩形、T 形、工形一般情況計(jì)算公式 截面：矩形、T 形、工形需要考慮剪跨

11、比影響的獨(dú)立梁計(jì)算公式 對(duì)象：獨(dú)立梁*（矩、T 、工）集中荷載產(chǎn)生的剪力占75%以上只作用有集中荷載剪跨比使受剪承載力降低需要考慮剪跨比影響的獨(dú)立梁計(jì)算公式 對(duì)象：獨(dú)立梁*集中荷載產(chǎn)計(jì)算公式適用范圍2) 最少配箍（防止斜拉破壞）1) 最小截面（防止斜壓破壞）（C50）計(jì)算公式適用范圍2) 最少配箍（防止斜拉破壞）1) 最小截面第 04 講鋼筋混凝土構(gòu)件受壓承載力第 04 講偏壓破壞形態(tài)共同之處：混凝土壓碎；近筋屈服根本區(qū)別：遠(yuǎn)近是否受拉屈服遠(yuǎn)筋首先受拉屈服近側(cè)混凝土最后被壓碎大偏壓（受拉破壞）偏心距較大、遠(yuǎn)筋不多小偏壓（受壓破壞）偏心距很小偏心距較小或偏心距較大但遠(yuǎn)筋較多偏心距特小近側(cè)混凝土壓

12、碎；遠(yuǎn)筋受拉不屈服近側(cè)混凝土壓碎；遠(yuǎn)筋受壓不屈服遠(yuǎn)側(cè)混凝土壓碎（反向破壞）近筋能夠屈服偏壓破壞形態(tài)共同之處：混凝土壓碎；近筋屈服遠(yuǎn)筋首先受拉屈服矩形截面大偏壓構(gòu)件正截面承載力矩形截面大偏壓構(gòu)件正截面承載力矩形截面小偏壓構(gòu)件正截面承載力矩形截面小偏壓構(gòu)件正截面承載力截面設(shè)計(jì)計(jì)算方案先按大偏壓計(jì)算按小偏壓計(jì)算截面設(shè)計(jì)計(jì)算方案先按大偏壓計(jì)算按小偏壓計(jì)算大偏壓已知壓筋求拉筋大偏壓已知壓筋求拉筋大偏壓兩側(cè)鋼筋均未知關(guān)鍵：（總用筋量最少）大偏壓兩側(cè)鋼筋均未知關(guān)鍵：（總用筋量最少）矩形截面偏壓構(gòu)件對(duì)稱配筋特點(diǎn)及其應(yīng)用場(chǎng)合1、彎矩變號(hào)（彎矩相差或總用鋼量增加不多）2、裝配式柱（為了避免吊裝時(shí)的就位錯(cuò)誤） 應(yīng)用

13、更為廣泛 鋼筋面積相等 鋼筋種類相同 鋼筋位置對(duì)稱矩形截面偏壓構(gòu)件對(duì)稱配筋特點(diǎn)及其應(yīng)用場(chǎng)合1、彎矩變號(hào)（彎矩相對(duì)稱配筋矩形截面偏壓構(gòu)件承載力計(jì)算基本公式（大偏壓）（小偏壓）對(duì)稱配筋矩形截面偏壓構(gòu)件承載力計(jì)算基本公式（大偏壓）（小偏壓對(duì)稱配筋大偏壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)方法對(duì)稱配筋大偏壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)方法對(duì)稱配筋小偏壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)近似方法對(duì)稱配筋小偏壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)近似方法第 05 講鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)第 05 講梁板結(jié)構(gòu)及現(xiàn)澆樓蓋梁板結(jié)構(gòu)：水平結(jié)構(gòu)，梁板應(yīng)用場(chǎng)合：樓蓋、屋蓋，樓梯，雨蓬、陽臺(tái)等現(xiàn)澆樓蓋：肋梁樓蓋（板+次梁+主梁）井式樓蓋（梁不分主次）密肋樓蓋（梁的間距??；肋高低）無梁樓蓋主梁次梁柱梁板結(jié)構(gòu)及

14、現(xiàn)澆樓蓋梁板結(jié)構(gòu)：水平結(jié)構(gòu)，梁板應(yīng)用場(chǎng)合：樓蓋、單向板與雙向板劃分：長邊跨度/短邊跨度3，單邊支承，對(duì)邊支承單向板特點(diǎn)：?jiǎn)蜗虬澹汉奢d沿短跨方向傳遞，由長邊梁承擔(dān)長邊跨度/短邊跨度2、四（三、二鄰）邊支承雙向板雙向板：荷載沿兩跨方向傳遞，由各邊梁承擔(dān)單向板與雙向板劃分：長邊跨度/短邊跨度3，單邊支承，對(duì)邊支現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋計(jì)算簡(jiǎn)圖 計(jì)算單元 計(jì)算模型：連續(xù)梁 計(jì)算跨數(shù)：最多取5跨（跨度相同；偏差10%）1000 支承形式：鉸支現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋計(jì)算簡(jiǎn)圖 計(jì)算單元 計(jì)算模型：連續(xù)梁 計(jì)算活荷載最不利布置原則 某跨跨內(nèi)最大正彎矩：本跨布置隔跨布置 某跨跨內(nèi)最大負(fù)彎矩：本跨不布，兩側(cè)跨布置隔跨布置

15、某支座最大負(fù)彎矩：本支座兩側(cè)跨布置隔跨布置 某支座最大剪力：本支座兩側(cè)跨布置隔跨布置活荷載最不利布置原則 某跨跨內(nèi)最大正彎矩：本跨布置隔跨布置連續(xù)梁板彎矩系數(shù)（彎矩調(diào)幅法）截面支承條件梁板邊支座梁、板擱置在墻上00梁、板與梁整澆-1/24-1/16梁與柱整澆-1/16邊跨中梁、板擱置在墻上1/11梁、板與梁整澆1/14第一內(nèi)支座兩跨連續(xù)-1/10三跨及三跨以上連續(xù)-1/11中間支座-1/16中間跨中1/16連續(xù)梁板彎矩系數(shù)（彎矩調(diào)幅法）截面支承條件梁板邊支座梁、板擱連續(xù)梁剪力系數(shù)（彎矩調(diào)幅法）截面支承條件梁端支座內(nèi)側(cè)擱置在墻上0.45與梁或柱整澆0.50第一內(nèi)支座外側(cè)擱置在墻上0.60與梁或柱

16、整澆0.55第一內(nèi)支座內(nèi)側(cè)0.55中間支座兩側(cè)0.55連續(xù)梁剪力系數(shù)（彎矩調(diào)幅法）截面支承條件梁端支座內(nèi)側(cè)擱置在墻單向板肋梁樓蓋的配筋構(gòu)造abccb單向板肋梁樓蓋的配筋構(gòu)造abccb單塊雙向板的彎矩（彈性方法） 單塊雙向板的彎矩（彈性方法） 連續(xù)雙向板的活荷最不利布置形式連續(xù)雙向板的活荷最不利布置形式雙向板支承梁的荷載形式雙向板支承梁的荷載形式第 07 講砌體結(jié)構(gòu)第 07 講無筋砌體構(gòu)件受壓承載力計(jì)算公式穩(wěn)定系數(shù)可查表無筋砌體構(gòu)件受壓承載力計(jì)算公式穩(wěn)定系數(shù)可查表無筋局部均勻受壓承載力 局部受壓面積上的軸向力設(shè)計(jì)值 砌體整體面積上的壓應(yīng)力設(shè)計(jì)值 砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù) 局部受壓面積 砌體抗壓強(qiáng)

17、度設(shè)計(jì)值 無筋局部均勻受壓承載力 局部受壓面積上的軸向力設(shè)計(jì)值 局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)（a）：（b）：（c）：（d）：（a）（c）（b）（d）局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)（a）：（b）：（c）：（d）：（a）（ 橫墻承重方案 樓（屋）面板橫墻基礎(chǔ)地基 橫墻承重方案縱橫墻承重方案 縱橫墻承重方案 基礎(chǔ)地基梁縱墻橫墻板梁（或屋架）板梁（或屋架）縱墻基礎(chǔ)地基 縱墻承重方案 縱墻承重方案砌體結(jié)構(gòu)承重方案 橫墻承重方案 樓（屋）面板橫墻基礎(chǔ)地基 橫墻承重方案砌體結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算方案屋蓋或樓蓋類型橫墻最大間距（m）剛性方案剛彈性方案彈性方案整體式、裝配整體式和裝配式無檁體系鋼筋混凝土屋蓋或樓蓋32327272裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋，輕鋼屋蓋和有密鋪望板的木屋蓋或樓蓋20204848瓦材屋面的木屋蓋和輕鋼屋蓋16163636砌體結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算方案屋蓋或樓蓋類型橫墻最大間距（m）剛性剛彈墻柱高厚比 高厚比：墻柱計(jì)算高度與墻體厚度（折算厚度）或柱截面 邊長（應(yīng)取與計(jì)算高度對(duì)應(yīng)方向的邊長）的比值 驗(yàn)算目的：保證砌體房屋在施工、使用階段的穩(wěn)定性與整體剛度 滿足正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求 實(shí)質(zhì)：重要的構(gòu)造措施 原則：實(shí)際高厚比不得大于經(jīng)過修正以后的允許高厚比墻柱高厚比 高厚比：墻柱計(jì)算高度與墻體厚度（折算厚度）或柱截矩形截面墻柱高厚比驗(yàn)算 構(gòu)件計(jì)算高度 自承重修正系數(shù)（240,1.2；90,1.