泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑結(jié)構(gòu)_第1頁
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文檔簡介

1.建筑結(jié)構(gòu)課程介紹;2.建筑結(jié)構(gòu)的類型,各類結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點及其應(yīng)用和發(fā)展簡況;3.本課程的學(xué)習(xí)方法與要求。緒論本章主要內(nèi)容

第一講教學(xué)目標(biāo):1.了解建筑結(jié)構(gòu)的類型及適用范圍;2.理解《建筑結(jié)構(gòu)》課程的學(xué)習(xí)方法。重點1.建筑結(jié)構(gòu)的類型及適用范圍;2.《建筑結(jié)構(gòu)》課程的學(xué)習(xí)方法。難點鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念。一、課程功能課程性質(zhì):建筑工程技術(shù)專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課

課程任務(wù):1.為后續(xù)課程建筑施工、施工項目管理、建筑地基與基礎(chǔ)、建筑工程計量與計價等奠定基礎(chǔ);2.為將來的職業(yè)工作——建筑施工技術(shù)與管理奠定結(jié)構(gòu)方面的知識和能力。

建筑結(jié)構(gòu)課程介紹二、課程教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo):掌握建筑結(jié)構(gòu)常用材料的種類和材性;掌握建筑結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造知識,包括抗震構(gòu)造知識;掌握一般建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件(或連接)的設(shè)計方法;掌握現(xiàn)澆鋼筋砼肋形樓蓋和多層砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。

能力目標(biāo):具有進(jìn)行一般建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件(受彎、軸向受壓構(gòu)件)截面設(shè)計與承載力復(fù)核的能力;具有一般多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力;具有分析和處理實際施工過程中遇到的一般結(jié)構(gòu)問題的能力;具有正確識讀建筑結(jié)構(gòu)施工圖的能力。

德育目標(biāo):運用各種教學(xué)手段密切聯(lián)系工程實際,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和創(chuàng)造性工作能力;培養(yǎng)學(xué)生熱愛專業(yè),熱愛本職工作的精神;培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度和工作作風(fēng)。三、教學(xué)環(huán)節(jié)安排

理論教學(xué)136學(xué)時,分2學(xué)期,內(nèi)容包括混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、建筑抗震設(shè)計基礎(chǔ)、建筑結(jié)構(gòu)施工圖四部分。

實踐教學(xué)2周,第三各安排2周,內(nèi)容為現(xiàn)澆鋼筋砼肋形樓蓋設(shè)計和樓梯設(shè)計。0.1.1建筑結(jié)構(gòu)的定義建筑結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu))——建筑中由若干構(gòu)件連接而成的能承受作用的平面或空間體系。

注:“作用”——能使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應(yīng)(內(nèi)力、變形、裂縫等)的各種原因的總稱。作用分為:(1)直接作用即荷載:如結(jié)構(gòu)自重、人群荷載、風(fēng)荷載等;

§0.1建筑結(jié)構(gòu)的概念*建筑結(jié)構(gòu)的組成1.水平構(gòu)件:梁、板等,用以承受豎向荷載。2.豎向構(gòu)件:柱、墻等,其作用是支承水平構(gòu)件或承受水平荷載。3.基礎(chǔ):其作用是將建筑物承受的荷載傳至地基。(2)間接作用:如地震、基礎(chǔ)沉降、溫度變化等。0.1.2建筑結(jié)構(gòu)的類型

建筑結(jié)構(gòu)按承重結(jié)構(gòu)所用的材料不同分類木結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)

1.混凝土結(jié)構(gòu)

(1)混凝土結(jié)構(gòu)的概念素混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)1)就地取材;2)耐久性好;3)整體性好;4)可模性好;5)耐火性好。1)自重大;2)抗裂性能差;3)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板用量大;4)工期長等等。(2)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點主要優(yōu)點:主要缺點:13

鋼筋混凝土梁與素混凝土梁的破壞情況對比(2)鋼筋和混凝土共同工作的原因

1)鋼筋表面與混凝土之間存在粘結(jié)作用。

2)變形協(xié)調(diào)作用3)混凝土對鋼筋的保護(hù)作用

在以上各種作用中,鋼筋與混凝土之間存在粘結(jié)作用是鋼筋與混凝土能夠一起共同工作的最主要原因。摩擦力機(jī)械咬合力膠結(jié)力粘結(jié)作用2.砌體結(jié)構(gòu)(1)概念由塊體(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)稱為砌體結(jié)構(gòu)。

(2)特點

主要優(yōu)點:

1)取材方便,造價低廉;2)具有良好的耐火性及耐久性;3)具有良好的保溫、隔熱、隔音性能,節(jié)能效果好;4)施工簡單,技術(shù)容易掌握和普及,也不需要特殊的設(shè)備。

主要缺點:自重大,強(qiáng)度低,整體性差,砌筑勞動強(qiáng)度大。以鋼材為主制作的結(jié)構(gòu)。3.鋼結(jié)構(gòu)(1)概念(2)特點主要優(yōu)點:1)材料強(qiáng)度高,自重輕,塑性和韌性好,材質(zhì)均勻;2)便于工廠生產(chǎn)和機(jī)械化施工,便于拆卸,施工工期短;3)具有優(yōu)越的抗震性能;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,可以說鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展是21世紀(jì)建筑文明的體現(xiàn)。

主要缺點:易腐蝕,需經(jīng)常油漆維護(hù),故維護(hù)費用較高;鋼結(jié)構(gòu)的耐火性差,當(dāng)溫度達(dá)到250℃時,鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)將會發(fā)生較大變化;當(dāng)溫度達(dá)到500℃時,結(jié)構(gòu)會瞬間崩潰,完全喪失承載能力。4.木結(jié)構(gòu)(1)概念指全部或大部分

用木材制作的結(jié)構(gòu)。

(2)特點

主要優(yōu)點:易于就地取材,制作簡單。

主要缺點:易燃、易腐蝕、變形大,并且木材使用受到國家嚴(yán)格限制。

5.混合結(jié)構(gòu)(1)概念由兩種及兩種以上材料作為主要承重結(jié)構(gòu)的房屋稱為混合結(jié)構(gòu)。(2)特點不僅具有鋼結(jié)構(gòu)建筑自重輕、截面尺寸小、施工進(jìn)度快、抗震性能好的特點,還兼有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)剛度大、防火性能好、成本低的優(yōu)點。建筑結(jié)構(gòu)按承重結(jié)構(gòu)類型分類剪力墻結(jié)構(gòu)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)磚混結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)大跨結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)大跨結(jié)構(gòu)桁架結(jié)構(gòu)拱結(jié)構(gòu)四角錐體網(wǎng)架三角錐體網(wǎng)架網(wǎng)架結(jié)構(gòu)大跨結(jié)構(gòu)平面桁架系網(wǎng)架兩向正交三向殼體圓頂筒殼折板雙曲扁殼雙曲拋物面殼大跨結(jié)構(gòu)大跨結(jié)構(gòu)索、膜結(jié)構(gòu)上海東方明珠游船碼頭虹口足球場上海體育館昆明寶海公園0.2.1建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展?fàn)顩r

Q鋼結(jié)構(gòu):19世紀(jì)初開始使用熟鐵建造橋梁和房屋。目前,世界上最高的鋼結(jié)構(gòu)房屋—馬來西亞吉隆坡石油大廈的高度達(dá)450m。

0.2建筑結(jié)構(gòu)的歷史與發(fā)展趨勢

Q混凝土結(jié)構(gòu):1850年,法國人郎波特(L﹒Lambot)制成了鐵絲網(wǎng)水泥砂漿的小船。1861年,法國人莫尼埃(Joseph﹒Monier)獲得了制造鋼筋混凝土構(gòu)件的專利。20世紀(jì)30年代預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。目前,世界上最高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋為朝鮮平壤柳京飯店,高度達(dá)305.4m。Q砌體結(jié)構(gòu)磚的生產(chǎn):西周(前1134~前771)最偉大的石砌體結(jié)構(gòu)建筑:趙州橋最偉大的磚石結(jié)構(gòu)建筑:萬里長城水泥的發(fā)明:19世紀(jì)20年代統(tǒng)一粘土磚規(guī)格:1952年配筋砌體的應(yīng)用:20世紀(jì)60年代輕質(zhì)、高強(qiáng)塊材的應(yīng)用:20世紀(jì)80年代

0.2.2建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢1.理論方面l全過程可靠度理論;l模糊可靠度的概念正在建立;l結(jié)構(gòu)的非線性分析;l全概率極限狀態(tài)設(shè)計方法。2.材料方面

l混凝土結(jié)構(gòu)的材料將向輕質(zhì)、高強(qiáng)、新型、復(fù)合方向發(fā)展;

l高強(qiáng)鋼筋快速發(fā)展;

l砌體結(jié)構(gòu)材料向輕質(zhì)高強(qiáng)的方向發(fā)展;

l鋼結(jié)構(gòu)材料向高效能方向發(fā)展。

3.結(jié)構(gòu)方面

l大跨度結(jié)構(gòu)向空間鋼網(wǎng)架、懸索結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)方向發(fā)展;

l高層砌體結(jié)構(gòu)開始應(yīng)用;

l組合結(jié)構(gòu)成為結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向。

小結(jié):1.建筑結(jié)構(gòu)的定義及組成;2.建筑結(jié)構(gòu)的類型。作業(yè)布置:預(yù)習(xí):§1.1、§1.2;思考題:0.1、0.2

。結(jié)束!謝謝大家!?資料

趙州橋

趙州橋又名安濟(jì)橋,位于河北省趙縣洨水上,是一座弧形單孔石拱橋。公元590—608年石匠李春所建,是世界上現(xiàn)存最早、跨度最大的空腹單孔圓弧石拱橋。

趙州橋橋長50.82m,凈跨30.02m,拱圈矢高7.23m,寬9.6m,由28券并列組成。在橋兩端的石拱上,辟有兩個券洞,這種結(jié)構(gòu)叫“敞肩拱”,是世界橋梁中的首創(chuàng)。返回?資料萬里長城中國萬里長城是世界上修建時間最長,工程量最大的冷兵器戰(zhàn)爭時代的國家軍事性防御工程,凝聚著我們祖先的血汗和智慧,是中華民族的象征和驕傲。

雄偉的萬里長城是中國古代人民創(chuàng)造的世界奇跡之一,也是人類文明史上的一座豐碑。根據(jù)歷史記載,從戰(zhàn)國以來,有20多個諸侯國和封建王朝修筑過長城。最早是楚國,為防御北方游牧民族或敵國,開始營建長城,隨后,齊、燕、魏、趙、秦等國基于相同的目的也開始修筑自己的長城。秦統(tǒng)一六國后,秦始皇派著名大將蒙恬北伐匈奴,把各國長城連起來,西起臨姚,東至遼東,綿延萬余里,遂稱萬里長城,這就是“萬里長城”名字的由來。但今天我們所見到的主要是明長城。

秦長城只有遺跡殘存。秦始皇為了修筑長城動用了30萬人,創(chuàng)造了人類建筑史上的奇跡。長城的修建客觀上起到了防止匈奴南侵,保護(hù)中原經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展的積極作用。

漢代繼續(xù)對長城進(jìn)行修建。從文帝到宣帝,修成了一條西起大宛貳師城,東至黑龍江北岸,全長近一萬公里,是歷史上最長的長城。到了明代,從洪武至萬歷,其間經(jīng)過20次大規(guī)模的修建,筑起了一條西起甘肅的嘉峪關(guān),東到遼東虎山,全長6350公里的邊墻。如今,長城與埃及的金字塔,羅馬的斗獸場,意大利的比薩斜塔等同被譽為世界七大奇跡,是中華民族古老文化的豐碑和智慧結(jié)晶,象征著中華民族的血脈相承和民族精神。據(jù)說,飛向太空的宇航員曾經(jīng)報告說,從遙遠(yuǎn)的月球觀察地球,能夠辨認(rèn)出的人類工程只有兩個,其中一個就是中國的萬里長城。返回1.荷載分類;2.荷載代表值;3.結(jié)構(gòu)的功能;4.結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài);5.結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力;6.概率極限狀態(tài)設(shè)計法實用設(shè)計表達(dá)式。第一章建筑結(jié)構(gòu)計算基本理論本章主要內(nèi)容1.了解掌握荷載分類、荷載代表值的概念及種類;2.理解結(jié)構(gòu)的功能及其極限狀態(tài)的含義;3.能確定永久荷載、可變荷載的代表值。

第一講教學(xué)目標(biāo):重點1、荷載分類;荷載代表值;2、結(jié)構(gòu)的功能;結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài);3、結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力。難點結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力。1.1.1荷載分類按隨時間的變異,結(jié)構(gòu)上的荷載可分為以下三類:

1.永久荷載永久荷載亦稱恒荷載,是指在結(jié)構(gòu)使用期間,其值不隨時間變化,或者其變化與平均值相比可忽略不計的荷載。如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。

§1.1建筑結(jié)構(gòu)荷載2.可變荷載可變荷載也稱為活荷載,是指在結(jié)構(gòu)使用期間,其值隨時間變化,且其變化值與平均值相比不可忽略的荷載。3.偶然荷載在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn),而一旦出現(xiàn),其量值很大且持續(xù)時間很短的荷載稱為偶然荷載。1.1.2荷載代表值1.荷載代表值定義:結(jié)構(gòu)設(shè)計時,對于不同的荷載和不同的設(shè)計情況,應(yīng)賦予荷載不同的量值,該量值即荷載代表值。2.荷載標(biāo)準(zhǔn)值定義:荷載標(biāo)準(zhǔn)值就是結(jié)構(gòu)在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)具有一定概率的最大荷載值,它是荷載的基本代表值。設(shè)計基準(zhǔn)期——為確定可變荷載代表值而選定的時間參數(shù),一般取為50年。(1)永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載主要是結(jié)構(gòu)自重及粉刷、裝修,固定設(shè)備的重量。一般可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計尺寸和材料或結(jié)構(gòu)構(gòu)件單位體積(或面積)的自重標(biāo)準(zhǔn)值確定。對于自重變異性較大的材料,在設(shè)計中應(yīng)根據(jù)其對結(jié)構(gòu)有利或不利的情況,分別取其自重的下限值或上限值。[例]取鋼筋混凝土單位體積自重標(biāo)準(zhǔn)值為25kN/m3,則截面尺寸為200×500mm的鋼筋混凝土矩形截面梁的自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.2×0.5×25=2.5kN/m。(2)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻偶值和永久值系數(shù)按表1.1.1采用。1)可變荷載準(zhǔn)永久值定義:在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常達(dá)到或超過的那部份荷載值(總的持續(xù)時間不低于25年),稱為可變荷載準(zhǔn)永久值??勺兒奢d準(zhǔn)永久值可表示為ψqQk,其中Qk為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值,ψq為可變荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)。ψq值見表1.1.1。2)可變荷載組合值定義:兩種或兩種以上可變荷載同時作用于結(jié)構(gòu)上時,除主導(dǎo)荷載(產(chǎn)生最大效應(yīng)的荷載)仍可以其標(biāo)準(zhǔn)值為代表值外,其他伴隨荷載均應(yīng)以小于標(biāo)準(zhǔn)值的荷載值為代表值,此即可變荷載組合值。可變荷載組合值可表示為ψcQk。其中ψc為可變荷載組合值系數(shù),其值按表1.1.1查取。3)可變荷載頻遇值 定義:對可變荷載,在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi),其超越的總時間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值(總的持續(xù)時間不低于50年),稱為可變荷載頻遇值??勺兒奢d頻遇值可表示為ψfQk。其中ψf為可變荷載頻遇值系數(shù),其值按表1.1.1查取。§1.2建筑結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計法1.2.1極限狀態(tài)1.結(jié)構(gòu)的功能要求(1)結(jié)構(gòu)的安全等級

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果(危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會影響等)的嚴(yán)重性,采用不同的安全等級。根據(jù)破壞后果的嚴(yán)重程度,建筑結(jié)構(gòu)劃分為三個安全等級。

表1.2.1建筑結(jié)構(gòu)的安全等級安全等級破壞后果建筑物類型一級很嚴(yán)重重要的房屋二級嚴(yán)重一般的房屋三級不嚴(yán)重次要的房屋(2)結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限

定義:房屋建筑在正常設(shè)計、正常施工、正常使用和維護(hù)下所應(yīng)達(dá)到的持久年限。結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限應(yīng)按下表采用。類別設(shè)計使用年限(年)示例15臨時性結(jié)構(gòu)225易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件350普通房屋和構(gòu)筑物4100紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)(3)結(jié)構(gòu)的功能要求1)結(jié)構(gòu)的功能要求

功能要求適用性耐久性安全性

安全性——結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用的條件下,能承受可能出現(xiàn)的各種作用;在設(shè)計規(guī)定的偶然事件(如強(qiáng)烈地震、爆炸、車輛撞擊等)發(fā)生時和發(fā)生后,仍能保持必需的整體穩(wěn)定性,即結(jié)構(gòu)僅產(chǎn)生局部的損壞而不致發(fā)生連續(xù)倒塌。

適用性——結(jié)構(gòu)在正常使用時具有良好的工作性能。例如,不會出現(xiàn)影響正常使用的過大變形或振動;不會產(chǎn)生使使用者感到不安的裂縫寬度等。耐久性——結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下具有足夠的耐久性能,即在正常維護(hù)條件下結(jié)構(gòu)能夠正常使用到規(guī)定的設(shè)計使用年限。例如,結(jié)構(gòu)材料不致出現(xiàn)影響功能的損壞,鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋不致因保護(hù)層過薄或裂縫過寬而銹蝕等。2)結(jié)構(gòu)的可靠性和可靠度的概念

結(jié)構(gòu)可靠性——結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性的總稱。結(jié)構(gòu)可靠度——結(jié)構(gòu)在規(guī)定時間內(nèi),在規(guī)定條件下,完成預(yù)定功能的概率。規(guī)定時間指設(shè)計使用年限;規(guī)定條件指正常設(shè)計、正常施工、正常使用和正常維護(hù),不包括錯誤設(shè)計、錯誤施工和違反原來規(guī)定的使用情況。結(jié)構(gòu)的可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量,即對結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述。注意1:結(jié)構(gòu)可靠度與結(jié)構(gòu)使用年限長短有關(guān)?!督y(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》以結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限為計算結(jié)構(gòu)可靠度的時間基準(zhǔn)。注意2:結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限雖與結(jié)構(gòu)使用壽命有聯(lián)系,但不等同。當(dāng)結(jié)構(gòu)的使用年限超過設(shè)計使用年限后,并不意味著結(jié)構(gòu)就要報廢,但其可靠度將逐漸降低。2.結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)(1)定義整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部份,超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能(安全性、適用性、耐久性)要求,該特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)承載力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)(2)分類1)承載能力極限狀態(tài)——這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。承載能力極限狀態(tài)主要考慮關(guān)于結(jié)構(gòu)安全性的功能。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時,即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài):●結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度不夠而破壞;●整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆等);●結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系;●結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如柱子被壓曲等)。2)正常使用極限狀態(tài)——正常使用極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。這一狀態(tài)對應(yīng)于適用性或耐久性的功能。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時,即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài):●影響正常使用或外觀的變形;●影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫);●影響正常使用的振動;●影響正常使用的其他特定狀態(tài)等。3.結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)(1)作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力的概念

作用效應(yīng)——結(jié)構(gòu)上的各種作用,在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力(軸力、彎矩、剪力、扭矩等)和變形(如撓度、轉(zhuǎn)角、裂縫等)的總稱,用S表示。由直接作用產(chǎn)生的效應(yīng),通常稱為荷載效應(yīng)。(2)結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)

(1.2.1)結(jié)構(gòu)抗力——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力,如構(gòu)件的承載力、剛度、抗裂度等,用R表示。結(jié)構(gòu)抗力是結(jié)構(gòu)內(nèi)部固有的,其大小主要取決于材料性能、構(gòu)件幾何參數(shù)及計算模式的精確性等。實際工程中,可能出現(xiàn)以下三種情況小結(jié):1.荷載分類、荷載代表值的概念及種類;2.永久荷載、可變荷載的代表值;3.作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力的概念;4.結(jié)構(gòu)的功能及其極限狀態(tài)的含義。作業(yè)布置:

預(yù)習(xí):思考題1.4、1.5;思考題:1.1、1.2

。能正確應(yīng)用極限狀態(tài)實用設(shè)計表達(dá)式。第一章建筑結(jié)構(gòu)計算基本理論

第二講教學(xué)目標(biāo):重點概率極限狀態(tài)設(shè)計法實用設(shè)計表達(dá)式。難點概率極限狀態(tài)設(shè)計法實用設(shè)計表達(dá)式。1.2.5實用設(shè)計表達(dá)式1.按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計的實用表達(dá)式(1)基本表達(dá)式§1.2建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計法

(2)荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計值S對于基本組合,荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值S應(yīng)從由可變荷載效應(yīng)控制的組合和由永久荷載效應(yīng)控制的組合中取最不利值確定。1)由可變荷載效應(yīng)控制的組合:結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù),對安全等級為一級或設(shè)計使用年限為100年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,不應(yīng)小于1.1;對安全等級為二級或設(shè)計使用年限為50年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,不應(yīng)小于1.0;對安全等級為三級或設(shè)計使用年限為5年及以下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,不應(yīng)小于0.9;在抗震設(shè)計中,不考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)。γG

:永久荷載分項系數(shù),按表1.2.3◆采用;

SGk:永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gk計算的荷載效應(yīng)值;γQi

:第i個可變荷載的分項系數(shù);按表1.2.3◆采用;

SQik

:按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值Qi計算的荷載效應(yīng)值;ψci

:可變荷載Qi的組合值系數(shù),民用建筑樓面均布活荷載、屋面均布活荷載的組合值系數(shù);表1.2.3荷載分項系數(shù)的取值荷載特性荷載分項系數(shù)永久荷載永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利由可變荷載效應(yīng)控制的組合1.2由永久荷載效應(yīng)控制的組合1.35永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利1.0傾覆、滑移或飄浮驗算0.9可變荷載一般情況1.4對標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載取1.3返回當(dāng)考慮以豎向的永久荷載效應(yīng)控制的組合時,參與組合的可變荷載僅限于豎向荷載。

2)由永久荷載效應(yīng)控制的組合(1.2.4)應(yīng)用(1.2.3)、式(1.2.4)時應(yīng)注意以下問題:

混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計采用內(nèi)力表達(dá)式。此時,式(1.2.3)、式(1.2.4)實質(zhì)上就是永久荷載和可變荷載同時作用時,在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的內(nèi)力(軸力、彎矩、剪力、扭矩等)的組合,其目標(biāo)是求出結(jié)構(gòu)可能的最大內(nèi)力。例如跨度為l0的簡支梁,在跨中集中荷載F作用下的跨中最大彎矩M=Fl0/4,在均布荷載q作用下的跨中最大彎矩M=ql02/8。彎矩

,這也就是式中的計算方法。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計采用應(yīng)力表達(dá),式(1.2.3)、式(1.2.4)實質(zhì)上就是永久荷載和可變荷載同時作用時,在構(gòu)件截面上產(chǎn)生的最大應(yīng)力。

【例1.2.1】

某辦公樓鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,安全等級為二級,截面尺寸b×h=200mm×400mm,計算跨度=

5m,凈跨度=4.86m。承受均布線荷載:活荷載標(biāo)準(zhǔn)值7kN/m,恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值10kN/m(不包括自重)。試計算按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時的跨中彎矩設(shè)計值和支座邊緣截面剪力設(shè)計值?!窘狻坑杀?.1.1查得活荷載組合值系數(shù)=0.7。安全等級為二級,則結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)=1.0。鋼筋混凝土的重度標(biāo)準(zhǔn)值為25kN/m3,故梁自重標(biāo)準(zhǔn)值為25×0.2×0.4=2kN/m??偤愫奢d標(biāo)準(zhǔn)值gk=10+2=12kN/m恒載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值和支座邊緣截面剪力設(shè)計值分別為:Mgk=gkl02/8

=12×52/8=37.5kN·

m

Vgk=gkln/2=

12×4.86/2=29.16kN活荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值和支座邊緣截面剪力標(biāo)準(zhǔn)值分別為:Mqk=qkl02/8

=7×52/8=21.875kN·mVgk=qkln/2=7×4.86/2=17.01kN本例只有一個活荷載,即為第一可變荷載。故計算由活載彎矩控制的跨中彎矩設(shè)計值時,=1.2,=1.4。由式(1.2.3)得由活荷載彎矩控制的跨中彎矩設(shè)計值和支座邊緣截面剪力標(biāo)準(zhǔn)值分別為:=

=1.0×(1.2×37.5+1.4×21.875)=75.625kN·m

==1.0×(1.2×29.16+1.4×17.01)=58.806kN計算由恒載彎矩控制的跨中彎矩設(shè)計值時,=1.35,

=1.4,=0.7。由式(1.2.4)得由恒載彎矩控制的跨中彎矩設(shè)計值和支座邊緣截面剪力標(biāo)準(zhǔn)值分別為:=1.0×(1.35×37.5+0.7×1.4×21.875)=72.063kN·m=1.0×(1.35×29.16+0.7×1.4×17.01)=56.036kN

取較大值得跨中彎矩設(shè)計值M=75.625kN·m,支座邊緣截面剪力設(shè)計值V=58.806kN。3)一般排架、框架結(jié)構(gòu)的簡化表達(dá)式對一般排架、框架結(jié)構(gòu),可不區(qū)分第一可變荷載和第i個可變荷載,并采用相同的組合值系數(shù),其荷載效應(yīng)組合設(shè)計值取由可變荷載效應(yīng)控制和由永久荷載效應(yīng)控制的組合值中的最不利值。由可變荷載效應(yīng)控制的組合按下式計算:

(1.2.5)由永久荷載效應(yīng)控制的組合仍按式(1.2.4)采用。(1.2.6)

2.按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計的實用表達(dá)式(1)實用表達(dá)式對于正常使用極限狀態(tài),應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計要求,采用荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合或準(zhǔn)永久組合,按下列設(shè)計表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計:

S≤C(1.2.7)式中S—變形、裂縫等荷載效應(yīng)的設(shè)計值;C—結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求所規(guī)定的限值,如變形、裂縫寬度等。

混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)主要是驗算構(gòu)件的變形、抗裂度或裂縫寬度,使其不超過相應(yīng)的規(guī)定限值;

鋼結(jié)構(gòu)通過構(gòu)件的變形(剛度)驗算保證;

砌體結(jié)構(gòu)一般情況下不做驗算,由相應(yīng)的構(gòu)造措施保證。

(2)荷載效應(yīng)組合設(shè)計值1)對于標(biāo)準(zhǔn)組合,其荷載效應(yīng)組合的表達(dá)式為

(1.2.8)

2)對于頻遇組合,其荷載效應(yīng)組合的表達(dá)式為(1.2.9)可變荷載的頻遇系數(shù)可變荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)3)對于準(zhǔn)永久組合,荷載效應(yīng)組合的表達(dá)式為

(1.2.10)

注意:與承載能力極限狀態(tài)設(shè)計相同,對式(1.2.8)~式(1.2.10),混凝土結(jié)構(gòu)采用內(nèi)力表達(dá),而鋼結(jié)構(gòu)采用應(yīng)力表達(dá)。小結(jié):

極限狀態(tài)時用設(shè)計表達(dá)式。作業(yè)布置:

預(yù)習(xí):§2.1;思考題:1.7、1.8

;習(xí)題:1.1、1.2。第二章建筑結(jié)構(gòu)材料1.鋼筋的品種、規(guī)格、力學(xué)性能及強(qiáng)度設(shè)計指標(biāo);2.鋼結(jié)構(gòu)用鋼材的品種、規(guī)格、力學(xué)性能及強(qiáng)度設(shè)計指標(biāo);3.混凝土的強(qiáng)度、變形指標(biāo);混凝土結(jié)構(gòu)耐久性規(guī)定;4.砌體材料種類及強(qiáng)度等級;5.砌體的力學(xué)性能。本章主要內(nèi)容1041.了解建筑鋼材的品種、規(guī)格及選用要求;2.理解建筑鋼材的力學(xué)性能。

第一講教學(xué)目標(biāo):重點建筑鋼材的力學(xué)性能。難點建筑鋼材的力學(xué)性能。2.1.1建筑鋼材的品種和規(guī)格1.混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的要求①應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和良好的塑性;②便于加工和焊接;③并應(yīng)與混凝土之間具有足夠的粘接力。§2.1建筑鋼材熱軋鋼筋冷拉鋼筋熱處理鋼筋冷軋鋼筋(冷軋帶肋鋼筋、冷軋扭鋼筋)冷拔低碳消除應(yīng)力鋼絲鋼絞線鋼筋按加工方法不同分類(2)鋼筋的種類鋼筋按在結(jié)構(gòu)中是否施加預(yù)應(yīng)力分類普通鋼筋鋼絲鋼筋按外形分類光面鋼筋變形鋼筋

1)普通鋼筋普通鋼筋指用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋。用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的熱軋鋼筋分為HPB235、HRB335、HRB400和RRB400四個級別。《混凝土規(guī)范》規(guī)定,普通鋼筋宜采用HRB400級和HRB335級鋼筋。

HPB235級鋼筋:光圓鋼筋,公稱直徑范圍為8~20mm,推薦直徑為8、10、12、16、20mm。實際工程中只用作板、基礎(chǔ)和荷載不大的梁、柱的受力主筋、箍筋以及其他構(gòu)造鋼筋。HRB335級鋼筋:月牙紋鋼筋,公稱直徑范圍為6~50mm,推薦直徑為6、8、10、12、16、20、25、32、40和50mm。是混凝土結(jié)構(gòu)的輔助鋼筋,實際工程中也主要用作結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的受力主筋。

HRB400級鋼筋:月牙紋鋼筋,公稱直徑范圍和推薦直徑同HRB335鋼筋。是混凝土結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)鋼筋,實際工程中主要用作結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的受力主筋。RRB400級鋼筋:月牙紋鋼筋,公稱直徑范圍為8~40mm,推薦直徑為8、10、12、16、20、25、32和40mm。強(qiáng)度雖高,但疲勞性能、冷彎性能以及可焊性均較差,其應(yīng)用受到一定限制。

2)預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)優(yōu)先采用鋼絞線和鋼絲,也可采用熱處理鋼筋。

鋼絞線:由多根高強(qiáng)鋼絲絞織在一起而形成的,有3股和7股兩種,多用于后張法大型構(gòu)件。預(yù)應(yīng)力鋼絲:主要是消除應(yīng)力鋼絲,其外形有光面、螺旋肋、三面刻痕三種。熱處理鋼筋:包括40Si2Mn、48Si2Mn及45Si2Cr幾種牌號,它們都以盤條形式供應(yīng),無需焊接、冷拉,施工方便。

2.鋼結(jié)構(gòu)用鋼材

(1)鋼種和鋼號

建筑工程常用碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼

1)碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號:質(zhì)量等級代號:A、B、C、D屈服點數(shù)值(N/mm2):195、215、235、255、275鋼材屈服點代號:Q脫氧程度代號:F、b、Z、TZ,其中Z、TZ可以省略

碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號舉例:Q235A2)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼

低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號:質(zhì)量等級代號:A、B、C、D、E屈服點數(shù)值(N/mm2):295、345、390、420、460

鋼材屈服點代號:Q注:低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的A、B級屬于鎮(zhèn)靜鋼,C、D、E級屬于特殊鎮(zhèn)靜鋼。3)鋼材的選用《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》規(guī)定,承重結(jié)構(gòu)的鋼材宜采用Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼和Q420鋼。承重結(jié)構(gòu)采用的鋼材應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、伸長率、屈服強(qiáng)度和硫、磷含量的合格保證,對焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有碳含量的合格保證。

焊接承重結(jié)構(gòu)以及重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)采用的鋼材還應(yīng)具有冷彎試驗的合格保證。

(2)品種及規(guī)格1)熱軋鋼板熱軋鋼板

厚度為4.5~60mm,寬0.7~3m,長4~12m。廣泛用來組成焊接構(gòu)件和連接鋼板。厚度為0.35~4mm,寬0.5~1.5m,長0.5~4m。薄鋼板是冷彎薄壁型鋼的原料厚度為4~60mm,寬度為30~200mm,長3~9m。

鋼板用符號“-”后加“厚×寬×長(單位為mm)”的方法表示,如-12×800×2100。薄板厚板扁鋼2)熱軋型鋼(圖2.1.2)

①角鋼

有等邊和不等邊兩種。等邊角鋼:“L”后加“邊寬×厚度”(單位為mm),如L100×10。不等邊角鋼:“L”后加“長邊寬×短邊寬×厚度”,如L100×80×8。

②槽鋼熱軋普通槽鋼與熱軋輕型槽鋼。普通槽鋼:“[”后加截面高度(單位為cm),并以a、b、c區(qū)分同一截面高度中的不同腹板厚度,[30a。輕型槽鋼:“Q[”后加截面高度(單位為cm)

③工字鋼

分普通工字鋼和輕型工字鋼。普通工字鋼:“I”后加截面高度(單位為cm。20號以上的工字鋼,同一截面高度有3種腹板厚度,以a、b、c區(qū)分(其中a類腹板最薄),如I30b。輕型工字鋼:“QI”后加截面高度(單位為cm),如QI25。

④H型鋼

熱軋H型鋼分為寬翼緣H型鋼、中翼緣H型鋼和窄翼緣H型鋼三類,此外還有H型鋼柱,其代號分別為HW、HM、HN、HP。表示方法:代號后加“高度×寬度×腹板厚度×翼緣厚度”(單位為mm),如HW340×250×9×14。

⑤剖分T型鋼代號與H型鋼相對應(yīng),采用TW、TM、TN分別表示寬翼緣T型鋼、中翼緣T型鋼和窄翼緣T型鋼,其表示方法亦與H型鋼相同,如TN225×200×12。⑥鋼管分為無縫鋼管和焊接鋼管。表示方法:“”后加“外徑×厚度”(單位為mm)

3)冷彎薄壁型材(圖2.1.3)

冷彎薄壁型鋼:由2~6mm的薄鋼板經(jīng)冷彎或模壓而成型的高效經(jīng)濟(jì)的截面;缺點是因為壁薄,對銹蝕影響較為敏感,故多于跨度小,荷載輕的輕型鋼結(jié)構(gòu)中。壓型鋼板:所用鋼板厚度為0.4~2mm。其優(yōu)缺點同冷彎薄壁型鋼,主要用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)、屋面、樓板等。

2.1.2建筑鋼材的力學(xué)性能1.影響鋼材力學(xué)性能的主要因素

影響鋼材力學(xué)性能的因素有很多,本節(jié)主要討論化學(xué)成分、冶金缺陷、鋼材硬化、應(yīng)力集中、殘余應(yīng)力、溫度變化及疲勞對鋼材性能的影響。

(1)化學(xué)成分

碳:形成鋼材強(qiáng)度的主要成分。碳含量提高,則鋼材強(qiáng)度提高,但同時鋼材的塑性、韌性、冷彎性能、可焊性及抗銹蝕能力下降,尤其是低溫下的沖擊韌性也會降低。錳和硅:鋼中的有益元素,都是脫氧劑,可提高強(qiáng)度,又不會過多降低塑性和沖擊韌性。

釩、鈮、鈦:鋼中的合金元素,既可以提高鋼材強(qiáng)度,又可保持良好的塑性、韌性。鋁:強(qiáng)脫氧劑,用鋁進(jìn)行補充脫氧,能進(jìn)一步減少鋼中的有害氧化物。鉻和鎳:提高鋼材強(qiáng)度的合金元素。硫和磷:冶煉過程中留在鋼中的雜質(zhì),有害元素。它們降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞強(qiáng)度。硫能使鋼材“熱脆”,磷使鋼材“冷脆”。“熱脆”:硫能生成易于熔化的硫化鐵,當(dāng)熱加工及焊接使溫度達(dá)800~1000℃時,使鋼材出現(xiàn)裂紋、變脆的現(xiàn)象?!袄浯唷保涸诘蜏貢r,磷使鋼材的沖擊韌性大幅度下降的現(xiàn)象。氧和氮:鋼中的有害雜質(zhì)。氧能使鋼熱脆,氮能使鋼冷脆。(2)冶金缺陷的影響常見的冶金缺陷有偏析、非金屬夾雜、氣孔、裂紋、分層等,都會使鋼材性能變差。(3)鋼材硬化冷拉、冷彎、沖孔、機(jī)械剪切等冷加工使鋼材產(chǎn)生很大塑性變形,從而提高了鋼的屈服點,同時降低了鋼的塑性和韌性,這種現(xiàn)象稱為冷作硬化或應(yīng)變硬化。

(4)溫度影響

鋼材對溫度相當(dāng)敏感,溫度升高與降低都使鋼材性能發(fā)生變化。相比之下,鋼材的低溫性能更重要。

在正溫范圍,總的趨勢是隨著溫度的升高,鋼材強(qiáng)度降低,變形增大。約在200℃以內(nèi)鋼材性能沒有很大變化,430~540℃之間則強(qiáng)度(屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度)急劇下降;到600℃時強(qiáng)度很低不能承擔(dān)荷載。此外,250℃附近有藍(lán)脆現(xiàn)象,約260~320℃時有徐變現(xiàn)象。

(5)應(yīng)力集中(圖2.1.4)應(yīng)力集中系數(shù)愈大,變脆的傾向愈嚴(yán)重。在負(fù)溫下或動力荷載作用下工作的結(jié)構(gòu),應(yīng)力集中的不利影響將十分突出。(6)反復(fù)荷載作用

鋼材在反復(fù)荷載作用下,結(jié)構(gòu)的抗力及性能都會發(fā)生重要變化,甚至發(fā)生疲勞破壞。2.鋼材的力學(xué)性能

建筑鋼材的力學(xué)性能是衡量鋼材質(zhì)量的重要指標(biāo),它包括強(qiáng)度、塑性、冷彎性能、沖擊韌性。(1)強(qiáng)度1)有明顯屈服點的鋼材se

有明顯屈服點的鋼筋a’abcdefua′為比例極限oa為彈性階段de為強(qiáng)化階段b為屈服上限c為屈服下限,即屈服強(qiáng)度fycd為屈服臺階e為極限抗拉強(qiáng)度fufyfef為頸縮階段o低碳鋼和低合金鋼(含碳量和低碳鋼相同)一次拉伸時的應(yīng)力-應(yīng)變曲線見圖2.1.5。

把?y取為計算構(gòu)件的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),以?u作為材料的強(qiáng)度儲備。

2)無明顯屈服點的鋼材沒有明顯的屈服點和屈服臺階鋼材的應(yīng)力-應(yīng)變曲線見圖2.16。

對于沒有明顯屈服點的鋼材,以殘余變形為0.2%時的應(yīng)力作為名義屈服點,其值約等于極限強(qiáng)度85%。注意:鋼材在一次壓縮或剪切所表現(xiàn)出來的應(yīng)力-應(yīng)變變化規(guī)律基本上與一次拉伸試驗時相似,壓縮時的各強(qiáng)度指標(biāo)也取用拉伸時的數(shù)據(jù),只是剪切時的強(qiáng)度指標(biāo)數(shù)值比拉伸時的小。鋼筋冷拉試驗

(點擊播放視頻)(2)塑性性能斷裂前試件的永久變形與原標(biāo)定長度的百分比稱為伸長率,它是衡量鋼材塑性的重要指標(biāo)。

屈服點、抗拉強(qiáng)度和伸長率,是鋼材的三個重要力學(xué)性能指標(biāo)。

(3)冷彎性能

鋼筋冷彎試驗

(點擊播放視頻)冷彎性能合格是鑒定鋼材在彎曲狀態(tài)下的塑性應(yīng)變能力和鋼材質(zhì)量的綜合指標(biāo)。冷彎試驗不僅能直接檢驗鋼材的彎曲變形能力或塑性性能,還能暴露鋼材內(nèi)部的冶金缺陷,如硫、磷偏析和硫化物與氧化物的摻雜情況,這些都將降低鋼材的冷彎性能。(4)沖擊韌性

韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力。韌性是鋼材強(qiáng)度和塑性的綜合指標(biāo)。沖擊韌性隨溫度的降低而下降。其規(guī)律是開始下降緩慢,當(dāng)達(dá)到臨界溫度時,突然呈脆性,這種性質(zhì)稱為鋼材的冷脆性。鋼材的脆性臨界溫度越低,低溫沖擊韌性越好。對于直接承受動荷載而且可能在負(fù)溫下工作的重要結(jié)構(gòu),應(yīng)有沖擊韌性保證。3.建筑鋼材的設(shè)計指標(biāo)

(1)鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和強(qiáng)度設(shè)計值材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值:正常情況下可能出現(xiàn)的最小材料強(qiáng)度值。材料強(qiáng)度設(shè)計值:強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項系數(shù)。鋼筋的材料分項系數(shù)為:熱軋鋼筋1.10,預(yù)應(yīng)力鋼筋1.20。

(2)鋼筋的彈性模量

(3)鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值:鋼材的屈服點除以鋼材的抗力分項系數(shù)。鋼材的抗力分項系數(shù)取為,Q235鋼為1.087,Q345、Q390、Q420鋼為1.111。鋼材強(qiáng)度設(shè)計值根據(jù)鋼材厚度或直徑按規(guī)范采用。小結(jié):1.建筑鋼材的品種、規(guī)格及選用要求;2.建筑鋼材的力學(xué)性能。作業(yè)布置:

預(yù)習(xí):§2.2;思考題:2.1、2.2

。第二章建筑結(jié)構(gòu)材料1.理解混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性規(guī)定;2.掌握混凝土的各項力學(xué)指標(biāo)及變形性能。

第二講教學(xué)目標(biāo):重點1.混凝土的強(qiáng)度指標(biāo);2.混凝土的變形;3.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性規(guī)定。難點1.混凝土的強(qiáng)度指標(biāo);2.混凝土的變形。2.2.1混凝土的強(qiáng)度1.混凝土的立方抗壓強(qiáng)度fcu及強(qiáng)度等級。(1)混凝土的立方抗壓強(qiáng)度確定方法:用邊長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件,在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下(溫度20±3℃,相對濕度不小于90%)養(yǎng)護(hù)28天后,按照標(biāo)準(zhǔn)試驗方法(試件的承壓面不涂潤滑劑,加荷速度約每秒0.15~0.3N/mm2)測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度,作為混凝土的立方抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,用符號fcu,k表示?!?.2混凝土砼立方體抗壓試驗

(點擊播放視頻)(2)混凝土的強(qiáng)度等級根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k的大小,混凝土強(qiáng)度等級分C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共14級。其中,C60~C80屬高強(qiáng)混凝土。(3)結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級的要求鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C15;當(dāng)采用HRB335級鋼筋時,混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C20;當(dāng)采用HRB400和RRB400級鋼筋以及承受重復(fù)荷載的構(gòu)件,混凝土強(qiáng)度等級不得低于C20。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C30;當(dāng)采用鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作為預(yù)應(yīng)力鋼筋時,混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C40。

2.混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度fc砼軸心抗壓試驗

(點擊播放視頻)我國采用150×150×300mm棱柱體試件測得的強(qiáng)度作為混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度?;炷恋妮S心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算:(2.2.1)式中—棱柱強(qiáng)度與立方強(qiáng)度之比,對C50及以下取=0.76,對C80取=0.82,中間按線形規(guī)律變化;—考慮C40以上混凝土脆性的折減系數(shù),對C40取=1.0,對C80取=0.87,中間按線形規(guī)律變化。3.軸心抗拉強(qiáng)度ft砼抗拉試驗

(點擊播放視頻)

混凝土的抗拉強(qiáng)度可采用尺寸為100×100×500mm的柱體試件進(jìn)行直接軸心受拉試驗,但其準(zhǔn)確性較差。故國內(nèi)為多采用圓柱體或立方體的劈裂試驗來間接測定?;炷凛S心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算:

2.2.2混凝土的變形

混凝土的變形有兩類:一類是受力變形;另一類是體積變形,包括收縮、膨脹和溫度變形。1.混凝土在長期荷載作用下的變形——徐變定義:混凝土在長期不變荷載作用下,應(yīng)變隨時間繼續(xù)增長的現(xiàn)象,叫做混凝土的徐變。對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不利影響:增大混凝土構(gòu)件的變形;在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中引起預(yù)應(yīng)力損失等。

影響因素:混凝土的徐變除與構(gòu)件截面的應(yīng)力大小和時間長短有關(guān)外,還與混凝土所處環(huán)境條件和混凝土的組成有關(guān)。養(yǎng)護(hù)條件越好,周圍環(huán)境的濕度越大,構(gòu)件加載前混凝土的強(qiáng)度愈高,水泥用量愈少,混凝土越密實,集料含量越大,集料剛度越大,則徐變越小。

對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不利影響:當(dāng)構(gòu)件受到約束時,混凝土的收縮就會使構(gòu)件中產(chǎn)生收縮應(yīng)力,收縮應(yīng)力過大,就會使構(gòu)件產(chǎn)生裂縫,以致影響結(jié)構(gòu)的正常使用;在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中混凝土收縮將引起鋼筋預(yù)應(yīng)力值損失,等等。

2.2.3混凝土的設(shè)計指標(biāo)1.混凝土的強(qiáng)度混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95%的保證率?;炷翉?qiáng)度設(shè)計值:等于混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以混凝土材料分項系數(shù)(rs

=1.4)。各種強(qiáng)度等級的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、強(qiáng)度設(shè)計值規(guī)范規(guī)定采用。2.混凝土的彈性模量

但是,混凝土不是彈性材料,其應(yīng)力和應(yīng)變不呈線性關(guān)系,在不同應(yīng)力階段的變形模量(應(yīng)力與應(yīng)變之比)不同,原點切線很難準(zhǔn)確地作出。實用中,采用應(yīng)力上限為(0.4~0.5)fc循環(huán)5~10次后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,應(yīng)力為(0.4~0.5)fc時的割線模量作為混凝土的彈性模量的近似值?;炷恋氖芾蚴軌簭椥阅A浚∟/mm2)的經(jīng)驗計算公式:

(2.2.3)kcu,57.342.210fEc+=式中fcu,k—混凝土的立方抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2)。2.2.4混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性規(guī)定耐久性對混凝土質(zhì)量的主要要求如下:1.設(shè)計使用年限為50年的一般結(jié)構(gòu)混凝土對于設(shè)計使用年限為50年的一般結(jié)構(gòu),混凝土質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。

2.設(shè)計使用年限為100年的結(jié)構(gòu)混凝土:(1)結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C30;預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的最低強(qiáng)度等級為C40。(2)混凝土中氯離子含量不得超過水泥重量的0.06%。(3)宜使用非堿活性骨料;當(dāng)使用堿活性骨料時,混凝土中的堿含量不得超過3.0kg/m3。(4)混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)按相應(yīng)的規(guī)定增加40%;當(dāng)采取有效的表面防護(hù)措施時,厚度可適當(dāng)減少。(5)在使用過程中應(yīng)有定期維護(hù)措施。對于設(shè)計壽命為100年且處于二類和三類環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)采取專門有效的措施。3.臨時性結(jié)構(gòu)混凝土對臨時性混凝土結(jié)構(gòu),可不考慮耐久性要求。

有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求:三類環(huán)境中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其受力鋼筋宜采用環(huán)氧涂層帶肋鋼筋;對預(yù)應(yīng)力錨具及連接器應(yīng)有專門防護(hù)措施。四類和五類環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu),其耐久性要求應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。小結(jié):1.混凝土的強(qiáng)度等級;2.收縮與徐變的概念;3.混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性規(guī)定。作業(yè)布置:

預(yù)習(xí):§2.3;思考題:2.3、2.4

。第二章建筑結(jié)構(gòu)材料1.了解砌體的種類,砌體的受壓性能;2.理解影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素;3.掌握砌體的強(qiáng)度設(shè)計指標(biāo)。

第三講教學(xué)目標(biāo):重點1.砌體材料種類及強(qiáng)度等級;2.砌體的力學(xué)性能。

難點砌體的力學(xué)性能。

2.3.1砌體材料種類及強(qiáng)度等級1.塊材(1)磚①燒結(jié)普通磚定義:燒結(jié)普通磚簡稱普通磚,指以粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰為主要原料,經(jīng)過焙燒而成的實心的或孔洞率不大于規(guī)定值且外形尺寸符合規(guī)定的磚,分§2.3砌體材料燒結(jié)黏土磚、燒結(jié)頁巖磚、燒結(jié)煤矸石磚、燒結(jié)粉煤灰磚等。強(qiáng)度等級:MU30、MU25、MU20、MU15和MU10。②非燒結(jié)硅酸鹽磚定義:以硅酸鹽材料、石灰、砂石、礦渣、粉煤灰等為主要材料壓制成型后經(jīng)蒸汽養(yǎng)護(hù)制成的實心磚。常用的有蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚、爐渣磚、礦渣磚等。

蒸壓灰砂磚簡稱灰砂磚,是以石灰和砂為主要原料,經(jīng)坯料置備、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)而成的實心磚。注意:灰砂磚不能用于長期超過200℃、受急冷急熱或有酸性介質(zhì)侵蝕的部位。MU25、MU20、MU15的灰砂磚可用于建筑基礎(chǔ)及其部位,MU10僅用于防潮層以上。

蒸壓粉煤灰磚簡稱粉煤灰磚,又稱煙灰磚,是以粉煤灰、石灰為主要原料,摻配適量的石膏和集料,經(jīng)坯料制備、壓制成型、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的實心磚。粉煤灰磚的強(qiáng)度等級:與灰砂磚相同。注意:粉煤灰磚用于基礎(chǔ)或易受凍融和干濕交替作用的建筑部位時,必須使用一等磚與優(yōu)等磚。不得用于長期超過200℃、受急冷急熱或有酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位。

爐渣磚亦稱煤渣磚,以爐渣為主要原料,摻配適量的石灰、石膏或其它集料制成。

礦渣磚以未經(jīng)水淬處理的高爐爐渣為主要原料,摻配適量的石灰、粉煤灰或爐渣制成。

③燒結(jié)多孔磚定義:燒結(jié)多孔磚簡稱多孔磚,是指以粘土、頁巖、煤矸石或粉煤灰為主要原料,經(jīng)焙燒而成的具有豎向孔洞(孔洞率不小于25%,孔的尺寸小而數(shù)量多)的磚。其外形尺寸,長度290、240、190mm,寬度240、190、180、175、140、115mm,高度90mm。型號有KM1、KP1、KP2三種(圖2.3.1)。

強(qiáng)度等級:MU30、MU25、MU20、MU15和MU10。它主要用于承重部位。

(2)砌塊按尺寸可分為小型、中型、大型三類。小型砌塊:高度在180~350mm的砌塊,便于手工砌筑,使用上也較靈活。中型砌塊:高度為350~900mm。大型砌塊:高度大于900mm。

砌塊一般用混凝土或水泥爐渣澆制而成,也可用粉煤灰蒸養(yǎng)而成。主要有混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊、水泥爐渣空心砌塊、粉煤灰硅酸鹽砌塊?;炷列⌒涂招钠鰤K的主規(guī)格尺寸為390×190×190mm。

(3)石材特點:石材抗壓強(qiáng)度高,抗凍性、抗水性及耐久性均較好。強(qiáng)度等級:共分MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20七級。①料石細(xì)料石

通過細(xì)加工、外形規(guī)則,疊砌面凹入深度不應(yīng)大于10mm,截面的寬度、高度不應(yīng)小于200mm,且不應(yīng)小于長度的1/4。

半細(xì)料石

規(guī)格尺寸同上,但疊砌面凹入深度不應(yīng)大于15mm。粗料石

規(guī)格尺寸同上,但疊砌面凹入深度不應(yīng)大于20mm。毛料石

外形大致方正,一般不加工或稍加修整,高度不應(yīng)小于200mm,疊砌面凹入深度不應(yīng)大于25mm。②毛石形狀不規(guī)則,中部厚度不小于200mm的石材。

2.砂漿(1)種類1)水泥砂漿特點:強(qiáng)度高、耐久性和耐火性好,但其流動性和保水性差,相對而言施工較困難。用途:常用于地下結(jié)構(gòu)或經(jīng)常受水侵蝕的砌體部位。2)水泥混合砂漿除具有水泥砂漿的優(yōu)點外,其流動性和保水性均較好。3)石灰砂漿:強(qiáng)度較低,耐久性也差,流動性和保水性較好,通常用于地上砌體。粘土砂漿:強(qiáng)度低,可用于臨時建筑或簡易建筑。4)混凝土砌塊砌筑砂漿它是由水泥、砂、水以及根據(jù)需要摻入的摻和料和外加劑等組成,按一定比例,采用機(jī)械拌和制成,專門用于砌筑混凝土砌塊的砌筑砂漿。簡稱砌塊專用砂漿,其強(qiáng)度等級用Mb表示。

(2)強(qiáng)度等級確定方法:由通過標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的邊長為70.7mm立方體的28d齡期抗壓強(qiáng)度平均值確定。3.砌體材料的選用五層及五層以上房屋的墻,以及受振動或?qū)痈叽笥?m的墻、柱所用材料的最低強(qiáng)度等級為:磚MU10,砌塊MU7.5,石材MU30,砂漿M5。對安全等級為一級或設(shè)計使用年限大于50年的房屋,墻、柱所用材料最低強(qiáng)度等級應(yīng)至少提高一級。地面以下或防潮層以下的砌體,潮濕房間的墻,所用材料的最低強(qiáng)度等級應(yīng)滿足規(guī)范的規(guī)定。

2.3.2砌體的力學(xué)性能

1.砌體的種類(1)無筋砌體無筋砌體由塊體和砂漿組成,包括磚砌體、砌塊砌體和石砌體。空斗墻是將全部或部份磚立砌,并留空斗(洞),現(xiàn)已很少采用。2)砌塊砌體特點:其自重輕,保溫隔熱性能好,施工進(jìn)度快,經(jīng)濟(jì)效果好,又具有優(yōu)良的環(huán)保概念。用途:小型砌塊砌體有很廣闊的發(fā)展前景。3)石砌體石砌體由石材和砂漿(或混凝土)砌筑而成。按石材加工后的外形規(guī)則程度,可分為料石砌體、毛石砌體、毛石混凝土砌體等。特點:價格低廉,可就地取材,但自重大,隔熱性能差,作外墻時厚度一般較大。用途:料石砌體可用作房屋墻、柱,毛石砌體一般用作擋土墻、基礎(chǔ)。

(2)配筋砌體1)網(wǎng)狀配筋砌體

又稱橫向配筋砌體,是在磚柱或磚墻中每隔幾皮磚在其水平灰縫中設(shè)置直徑為3~4mm的方格網(wǎng)式鋼筋網(wǎng)片,或直徑6~8mm的連彎式鋼筋網(wǎng)片,在砌體受壓時,網(wǎng)狀配筋可約束砌體的橫向變形,從而提高砌體的抗壓強(qiáng)度。

2)組合磚砌體3)配筋混凝土砌塊砌體

是在砌塊墻體上下貫通的豎向孔洞中插入豎向鋼筋,并用灌孔混凝土灌實,使豎向和水平鋼筋與砌體形成一個共同工作的整體。由于這種墻體主要用于中高層或高層房屋中起剪力墻作用,故又稱配筋砌塊剪力墻。

小結(jié):1.砌體的種類及強(qiáng)度等級;2.影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素。作業(yè)布置:

預(yù)習(xí):§3.1;思考題:2.3、2.4

。第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件1.梁、板鋼筋的作用及配筋構(gòu)造要求;2.梁正截面受彎破壞形態(tài)及特征;3.單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本假定、應(yīng)力簡圖、計算方法及適用條件;本章主要內(nèi)容

4.單筋T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算的應(yīng)力簡圖、計算方法及適用條件;5.受彎構(gòu)件斜截面受剪破壞形態(tài)、計算公式及適用條件、承載力計算方法;6.保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施;7.受彎構(gòu)件的變形及裂縫寬度驗算;8.鋼筋代換。

理解梁、板截面配筋的基本構(gòu)造要求及鋼筋的彎鉤、錨固與連接要求。

第一講教學(xué)目標(biāo):重點梁、板截面配筋的基本構(gòu)造要求及鋼筋的彎鉤、錨固與連接要求。難點梁、板截面配筋的基本構(gòu)造要求及鋼筋的彎鉤、錨固與連接要求。3.1.1截面形式及尺寸

1.截面形式梁:主要有矩形、T形、倒T形、L形、Ⅰ形、十字形、花籃形等。

§3.1構(gòu)造要求2.梁、板的截面尺寸梁、板的截面尺寸必須滿足承載力、剛度和裂縫控制要求,同時還應(yīng)滿足模數(shù),以利模板定型化。板:一般為矩形、空心板、槽形板等(圖3.1.2◆)。

(1)按剛度要求梁、板的截面高度不宜小于規(guī)范所列數(shù)值。

(2)按模數(shù)要求梁的截面高度h一般可取250、300…800、900、1000㎜等,h≤800mm時以50mm為模數(shù),h>800mm時以100mm為模數(shù);矩形梁的截面寬度和T形截面的肋寬b宜采用100、120、150、180、200、220、250mm,大于250mm時以50mm為模數(shù)。梁適宜的截面高寬比h/b,矩形截面為2~3.5,T形截面為2.5~4。(3)按構(gòu)造要求現(xiàn)澆板的厚度不應(yīng)小于規(guī)范所列的數(shù)值?,F(xiàn)澆板的厚度一般取為10mm的倍數(shù),工程中現(xiàn)澆板的常用厚度為60、70、80、100、120mm。

3.1.2梁、板的配筋(1)梁的配筋梁中通常配置縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋、架立鋼筋等,構(gòu)成鋼筋骨架。梁鋼筋圖:一.鋼筋骨架梁鋼筋骨架梁鋼筋骨架梁鋼筋骨架①縱向受力鋼筋

作用:配置在受拉區(qū)的縱向受力鋼筋主要用來承受由彎矩在梁內(nèi)產(chǎn)生的拉力,配置在受壓區(qū)的縱向受力鋼筋則是用來補充混凝土受壓能力的不足。

直徑:直徑應(yīng)當(dāng)適中,太粗不便于加工,與混凝土的粘結(jié)力也差;太細(xì)則根數(shù)增加,在截面內(nèi)不好布置,甚至降低受彎承載力。梁縱向受力鋼筋的常用直徑d=12~25mm。當(dāng)h<300mm時,d≥8mm;當(dāng)h≥300mm時,d≥10mm。根數(shù):梁中受拉鋼筋的根數(shù)不應(yīng)少于2根,最好不少于3~4根。縱向受力鋼筋應(yīng)盡量布置成一層。當(dāng)一層排不下時,可布置成兩層,但應(yīng)盡量避免出現(xiàn)兩層以上的受力鋼筋,以免過多地影響截面受彎承載力。

②架立鋼筋

位置:設(shè)置在受壓區(qū)外緣兩側(cè),并平行于縱向受力鋼筋。作用:一是固定箍筋位置以形成梁的鋼筋骨架;二是承受因溫度變化和混凝土收縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力,防止發(fā)生裂縫。受壓區(qū)配置的縱向受壓鋼筋可兼作架立鋼筋。

③彎起鋼筋

作用:彎起鋼筋在跨中是縱向受力鋼筋的一部分,在靠近支座的彎起段彎矩較小處則用來承受彎矩和剪力共同產(chǎn)生的主拉應(yīng)力,即作為受剪鋼筋的一部分。

彎起角:鋼筋的彎起角度一般為45°,梁高h(yuǎn)>800mm時可采用60°。彎起鋼筋位置:④箍筋

作用:承受由剪力和彎矩在梁內(nèi)引起的主拉應(yīng)力,并通過綁扎或焊接把其他鋼筋聯(lián)系在一起,形成空間骨架。

設(shè)置范圍:按計算不需要箍筋的梁,當(dāng)梁的截面高度h>300mm,應(yīng)沿梁全長按構(gòu)造配置箍筋;當(dāng)h=150~300mm時,可僅在梁的端部各1/4跨度范圍內(nèi)設(shè)置箍筋,但當(dāng)梁的中部1/2跨度范圍內(nèi)有集中荷載作用時,仍應(yīng)沿梁的全長設(shè)置箍筋;若h<150mm,可不設(shè)箍筋。鋼筋級別:梁內(nèi)箍筋宜采用HPB235、HRB335、HRB400級鋼筋。

直徑:當(dāng)梁截面高度h≤800mm時,不宜小于6mm;當(dāng)h>800mm時,不宜小于8mm。當(dāng)梁中配有計算需要的縱向受壓鋼筋時,箍筋直徑還不應(yīng)小于縱向受壓鋼筋最大直徑的1/4。為了便于加工,箍筋直徑一般不宜大于12mm。箍筋的常用直徑為6、8、10mm。間距:應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。當(dāng)梁中配有計算需要的縱向受壓鋼筋時,箍筋的間距不應(yīng)大于15d(d為縱向受壓鋼筋的最小直徑),同時不應(yīng)大于400mm;當(dāng)一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋多于5根且直徑大于18mm時,箍筋間距不應(yīng)大于10d。

箍筋形式:

端部構(gòu)造:應(yīng)采用135°彎鉤,彎鉤端頭直段長度不小于50mm,且不小于5d。⑤縱向構(gòu)造鋼筋及拉筋

作用:當(dāng)梁的截面高度較大時,為了防止在梁的側(cè)面產(chǎn)生垂直于梁軸線的收縮裂縫,同時也為了增強(qiáng)鋼筋骨架的剛度,增強(qiáng)梁的抗扭作用。梁鋼筋圖:二.梁板鋼筋關(guān)系設(shè)置條件:梁的腹板高度hw≥450mm(2)板的配筋板通常只配置縱向受力鋼筋和分布鋼筋

①受力鋼筋作用:用來承受彎矩產(chǎn)生的拉力。直徑:常用直徑為6、8、10、12mm。間距:當(dāng)h≤150mm時,不宜大于200mm;當(dāng)h>150mm時,不宜大于1.5h,且不宜大于300mm。板的受力鋼筋間距通常不宜小于70mm。②分布鋼筋作用:一是固定受力鋼筋的位置,形成鋼筋網(wǎng);二是將板上荷載有效地傳到受力鋼筋上去;三是防止溫度或混凝土收縮等原因沿跨度方向的裂縫。數(shù)量:梁式板中單位長度上分布鋼筋的截面面積不宜小于單位寬度上受力鋼筋截面面積的15%,且不宜小于該方向板截面面積的0.15%。分布鋼筋的直徑不宜小于6mm,常用直徑為6、8mm。間距:不宜大于250mm;當(dāng)集中荷載較大時,分布鋼筋截面面積應(yīng)適當(dāng)增加,間距不宜大于200mm。分布鋼筋應(yīng)沿受力鋼筋直線段均勻布置,并且受力鋼筋所有轉(zhuǎn)折處的內(nèi)側(cè)也應(yīng)配置。3.1.3混凝土保護(hù)層厚度

作用:一是保護(hù)鋼筋不致銹蝕,保證結(jié)構(gòu)的耐久性;二是保證鋼筋與混凝土間的粘結(jié);三是在火災(zāi)等情況下,避免鋼筋過早軟化。

大?。嚎v向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑,并符合規(guī)范的規(guī)定。實際工程中,一類環(huán)境中梁、板的混凝土保護(hù)層厚度一般取為:混凝土強(qiáng)度等級≤C20時,梁30mm,板20mm;混凝土強(qiáng)度等級≥C25時,梁25mm,板15mm。現(xiàn)澆板保護(hù)層做法3.1.4鋼筋的彎鉤、錨固與連接保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施:

(1)材料措施:選擇適當(dāng)?shù)幕炷翉?qiáng)度等級,采用粘結(jié)強(qiáng)度較高的變形鋼筋等;

(2)構(gòu)造措施:保證足夠的混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋間距,保證受力鋼筋有足夠的錨固長度,光面鋼筋端部設(shè)置彎鉤,綁扎鋼筋的接頭保證足夠的搭接長度并且在搭接范圍內(nèi)加密箍筋等。

1.鋼筋的彎鉤彎鉤設(shè)置條件:綁扎鋼筋骨架中的受拉光面鋼筋。標(biāo)準(zhǔn)彎鉤的構(gòu)造:

2.鋼筋的錨固定義:鋼筋混凝土構(gòu)件中,某根鋼筋若要發(fā)揮其在某個截面的強(qiáng)度,則必須從該截面向前延伸一個長度,以借助該長度上鋼筋與混凝土的粘結(jié)力把鋼筋錨固在混凝土中,這一長度稱為錨固長度。鋼筋的錨固長度取決于鋼筋強(qiáng)度及混凝土強(qiáng)度,并與鋼筋外形有關(guān)。

(1)受拉錨固長度

1)計算公式:當(dāng)計算中充分利用鋼筋的抗拉強(qiáng)度時,普通受拉鋼筋的錨固長度按下式計算:(3.1.1)式中:—受拉鋼筋的基本錨固長度;fy

—普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值

2)錨固長度的修正按式(3.1.1)計算的錨固長度應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行修正,但經(jīng)修正后的錨固長度不應(yīng)小于計算值的0.7倍,且不應(yīng)小于250mm:①對HRB335、HRB400和RRB400級鋼筋,當(dāng)直徑大于25mm時乘以系數(shù)1.1,在錨固區(qū)的混凝土保護(hù)層厚度大于鋼筋直徑的3倍且配有箍筋時乘以系數(shù)0.8。②對HRB335、HRB400和RRB400級的環(huán)氧樹脂鋼筋乘以系數(shù)1.25。③當(dāng)鋼筋在混凝土施工中易受擾動(如滑模施工)時乘以系數(shù)1.1。④除構(gòu)造需要的錨固長度外,當(dāng)縱向受力鋼筋的實際配筋面積大于其設(shè)計計算面積時,如有充分依據(jù)和可靠措施,其錨固長度可乘以設(shè)計計算面積以實際配筋面積的比值(有抗震設(shè)防要求及直接承受動力荷載的構(gòu)件除外)。

當(dāng)HRB335、HRB400和RRB400級縱向受拉鋼筋末端采用

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