《荷載及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》PPT課件.ppt

1、第十一章 荷載及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)荷載及設(shè)計(jì)方法 一、荷載和效應(yīng)概念 （一）結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力 作用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生各種效應(yīng)的原因 直接作用（自重、樓面活荷載 ） 荷載 間接作用（溫度變化、砼收縮或徐變、地 基變形、地震）,作用效應(yīng)：各種作用產(chǎn)生的內(nèi)力和變形（S） 內(nèi)力：彎矩、剪力、軸力、扭矩 變形：撓度、轉(zhuǎn)角、側(cè)移、裂縫 結(jié)構(gòu)抗力：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能 力（P） （承載力、剛度、抗裂能力） 影響結(jié)構(gòu)抗力的因素：截面形式、截面尺寸 材料強(qiáng)度等級(jí) PS,（二）荷載的分類 隨時(shí)間變異分類 （1）永久荷載（恒載） 在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值不隨時(shí)間變化，或其 變化與平均值相比可

2、以忽略不計(jì)的荷載。 （結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力） （2）可變荷載（活載） 在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值隨時(shí)間變化，且其變 化值與平均值相比不能忽略的荷載。 （樓屋面活荷載、積灰荷載、吊車(chē)荷載、風(fēng)荷載） （3）偶然荷載 在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但它一旦出現(xiàn)，其量值 很大且持續(xù)時(shí)間較短。 （地震、爆炸力、撞擊力）,隨空間位置的變異分類 （1）固定荷載 在結(jié)構(gòu)空間位置上具有固定分布的荷載 （結(jié)構(gòu)自重、樓面上的固定設(shè)備荷載） （2）自由荷載 在結(jié)構(gòu)上的一定范圍內(nèi)可以任意分布的荷載 （樓面活荷載、吊車(chē)荷載）,按結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)分類 （1）靜態(tài)荷載 對(duì)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不產(chǎn)生加速度或產(chǎn)生的加 速度很小可以忽略不計(jì)

3、（結(jié)構(gòu)的自重、樓面的活荷載） （2）動(dòng)態(tài)荷載 對(duì)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不可忽略的加速度 （吊車(chē)荷載、地震作用、風(fēng)荷載）,（三）荷載的代表值 設(shè)計(jì)中用來(lái)驗(yàn)算極限狀態(tài)所采用的荷載量值 1. 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，正常情況下可能出現(xiàn)的最大 荷載，具有95的保證率。 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：住宅樓面的均布荷載 2.0KN/m2 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：常用材料重度鋼筋砼、鐵、磚、木 2. 荷載組合值 當(dāng)結(jié)構(gòu)上作用兩種或兩種以上的可變荷載時(shí)，考慮到 其同時(shí)達(dá)到最大值的可能性較少，在按承載能力極限 狀態(tài)或按正常使用極限狀態(tài)的短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)時(shí)， 應(yīng)采用荷載的組合值作為可變荷載的代表值。,3. 荷載頻遇值 正常使用

4、極限狀態(tài)按頻遇組合設(shè)計(jì)所采用的 一種可變荷載代表值，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，荷 載達(dá)到和超過(guò)該值的總持續(xù)時(shí)間僅為設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)期的一小部分。僅在橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)用。 4. 荷載準(zhǔn)永久值 可變荷載在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)其超越的總時(shí)間約 為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一半的荷載。 荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)荷載準(zhǔn)永久值標(biāo)準(zhǔn)值1,（四）荷載分項(xiàng)系數(shù)與荷載設(shè)計(jì)值 1.荷載分項(xiàng)系數(shù) 考慮荷載超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值的可能性 （1）永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)G 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 G1.2 對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的組合 G1.35 當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)： G1.0 當(dāng)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)傾覆、滑移時(shí)： G0.9,（2）可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)Q 一般情況下： Q1.

5、4 當(dāng)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值4KNm2 時(shí)，Q1.3 2.荷載的設(shè)計(jì)值 荷載的設(shè)計(jì)值荷載的代表值*荷載分項(xiàng)系數(shù) 荷載的設(shè)計(jì)值用于承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì) 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)：荷載分項(xiàng)系數(shù)1,（五）材料強(qiáng)度指標(biāo)的取值 1.強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的材料性能的基本代表值， 具有95的保證率。 2.材料分項(xiàng)系數(shù) 砼： c1.4 鋼筋：c1.1 3.材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值材料分項(xiàng)系數(shù),二、建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法 （一）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、設(shè)計(jì)使用年限、安全等級(jí) 1.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 為確定可變作用及與時(shí)間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時(shí)間參數(shù)。 不等同于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限 2.設(shè)計(jì)使用年限 指

6、建筑在正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維 護(hù)下所應(yīng)達(dá)到使用年限。 房屋建筑的地基基礎(chǔ)工程和主體結(jié)構(gòu)工程“合理 使用年限”的具體化。,設(shè)計(jì)使用年限分類,3.安全等級(jí) 建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí),（二）結(jié)構(gòu)的功能要求及可靠度 1.結(jié)構(gòu)的功能用要求 安全性、適用性、耐久性 2.結(jié)構(gòu)的可靠度 結(jié)構(gòu)的可靠性：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的能力。 結(jié)構(gòu)的可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī) 定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。,（三）結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài) 1.承載能力極限狀態(tài) 整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（傾覆） 結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過(guò)材料強(qiáng)度而破壞，或因過(guò)度變形而不適于繼續(xù)承載 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體

7、系 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定 地基喪失承載能力而破壞,2.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 影響正常使用的振動(dòng) 影響正常使用的其他特定狀態(tài),（三）結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)表達(dá)式 1.承載力極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)表達(dá)式 0SR （1）結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)0 結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)0,（2）荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值 1）荷載效應(yīng)基本組合 a.對(duì)于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S應(yīng)從下列組合值中取最不利值確定： （a）由可變荷載效應(yīng)控制的組合： S=GSGK Q1SQ1KQiciSQiK （b）由永久荷載效應(yīng)控制的組合： S=GSGK QiciSQiK,b.對(duì)于一般排架、框架結(jié)構(gòu)，可

8、簡(jiǎn)化成從下列組合值中取最不利值確定： （a）由可變荷載效應(yīng)控制的組合： S=GSGK Q1SQ1K S=GSGK 0.9QiSQiK （b）由永久荷載效應(yīng)控制的組合： S=GSGK QiciSQiK （同前） c.基本組合的荷載分項(xiàng)系數(shù) 同（四）1 2）荷載效應(yīng)偶然組合,2.正常使用極限狀態(tài)表達(dá)式 SC 標(biāo)準(zhǔn)組合： S=SGK SQ1KciSQiK 頻遇組合： S=SGK f1 SQ1KqiSQiK 準(zhǔn)永久組合： S=SGK qiSQiK,三、荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 （一）民用建筑樓面均布活荷載 1.樓面活荷載是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要荷載 2.設(shè)計(jì)樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時(shí)可以折減 （二）民用建筑屋面均布活荷

9、載 屋面均布活荷載不應(yīng)與雪荷載同時(shí)組合 （三）施工和檢修荷載及欄桿水平荷載 （四）雪荷載 1.雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值及基本雪壓（50年一遇） 2.屋面積雪分布系數(shù),（五）風(fēng)荷載 1.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值及基本風(fēng)壓 WK Z SZ W0 W0空曠地面上離地10m處、重現(xiàn)期為30年 的10分鐘平均最大風(fēng)速。 W0適用于多層建筑，高層建筑取重現(xiàn)期為50 年 、100年的風(fēng)速計(jì)算風(fēng)壓值 2.地面粗糙度與風(fēng)壓高度變化系數(shù)Z 3.風(fēng)荷載體型系數(shù)S 4.風(fēng)振系數(shù)Z（高層、高聳建筑） （六）常用材料和構(gòu)件自重,第二節(jié) 砌體結(jié)構(gòu) 一、砌體材料及其力學(xué)性能 （一）砌體分類 1.磚砌體 由磚與砂漿砌筑而成的砌體。 （1）實(shí)心粘土磚

10、限制使用 （2）粘土空心磚,2.砌塊砌體 由砌塊與砂漿砌筑而成的砌體。 砌塊包括：混凝土、粉煤灰等 3.配筋砌體 在砌體中配置鋼筋或鋼筋砼時(shí)稱為配筋砌體 4.石砌體,（二）砌體材料的強(qiáng)度等級(jí) 1.燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚 等級(jí)：MU30、 MU25、 MU20、 MU15、 MU10 單位：N/mm2（Kpa） 根據(jù)：按抗壓、抗折強(qiáng)度綜合評(píng)定 2.蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚 等級(jí)：MU25、 MU20、 MU15、 MU10 3.砌塊 等級(jí)：MU20、 MU15、 MU10、 MU7.5 、 MU5,4.石材 等級(jí)：MU100、 MU80、 MU60、 MU50、 MU40、MU30、 MU20

11、根據(jù)：邊長(zhǎng)為70mm的立方體試塊的抗壓強(qiáng)度 5.砂漿 等級(jí)：M15、 M10、 M7.5、 M5、M2.5 根據(jù)：邊長(zhǎng)為70.7mm的立方體試塊的抗壓強(qiáng)度,（三）砌體的受力性能 1.砌體受壓破壞特征 2.砌體受壓時(shí)的應(yīng)力狀態(tài) （1）塊材受有彎剪應(yīng)力；（2）塊材受有水 平拉應(yīng)力； （3）豎向灰縫的應(yīng)力集中。 砌體的抗壓強(qiáng)度低于塊材的抗壓強(qiáng)度 3.影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素 （1）塊材和砂漿強(qiáng)度 （2）塊材的表面平整度和幾何尺寸 （3）砌筑質(zhì)量,（四）砌體的受拉、受彎和受剪性能 1.砌體軸心受拉 破壞形態(tài)：沿齒縫、沿磚和豎向灰縫、沿通縫 2.砌體彎曲受拉 破壞形態(tài)：沿齒縫、沿磚和豎向灰縫、沿通縫 3.

12、砌體抗剪強(qiáng)度 破壞形態(tài)：沿齒縫、沿階梯形縫、沿通縫 影響因素：砂漿強(qiáng)度、豎向壓應(yīng)力的影響、 砌筑質(zhì)量 主要取決于水平灰縫中砂漿與塊體的粘結(jié)強(qiáng)度,（五）砌體強(qiáng)度計(jì)算值 1.砌體強(qiáng)度平均值 2.砌體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fK 3.砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f f fK/f f =1.5,二、砌體房屋的靜力計(jì)算 （一）砌體結(jié)構(gòu)房屋承重墻布置的四種方案 1.橫墻承重體系 2.縱墻承重體系 3.縱橫墻承重體系 4.內(nèi)框架承重體系,（二）砌體結(jié)構(gòu)房屋的空間工作 豎向荷載的傳遞路線： 樓（屋）面板 樓（屋）面板梁 墻（柱） 基礎(chǔ) 地基 水平荷載的傳遞路線與房屋的空間剛度有關(guān) （三）砌體結(jié)構(gòu)房屋靜力計(jì)算的三種方案 分類原則：橫墻間距

13、、屋（樓）蓋結(jié)構(gòu)剛度、山墻在自身平面內(nèi)的剛度 1.剛性方案 2.剛彈性方案 3.彈性方案,作為剛性和剛彈性方案的橫墻， 應(yīng)符合以下要求： 1.洞口的水平截面面積不應(yīng)超過(guò)橫墻截面面積的50。 2.橫墻厚度不宜小于180mm。 3.單層房屋的橫墻長(zhǎng)度不宜小于其高度，多層房屋的橫墻長(zhǎng)度不宜小于H2（H為橫墻總高度） 當(dāng)不滿足以上三條，經(jīng)驗(yàn)算maxH/4000時(shí), 仍可視作剛性和剛彈性方案的橫墻。,（四）剛性方案房屋的靜力計(jì)算,1.單層房屋承重縱墻 （1）計(jì)算單元、計(jì)算簡(jiǎn)圖和荷載 墻上端視作為不動(dòng)鉸支座支撐與屋蓋， 下端嵌固與基礎(chǔ)頂面的豎向構(gòu)件。 （2）內(nèi)力計(jì)算 （3）截面承載力驗(yàn)算,2.多層房屋承重

14、縱墻 豎向荷載作用下：每層兩端鉸支的豎向構(gòu)件 水平荷載作用下：豎向的多跨連續(xù)梁 多層剛性外墻符合下列要求時(shí)可不考慮風(fēng)荷載： （1）洞口水平截面面積不超過(guò)全截面面積的23 （2）層高和總高不超過(guò)表1114的規(guī)定 （3）屋面自重不小于0.8KN/m2,（五）彈性方案房屋的靜力計(jì)算,1.計(jì)算簡(jiǎn)圖 （1）屋架或屋面梁與墻柱的連接，可視為鉸接， 墻、柱下端與基礎(chǔ)頂面為固定端連接。 （2）將屋架或屋面梁視為剛度為無(wú)限大的水平桿 件。 計(jì)算簡(jiǎn)圖：鉸接平面排架,2.內(nèi)力計(jì)算 （1）先在排架上端加一假想的不動(dòng)鉸支座，成為無(wú)側(cè)移的平面排架，算出在荷載該支座的反力R，畫(huà)出排架柱的內(nèi)力圖。 （2）將反力R反方向作用在

15、排架頂端，算出排架內(nèi)力，畫(huà)出相應(yīng)內(nèi)力圖。 （3）將上述兩種結(jié)果疊加。 （4）內(nèi)力計(jì)算 1）屋蓋荷載 2）風(fēng)荷載,（六）剛彈性方案房屋的靜力計(jì)算 考慮空間性能影響系數(shù) （七）上柔下剛和上剛下柔房屋的靜力計(jì)算 1.上柔下剛房屋的靜力計(jì)算 頂層橫墻間距超過(guò)剛性方案的限值，下面各 層橫墻間距均在剛性方案的限值范圍內(nèi)。 2.上剛下柔房屋的靜力計(jì)算 底層橫墻間距超過(guò)剛性方案的限值，上面各 層橫墻間距均在剛性方案的限值范圍內(nèi)。,三、無(wú)筋砌體構(gòu)件承載力計(jì)算 （一）受壓構(gòu)件 （1）計(jì)算公式 NfA N軸向力設(shè)計(jì)值 高厚比和軸向力的偏心距e對(duì)受壓構(gòu)件 承載力的影響系數(shù) A砌體的截面面積 （2）高厚比的計(jì)算 矩形截

16、面 H0/h T形截面 H0/hT hT T形截面的折算厚度,（3）受壓構(gòu)件的計(jì)算高度H0,1)房屋底層：樓板頂面到構(gòu)件下端支點(diǎn)的距離。 2)房屋其他層：樓板或其他水平支點(diǎn)間的距離。 3)對(duì)于無(wú)壁柱的山墻：層高加山墻尖高度的12 對(duì)于帶壁柱的山墻：壁柱處的山墻高度 4）對(duì)有吊車(chē)的房屋：變截面柱上段 變截面柱下段 （4）軸向力的偏心距e e M/N0.6Y,（二）局部受壓 1.砌體截面局部均勻受壓 NlfAl =1+0.35 Nl 局部受壓面積的軸向力 砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù) Al局部受壓面積 A0影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積,2.梁端局部受壓 N0NlfAl 上部荷載的折減系數(shù) N0局部受

17、壓面積內(nèi)上部傳來(lái)軸向力設(shè)計(jì)值 Nl 梁端支承壓力設(shè)計(jì)值 梁端底面壓應(yīng)力圖形完整系數(shù)，一般 取值為0.7 Al 局部受壓面積 Al a0b,（三）軸心受拉構(gòu)件,NtftA Nt 軸心拉力設(shè)計(jì)值 ft 砌體軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 （四）受剪構(gòu)件 沿通縫或沿階梯形截面破壞時(shí)受剪構(gòu)件承載力 V（fV+0）A,（五）受彎構(gòu)件 （1）受彎構(gòu)件的抗彎承載力 MftmW M彎矩設(shè)計(jì)值 ftm 砌體的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 W 截面抵抗矩 （2）受彎構(gòu)件的受剪承載力 VfVbz V 剪力設(shè)計(jì)值 fV 砌體的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 b 截面寬度 z 內(nèi)力臂,四、構(gòu)造要求 （一）墻、柱的允許高厚比 （1）墻、柱的高厚比應(yīng)按下式驗(yàn)算

18、 H0h12 H0墻、柱的計(jì)算高度 h 墻厚或矩形柱與H0相對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng) 1 自承重墻允許高厚比的修正系數(shù) 2 有門(mén)窗洞口墻允許高厚比的修正系數(shù) 墻、柱的允許高厚比,（2）帶壁柱墻和帶構(gòu)造柱墻的高厚比驗(yàn)算 1）驗(yàn)算帶壁柱墻的高厚比 H0hT12 2）驗(yàn)算帶構(gòu)造柱墻的高厚比 H0h12 可乘以提高系數(shù)c c=1+bc/l 3）驗(yàn)算壁柱間墻或帶構(gòu)造柱間墻的高厚比,（3）厚度h240mm的自承重墻，1應(yīng)按下列規(guī)定采用： 1） h240mm 1 1.2； 2） h90mm 1 1.5； 3） 240mm h90mm 1可按插入法取值 （4）對(duì)有門(mén)窗洞口的墻，2應(yīng)按下式計(jì)算： 2 10.4bs/s 20.

19、7,（二）一般構(gòu)造要求 （1）五層及五層以上房屋的墻，層高6m的墻，材料的最低強(qiáng)度等級(jí)： 1）磚采用MU10； 2）砌塊采用MU7.5； 3）石材采用MU30； 4）砂漿采用M5。,（2）地面以下或防潮層以下的砌體、潮濕房間的墻材料的最低強(qiáng)度等級(jí)：,（3）承重的獨(dú)立磚柱截面尺寸不應(yīng)小240mmX370mm。毛石墻的厚度不宜小于350mm，毛料石柱較小邊邊長(zhǎng)不宜小于400mm。 （4）跨度大于6m的屋架和跨度大于下列數(shù)值的梁，應(yīng)在支承處砌體上設(shè)置混凝土或鋼筋混凝土墊塊；當(dāng)墻中設(shè)有圈梁時(shí)，墊塊與圈梁宜澆成整體。 1）對(duì)磚砌體為4.8m； 2）對(duì)砌塊和料石砌體為4.2m； 3）對(duì)毛石砌體為3.9m。

20、 （5）當(dāng)梁跨度大于或等于下列數(shù)值時(shí)，其支承處宜加設(shè)壁柱，或采取其他加強(qiáng)措施： 1)對(duì)240mm厚的磚墻為6m，對(duì)180mm厚的磚墻為4.8m， 2）對(duì)砌塊和料石墻為4.8m。,（6）預(yù)制鋼筋混凝土板的支承長(zhǎng)度，在墻上不宜小 于100mm；在鋼筋混凝土圈梁上不宜小于80mm； 當(dāng)利用板端伸出鋼筋拉結(jié)和混凝土灌縫時(shí)，其支承長(zhǎng)度 可為40mm，但板端縫寬不小于80mm，灌縫混凝土不宜 低于Cb20。 （7）支承在墻、柱上的吊車(chē)梁、屋架及跨度大于或等于下列數(shù)值的預(yù)制梁的端部，應(yīng)采用錨固件和墻、柱上的墊塊錨固： 1）對(duì)磚砌體為9m； 2）對(duì)砌塊和料石砌體為7.2m。 （8）填充墻、隔墻應(yīng)分別采取措施與

21、周邊構(gòu)件可靠連接。,（9）山墻處的壁柱宜砌至山墻頂部，屋面構(gòu)件應(yīng)與山墻可靠拉結(jié)。 （10）砌塊砌體應(yīng)分皮錯(cuò)縫搭砌，上下皮搭砌長(zhǎng)度不得小于90mm。當(dāng)搭砌長(zhǎng)度不滿足上述要求時(shí)，應(yīng)在水平灰縫內(nèi)設(shè)置不少于24、橫向鋼筋的間距不大于200mm的焊接鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片每端均應(yīng)超過(guò)該垂直縫，其長(zhǎng)度不得小于300mm。 （11）砌塊墻與后砌隔墻交接處，應(yīng)沿墻高每400mm 在水平灰縫內(nèi)設(shè)置不少于24、橫向鋼筋的間距不大于200mm的焊接鋼筋網(wǎng)片。 （12）混凝土砌塊房屋宜將縱橫墻交接處，距墻中心線每邊不小于300mm范圍內(nèi)的孔洞，采用不低于Cb20灌孔混凝土灌實(shí)，灌實(shí)高度應(yīng)為墻身全高。,（13）混凝土砌塊墻體的

22、下列部位，如未設(shè)圈梁或混凝土墊塊，應(yīng)采用不低于Cb20灌孔混凝土將孔洞灌實(shí)。 1）擱柵、檁條和鋼筋混凝土樓板的支承面下，高度不 應(yīng)小于200mm的砌體； 2）屋架、梁等構(gòu)件的支承面下，高度不應(yīng)小于600mm， 長(zhǎng)度不應(yīng)小于600mm的砌體； 3）挑梁支承面下，距墻中心線每邊不應(yīng)小于300mm，高度不應(yīng)小于600mm的砌體。,（14）在砌體中留槽洞及埋設(shè)管道時(shí)，應(yīng)遵守下列規(guī)定： 1）不應(yīng)在截面長(zhǎng)邊小于500mm的承重墻體、獨(dú)立柱內(nèi)埋設(shè)管線； 2）不宜在墻體中穿行暗線或預(yù)留、開(kāi)鑿溝槽，無(wú)法避免時(shí)應(yīng)采取必要的措施或按削弱后的截面驗(yàn)算墻體的承載力。 （15）夾心墻應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）混凝土砌塊的強(qiáng)度

23、等級(jí)不應(yīng)低于MU10； 2）夾心墻的夾層厚度不宜大于100mm。 3）夾心墻外葉墻的最大橫向支承間距不宜大于9m。,（16）夾心墻應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）葉墻應(yīng)用經(jīng)防腐處理的拉結(jié)件或鋼筋網(wǎng)片連接； 2）當(dāng)采用環(huán)形拉結(jié)件時(shí)，鋼筋直徑不應(yīng)小于4mm，當(dāng) 為Z形拉結(jié)件時(shí)，鋼筋直徑不應(yīng)小于6mm。拉結(jié)件應(yīng)沿 豎向梅花形布置，拉結(jié)件的水平和豎向最大間距分別 不宜大于800mm和600mm；對(duì)有振動(dòng)或抗震設(shè)防要求時(shí)， 其水平和豎向最大間距分別不宜大于800mm和600mm； 3）當(dāng)采用鋼筋網(wǎng)片作拉結(jié)件時(shí)，網(wǎng)片橫向的直徑不應(yīng) 小于4mm，其間距不應(yīng)大于400mm；網(wǎng)片的豎向間距 不宜大于600mm，對(duì)有振動(dòng)或

24、抗震設(shè)防要求時(shí)，不宜 大于400mm； 4）拉結(jié)件在葉墻上的擱置長(zhǎng)度，不應(yīng)小于葉墻厚度的 23，并不應(yīng)小于60mm； 5）門(mén)窗洞口周邊300mm范圍內(nèi)應(yīng)附加間距不大于600mm的拉結(jié)件。,（三）防止或減輕墻體開(kāi)裂的主要措施,（1）為防止或減輕溫差和砌體干縮引起的墻體 的豎向裂縫，應(yīng)在墻體中設(shè)置伸縮縫。 （2）為防止或減輕房屋頂層墻體的裂縫，可根 據(jù)情況采取下列措施： 1）屋面應(yīng)設(shè)置保溫、隔熱層； 2）屋面保溫（隔熱）層或屋面剛性面層及砂漿 找平層應(yīng)設(shè)置分隔縫，分隔縫間距不宜大于6m，并與女兒墻隔開(kāi)，其縫寬不小于30mm； 3）采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋和瓦材屋蓋；,砌體房屋伸縮縫的最大間

25、距（m）,4）在鋼筋混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸面設(shè)置水平滑 動(dòng)層； 5）頂層屋面板下設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，并沿內(nèi)外墻 拉通，房屋兩端圈梁下的墻體內(nèi)宜適當(dāng)設(shè)置水平鋼筋； 6）頂層挑梁末端下墻體灰縫內(nèi)設(shè)置3道焊接鋼筋網(wǎng)片或 26鋼筋，鋼筋網(wǎng)片或鋼筋應(yīng)自挑梁末端伸入兩邊墻體 不小于1m； 7）頂層墻體有門(mén)窗等洞口時(shí)，在過(guò)梁的水平灰縫內(nèi)設(shè)置 23道焊接鋼筋網(wǎng)片或26鋼筋，并應(yīng)伸入過(guò)梁兩端墻 內(nèi)不小于600mm； 8）頂層及女兒墻砂漿強(qiáng)度等級(jí)不低于M5； 9）女兒墻應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱，構(gòu)造柱間距不宜大于4m，構(gòu) 造柱應(yīng)伸至女兒墻頂并與現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓頂整澆在一 起； 10）房屋頂層端部墻體內(nèi)適當(dāng)增設(shè)構(gòu)造柱

26、。,（3）為防止或減輕房屋底層墻體的裂縫，可根據(jù)情 況采取下列措施： 1）增大基礎(chǔ)圈梁的剛度； 2）在底層的窗臺(tái)下墻體灰縫內(nèi)設(shè)置3道焊接鋼筋網(wǎng)片 或26鋼筋，并伸入兩邊窗間墻內(nèi)不小于600mm； 3）采用鋼筋混凝土窗臺(tái)板，窗臺(tái)板嵌入窗間墻內(nèi)不小 于600mm。 （4）墻體轉(zhuǎn)角處和縱橫墻交接處宜沿豎向每隔400 500mm設(shè)拉結(jié)筋，其數(shù)量為每120mm墻厚不少于16或 焊接鋼筋網(wǎng)片，埋入長(zhǎng)度每邊不小于600mm。 （5）宜在各層門(mén)窗過(guò)梁上方的水平灰縫設(shè)置焊接鋼筋 網(wǎng)片或26鋼筋。,（6）為防止或減輕混凝土砌塊房屋頂層兩端和底層， 第一、第二開(kāi)間門(mén)窗洞處的裂縫，可采取下列措施： P145中第1）第

27、3） （7）在房屋剛度較大時(shí)，可在窗臺(tái)下或窗臺(tái)角處墻 體內(nèi)設(shè)置豎向控制縫。 （8）灰砂磚、粉煤灰磚砌體宜采用粘結(jié)好的砂漿砌 筑，混凝土砌塊砌體應(yīng)采用砌塊專用砂漿砌筑。 （9）對(duì)防裂要求較高的墻體，可根據(jù)情況采取專門(mén) 措施。,五、圈梁、過(guò)梁、墻梁和挑梁 （一）圈梁 （1）圈梁的作用：增強(qiáng)房屋的整體剛度，防 止由于地基的不均勻沉降或較大振動(dòng)荷載等 對(duì)房屋引起的不利影響。 （2）圈梁的設(shè)置 （3）圈梁的構(gòu)造要求：高度120mm，縱筋 不應(yīng)少于410，箍筋間距不應(yīng)大于300mm。,（二）過(guò)梁 （1）磚砌過(guò)梁的跨度，不應(yīng)超過(guò)下列規(guī)定： 鋼筋磚過(guò)梁：L1.5m 磚砌平拱：L1.2m （2）過(guò)梁的荷載 1）

28、梁、板荷載 2）墻體荷載 （3）過(guò)梁的計(jì)算 1）磚砌平拱：受彎、受剪承載力 2）鋼筋磚過(guò)梁：受彎、受剪承載力、驗(yàn)算過(guò) 梁下砌體局部受壓承載力。,（4）磚砌過(guò)梁的構(gòu)造要應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）砂漿不宜低于M5； 2）磚砌平拱用豎磚砌筑部分的高度不應(yīng)小于 240mm； 3）鋼筋磚過(guò)梁底面砂漿層處的鋼筋，直徑不 應(yīng)小于5mm，間距不宜大于120mm，鋼筋伸 入支座砌體內(nèi)的長(zhǎng)度不宜小于240mm，砂漿 層的厚度不宜小于30mm。,（三）墻梁 （1）墻梁種類：剪支墻梁、連續(xù)墻梁、框支墻梁。承重墻梁、自承重墻梁 （2）墻梁的一般規(guī)定 （3）墻梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖 （4）墻梁的計(jì)算荷載：1）使用階段2）施工階段 （5

29、）墻梁的計(jì)算,（6）墻梁的構(gòu)造要求： 1）材料 托梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30； 縱向鋼筋宜采用HRB335、 HRB400和 RRB400鋼筋 承重墻梁的塊體強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于MU10，砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M10。 2）墻體 3）托梁,（四）挑梁 （1）砌體墻中鋼筋砼挑梁應(yīng)進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算 （2）應(yīng)驗(yàn)算挑梁下砌體的局部受壓承載力 （3）構(gòu)造要求 1）縱向受力鋼筋至少應(yīng)有一半伸入梁尾端， 且不少于212。 2）挑梁埋入砌體長(zhǎng)度L1與挑出長(zhǎng)度L之比宜 大于1.2；當(dāng)挑梁上無(wú)砌體時(shí)，此值宜大于2。,第三節(jié) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 一、概述 （一）鋼筋混凝土的基本概念 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能充分利用鋼筋和混凝土這

30、兩種材料的力學(xué)性能。 鋼筋和混凝土這兩種材料能有效地結(jié)合在一起共同工作的原因： （1）鋼筋與混凝土之間能產(chǎn)生良好的粘結(jié)力； （2）鋼筋與混凝土的線膨脹系數(shù)接近。,鋼筋混凝土的優(yōu)點(diǎn)：,（1）節(jié)約鋼板，降低造價(jià)； （2）耐久性和耐火性好； （3）可塑性好； （4）整體性好、剛度大、有一定的延性； （5）可以就地取材 鋼筋混凝土的缺點(diǎn)： 自重大、抗裂性差、隔熱隔聲性差、施工作業(yè)量大。,（二）混凝土材料的力學(xué)性能 1.混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 （1）立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu,K 是衡量混凝土強(qiáng)度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度確定； 是混凝土各種力學(xué)指標(biāo)的基本代表值 影響混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的因素：

31、1）試件齡期 2）試件尺寸 3）試件表面是否涂油,（2）軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcK 也稱為棱柱體抗壓強(qiáng)度 試塊為長(zhǎng)寬比大于3的正方形棱柱體 （3）抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftK 抗拉強(qiáng)度相當(dāng)于立方體抗壓強(qiáng)度0.050.1倍 軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值及抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值可通過(guò)立方體抗壓強(qiáng)度求得。 2.混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值材料分項(xiàng)系數(shù) 混凝土材料分項(xiàng)系數(shù)c=1.4,3.混凝土的變形（受力變形和體積變形） （1）混凝土的變形模量 （2）混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下的變形徐變 概念：在荷載的長(zhǎng)期作用下，即使荷載維持不變，混凝 土的變形仍會(huì)隨時(shí)間增長(zhǎng)的現(xiàn)象。 影響因素：1）水灰比、水泥用量；2）養(yǎng)護(hù)條件；3） 水泥和

32、骨料的質(zhì)量、級(jí)配；4）加荷時(shí)砼的齡期；5）加 荷前砼的強(qiáng)度；6）構(gòu)件的尺寸、體表比。 特點(diǎn)：早期發(fā)展快，逐漸緩慢，趨于穩(wěn)定。前6個(gè)月完 成7080，在第一年內(nèi)可完成90。,（3）混凝土的收縮 概念：混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象。 影響因素：1）水泥強(qiáng)度等級(jí)、用量、水灰比； 2）骨料的彈性模量； 3）養(yǎng)護(hù)條件；4）混凝土 搗情況；5）構(gòu)件的體表比。 特點(diǎn)：開(kāi)始發(fā)展快，2周可完成25， 1個(gè)月約 完成50， 3個(gè)月后增長(zhǎng)緩慢。,4.混凝土材料的選用 （1）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低 于C15（素混凝土墊層除外）； （2）當(dāng)采用HRB335級(jí)鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí) 不宜低于C20；當(dāng)

33、采用HRB400和RRB400級(jí)鋼筋 以及對(duì)承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不 得低于C20； （3）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C30；當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作 預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40。,（三）鋼筋的種類及其力學(xué)性能 1.鋼筋的品種和級(jí)別 勁性鋼筋 由型鋼組成 分類 鋼筋：碳素鋼、普通低合金鋼 柔性鋼筋 光圓鋼筋、變形鋼筋 鋼絲 低碳鋼強(qiáng)度低塑性好， 高碳鋼強(qiáng)度高塑性、可焊差 熱軋鋼筋： HPB235、 HRB335、 HRB400、 RRB400,2.鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線和力學(xué)性能指標(biāo) 分為兩類：有明顯屈服點(diǎn)和無(wú)明顯屈服點(diǎn) （1）屈服強(qiáng)度 （2）極

34、限抗拉強(qiáng)度 （3）伸長(zhǎng)率：伸長(zhǎng)率愈大，塑性性能愈好 （4）冷彎試驗(yàn)：檢驗(yàn)鋼筋塑性 3.鋼筋強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值 （1）鋼筋強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值： 規(guī)范規(guī)定具有不小于95的保證率；熱軋和冷軋 鋼筋其保證率為97.73。 （2）鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值：設(shè)計(jì)值標(biāo)準(zhǔn)值分項(xiàng)系數(shù),4.鋼筋的冷加工 使鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，提高鋼材的強(qiáng)度 （1）冷拉鋼筋：只能提高抗拉屈服點(diǎn)，不能提高抗壓屈服點(diǎn)，不宜作為受壓鋼筋。 （2）冷拔鋼絲：強(qiáng)度提高塑性降低，可同時(shí)提高抗拉及抗壓強(qiáng)度。 （3）冷軋帶肋鋼筋：錨固性能好，可以替代級(jí)光面鋼筋。,5.鋼筋材料的選用 （1）普通鋼筋宜采用HPB235、 HRB335、 HRB400、 R

35、RB400級(jí)鋼筋。 （2）預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用高強(qiáng)的預(yù)應(yīng)力鋼絞 線、鋼絲、也可采用熱處理鋼筋。 （3）在鋼筋砼結(jié)構(gòu)中，鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì) 值大于300N/mm2時(shí)，仍應(yīng)按300N/mm2取用。 6.鋼筋砼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求： 強(qiáng)度、塑性、焊接性能、粘結(jié)力,（五）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念 1.基本概念 在結(jié)構(gòu)承受外荷載之前，預(yù)先對(duì)其施加壓力，使在 外荷載作用時(shí)的受拉區(qū)混凝土內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力，以抵 消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，使構(gòu)件在正常使用 情況下不裂或裂得較晚。 2.采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的原因（預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)） 1）為了滿足裂縫控制的要求。 2）為了充分利用高強(qiáng)度材料。 3）為了提高構(gòu)件剛度，減少變形,

36、3.預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的分類 全預(yù)應(yīng)力混凝土，部分預(yù)應(yīng)力混凝土 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋 4.施加預(yù)應(yīng)力的方法 （1）先張法：在澆灌砼之前先張拉鋼筋的方法。 （2）后張法：在砼結(jié)硬后再?gòu)埨摻畹姆椒ā?5.預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件計(jì)算的一般規(guī)定 （1）預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力con 張拉鋼筋時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋中達(dá)到的最大應(yīng)力值 （2）預(yù)應(yīng)力損失 預(yù)應(yīng)力損失會(huì)降低預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件的抗裂性及剛度,6.預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件和非預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件的比較 （1）非預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件：開(kāi)裂前鋼筋的應(yīng)力很小 預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件：預(yù)應(yīng)力鋼筋一直處于高應(yīng)力狀態(tài) 預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件充分利用鋼筋和砼的材料特性 （2）預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的抗裂度高，剛度大。 （3）兩種構(gòu)件的承

37、載能力相等。,二、承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 （一）正截面承載力計(jì)算 1.一般規(guī)定 2.受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 （1）受彎構(gòu)件破壞的基本特征 1）適筋梁：（拉壞）（塑性破壞，受力合理，作為 設(shè)計(jì)依據(jù)。 2）超筋梁：（壓壞）（脆性破壞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免。 3）少筋梁：脆性破壞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免。,（2）單筋矩形截面計(jì)算 1）基本公式： X0 1fcbx=fyAs M0 M=1fcbx(h0-x/2) 或 M=fyAs(h0-x/2) 2）適用條件： 防止超筋破壞： max 防止少筋破壞： min,（3）雙筋矩形截面計(jì)算 當(dāng)梁截面高度受到限制或當(dāng)有變號(hào)彎矩時(shí)，可在受壓 區(qū)配置一定數(shù)量的受壓鋼筋，與受壓區(qū)砼共同

38、抵抗截 面的壓力，稱為雙筋矩形截面梁。 雙筋矩形截面梁可減少徐變，提高構(gòu)件的長(zhǎng)期剛度， 提高構(gòu)件的延性，從而改善抗震性能。 1）基本計(jì)算公式 1fcbxfyAs=fyAs M Mu=1fcbx(h0-x/2) fyAs (h0- as ) 2）適用條件： 防止超筋破壞： b 為保證受壓鋼筋達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：x 2as,（4）T形截面計(jì)算 1） T形截面翼緣的計(jì)算寬度 2） T形截面的分類與判別 按中和軸的位置分為兩類： 中和軸在翼緣內(nèi)通過(guò) 第一類T形截面 中和軸在肋部通過(guò) 第二類T形截面 3）兩類T形截面的基本計(jì)算公式及適用條件 第一類T形截面 : 1fcbfx=fyAs M=1fcbfx

39、(h0-x/2) 適用條件： b及 min,第二類T形截面 : 1fcbx1fc（bfb）hf=fyAs M Mu=1fcbx(h0-x/2) 1fc（bfb）hf (h0- hf /2） 適用條件： b min,3.受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算,軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件（單向偏壓、雙向偏壓） （1）軸心受壓構(gòu)件 1）配置普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件 N0.9（fcAfyAs） 穩(wěn)定系數(shù) 軸心受壓構(gòu)件的受力性能與構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比有關(guān) 長(zhǎng)柱可能發(fā)生“失穩(wěn)破壞” 2）配置螺旋或焊接環(huán)式間接鋼筋的軸心受壓構(gòu)件 由于螺旋箍筋對(duì)核心砼的約束作用，提高了核心砼的抗 壓強(qiáng)度，從而使構(gòu)件的承載力有所提高。,（2）偏心受壓

40、構(gòu)件,1）偏心受壓構(gòu)件受力性能及有關(guān)規(guī)定 a.偏心受壓構(gòu)件的兩種破壞情況： 大偏心受壓構(gòu)件（受拉破壞） 當(dāng)偏心距較大或受拉鋼筋較小時(shí)，構(gòu)件的破壞 是由于縱向受拉鋼筋先達(dá)到屈服引起的，屬于 受拉破壞。最后導(dǎo)致壓區(qū)砼壓壞，承載力取決 于受拉鋼筋強(qiáng)度。 小偏心受壓構(gòu)件（受壓破壞） 當(dāng)偏心距較小或受拉鋼筋較多時(shí)，構(gòu)件的破壞 是由壓區(qū)砼達(dá)到極限壓應(yīng)變值引起的,b.大小偏心受壓構(gòu)件的判別： 按相對(duì)受壓區(qū)高度判別 當(dāng) b時(shí)，屬大偏心受壓構(gòu)件 當(dāng) b時(shí)，屬小偏心受壓構(gòu)件 b為界限相對(duì)受壓區(qū)高度 c.長(zhǎng)細(xì)比的影響：l0/h 長(zhǎng)細(xì)比是影響偏心矩增大系數(shù)的最主要因素 8 短柱 830 長(zhǎng)柱 30 細(xì)長(zhǎng)柱； “失穩(wěn)破

41、壞” ；避免出現(xiàn) L0計(jì)算長(zhǎng)度，P173中表1126、27,2）矩形截面偏心受壓構(gòu)件,a.基本計(jì)算公式 大偏心受壓構(gòu)件（ b） N 1fcbh0 fy As fyAs Ne 1fcbh02 (1- /2) fy As (h0- as ） 適用條件： b x 2as 或h0 2as 小偏心受壓構(gòu)件（ b ）,4.受拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 （1）軸心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算 不考慮砼參加工作 N fyAs （2）偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算 根據(jù)偏心拉力的作用位置不同分為： 大偏心受拉構(gòu)件、小偏心受拉構(gòu)件,（二）斜截面承載力計(jì)算 1.梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)： （受剪破壞） （1）剪跨比 =a/h0 （2）三

42、種主要破壞形態(tài) 1）斜壓破壞：較小，“脆性破壞”，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免 控制最大配箍量 2）斜拉破壞：較大，“脆性破壞”，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免 控制最小配箍量 3）剪壓破壞：腹筋配置適當(dāng)，適中， “塑性破壞”， 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)把構(gòu)件控制在剪壓破壞類型,2. 有腹筋梁斜截面承載力計(jì)算 為防止脆性破壞，抵抗溫度及收縮應(yīng)力，方便 鋼筋骨架成型，應(yīng)按構(gòu)造配置一定數(shù)量的箍筋。 腹筋：箍筋和彎起鋼筋 （1）計(jì)算公式 均布荷載： V Nu 0.7ftbh0 1.25fyv（Asv /s）h0 0.8fyAsbsins 影響斜截面承載力的主要因素：砼的強(qiáng)度等級(jí) 箍筋的直徑、肢數(shù)、間距，梁的截面尺寸。與縱向鋼 筋無(wú)關(guān)。,（2）適用條

43、件 1）截面限制條件 2） sv sv,max及sv sv,min （3）計(jì)算位置 1）支座邊緣處的斜截面 2）彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的斜截面 3）箍筋直徑或間距改變處的斜截面 4）腹板寬度改變處的斜截面,（三） 扭曲截面承載力計(jì)算 1.矩形截面純扭構(gòu)件的受扭承載力 （1）受扭構(gòu)件的破壞特征 1）少筋破壞： “脆性破壞”，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免； 要求配筋率不得小于最小配筋率； 2）適筋破壞： “塑性破壞”，以此為設(shè)計(jì)依據(jù)； 3）超筋破壞： “脆性破壞”，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免； 要求配筋率不得大于最大配筋率，限 制最小截面尺寸。 （2）矩形截面純扭構(gòu)件承載力計(jì)算 受扭承載力由砼和受扭鋼筋兩部分組成,2.T形和工字形截

44、面純扭構(gòu)件的受扭承載力計(jì)算,（1）截面受扭塑性抵抗矩的計(jì)算 取各個(gè)矩形分塊的受扭塑性抵抗矩之和 分塊時(shí)應(yīng)遵循保持腹板完整性原則 （2）各矩形分塊截面扭距設(shè)計(jì)值的分配原則 按受扭塑性抵抗矩的比值分配 （3）受扭承載力的計(jì)算,3.復(fù)合受扭構(gòu)件承載力的計(jì)算 1）當(dāng)構(gòu)件所承受的剪力或扭矩很小時(shí)，可以 忽略剪力或扭矩的影響。 2）對(duì)彎扭構(gòu)件分別按純扭和受彎計(jì)算的計(jì)算， 再簡(jiǎn)單的疊加。 3）適用條件： a.規(guī)定截面限制條件，以保證砼不首先破壞。 b. min ，以避免少筋破壞。,4.影響受扭構(gòu)件承載力的因素分析 1）截面形狀和尺寸； 2）混凝土強(qiáng)度等級(jí)； 3）箍筋的直徑、肢數(shù)和間距； 4）縱向鋼筋的截面面

45、積； 5）縱箍比。 在截面面積相等的條件下，采用圓形截面優(yōu) 于方形、矩形截面；薄而高的截面是不利的。,三、正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 內(nèi)容：驗(yàn)算變形及裂縫寬度 目的：滿足正常使用及耐久性要求 （一）正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算及耐久性的規(guī)定 （1）極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式： SC 按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合或標(biāo)準(zhǔn)組合 并考慮長(zhǎng)期作用的影響,（2）受彎構(gòu)件的最大撓度限值 P184中表1128 （3）裂縫控制等級(jí)的劃分： 一級(jí)嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件； 二級(jí)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件； 三級(jí)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，裂縫寬度不應(yīng)超 過(guò)最大裂縫寬度限值。 （4）混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別 （5）混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性應(yīng)根據(jù)環(huán)境類

46、別的設(shè)計(jì)使用年限進(jìn)行設(shè)計(jì) （6）結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)符合環(huán)境類別的要求,（二）受彎構(gòu)件撓度的驗(yàn)算 1.撓度 撓度計(jì)算可以歸結(jié)為在受拉區(qū)混凝土內(nèi)存在裂 縫的情況下截面剛度的計(jì)算問(wèn)題。 2.短期剛度Bs 影響短期剛度Bs的主要因素： 配筋率、彎矩值Ms 3.長(zhǎng)期剛度Bl 考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合影響。 荷載長(zhǎng)期作用下?lián)隙仍鲩L(zhǎng)的主要原因：徐變和收縮,4.受彎構(gòu)件的撓度計(jì)算 最小剛度原則： 取同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)彎矩最大的截面的剛度作 為該區(qū)段的抗彎剛度，這種處理方法所算出的 抗彎剛度值最小，通常稱為“最小剛度原則”。 提高抗彎剛度的辦法： 增加截面高度、提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)、增加 配筋等。其中最為有效的辦法為增加截面高

47、度。,（三）裂縫的驗(yàn)算 1.產(chǎn)生裂縫的原因 荷載效應(yīng)、外加變形和約束變形、鋼筋銹蝕。 2.影響裂縫寬度的主要因素 1）鋼筋應(yīng)力； 2）鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度； 3）鋼筋的有效約束區(qū)； 4）混凝土保護(hù)層的厚度。,3.控制裂縫寬度的構(gòu)造措施 （1）控制跨中垂直裂縫 梁腹板高度450mm時(shí)，在梁兩側(cè)沿高度設(shè)置縱 向構(gòu)造鋼筋，間距不宜大于200mm。 （2）控制斜裂縫 規(guī)定箍筋最大間距限值。 （3）控制節(jié)點(diǎn)邊緣垂直裂縫寬度 需滿足受拉縱筋的水平錨固長(zhǎng)度。,4.最大裂縫寬度max的計(jì)算,max=crsk/Es(1.9C+0.08deq/te) 一般情況下，鋼筋混凝土構(gòu)件總是帶裂縫工作的。 最大裂縫寬

48、度允許值如下： 室內(nèi)正常環(huán)境下的一類環(huán)境構(gòu)件： =0.3mm 露天等二類環(huán)境構(gòu)件： =0.2mm,四、構(gòu)造規(guī)定 （一）伸縮縫 1.設(shè)置伸縮縫目的 為防止溫度變化和混凝土收縮使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。 2.伸縮縫的最大間距 確定伸縮縫的最大間距時(shí)需考慮的因素： 1）區(qū)別工作環(huán)境、2）區(qū)別結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)構(gòu) 件的類別、 3）區(qū)別裝配式和整澆式結(jié)構(gòu)、4） 地域、氣候條件。,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距（m）,3.伸縮縫的作法 （1）當(dāng)建筑物需設(shè)沉降縫、防震縫時(shí)，可以三 縫和并，但伸縮縫的寬度應(yīng)滿足防震縫寬度的 要求。 （2）基礎(chǔ)不必?cái)嚅_(kāi) 4.控制結(jié)構(gòu)裂縫的構(gòu)造措施及施工措施 （1）加強(qiáng)屋蓋的保溫措施；（2）將結(jié)

49、構(gòu)頂層剛度減 少；（3）在溫度影響較大的部位適當(dāng)提高構(gòu)件的配 筋率；（4）施工時(shí)設(shè)置后澆帶；（5）改善混凝土的 質(zhì)量，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，減少干縮的影響。,（二）混凝土保護(hù)層 保證鋼筋與混凝土間的粘結(jié)強(qiáng)度，提高混 凝土的耐久性。 確定保護(hù)層厚度時(shí)需考慮的因素： （1）混凝土構(gòu)件所處的環(huán)境條件； （2）構(gòu)件類別； （3）混凝土的強(qiáng)度等級(jí)； （4）構(gòu)件制作工藝； （5）防火要求。,（三）鋼筋的錨固 1.鋼筋與混凝土的粘結(jié) 三部分組成：膠結(jié)力、摩擦力、機(jī)械咬合力 光面鋼筋粘結(jié)力的主要組成：膠結(jié)力、摩擦力 變形鋼筋粘結(jié)力的主要組成：機(jī)械咬合力 2.影響粘結(jié)強(qiáng)度的因素 1）混凝土的強(qiáng)度；2）保護(hù)層厚度、鋼筋間 距

50、；3）鋼筋表面形狀；4）橫向鋼筋。 3.鋼筋錨固長(zhǎng)度 鋼筋需滿足錨固長(zhǎng)度要求，但也不必過(guò)長(zhǎng)。 光面鋼筋（HPB235級(jí)）其末端應(yīng)做180彎鉤。,（四）鋼筋的連接 鋼筋的連接可分為兩類：綁扎搭接；機(jī)械連接 或焊接 （五）縱向鋼筋最小配筋率 配筋率sAs/bh As 縱向鋼筋面積 bh 構(gòu)件截面面積（寬X高） 縱向鋼筋配筋率不應(yīng)小于縱向鋼筋最小配筋率。,五、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本規(guī)定 （一）板 1.最小厚度要求 2.板的計(jì)算原則 1）兩對(duì)邊支承板應(yīng)按單向板計(jì)算； 2）四邊支承板應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算： 當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比小于等于2時(shí)，應(yīng)按雙向板計(jì)算； 當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比大于2小于3時(shí)，宜按雙向板計(jì)算； 當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊

51、之比大于等于3時(shí)，可按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算。,（二）梁 縱向受力鋼筋、縱向受扭鋼筋、箍筋 （三）柱 縱向受力鋼筋、箍筋 （四）梁柱節(jié)點(diǎn) （五）墻 1）當(dāng)構(gòu)件截面的長(zhǎng)邊（長(zhǎng)度）大于其短邊（厚度）的 4倍時(shí)，宜按墻的要求設(shè)計(jì)。 2）墻的混凝土等級(jí)不宜低于C20。,六、鋼筋混凝土單層廠房 （一）單層廠房的結(jié)構(gòu)類型 按結(jié)構(gòu)材料分：混合結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 按受力形式分：排架結(jié)構(gòu)、剛架結(jié)構(gòu) 排架結(jié)構(gòu)：由屋面梁或屋架、柱和基礎(chǔ)組成，柱與屋 架鉸接，柱與基礎(chǔ)剛接。,剛架結(jié)構(gòu)：由屋面梁或屋架與柱剛接為同一構(gòu) 件，柱與基礎(chǔ)一般為鉸接。,（二）單層廠房結(jié)構(gòu)組成和布置 1.結(jié)構(gòu)組成 屋蓋結(jié)構(gòu)、柱、吊車(chē)

52、梁、支撐、基礎(chǔ)、維護(hù)結(jié)構(gòu) 2.柱網(wǎng)布置原則 跨度小于等于18m，應(yīng)采用3m的倍數(shù)； 跨度大18m，應(yīng)采用6m的倍數(shù)。 3.支撐布置 屋蓋支撐、柱間支撐 4.抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過(guò)梁和基礎(chǔ)梁的布置 抗風(fēng)柱設(shè)置在山墻處； 圈梁可加強(qiáng)整體剛度，防止不均勻沉降。,（三）變形縫 1.伸縮縫：為減少溫度應(yīng)力。 室內(nèi)裝配式鋼筋砼排架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距100mm。 露天裝配式鋼筋砼排架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距70mm。 2.沉降縫：應(yīng)將建筑物從屋頂?shù)交A(chǔ)全部斷開(kāi)。 沉降縫可兼作伸縮縫，而伸縮縫不可兼作沉降縫 3.防震縫：為減輕地震災(zāi)害。,（四）單層廠房的受力特點(diǎn),第四節(jié) 鋼 結(jié) 構(gòu),一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍 （

53、一）鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 1）強(qiáng)度高、重量輕； 2）塑性韌性好； 3）材質(zhì)均勻、可靠性高； 4）具有可焊性； 5）工業(yè)化程度高； 6）密封性好； 7）耐火性差； 8）耐腐蝕性差。,（二）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍,1）大跨度結(jié)構(gòu)； 2）重型工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)； 3）受動(dòng)力荷載影響的結(jié)構(gòu)； 4）高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)； 5）可拆卸的移動(dòng)結(jié)構(gòu)； 6）容器和其他構(gòu)筑物； 7）輕型鋼結(jié)構(gòu)。,二、鋼結(jié)構(gòu)的材料,（一）鋼材的主要機(jī)械性能指標(biāo) 機(jī)械性能：彈性、塑性、強(qiáng)度 主要機(jī)械性能指標(biāo)： 抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度、冷彎性能、沖擊韌性 （二）影響鋼材機(jī)械性能的主要因素 1.化學(xué)成分；2.冶煉、澆注；3.應(yīng)力集中；4.溫度 5.鋼材的

54、硬化；6.焊接。,（三）鋼材的種類、選擇和規(guī)格,1.鋼材的種類 （1）碳素鋼（Q235） 沸騰鋼（F）、半鎮(zhèn)靜鋼（b）、鎮(zhèn)靜鋼（Z） （2）低合金鋼 加入適量的合金元素使得強(qiáng)度、沖擊韌性，塑性不太降低。,2.鋼材的選擇,（1）選擇鋼材的依據(jù) 1）結(jié)構(gòu)的重要性；2）荷載性質(zhì)；3）連接方法； 4）工作條件 （2）建筑鋼結(jié)構(gòu)的選材要求 1）承重結(jié)構(gòu)用鋼材宜采用Q235鋼、 Q345鋼、 Q390鋼、 Q420鋼。 2）以下情況不應(yīng)采用Q235沸騰鋼 焊接結(jié)構(gòu)： 非焊接結(jié)構(gòu)： （3）承重結(jié)構(gòu)用鋼材應(yīng)具有主要機(jī)械性能指標(biāo)的合格保證。,3.鋼材的規(guī)格,（1）鋼板 鋼板用“”后加“寬度X厚度X長(zhǎng)度” 如：500X10X2000 （2）型鋼 角鋼（L100X10）、槽鋼（20a）、 工字鋼（工20c）、鋼管（102X5） （3）薄壁型鋼,三、鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法與基本構(gòu)件的設(shè)計(jì),（一）鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法 1.承載能力極限狀態(tài) 0dfd 2.正常使用極限狀態(tài) k,（二）基本構(gòu)件設(shè)計(jì),1.軸心受力構(gòu)件 實(shí)腹式、格構(gòu)式 （1）軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算 計(jì)算內(nèi)容：強(qiáng)度、剛度 （2）實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 計(jì)算內(nèi)容：強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定、剛度 設(shè)計(jì)原則： 1）截面面積的分布盡可能遠(yuǎn)離主軸線； 2）等穩(wěn)定設(shè)計(jì)；3）便于與其他構(gòu)件連接；4）構(gòu) 造簡(jiǎn)單、制造方便；5）選用便于供應(yīng)的鋼