建筑結(jié)構(gòu)好用

1、建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)總目錄總目錄第一章 緒論第二章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能第三章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計原則第三章 受彎構(gòu)件第五章 受扭構(gòu)件第六章 受壓構(gòu)件第七章 受拉構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件第八章 鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)第九章 單層廠房排架結(jié)構(gòu)第十章 多高層房屋結(jié)構(gòu)第十一章 砌體結(jié)構(gòu)第十二章 鋼結(jié)構(gòu)第十三章 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計基本知識第一章 緒論第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)的一般概念1，建筑結(jié)構(gòu)的定義： 建筑物中用來承受各種作用作用的受力體系。簡簡單的說就是房屋的單的說就是房屋的承重骨架。承重骨架。柱下基礎(chǔ)樓板柱梁梁墻樓梯墻下基礎(chǔ)地下室底板2，結(jié)構(gòu)上的作用作用 （1）定義定義：凡能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、應(yīng)力、位移、應(yīng)變

2、、裂縫的因素，都稱之為結(jié)構(gòu)上的作用。 （2）分類分類： 直接作用：荷載； 間接作用：溫度、收縮、徐變、地基不均勻沉降、地震等。3 建筑結(jié)構(gòu)的分類按所用按所用材料材料的不同分為：的不同分為：v1）混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)（以混凝土為主要材料的結(jié)構(gòu)）（以混凝土為主要材料的結(jié)構(gòu)）包括：包括：v 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)配置受力的普通鋼筋，鋼筋配置受力的普通鋼筋，鋼筋網(wǎng)或鋼骨架；網(wǎng)或鋼骨架；v 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 配置預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土配置預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)；v 素混凝土結(jié)構(gòu)素混凝土結(jié)構(gòu) 沒有配置受力的鋼筋的混凝土沒有配置受力的鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。v2）鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu):以鋼材以

3、鋼材(鋼板、型鋼）鋼板、型鋼）為主制作的結(jié)構(gòu)為主制作的結(jié)構(gòu)v3）砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu):由塊材通過砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)由塊材通過砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)v4) 木結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu) :指全部或大部分用木材制作的結(jié)構(gòu)指全部或大部分用木材制作的結(jié)構(gòu)v5）混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu):由兩種及兩種以上材料作為主要承由兩種及兩種以上材料作為主要承重結(jié)構(gòu)的房屋重結(jié)構(gòu)的房屋此外還有此外還有鋼鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土混凝土組合結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土等。等。 我國現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（部分）我國現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（部分） 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50068-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB5009-2001混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002

4、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50003-2001鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2002建筑抗震設(shè)計規(guī)范 GB50011-2008第二節(jié) 砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的概念及優(yōu)缺點v一、砌體結(jié)構(gòu)v1，定義：定義：以砌體為材料的結(jié)構(gòu)。v2，適用范圍：，適用范圍：主要用于居住建筑和多層民用房屋（如辦公樓、教學(xué)樓、旅館等）中。v3，優(yōu)點：，優(yōu)點：易于就地取材，成本低。結(jié)構(gòu)耐久性和耐腐蝕性好。隔熱、保溫性能較好。v4，缺點：，缺點：承載能力低，自重大，抗震性能差。二、鋼結(jié)構(gòu)1，定義定義：用鋼材制作而成的結(jié)構(gòu)。2，適用范圍：適用范圍：主要用于大跨度的建筑屋蓋（如體育館、劇院等）、吊車噸位很大或

5、跨度很大的工業(yè)廠房骨架，以及超高層建筑的房屋骨架。3，優(yōu)點：優(yōu)點：承載能力高，自重小，抗震性能好，施工速度快。4，缺點：缺點：鋼材易腐蝕，耐火性差，成本高。v三、混凝土結(jié)構(gòu)v1，定義：僅僅或者主要以混凝土為材料的結(jié)構(gòu)。v2，分類：混凝土結(jié)構(gòu)素混凝土結(jié)構(gòu)：由無筋或不配置受力鋼筋的混凝土制成的結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) ：由配置受力的普通鋼筋、鋼筋網(wǎng)或鋼筋骨架的混凝土制成的結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) ：由配置受力的預(yù)應(yīng)力鋼筋通過張拉或其他方法建立預(yù)應(yīng)力的混凝土制成的結(jié)構(gòu)。素混凝土梁素混凝土梁鋼筋混凝土梁：鋼筋混凝土梁：受拉區(qū)配受拉區(qū)配2 20鋼筋鋼筋FF=13.4KN 截面開裂并破壞截面開裂并破壞Fcr=1

6、5 KN 截面開裂截面開裂; Fu=87KN 截面破壞。截面破壞。200300Fft2003002 20梁的承載力大大提高，梁的受力性能改善。梁的承載力大大提高，梁的受力性能改善。示例示例3，混凝土和鋼筋共同工作的原因（1）混凝土澆注后，隨著凝結(jié)，兩者可靠地結(jié)合在一起，可共同受力，共同變形（2）兩者的溫度線膨脹系數(shù)很接近，避免產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力破壞兩者的粘結(jié)力，混凝土：1.010-51.5 10-5，鋼筋： 1.2 10-5 （3）混凝土包裹在鋼筋的外部，可使鋼筋免于腐蝕或高溫軟化4，混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點： 1）承載力比砌體結(jié)構(gòu)高 2）比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)約鋼材 3）耐久性和耐火性均比鋼結(jié)構(gòu)好 4）抗震性能

7、比砌體結(jié)構(gòu)好5，混凝土結(jié)構(gòu)的缺點： 1）比鋼結(jié)構(gòu)自重大 2）比砌體結(jié)構(gòu)造價高第三節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡況* 1824年，英國人年，英國人J. Aspdin 發(fā)明了波特蘭水泥，有了混發(fā)明了波特蘭水泥，有了混凝土；凝土； * 1849年，法國人年，法國人Joseph Louis Lambot 用水泥砂漿涂在用水泥砂漿涂在鋼絲網(wǎng)的兩面做成小船鋼絲網(wǎng)的兩面做成小船-最早的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；最早的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)； * 1861年，法國花匠年，法國花匠J. Monier 用鋼絲作為配筋制作了花用鋼絲作為配筋制作了花盆并申請了專利，后由申請了鋼筋混凝土板、管道、拱盆并申請了專利，后由申請了鋼筋混凝土板、管道、拱

8、橋等專利橋等專利-盡管他不懂鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力原理，盡管他不懂鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力原理，甚至將鋼筋配置在板的中部，他卻被認(rèn)為是鋼筋混凝土甚至將鋼筋配置在板的中部，他卻被認(rèn)為是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)明者；結(jié)構(gòu)的發(fā)明者； * 19281928年，法國人弗列新捏發(fā)明了預(yù)應(yīng)力錨具，預(yù)應(yīng)年，法國人弗列新捏發(fā)明了預(yù)應(yīng)力錨具，預(yù)應(yīng)力混凝土開始出現(xiàn)力混凝土開始出現(xiàn)木結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)趙州橋趙州橋 上海金貿(mào)大廈采用的是框架核心筒結(jié)上海金貿(mào)大廈采用的是框架核心筒結(jié)構(gòu)，建筑物構(gòu)，建筑物88層，高層，高420.5米。鋼筋混凝米。鋼筋混凝土核心筒呈八角形，周邊土核心筒呈八角形，周邊8根鋼骨混凝土根鋼骨混凝土柱底部截面柱底部截面1

9、.5mX5m，柱中配置，柱中配置2根焊接根焊接H型鋼。型鋼。江陰長江大橋江陰長江大橋-主跨主跨1385米，米，世界第四懸索橋，建于世界第四懸索橋，建于1999年年第二章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能第一節(jié)第一節(jié) 鋼筋的力學(xué)性能鋼筋的力學(xué)性能一、鋼筋的分類一、鋼筋的分類v混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋按化學(xué)成分可分為混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋按化學(xué)成分可分為碳素鋼碳素鋼和和普通合金鋼普通合金鋼。v根據(jù)含碳量的不同，碳素鋼分為：根據(jù)含碳量的不同，碳素鋼分為： 低碳鋼低碳鋼(含碳量含碳量0.25%)、 中碳鋼中碳鋼(0.25%=含碳量含碳量0.6%)。v含碳量越高，強度越高，但塑性和可焊性下降。工程中常用含碳量越高，強度越高，但

10、塑性和可焊性下降。工程中常用低碳鋼低碳鋼。v普通低合金鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上，再加人微量的合金元素，普通低合金鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上，再加人微量的合金元素，如硅、錳、釩、欽、鋸等，目的是提高鋼材的強度，改善鋼如硅、錳、釩、欽、鋸等，目的是提高鋼材的強度，改善鋼材的塑性性能。材的塑性性能。我國常見鋼筋外形我國常見鋼筋外形普通鋼筋強度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2）種 類符號fykHPB235(Q235)235HRB335(20MnSi)335熱軋鋼筋HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)RRB400(20MnSi)400鋼筋的種類及選用鋼筋的種類及選用強度高，塑性低強度高，塑性低強度高強

11、度高預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋鋼筋鋼筋熱軋鋼筋熱軋鋼筋冷拉鋼筋冷拉鋼筋冷軋、冷拔鋼筋冷軋、冷拔鋼筋熱處理鋼筋熱處理鋼筋HPB235HRB335HRB400RRB400光圓鋼筋光圓鋼筋變形鋼筋變形鋼筋變形鋼筋變形鋼筋變形鋼筋變形鋼筋非預(yù)應(yīng)力鋼筋非預(yù)應(yīng)力鋼筋強度強度塑性塑性弱弱強強高高低低強度高強度高 冷加工的方法：冷拉、冷拔、冷軋冷加工的方法：冷拉、冷拔、冷軋 鋼筋在常溫下的加工稱為鋼筋在常溫下的加工稱為冷加工冷加工。其目的就是其目的就是使鋼筋的內(nèi)部組織使鋼筋的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而提高鋼筋的強度，達(dá)到節(jié)約鋼筋的目的。結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而提高鋼筋的強度，達(dá)到節(jié)約鋼筋的目的。冷拉：冷拉：常溫下，把熱軋

12、鋼筋拉伸至強化階段所得到的鋼筋。常溫下，把熱軋鋼筋拉伸至強化階段所得到的鋼筋。冷拉后可提高鋼材的抗拉強度，但其屈服臺階變短，塑性較差冷拉后可提高鋼材的抗拉強度，但其屈服臺階變短，塑性較差。 冷拔冷拔 冷拔可同時提高鋼材的抗拉和抗壓強度。塑性降低很多。冷拔可同時提高鋼材的抗拉和抗壓強度。塑性降低很多。d1d2Pd2d1 冷軋冷軋 冷軋后，鋼筋表面軋成帶肋，強度與冷拔低碳絲接近，塑性要好一些冷軋后，鋼筋表面軋成帶肋，強度與冷拔低碳絲接近，塑性要好一些。 鋼筋的熱處理鋼筋的熱處理 對某些特定鋼號（對某些特定鋼號（40Si2Mn、48Si2Mn、45Si2Cr）的熱軋鋼筋進(jìn)行）的熱軋鋼筋進(jìn)行淬火和回火

13、處理，鋼筋強度大幅度提高，并保留較好的塑性和韌性，成淬火和回火處理，鋼筋強度大幅度提高，并保留較好的塑性和韌性，成為較理想的預(yù)應(yīng)力鋼筋。為較理想的預(yù)應(yīng)力鋼筋。 二、鋼筋的強度和變形二、鋼筋的強度和變形鋼筋的力學(xué)性能鋼筋的力學(xué)性能比例極限屈服強度極限強度o(N/mm2)fyfted流幅abcoa彈性階段a比例極限b屈服強度cd強化階段d極限強度de 頸縮階段有明顯流幅鋼筋的 曲線無明顯流幅鋼筋的 曲線0.2% 0.2(N/mm2)o 0.2條件屈服強度 鋼筋除需有足夠的強度外，還應(yīng)具有一定的塑性變形（plastic deformation)能力，鋼筋的塑性通常用伸長率 和冷彎性能兩個指標(biāo)來衡量。

14、%100112lll伸長率 冷彎是將直徑為d的鋼筋繞直徑為D的鋼輥，彎成一定的角度而不發(fā)生斷裂，就表示合格。Dd冷彎試驗冷彎試驗v1） 有較高的強度和適宜的屈服比v2） 有較好的塑性v3） 與混凝土之間有良好的粘結(jié)力v4） 具有較好的可焊性v5） 在寒冷地區(qū)，鋼筋的低溫性能也要符合一定要求，不宜采用冷加工鋼筋，以免發(fā)生脆性破壞。 三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求鋼筋性能的要求四、鋼筋的選用v鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋，應(yīng)按下列規(guī)定采用：v（1） 普通鋼筋宜采用HRB400級和HRB335級鋼筋，也可采用HPB235級和RRB

15、400級鋼筋；v（2） 預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。v具體工程中，現(xiàn)澆樓板的鋼筋和梁柱的箍筋多采用HPB235級鋼筋；梁柱的受力筋多采用HRB335、HRB400和RRB400級鋼筋；尺寸較大的構(gòu)件有時也采用HRB335級鋼筋作箍筋。 第二節(jié)第二節(jié) 混凝土的力學(xué)性能混凝土的力學(xué)性能混凝土混凝土是由水泥、水、粗骨料（碎石、卵是由水泥、水、粗骨料（碎石、卵石）、細(xì)骨料石）、細(xì)骨料(砂砂)等材料按一定配合比，經(jīng)混合等材料按一定配合比，經(jīng)混合攪拌，入模澆搗并養(yǎng)護(hù)硬化后形成的人工石材。攪拌，入模澆搗并養(yǎng)護(hù)硬化后形成的人工石材。 影響混凝土的強度和變形的主要因素有：影響混凝土的

16、強度和變形的主要因素有：原原材料的性能；各組成成分的比例，尤其是水灰比材料的性能；各組成成分的比例，尤其是水灰比的大??；施工方法（攪拌程度、澆搗的密實性、的大??；施工方法（攪拌程度、澆搗的密實性、對混凝土的養(yǎng)護(hù)方法）等。對混凝土的養(yǎng)護(hù)方法）等?；炷恋幕緩姸戎笜?biāo)有混凝土的基本強度指標(biāo)有立方體抗壓強度立方體抗壓強度、軸心抗壓強度軸心抗壓強度和和軸心抗拉強度軸心抗拉強度三種。三種。 一、一、 混凝土的強度混凝土的強度v強度是指結(jié)構(gòu)材料所能承受的某種極限應(yīng)力。 v混凝土的強度是靠水泥的水化、硬化獲得的。水泥的水化硬化早期快、后期慢，故混凝土強度的增長也是早期快、后期慢，但到28d齡期時強度的增長就

17、不明顯而趨于穩(wěn)定。因此，規(guī)范以28d齡期時混凝土的強度為基準(zhǔn)。 v1.混凝土強度等級立方體抗壓強度fcuv混凝土強度等級應(yīng)按立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值確定。我國混凝土強度等級的確定方法是：用邊長為150mm的立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)試驗條件下養(yǎng)護(hù)28d，并用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法（C30以下的加載速度控制在0.30.5MPa/s范圍；C30以上的加載速度控制在0.50.8MPa/s范圍。兩端不涂潤滑劑）測得的立方體抗壓強度，用符號fcuk表示。 150mm150mm150mm強度等級：強度等級：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50C80共14級級C 混凝土15立方體抗壓強度的標(biāo)準(zhǔn)值為1

18、5N/mm2v2.軸心抗壓強度fcv立方體抗壓強度不能代表混凝土在實際構(gòu)件中的受力狀態(tài)，只是作為在同一標(biāo)準(zhǔn)條件下比較混凝土強度水平和品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。v試驗表明：用高寬比為23的棱柱體測得的抗壓強度與以受壓為主的混凝土構(gòu)件中的混凝土抗壓強度基本一致。v因此，棱柱體的抗壓強度可以作為以受壓為主的混凝土抗壓強度，稱為軸心抗壓強度，用符號fc表示。 定義：定義：折算：折算：軸心抗壓強度是指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的截面為軸心抗壓強度是指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的截面為150mm150mm高高300mm的棱柱體，在的棱柱體，在28天齡期天齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的抗壓強度。，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的抗壓強度。軸心抗壓強

19、度軸心抗壓強度cf（棱柱體抗壓強度）（棱柱體抗壓強度）抗壓強度隨試件高度增大而降抗壓強度隨試件高度增大而降低低cucccff2188. 0 1c軸心抗壓強度與立方體抗壓強度比值軸心抗壓強度與立方體抗壓強度比值2c高強混凝土脆性折減系數(shù)高強混凝土脆性折減系數(shù)0.88經(jīng)驗折減系數(shù)經(jīng)驗折減系數(shù)v混凝土的抗拉性能很差?；炷恋目估瓘姸纫话阒挥锌箟簭姸鹊?/201/8，且不與抗壓強度成正比。混凝土軸心抗拉強度取棱柱體（100mm100mm500mm，兩端埋有鋼筋）的抗拉極限強度為軸心抗拉強度?；炷翗?gòu)件的開裂、變形以及受剪、受扭、受沖切等承載力均與抗拉強度有關(guān)。v根據(jù)試驗得知，fcu、fc、ft三者之間

20、的關(guān)系是fcufcft。 3，混凝土的軸心抗拉強度，混凝土的軸心抗拉強度v1.混凝土的強度標(biāo)準(zhǔn)值混凝土的強度標(biāo)準(zhǔn)值經(jīng)統(tǒng)計分析，并考慮結(jié)構(gòu)中混凝土強度與試經(jīng)統(tǒng)計分析，并考慮結(jié)構(gòu)中混凝土強度與試件強度之間的差異，件強度之間的差異，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范給出了混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值，詳見附表給出了混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值，詳見附表7。v2.混凝土的強度設(shè)計值混凝土的強度設(shè)計值混凝土強度設(shè)計值為混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值除以混凝土強度設(shè)計值為混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值除以混凝土的材料分項系數(shù)混凝土的材料分項系數(shù)c，規(guī)范規(guī)定，規(guī)范規(guī)定c=1.4，即即fc=fck/c，ft=ftk/c。ft、fc見附表見附表7。4. 混凝土

21、的強度計算指標(biāo)混凝土的強度計算指標(biāo)二、二、 混凝土的變形混凝土的變形v混凝土變形有兩類：一類是荷載作用下的受力變形，包括一次短期加荷時的變形、多次重復(fù)加荷時的變形和長期荷載作用下的變形；另一類是體積變形，包括收縮、膨脹和溫度變形。 02468102030(MPa) 10-3BACEDA點以前點以前，微裂縫沒有，微裂縫沒有明顯發(fā)展，混凝土的變明顯發(fā)展，混凝土的變形主要彈性變形，應(yīng)力形主要彈性變形，應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系近似直線。應(yīng)變關(guān)系近似直線。A點應(yīng)力隨混凝土強度的點應(yīng)力隨混凝土強度的提高而增加，對普通強提高而增加，對普通強度混凝土度混凝土 A約為約為 (0.30.4)fc ，對高強混，對高強混凝土凝

22、土 A可達(dá)可達(dá)(0.50.7)fc。A點以后點以后，由于微裂縫，由于微裂縫處的應(yīng)力集中，裂縫開處的應(yīng)力集中，裂縫開始有所延伸發(fā)展，產(chǎn)生始有所延伸發(fā)展，產(chǎn)生部分塑性變形，應(yīng)變增部分塑性變形，應(yīng)變增長開始加快，應(yīng)力長開始加快，應(yīng)力-應(yīng)應(yīng)變曲線逐漸偏離直線。變曲線逐漸偏離直線。微裂縫的發(fā)展導(dǎo)致混凝微裂縫的發(fā)展導(dǎo)致混凝土的橫向變形增加。但土的橫向變形增加。但該階段微裂縫的發(fā)展是該階段微裂縫的發(fā)展是穩(wěn)定的。穩(wěn)定的。混凝土在結(jié)硬過程中，混凝土在結(jié)硬過程中，由于水泥石的收縮、骨由于水泥石的收縮、骨料下沉以及溫度變化等料下沉以及溫度變化等原因，在骨料和水泥石原因，在骨料和水泥石的界面上形成很多微裂的界面上形成

23、很多微裂縫，成為混凝土中的薄縫，成為混凝土中的薄弱部位。混凝土的最終弱部位?；炷恋淖罱K破壞就是由于這些微裂破壞就是由于這些微裂縫的發(fā)展造成的?？p的發(fā)展造成的。達(dá)到達(dá)到B點，內(nèi)部一些微點，內(nèi)部一些微裂縫相互連通，體積應(yīng)裂縫相互連通，體積應(yīng)變開始由壓縮轉(zhuǎn)為增加。變開始由壓縮轉(zhuǎn)為增加。取取B點的應(yīng)力作為混凝點的應(yīng)力作為混凝土的長期抗壓強度。普土的長期抗壓強度。普通強度混凝土通強度混凝土 B約為約為0.8fc。達(dá)到達(dá)到C點點fc，內(nèi)部微裂縫，內(nèi)部微裂縫連通形成破壞面，連通形成破壞面，C點點的縱向應(yīng)變值稱為峰值的縱向應(yīng)變值稱為峰值應(yīng)變應(yīng)變 0，約為，約為0.002?？v向應(yīng)變發(fā)展達(dá)到縱向應(yīng)變發(fā)展達(dá)到D點

24、，點，內(nèi)部裂縫在試件表面出內(nèi)部裂縫在試件表面出現(xiàn)第一條可見平行于受現(xiàn)第一條可見平行于受力方向的縱向裂縫。力方向的縱向裂縫。v混凝土的彈性模量混凝土的彈性模量v混凝土的應(yīng)力混凝土的應(yīng)力與其彈性應(yīng)變與其彈性應(yīng)變ce之比值稱之比值稱為為混凝土的彈性模量混凝土的彈性模量，用符號，用符號Ec表示。根據(jù)大表示。根據(jù)大量試驗結(jié)果，混凝土規(guī)范采用以下公式計算混量試驗結(jié)果，混凝土規(guī)范采用以下公式計算混凝土的彈性模量：凝土的彈性模量： v混凝土的剪變模量是指剪應(yīng)力混凝土的剪變模量是指剪應(yīng)力和剪應(yīng)變和剪應(yīng)變的比的比值，即：值，即： 5210(/)2.234.7/ccuEN mmfcGv混凝土受壓后除產(chǎn)生瞬時壓應(yīng)變外

25、，在維持其外混凝土受壓后除產(chǎn)生瞬時壓應(yīng)變外，在維持其外力不變的條件下（即荷載長期不變），應(yīng)變隨時間繼力不變的條件下（即荷載長期不變），應(yīng)變隨時間繼續(xù)增長的現(xiàn)象，叫做續(xù)增長的現(xiàn)象，叫做混凝土的徐變混凝土的徐變。v混凝土的徐變對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能有重混凝土的徐變對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能有重要的影響：要的影響：它將使結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形增加；軸心受壓構(gòu)它將使結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形增加；軸心受壓構(gòu)件中鋼筋的應(yīng)力增加而混凝土的壓應(yīng)力減小的應(yīng)力重件中鋼筋的應(yīng)力增加而混凝土的壓應(yīng)力減小的應(yīng)力重分布現(xiàn)象產(chǎn)生；在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中引起預(yù)應(yīng)分布現(xiàn)象產(chǎn)生；在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中引起預(yù)應(yīng)力損失等。力損失等。 混凝土的

26、徐變混凝土的徐變v影響混凝土徐變的主要因素有：影響混凝土徐變的主要因素有：v（1） 水灰比和水泥用量水灰比和水泥用量v（2） 骨料的級配和剛度骨料的級配和剛度v（3） 混凝土的密實性混凝土的密實性v （4）構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)溫濕度）構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)溫濕度v （5）構(gòu)件使用時的溫濕度）構(gòu)件使用時的溫濕度v （6） 構(gòu)件單位體積的表面積大小構(gòu)件單位體積的表面積大小v （7） 構(gòu)件加載時的齡期構(gòu)件加載時的齡期v （8） 持續(xù)應(yīng)力的大小持續(xù)應(yīng)力的大小混凝土的收縮變形混凝土的收縮變形定義：定義：混凝土在空氣中凝結(jié)硬化時，體積減小的現(xiàn)象混凝土在空氣中凝結(jié)硬化時，體積減小的現(xiàn)象稱為稱為收縮變形收縮變形。收縮變形是一種非受

27、力變形；而徐變變形只有在收縮變形是一種非受力變形；而徐變變形只有在受力達(dá)到一定數(shù)值并且持續(xù)作用下才產(chǎn)生。受力達(dá)到一定數(shù)值并且持續(xù)作用下才產(chǎn)生。 影響混凝土收縮的主要因素有：影響混凝土收縮的主要因素有：（1） 水灰比和水泥用量水灰比和水泥用量（2） 骨料的級配和剛度骨料的級配和剛度（3） 混凝土的密實性混凝土的密實性 （4）構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)溫濕度）構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)溫濕度 （5）構(gòu)件使用時的溫濕度）構(gòu)件使用時的溫濕度 （6） 構(gòu)件單位體積的表面積大小構(gòu)件單位體積的表面積大小 （7） 水泥品種與強度級別水泥品種與強度級別和其它許多材料一樣，當(dāng)溫度發(fā)生變化時混凝土的體和其它許多材料一樣，當(dāng)溫度發(fā)生變化時混凝土的體

28、積也具有熱脹冷縮的性質(zhì)。積也具有熱脹冷縮的性質(zhì)?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)規(guī)定，當(dāng)溫度在定，當(dāng)溫度在0到到100范圍內(nèi)時，混凝土線膨脹系數(shù)范圍內(nèi)時，混凝土線膨脹系數(shù)c可采用可采用110-5/。 溫度變形對大體積混凝土結(jié)構(gòu)極為不利。溫度變形對大體積混凝土結(jié)構(gòu)極為不利。 溫度變形能使混凝土開裂，在某些場合應(yīng)認(rèn)真對待。溫度變形能使混凝土開裂，在某些場合應(yīng)認(rèn)真對待。 v混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定：規(guī)定：v鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于于C15；當(dāng)采用；當(dāng)采用HRB335級鋼筋時，混凝土強級鋼筋時，混凝土強度等級不宜低于度等級不宜低于

29、C20；當(dāng)采用；當(dāng)采用HRB400和和RRB400級鋼筋以及承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，混級鋼筋以及承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，混凝土強度等級不得低于凝土強度等級不得低于C20。v預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于低于C30；當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋；當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力筋時，混凝土強度等級不宜低于作預(yù)應(yīng)力筋時，混凝土強度等級不宜低于C40?；炷恋倪x用：混凝土的選用：第三節(jié)第三節(jié) 鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)作用鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)作用v一、粘結(jié)作用的組成v粘結(jié)力是存在于鋼筋與混凝土界面上的作用力。它反映的是鋼筋與混凝土交界面上沿鋼筋縱向的抗剪能

30、力。鋼筋與混凝土之間的粘結(jié) 產(chǎn)生粘結(jié)力的主要原因：產(chǎn)生粘結(jié)力的主要原因：（1） 混凝土收縮將鋼筋緊緊握固而產(chǎn)生的混凝土收縮將鋼筋緊緊握固而產(chǎn)生的摩擦力摩擦力；（2） 混凝土顆粒與鋼筋表面產(chǎn)生的混凝土顆粒與鋼筋表面產(chǎn)生的化學(xué)粘合力化學(xué)粘合力；（3）由于鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的由于鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機機械咬合力械咬合力。二、粘結(jié)強度及其影響因素二、粘結(jié)強度及其影響因素粘結(jié)力的測定一般采用拔出試驗方法粘結(jié)力的測定一般采用拔出試驗方法粘結(jié)強度粘結(jié)強度f可由下式計算可由下式計算Pfdl影響粘結(jié)強度的因素：影響粘結(jié)強度的因素： 鋼筋表面的形狀鋼筋表面的形狀 混凝土的強度混凝土的強

31、度 側(cè)向壓應(yīng)力側(cè)向壓應(yīng)力 混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋凈距混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋凈距 橫向鋼筋的設(shè)置橫向鋼筋的設(shè)置1 鋼筋在混凝土中的位置鋼筋在混凝土中的位置第三章第三章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計原則鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計原則第一節(jié)第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài) 一、建筑結(jié)構(gòu)的功能一、建筑結(jié)構(gòu)的功能建筑結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)（一般按（一般按50年考慮），年考慮），應(yīng)滿足下列功能應(yīng)滿足下列功能要求：要求： （1） 安全性安全性 （2） 適用性適用性 （3） 耐久性耐久性 v結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性總稱為結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久

32、性總稱為結(jié)構(gòu)的可結(jié)構(gòu)的可靠性靠性。即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完。即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成成預(yù)定功能預(yù)定功能的能力或可能性。的能力或可能性。 v建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對對可靠度可靠度的定的定義是：義是：“結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。成預(yù)定功能的概率。”v 故結(jié)構(gòu)可靠度是可靠性的概率度量故結(jié)構(gòu)可靠度是可靠性的概率度量。 v 規(guī)定設(shè)計使用年限：重要建筑規(guī)定設(shè)計使用年限：重要建筑100年；一般建筑年；一般建筑50年；次要建筑年；次要建筑5年年v二、極限狀態(tài)二、極限狀態(tài)v前面所說

33、的前面所說的“預(yù)定功能預(yù)定功能”，一般是以結(jié)構(gòu)，一般是以結(jié)構(gòu)是否達(dá)到是否達(dá)到“極限狀態(tài)極限狀態(tài)”來標(biāo)志的，并以此作為來標(biāo)志的，并以此作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的準(zhǔn)則。結(jié)構(gòu)設(shè)計的準(zhǔn)則。v整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀整個結(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)計規(guī)定的某一功能要求，此特態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)為定狀態(tài)為該功能的極限狀態(tài)該功能的極限狀態(tài)。v 極限狀態(tài)實質(zhì)上是結(jié)構(gòu)可靠（有效）或不極限狀態(tài)實質(zhì)上是結(jié)構(gòu)可靠（有效）或不可靠（失效）的界限，故也稱為可靠（失效）的界限，故也稱為界限狀態(tài)界限狀態(tài)。 1 承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)v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)這

34、種極限狀態(tài)對應(yīng)于：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到到最大承載能力最大承載能力或不適用于繼續(xù)承載的或不適用于繼續(xù)承載的變形變形。v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，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，應(yīng)認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài)：應(yīng)認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài)：v（1） 整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如陽臺、雨篷的傾覆）等；失去平衡（如陽臺、雨篷的傾覆）等；v（2） 結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強度而結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強度而破壞（包括疲勞破壞），或因過度變形而不適破壞（包括疲勞破壞），或因過度變形而不適于繼續(xù)承載；于繼續(xù)承載；v（3） 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C

35、動體系；v （4） 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定；結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定；v （5） 地基喪失承載能力而破壞（如失穩(wěn)地基喪失承載能力而破壞（如失穩(wěn)等）。等）。 2 正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)v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)到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。v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，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，應(yīng)認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：應(yīng)認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：v（1） 影響正常使用或外觀的變形；影響正常使用或外觀的變形；v（2） 影響正常使用或耐久性能的局部損影響正常使用或耐久性能的局部損壞

36、（包括裂縫，如水池開裂引起滲漏）；壞（包括裂縫，如水池開裂引起滲漏）；v（3） 影響正常使用的振動；影響正常使用的振動；v（4） 影響正常使用的其它特定狀態(tài)。影響正常使用的其它特定狀態(tài)。第二節(jié)第二節(jié) 極限狀態(tài)設(shè)計方法極限狀態(tài)設(shè)計方法v在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，就應(yīng)針對不同的極限在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，就應(yīng)針對不同的極限狀態(tài)，根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點和使用要求，給出具體狀態(tài)，根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點和使用要求，給出具體的標(biāo)志極限值，以作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)。的標(biāo)志極限值，以作為結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)。v這種以相應(yīng)于結(jié)構(gòu)各種功能要求的這種以相應(yīng)于結(jié)構(gòu)各種功能要求的極限狀極限狀態(tài)態(tài)作為結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)的設(shè)計方法，就稱為作為結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)的設(shè)計方法，就

37、稱為“極極限狀態(tài)設(shè)計法限狀態(tài)設(shè)計法”。 v一、影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素一、影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素v1 作用效應(yīng)作用效應(yīng)v作用效應(yīng)包括荷載產(chǎn)生的各種效應(yīng)，如彎矩、剪力、作用效應(yīng)包括荷載產(chǎn)生的各種效應(yīng)，如彎矩、剪力、變形、裂縫等。也包括一些非荷載產(chǎn)生的效應(yīng)，如混凝變形、裂縫等。也包括一些非荷載產(chǎn)生的效應(yīng)，如混凝土的收縮，地基不均勻沉降等土的收縮，地基不均勻沉降等v例如，例如，一簡支梁梁長為一簡支梁梁長為l0，承受的垂直均布線荷載，承受的垂直均布線荷載為為q（已包括梁自重），梁的抗彎剛度為（已包括梁自重），梁的抗彎剛度為B。則梁跨中。則梁跨中由荷載由荷載q產(chǎn)生的彎矩為產(chǎn)生的彎矩為M=1/8ql02，跨中撓

38、度，跨中撓度f=5ql04/(384B)，支座處剪力，支座處剪力V=1/2ql0。v荷載效應(yīng)與結(jié)構(gòu)上的荷載密切相關(guān)，并且是一種因荷載效應(yīng)與結(jié)構(gòu)上的荷載密切相關(guān)，并且是一種因果關(guān)系，即沒有荷載作用就沒有荷載效應(yīng)。果關(guān)系，即沒有荷載作用就沒有荷載效應(yīng)。 （1）荷載分類）荷載分類v1）永久荷載（恒荷載）永久荷載（恒荷載）v2）可變荷載（活荷載）可變荷載（活荷載）v3）偶然荷載）偶然荷載（2）荷載的標(biāo)準(zhǔn)值）荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用的荷載的基本代表值結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用的荷載的基本代表值（3）荷載效應(yīng)）荷載效應(yīng) 作用于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的各種荷載使結(jié)構(gòu)或結(jié)作用于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的各種荷載使結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生

39、的構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生的內(nèi)力內(nèi)力（N、M、V、T）和）和變形變形、應(yīng)力應(yīng)力等等，稱為，稱為荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)。荷載效應(yīng)可由力學(xué)方法求得。荷載效應(yīng)可由力學(xué)方法求得。2，結(jié)構(gòu)抗力，結(jié)構(gòu)抗力v結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵抗作用效應(yīng)（本書僅指荷載效應(yīng)）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵抗作用效應(yīng)（本書僅指荷載效應(yīng)）的能力，也即結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受內(nèi)力、變形和抗裂等的能的能力，也即結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受內(nèi)力、變形和抗裂等的能力，稱為力，稱為結(jié)構(gòu)的抗力結(jié)構(gòu)的抗力。v例如，例如，一根一定長的一根一定長的No.20工字鋼梁就具有一定的工字鋼梁就具有一定的受彎、受剪和承受變形的能力。受彎、受剪和承受變形的能力。v影響結(jié)構(gòu)抗力的主要因素是結(jié)構(gòu)所用材料的性能和影響結(jié)構(gòu)抗

40、力的主要因素是結(jié)構(gòu)所用材料的性能和結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)。結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)。 v三、按承載能力極限狀態(tài)計算v結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計應(yīng)根據(jù)荷載效應(yīng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計應(yīng)根據(jù)荷載效應(yīng)的基本組合或偶然組合進(jìn)行，并以內(nèi)力和承載力的設(shè)計的基本組合或偶然組合進(jìn)行，并以內(nèi)力和承載力的設(shè)計值來表達(dá)，其設(shè)計表達(dá)式為：值來表達(dá)，其設(shè)計表達(dá)式為：v0SRv1.結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0的確定的確定v統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果的嚴(yán)重統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果的嚴(yán)重性，將建筑結(jié)構(gòu)劃分為三個安全等級。性，將建筑結(jié)構(gòu)劃分為三個安全等級。v對安全等級為一級、二級、三級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其結(jié)對安全

41、等級為一級、二級、三級的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)分別不應(yīng)小于構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)分別不應(yīng)小于1.1、1.0、0.9。 v2.內(nèi)力組合設(shè)計值內(nèi)力組合設(shè)計值S的確定的確定v考慮永久性荷載和可變荷載共同作用所得的結(jié)構(gòu)內(nèi)考慮永久性荷載和可變荷載共同作用所得的結(jié)構(gòu)內(nèi)力值稱為結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合值。力值稱為結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合值。v對于基本組合，對于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值S一般根據(jù)一般根據(jù)下式確定：下式確定：112nGGkQQ kQiciQikiSSSS 四、正常使用極限狀態(tài)驗算四、正常使用極限狀態(tài)驗算v對于正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)對于正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計要求，

42、采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合進(jìn)計要求，采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合進(jìn)行設(shè)計，使變形、裂縫、振幅、基底應(yīng)力等行設(shè)計，使變形、裂縫、振幅、基底應(yīng)力等v（1） 對于標(biāo)準(zhǔn)組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)對于標(biāo)準(zhǔn)組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值計值S按下式計算：按下式計算：12nGkQ kciQikiSSSS（2） 對于準(zhǔn)永久組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值S按下式計算： 1nGkciQikiSSSv變形驗算： fflimf: 按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長期作用按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長期作用影響的撓度計算值影響的撓度計算值flim：撓度限值撓度限值v裂縫驗算裂縫驗算v裂縫的控制等級分為裂縫的控制等級分為三級三級：

43、v一級一級 正常使用階段嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫正常使用階段嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫v二級二級 正常使用階段一般要求不出現(xiàn)裂縫正常使用階段一般要求不出現(xiàn)裂縫v三級三級 正常使用階段容許出現(xiàn)裂縫，但控制裂正常使用階段容許出現(xiàn)裂縫，但控制裂縫的寬帶縫的寬帶 wmaxwlimwmax : 按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長期作用影按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長期作用影響的計算裂縫寬度響的計算裂縫寬度wlim：裂縫寬度限值裂縫寬度限值五、耐久性規(guī)定五、耐久性規(guī)定環(huán)境類別的分類：環(huán)境類別的分類：第四章第四章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件同時受到彎矩M和剪力V共同作用, 而N可以忽略的構(gòu)件。 主要是指各種類型的梁與板。pplllMp

44、lVp第一節(jié)第一節(jié) 概述概述v梁和板的區(qū)別在于：梁的截面高度一般都梁和板的區(qū)別在于：梁的截面高度一般都遠(yuǎn)大于其寬度，而板的截面高度則遠(yuǎn)小于其寬遠(yuǎn)大于其寬度，而板的截面高度則遠(yuǎn)小于其寬度。度。 v梁、板的制作工藝有現(xiàn)澆和預(yù)制兩種，相梁、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)澆板和預(yù)制梁、預(yù)制應(yīng)的梁、板叫現(xiàn)澆梁、現(xiàn)澆板和預(yù)制梁、預(yù)制板。板。v經(jīng)試驗和理論分析表明：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件可經(jīng)試驗和理論分析表明：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，也可能沿剪力最大或能沿彎矩最大的截面發(fā)生破壞，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。彎矩和剪力都較大的截面發(fā)生破壞。受彎

45、構(gòu)件沿正截面和沿斜截面破壞的形式 v由圖可知，當(dāng)受彎構(gòu)件沿彎矩最大的截面破壞由圖可知，當(dāng)受彎構(gòu)件沿彎矩最大的截面破壞時，破壞截面與構(gòu)件的軸線垂直，故稱為時，破壞截面與構(gòu)件的軸線垂直，故稱為沿正截沿正截面破壞面破壞。當(dāng)受彎構(gòu)件沿剪力最大的截面破壞時，。當(dāng)受彎構(gòu)件沿剪力最大的截面破壞時，破壞截面與構(gòu)件的軸線斜交，稱為破壞截面與構(gòu)件的軸線斜交，稱為沿斜截面破壞沿斜截面破壞。 受彎構(gòu)件除了要進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計算和正受彎構(gòu)件除了要進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)計算和正常使用極限狀態(tài)驗算外，還要采取一系列的常使用極限狀態(tài)驗算外，還要采取一系列的構(gòu)造措構(gòu)造措施施。 所謂所謂構(gòu)造措施構(gòu)造措施，是指在結(jié)構(gòu)計算中未能詳

46、細(xì)考慮，是指在結(jié)構(gòu)計算中未能詳細(xì)考慮，或很難定量計算而被忽略了其影響的因素，而在保或很難定量計算而被忽略了其影響的因素，而在保證構(gòu)件安全，施工簡便及經(jīng)濟合理等前提下所采取證構(gòu)件安全，施工簡便及經(jīng)濟合理等前提下所采取的技術(shù)補救措施。的技術(shù)補救措施。第二節(jié)第二節(jié) 受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造要求受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造要求v一、板的構(gòu)造要求一、板的構(gòu)造要求板的承載力應(yīng)滿足荷載、剛度和抗力的要求。現(xiàn)澆板的厚度h取10mm為倍數(shù)，從剛度條件出發(fā)，不需作撓度驗算的板的厚度與跨度的最小比值(h/l)應(yīng)按下表取值。 板類型 支承情況 單向板（梁式板）雙向板懸臂板 簡支 1/35 1/45 連續(xù) 1/40 1/501/12

47、現(xiàn)澆鋼筋混凝土板的最小厚度（現(xiàn)澆鋼筋混凝土板的最小厚度（mm） 單 向 板工業(yè)建筑樓板板 的 類 別 密 肋 板懸 臂 板厚度屋 面 板雙 向 板704060民用建筑樓板60行車道下的樓板8080肋間距小于或等于700mm肋間距大于700mm板的懸臂長度小于或等于500mm無 梁 樓 板506080150板的懸臂長度大于500mm 板的鋼筋：板的鋼筋： 板內(nèi)鋼筋一般有縱向受力鋼筋和分布鋼筋； 常采用HRB335級（級）和HPB235級鋼筋； 常用直徑6、8、10和12mm，現(xiàn)澆板的板面鋼筋直徑不宜小于8mm； 板鋼筋的間距一般為（70200mm)； 板厚h150mm，筋間距200mm； h15

48、0mm，筋間距1.5h且250mm。 1 ) 板的縱向受拉鋼筋 板的配筋sh受力鋼筋分布鋼筋 采用HPB235（級）和 HRB335級（級）鋼筋； 常用直徑6和8 mm； 單位長向上分布筋表面面積不宜小于單位寬度上受力鋼筋截面面積的15%，分布筋的間距不宜大于250mm，直徑不宜小于6mm； 作用：均勻傳力；固定受力鋼筋位置； 抵抗溫度和收縮應(yīng)力。 2) 板的分布筋板的分布筋混凝土保護(hù)層厚度混凝土保護(hù)層厚度v縱向受力鋼筋的外表面到截面邊緣的垂直距離，用縱向受力鋼筋的外表面到截面邊緣的垂直距離，用c表示。表示。 v保護(hù)層厚度主要取決于構(gòu)件使用環(huán)境、構(gòu)件類型、混凝土保護(hù)層厚度主要取決于構(gòu)件使用環(huán)境

49、、構(gòu)件類型、混凝土強度等級、受力鋼筋直徑等因素的影響。強度等級、受力鋼筋直徑等因素的影響。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混凝土保護(hù)層的作用：混凝土保護(hù)層的作用：v 1）阻止縱向鋼筋銹蝕）阻止縱向鋼筋銹蝕v 2）在火災(zāi)等情況下，使鋼筋的溫度上升）在火災(zāi)等情況下，使鋼筋的溫度上升緩慢緩慢v 3）使縱向受力鋼筋與混凝土有較好的粘）使縱向受力鋼筋與混凝土有較好的粘結(jié)結(jié)二、梁的構(gòu)造要求二、梁的構(gòu)造要求v

50、1.梁的高跨比梁的高跨比v梁截面高度梁截面高度h按高跨比按高跨比h/l估算。梁的高估算。梁的高跨比跨比h/l按表采用，表中按表采用，表中l(wèi)0為梁的計算跨度。為梁的計算跨度。項次構(gòu)件種類簡支兩端連續(xù)懸臂 1整體肋形梁 次梁主梁 l0/16l0/12 l0/18l0/14 l0/8l0/6 2獨立梁 l0/12l0/14l0/64.1.2.1 梁的截面尺寸梁的截面尺寸v2.梁截面的高寬比梁截面的高寬比v梁截面的高寬比按下列比值范圍選用，并梁截面的高寬比按下列比值范圍選用，并應(yīng)符合模數(shù)：應(yīng)符合模數(shù)：v矩形截面時：矩形截面時：h/b=2.03.5；vT形截面時：形截面時：h/b=2.54.0。v確定截

51、面尺寸時宜先根據(jù)高跨比初選截面確定截面尺寸時宜先根據(jù)高跨比初選截面高度高度h，然后根據(jù)高寬比初選截面寬度，然后根據(jù)高寬比初選截面寬度b，最后，最后由倍數(shù)要求確定截面尺寸由倍數(shù)要求確定截面尺寸。 v3.倍數(shù)要求倍數(shù)要求v為了統(tǒng)一模板尺寸和便于施工，梁的截面為了統(tǒng)一模板尺寸和便于施工，梁的截面尺寸應(yīng)符合倍數(shù)要求。當(dāng)截面高尺寸應(yīng)符合倍數(shù)要求。當(dāng)截面高h(yuǎn)800mm時，時，h為為50mm的倍數(shù)，當(dāng)?shù)谋稊?shù)，當(dāng)h800mm時，為時，為100mm的倍數(shù)。的倍數(shù)。v 當(dāng)梁寬當(dāng)梁寬b200mm時，時，b為為50mm的倍數(shù)；常的倍數(shù)；常用梁寬：用梁寬：b=150mm、180mm、200mm.。v梁中的鋼筋有梁中的鋼

52、筋有縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋、彎起彎起鋼筋鋼筋、箍筋箍筋和和架立筋架立筋等。等。 v1.縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋v縱向受力鋼筋的主要作用是用來承受由彎矩在梁中產(chǎn)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。生的拉力。 v鋼筋伸入支座的數(shù)量：當(dāng)梁寬鋼筋伸入支座的數(shù)量：當(dāng)梁寬b100mm時，不宜少時，不宜少于兩根；當(dāng)梁寬于兩根；當(dāng)梁寬b100mm時，可為一根。時，可為一根。凈距25mm 鋼筋直徑dcccbhc25mm dh0bhh0凈距30mm 1.5鋼筋直徑d凈距25mm 鋼筋直徑d縱向受力鋼筋的凈距、保護(hù)層縱向受力鋼筋的凈距、保護(hù)層v2.架立鋼筋架立鋼筋v架立筋設(shè)置在梁的受壓區(qū)外緣兩

53、側(cè)，一般架立筋設(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?？s而產(chǎn)生的應(yīng)力，防止裂縫發(fā)生。v架立鋼筋的直徑與梁的跨度有關(guān)：當(dāng)跨度架立鋼筋的直徑與梁的跨度有關(guān)：當(dāng)跨度小于小于4m時，不宜小于時，不宜小于8mm；當(dāng)跨度等于；當(dāng)跨度等于46m時，不宜小于時，不宜小于10mm；跨度大于；跨度大于6m時，不小于時，不小于12mm。 v3.箍筋箍筋v箍筋的

54、主要作用箍筋的主要作用是用來承受由剪力和彎矩是用來承受由剪力和彎矩在梁內(nèi)引起的主拉應(yīng)力，防止斜截面破壞。其在梁內(nèi)引起的主拉應(yīng)力，防止斜截面破壞。其次，箍筋通過綁扎和焊接把其它鋼筋連系在一次，箍筋通過綁扎和焊接把其它鋼筋連系在一起，形成一個空間鋼筋骨架。起，形成一個空間鋼筋骨架。v梁內(nèi)箍筋數(shù)量梁內(nèi)箍筋數(shù)量由抗剪計算和構(gòu)造要求確定。由抗剪計算和構(gòu)造要求確定。v箍筋分箍筋分開口開口和和封閉封閉兩種形式。箍筋的肢數(shù)兩種形式。箍筋的肢數(shù)有有單肢單肢、雙肢雙肢和和四肢四肢。 箍筋的形式和肢數(shù) (a) 箍筋的形式；（b) 箍筋的肢數(shù) v4.彎起鋼筋彎起鋼筋v彎起鋼筋一般是由縱向受力鋼筋彎起而成彎起鋼筋一般是

55、由縱向受力鋼筋彎起而成的。的。它的它的作用是作用是：彎起段用來承受彎矩和剪力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。拉力；彎起后的水平段可承受支座處的負(fù)彎矩。v彎起鋼筋的數(shù)量、位置由計算確定。彎起鋼筋的數(shù)量、位置由計算確定。v彎起鋼筋的彎起角度彎起鋼筋的彎起角度：當(dāng)梁高不大于：當(dāng)梁高不大于800mm時，采用時，采用45；當(dāng)梁高大于；當(dāng)梁高大于800mm時，時，彎起角采用彎起角采用60。 v5. 梁側(cè)構(gòu)造鋼筋梁側(cè)構(gòu)造鋼筋v當(dāng)梁的腹板高度當(dāng)梁的腹板高度hw450mm時，在梁的兩時，在梁的兩個側(cè)

56、面應(yīng)沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)縱向個側(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)小于腹板截面面積構(gòu)造鋼筋的截面面積不應(yīng)小于腹板截面面積bhw的的0.1%，且其間距不宜大于，且其間距不宜大于200mm。v 縱向構(gòu)造鋼筋的縱向構(gòu)造鋼筋的作用作用：防止混凝土由于溫：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。度變化和收縮等原因在梁側(cè)中部產(chǎn)生裂縫。v梁的梁的腹板高度腹板高度hw的取值如下：的取值如下：對于矩形截對于矩形截面，取截面有效高度面，取截面有效高度h0；對于；對于T形截面，取截形截面，取截面有效高度減去翼緣高度；對于工字形截面，面有效高度減去翼緣高度；對于工字形截面

57、，取腹板凈高。取腹板凈高。 第三節(jié)第三節(jié) 正截面承載力計算正截面承載力計算縱向受拉鋼筋的配筋率縱向受拉鋼筋的配筋率(%)0sbhA是縱向受力鋼筋截面面積As與截面有效面積的百分比，是影響梁受力性能的一個重要指標(biāo)。b 截面寬度h0 截面的有效高度 As 縱向受拉鋼筋總截面面積v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高度h0和梁板的高度和梁板的高度h有以下關(guān)系：有以下關(guān)系：v 對于梁：對于梁： h0=h-35mm(一排鋼筋一排鋼筋

58、)v或或 h0h-60mm (二排鋼筋）二排鋼筋）v對于板：對于板： h0h-20mm 受彎構(gòu)件以梁為試驗研究對象。受彎構(gòu)件以梁為試驗研究對象。試驗表明：試驗表明：同樣同樣的截面尺寸、跨度和同樣材料強度的梁，由于的截面尺寸、跨度和同樣材料強度的梁，由于配筋配筋率率的不同，會發(fā)生本質(zhì)不同的破壞。根據(jù)破壞特征的不同，會發(fā)生本質(zhì)不同的破壞。根據(jù)破壞特征分為分為適筋梁適筋梁、超筋梁超筋梁和和少筋梁少筋梁。 梁的三種破壞形態(tài)(a)(b)(c)PPPPPPPP.PP.PP.1 適筋梁破壞適筋梁破壞試驗梁L31L31PL應(yīng)變測點百分表彎矩M圖剪力V圖Pv當(dāng)荷載很小時，截面上的彎矩很小，應(yīng)力與應(yīng)變成當(dāng)荷載很小

59、時，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（正比，截面的應(yīng)力分布呈直線（圖圖a)，這種受力階段稱，這種受力階段稱為為第第階段階段，也可稱為，也可稱為彈性階段彈性階段。v當(dāng)荷載增大到某一數(shù)值時，受拉區(qū)邊緣的混凝土達(dá)當(dāng)荷載增大到某一數(shù)值時，受拉區(qū)邊緣的混凝土達(dá)到其實際的抗拉強度到其實際的抗拉強度ft和抗拉極限應(yīng)變值和抗拉極限應(yīng)變值t。截面處在。截面處在要開裂而又未開裂的臨界狀態(tài)（要開裂而又未開裂的臨界狀態(tài)（圖圖b），這種受力狀態(tài)），這種受力狀態(tài)稱為稱為第第a階段階段。 第第 階段階段截面開裂前的階段截面開裂前的階段 v截面受力超過截面受力超過a階段后階段后,受拉區(qū)混凝土開裂受拉區(qū)

60、混凝土開裂,截面截面上應(yīng)力發(fā)生重分布，裂縫處混凝土不再承擔(dān)拉應(yīng)力，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（圖現(xiàn)明顯的塑性變形，應(yīng)力圖形呈曲線（圖 (c)，這種受，這種受力階段稱為力階段稱為第第階段階段。v荷載繼續(xù)增加，裂縫進(jìn)一步開展上移，鋼筋和混荷載繼續(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，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，受拉區(qū)縱向受拉鋼筋開始屈服，鋼筋應(yīng)力達(dá)到其屈服受拉區(qū)縱向受拉鋼筋開始屈服，鋼筋應(yīng)力達(dá)