混凝土結(jié)構(gòu)原理重要知識點(diǎn)總結(jié)

1、1,混凝土結(jié)構(gòu)是以混泥土為主要材料制成的結(jié)構(gòu)，包括素混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，和配置各種纖維筋的混凝土結(jié)構(gòu)。2/混凝土和鋼筋共同工作的條件是：（1）鋼筋與混凝土之間有良好的粘結(jié)力，使兩者能結(jié)合在一起。（2）鋼筋與混凝土兩者之間溫度線脹系數(shù)很接近，（3）鋼筋埋置于混泥土中，混泥土對鋼筋起到了保護(hù)和固定作用。3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)其主要優(yōu)點(diǎn)：（1）耐久性好 （2）耐火性好（3）整體性好（4）可模性好（5）易于就地取材主要缺點(diǎn)；（1）自重大（2）抗裂性差（3）需要模板4混泥土結(jié)構(gòu)按其構(gòu)成的形式可分為實(shí)體結(jié)構(gòu)，組合結(jié)構(gòu)兩大類。按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特點(diǎn)分為：受彎構(gòu)件， 受壓構(gòu)件，受拉構(gòu)件，受

2、扭構(gòu)件。5混凝土按化學(xué)成分分為碳素鋼和普通低合金鋼。6混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，用于鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混泥土結(jié)構(gòu)中的普通鋼筋，可采用熱軋鋼筋； 用于預(yù)應(yīng)力混泥土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力筋，可采用預(yù)應(yīng)力鋼絲，鋼絞線，預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。熱軋鋼筋是有低碳鋼，普通低合金鋼或細(xì)晶粒鋼在高溫下制成的，其中光圓鋼筋HPB300,普通低合金鋼：HRB335,HRB400,HRB500;細(xì)晶粒鋼；HRBF335,HRBF400,HRB500（變形鋼筋）7鋼筋的應(yīng)力應(yīng)曲線熱軋剛筋有明顯的流幅，又稱軟鋼，曲線分為彈性階段，屈服階段，強(qiáng)化階段，破壞階段（1）,彈性階段：該段的應(yīng)力與應(yīng)變成線形關(guān)系；（2）,屈服階段:該段鋼筋將產(chǎn)

3、生很大的 塑性變形，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系呈水平直線；（3）,強(qiáng)化階段:該段應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線重新變成上升趨勢，將達(dá)到鋼筋的抗拉強(qiáng)度值的頂點(diǎn)；（4）,破壞階段:該段應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線變化為下降曲線，應(yīng)變加大,直至鋼筋最終被拉斷 預(yù)應(yīng)力鋼筋多采用預(yù)應(yīng)力鋼絲，鋼絞線和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋無明顯流幅，有稱硬鋼 鋼筋有兩個強(qiáng)度指標(biāo)：屈服強(qiáng)度 （軟鋼）或條件屈服強(qiáng)度；極限強(qiáng)度。塑性指標(biāo) ; 延伸率或最大力下的總伸長 率；冷彎性能。8 鋼筋的冷彎 : 指將鋼筋圍繞某個規(guī)定直徑 D 的輥軸彎曲一定的角度。彎曲后鋼筋無裂紋，鱗落現(xiàn)象。鋼筋的冷拉： 是在常溫下用機(jī)械方法將有明顯流幅的鋼筋拉過屈服強(qiáng)度即強(qiáng)化階段中的某一應(yīng)力值， 然后

4、卸 載至零。（冷拉只能提高鋼筋的抗拉屈服強(qiáng)度，其抗壓強(qiáng)度將降低），由于焊接時的高溫作用下，冷拉鋼筋 的冷拉強(qiáng)化效應(yīng)將完全消失故鋼筋應(yīng)先焊接，再冷拉。鋼筋的冷拔： 一般是將直徑為 6mm 的光圓熱軋鋼筋強(qiáng)行拔過小于其直徑的硬質(zhì)合金拔絲模具。（由軟鋼變?yōu)橛蹭摚├浒慰赏瑫r提高鋼筋的抗拉和抗壓強(qiáng)度。9 混泥土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求（1）適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和屈強(qiáng)比（屈服強(qiáng)度與極限強(qiáng)度之比稱為屈強(qiáng)比）（2）足夠的塑性（3）可焊接性（4）耐久性和耐火性（5）與混泥土有良好的粘結(jié)10 混泥土強(qiáng)度：指它抵抗外力產(chǎn)生的某種應(yīng)力的能力，即混泥土材料達(dá)到破壞或破裂極限狀態(tài)是所能承受 的應(yīng)力。影響強(qiáng)度的原因：材料組成，制作方法，

5、養(yǎng)護(hù)條件，試件形狀和尺寸（尺寸效應(yīng)），實(shí)驗(yàn)方法。立方體抗壓強(qiáng)度； （試件 150*150*150 ）混泥土的立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)值系指按規(guī)定所測得的具有95% 保證率的立方體抗壓強(qiáng)度，記為 f cu,k.軸心抗壓強(qiáng)度；（試件 150*150*300 ）軸心抗拉強(qiáng)度；（試件 100*100*500 ）實(shí)驗(yàn)方法：軸心受拉實(shí)驗(yàn)，劈裂實(shí)驗(yàn)，彎折實(shí)驗(yàn)11 混泥土變形性能（ 1）載荷作用下的受力變形，（ 2）體積變形12 混泥土軸心受壓時的應(yīng)力應(yīng)變曲線峰值應(yīng)變：軸心抗壓強(qiáng)度（極限強(qiáng)度）相應(yīng)的應(yīng)變值稱為峰值應(yīng)變?；炷恋淖冃文Ａ浚簭椥阅Ａ縀c ,切線模量Ec ;割線模量Ecx極限壓應(yīng)變是指混泥土試件可能達(dá)到的最大

6、應(yīng)變值，包括彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變。13 疲勞破壞 是指鋼筋在承受重復(fù)周期性的動荷載作用下，經(jīng)過一定次數(shù)后，鋼筋發(fā)生脆性的突然斷裂破壞， 而不是單調(diào)加載時的塑性破壞這種破壞稱為疲勞破壞鋼筋的疲勞強(qiáng) 度是在某一規(guī)定的應(yīng)力幅內(nèi)，經(jīng)受一定次數(shù)循環(huán)荷載后發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值。14 混泥土的徐變：在不變應(yīng)力長期持續(xù)作用下，混泥土的變形隨時間而徐徐增長的現(xiàn)象稱為混泥土的徐變。徐變值與應(yīng)力的大小成正比，稱為線性徐變。臨界是0.5； 0.5 到 0.8，徐變的增長比應(yīng)力快，稱為非線性徐變。影響徐變得因素：應(yīng)力大小，材料組成，外部環(huán)境。 徐變有利影響：有利于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力重分布，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象及減少溫度應(yīng)力

7、等；在某種情況下，徐 變有利于防止結(jié)構(gòu)物裂縫形成。不利影響：使受彎和偏心受壓構(gòu)件的受壓區(qū)變形加大 ;使預(yù)應(yīng)力混泥土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。15 粘結(jié)破壞機(jī)理鋼筋粘結(jié)力：(1) 混泥土中水泥凝膠體與鋼筋表面的化學(xué)膠著力(2) 鋼筋與混凝土結(jié)觸面間的摩擦力(3) 鋼筋表面粗糙不平的機(jī)械咬合力 光滑鋼筋的粘結(jié)破壞為鋼筋被拔出的剪切破壞，帶肋鋼筋當(dāng)混凝土保護(hù)層很薄且無箍筋約束時，為沿鋼筋縱 向的劈裂破壞，反之，則為沿鋼筋肋外徑滑移面的剪切破壞。16 影響鋼筋與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的因素主要有：(1) 混凝土強(qiáng)度 (2)保護(hù)層厚度和鋼筋凈距 (3)鋼筋的外形 (4) 橫向鋼筋(5)側(cè)向壓力( 6)受力狀態(tài)17 鋼

8、筋的錨固是指通過混凝土中鋼筋埋置段或機(jī)械措施將鋼筋所受的力傳給混凝土，使鋼筋錨固與混凝土 而不滑出。錨固設(shè)計(jì)原理：強(qiáng)度極限狀態(tài)，剛度極限狀態(tài)。 達(dá)到錨固極限狀態(tài)時所需的鋼筋最小錨固長度，稱為臨界錨固長度。當(dāng)錨固條件多于一項(xiàng)時，修正后的錨固長度不應(yīng)小于基本錨固長度的60%，且不應(yīng)小于 200mm.采用機(jī)械錨固措施后，錨固長度可取基本錨固長度的60%。受壓鋼筋的錨固長度不應(yīng)小于手拉鋼筋錨固長度的 70%。鋼筋的連接：綁扎搭結(jié)，機(jī)械連接或焊接。受壓鋼筋的搭結(jié)長度不應(yīng)小于按公式Ll= Z l*La確定的受拉鋼筋搭結(jié)長度的 70%，且不應(yīng)小于 200mm.18 受彎構(gòu)件正截面在彎矩作用下發(fā)生破壞，稱為受

9、彎承載力極限狀態(tài)，相應(yīng)的極限彎矩稱為正截面受彎承 載力。19 梁的截面尺寸取決于構(gòu)件的支承， 條件，跨度， 荷載大小。 一般 h=(1/6-1/10)L, 寬 b=(1/3-1/2)h( 形)和( 1/4-1/2.5 )h(T 型)。梁中鋼筋有 ; 縱向受力鋼筋，彎起鋼筋，箍筋，架立鋼筋，梁側(cè)向鋼筋。架立鋼筋作用： 固定箍筋并與縱向受拉鋼筋形成鋼筋骨架， 同時還能承受由于混凝土收縮及溫度變化引起的 拉應(yīng)力。梁側(cè)縱向鋼筋即腰筋，作用：承受梁側(cè)混凝土收縮及溫度變化引起的應(yīng)力，并抑制混凝土裂縫的開展。板中的鋼筋：受力鋼筋，分布鋼筋。分布鋼筋作用；將板面上的荷載均勻分布給受力鋼筋，與受力鋼筋綁扎在一起

10、形成鋼筋網(wǎng)片，保證施工時受 力鋼筋位置正確；承受由于混凝土收縮及溫度變化引起的拉應(yīng)力。承受由于混凝土收縮及溫度變化引起的拉應(yīng)力。20 適筋受彎構(gòu)件正截面工作分為三個階段。第I階段-為開裂階段荷載較小，梁基本上處于彈性工作階段，隨著荷載增加，彎矩加大，拉區(qū)邊緣纖維混凝土表現(xiàn)出一定塑性性 質(zhì)。第U階段帶裂縫工作階段彎矩超過開裂彎矩MCrSh，梁出現(xiàn)裂縫，裂縫截面的混凝土退出工作，拉力由縱向受拉鋼筋承擔(dān)，隨著彎矩的 增加，受壓區(qū)混凝土也表現(xiàn)出塑性性質(zhì)，當(dāng)梁處于第U階段末Ua時，受拉鋼筋開始屈服。第川階段-破壞階段鋼筋屈服后，梁的剛度迅速下降，撓度急劇增大，中和軸不斷上升，受壓區(qū)高度不斷減小。受拉鋼筋

11、應(yīng)力不 再增加，經(jīng)過一個塑性轉(zhuǎn)動構(gòu)成，壓區(qū)混凝土被壓碎，構(gòu)件喪失承載力。第I階段末的極限狀態(tài)可作為其抗裂度計(jì)算的依據(jù)。第U階段可作為構(gòu)件在使用階段裂縫寬度和撓度計(jì)算的依據(jù)。 第川階段末的極限狀態(tài)可作為受彎構(gòu)件正截面承載能力計(jì)算的依據(jù)。21鋼筋混凝土適筋梁與彈性梁受力特點(diǎn)差別：（1）彈性均質(zhì)梁的截面應(yīng)力為線性分布，且與截面彎矩成正比而鋼筋混凝土梁的應(yīng)力不與彎矩成正比。（2） 彈性均質(zhì)梁的中和軸位置保持不變， 混凝土梁的中和軸位置隨著截面彎矩的增大而不斷上升，內(nèi)力臂也 隨截面彎矩的增大而增大。（3）彈性均質(zhì)梁的截面剛度保持不變，混凝土梁的截面剛度隨著彎矩的增大而增大。22混凝土梁正截面受彎破壞形態(tài)

12、適筋梁征受拉鋼筋首先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎，屬于延性破壞。超筋梁，受壓混凝土先被壓碎，受拉鋼筋未屈服，屬于脆性破壞。少筋梁，混凝土一開裂，就破壞，屬于受拉脆性破壞，且承載能力低，應(yīng)用不經(jīng)濟(jì)，工程中避免采用。23受彎承載力基本假定（1）截面應(yīng)變分布符合平截面假定，即正截面應(yīng)變按線性規(guī)律分布（2）截面受拉區(qū)的拉力全部由鋼筋負(fù)擔(dān)，不考慮混凝土的抗拉作用（3）混凝土受壓的應(yīng)力應(yīng)變曲線是由拋物線上升段和水平段兩部分組成（4）縱向受拉鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)?0.01（5）縱向鋼筋的受力取鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的乘積，但其絕對值不應(yīng)大于其相應(yīng)的強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值。24受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖形的原則（1）等效矩形應(yīng)力

13、圖形的面積應(yīng)等于曲線應(yīng)力圖形的面積，即混凝土壓應(yīng)力合力的大小相等（2） 界等效矩形應(yīng)力圖形的形心位置應(yīng)與曲線應(yīng)力圖形的形心位置相同，即壓應(yīng)力合力的作用點(diǎn)位置相同。25單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力的兩個基本公式x oMd = fcdbx（h）2適用條件：b ； As minbh26雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載 力的兩個基本公式：II1 fcbx + fy As = fyAs,z X、M M u =8 fcbx h0 -一 i + fy As （h0 as ） 2丿（1）適用條件：（1） 乞；,是為了保證受拉鋼筋屈服，不發(fā)生超筋梁脆性破壞，且保證受壓鋼筋在構(gòu)件破 壞以前達(dá)到屈服強(qiáng)度；（2）為

14、了使受壓鋼筋能達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，應(yīng)滿足 x_2as,其含義為受壓鋼筋位 置不低于受壓應(yīng)力矩形圖形的重心。當(dāng)不滿足條件時，則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近，受壓鋼筋的應(yīng) 變太小，以致其應(yīng)力達(dá)不到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。27受壓構(gòu)件按受力情況可分為（1）軸心受壓構(gòu)件：通常在荷載作用下，受壓構(gòu)件其截面上軸向力作用線與構(gòu)件截面重心軸重合。（2）偏心受壓構(gòu)件：當(dāng)彎矩和軸力共同作用于構(gòu)件上或當(dāng)軸向力作用線與構(gòu)件截面重心軸不重合。單向偏心受壓構(gòu)件：當(dāng)軸向力作用線與截面的重心軸平行且沿某一主軸偏離重心。雙向偏心受壓構(gòu)件：當(dāng)軸向力作用線與截面的重心軸平行且偏離兩個主軸。28箍筋的作用；固定縱向鋼筋的位置，與縱筋形成空間鋼筋