鋼筋混凝土期末復(fù)習(xí)課件

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)期末考試一、選擇題 20二、填空題 20三、簡答題 25四、計(jì)算題 35題型：考試時(shí)間、地點(diǎn)：2013-7-6 19周（六）周（六） 上午上午8:0010:00北教北教101、102考試內(nèi)容涵蓋章節(jié)：緒論第1章 材料的力學(xué)性能第2章 混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法第3章 受彎構(gòu)件正截面承載力第4章 受彎構(gòu)件斜截面承載力第6章 受壓構(gòu)件正截面承載力第7章 受拉構(gòu)件承載力第8章 鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫及變形的驗(yàn)算第9章 鋼筋混凝土平面樓蓋 第一節(jié)第一節(jié) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念1.1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的定義鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的定義 由鋼筋和混凝土兩種材料組成的共同受力結(jié)構(gòu)，除以受

2、壓為由鋼筋和混凝土兩種材料組成的共同受力結(jié)構(gòu)，除以受壓為主的構(gòu)件外，通常以混凝土承擔(dān)壓力、鋼筋承擔(dān)拉力。主的構(gòu)件外，通常以混凝土承擔(dān)壓力、鋼筋承擔(dān)拉力。(a) 素混凝土梁素混凝土梁(b) 鋼筋混凝土梁鋼筋混凝土梁變形很小，一裂即壞，破壞無變形很小，一裂即壞，破壞無明顯預(yù)兆，屬于明顯預(yù)兆，屬于脆性破壞脆性破壞，混，混凝土抗壓性能未被充分利用。凝土抗壓性能未被充分利用。變形較大，混凝土抗壓和鋼筋抗拉變形較大，混凝土抗壓和鋼筋抗拉性能均得到充分的利用，且具有明性能均得到充分的利用，且具有明顯的破壞預(yù)兆，屬于顯的破壞預(yù)兆，屬于延性破壞延性破壞。緒緒 論論2.2.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的分類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的分類

3、（1 1）按結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和結(jié)構(gòu)外形分類）按結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和結(jié)構(gòu)外形分類 桿件系統(tǒng)桿件系統(tǒng) 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件受壓構(gòu)件、受拉構(gòu)件受拉構(gòu)件、受扭構(gòu)件受扭構(gòu)件等。等。 非桿件系統(tǒng)非桿件系統(tǒng) 空間薄壁結(jié)構(gòu)空間薄壁結(jié)構(gòu) 大體積結(jié)構(gòu)大體積結(jié)構(gòu) 悉尼歌劇院悉尼歌劇院緒緒 論論（2 2）按制造方法分類）按制造方法分類 整體式整體式 現(xiàn)場澆筑；整體性好、剛度比較大；施工周期長、模板用現(xiàn)場澆筑；整體性好、剛度比較大；施工周期長、模板用料多。料多。 裝配式裝配式 預(yù)先制備、現(xiàn)場裝配；工業(yè)化、不受季節(jié)影響、加快施工預(yù)先制備、現(xiàn)場裝配；工業(yè)化、不受季節(jié)影響、加快施工進(jìn)度、提高質(zhì)量、模板重復(fù)利用；接頭構(gòu)造復(fù)雜、

4、整體性較進(jìn)度、提高質(zhì)量、模板重復(fù)利用；接頭構(gòu)造復(fù)雜、整體性較差。差。 裝配整體式裝配整體式 一部分為預(yù)制的裝配式構(gòu)件，另一部分為現(xiàn)澆混凝土。一部分為預(yù)制的裝配式構(gòu)件，另一部分為現(xiàn)澆混凝土。緒緒 論論（3 3）按結(jié)構(gòu)的初始應(yīng)力狀態(tài)分類）按結(jié)構(gòu)的初始應(yīng)力狀態(tài)分類 普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 指配有普通受力鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)。指配有普通受力鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 指具有預(yù)應(yīng)力綱筋，通過張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋或其他方法建立預(yù)指具有預(yù)應(yīng)力綱筋，通過張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋或其他方法建立預(yù)加應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)加應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：抗裂性能好：抗裂性能好 可用于大跨度結(jié)構(gòu)可用于大

5、跨度結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土空心樓板預(yù)應(yīng)力混凝土空心樓板鋼筋混凝土梁鋼筋混凝土梁緒緒 論論緒緒 論論1.1.鋼筋和混凝土能結(jié)合共同工作的原因鋼筋和混凝土能結(jié)合共同工作的原因 第二節(jié)第二節(jié) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（2 2）鋼筋與混凝土的溫度線膨脹系數(shù)基本相同）鋼筋與混凝土的溫度線膨脹系數(shù)基本相同，兩者不會因兩者不會因溫度變化導(dǎo)致粘結(jié)力破壞。溫度變化導(dǎo)致粘結(jié)力破壞。（1 1）鋼筋和混凝土的接觸面上存在著良好的粘結(jié)力，可以保證）鋼筋和混凝土的接觸面上存在著良好的粘結(jié)力，可以保證兩者協(xié)調(diào)變形，整體工作。兩者協(xié)調(diào)變形，整體工作。2.2.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) 1 1）耐久性好

6、。）耐久性好?；炷恋膹?qiáng)度隨時(shí)間的增加有所提高；鋼筋因混凝土的混凝土的強(qiáng)度隨時(shí)間的增加有所提高；鋼筋因混凝土的 保護(hù)而不銹蝕。保護(hù)而不銹蝕。 2 2）耐火性好。）耐火性好。因混凝土是不良的熱導(dǎo)體；鋼筋不致因升溫過快而喪失承因混凝土是不良的熱導(dǎo)體；鋼筋不致因升溫過快而喪失承 載力，故較木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)耐火性好。載力，故較木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)耐火性好。 3 3）整體性好。）整體性好?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好，有利于抗震、抗爆、防現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好，有利于抗震、抗爆、防 輻射。輻射。 4 4）剛性好。）剛性好。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的剛性大，使用荷載下產(chǎn)生的變形小。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的剛性大，使用荷載下產(chǎn)

7、生的變形小。 5 5）可模性好。）可模性好?？筛鶕?jù)使用需要，將混凝土澆筑成各種形狀和尺寸的結(jié)可根據(jù)使用需要，將混凝土澆筑成各種形狀和尺寸的結(jié) 構(gòu)。構(gòu)。 6 6）便于就地取材。）便于就地取材。混凝土所用砂、石材料一般為地方材料?；炷了蒙?、石材料一般為地方材料。 7 7）合理用材。）合理用材?？沙浞职l(fā)揮鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能，結(jié)構(gòu)具有較高可充分發(fā)揮鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能，結(jié)構(gòu)具有較高 的承載力。的承載力。緒緒 論論3.3.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn) 1 1）自重大，不利于建造大跨度及超高層建筑。）自重大，不利于建造大跨度及超高層建筑。 2 2）施工復(fù)雜，工序多，工期長，不

8、宜在冬季和雨天施工；）施工復(fù)雜，工序多，工期長，不宜在冬季和雨天施工；需要模板、腳手架，需要一定數(shù)量的施工用木材或鋼材及需要模板、腳手架，需要一定數(shù)量的施工用木材或鋼材及其他材料。其他材料。 3 3）補(bǔ)強(qiáng)維修工作比較困難。）補(bǔ)強(qiáng)維修工作比較困難。緒緒 論論 第第 1 1 章章 材材 料料 的的 力力 學(xué)學(xué) 性性 能能 1 1）熱軋鋼筋）熱軋鋼筋 工藝：由低碳鋼、普通低合金鋼在高溫下直接軋制而成。工藝：由低碳鋼、普通低合金鋼在高溫下直接軋制而成。 強(qiáng)度等級及符號強(qiáng)度等級及符號：HPB300 、 HRB335 、 HRB400 、 RRB400 R、HRB500 。 H P B 300Hot ro

9、lledPlain (光圓光圓)Bars屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值H R B 335Hot rolledRibbed (變形變形)Bars屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值1.1.鋼筋的種類鋼筋的種類第一節(jié)第一節(jié) 鋼鋼 筋筋第第1 1章章 材料的力學(xué)性材料的力學(xué)性能能HRB335HPB235變形鋼筋變形鋼筋公稱直徑：公稱直徑：6、8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、 32、36、 40、50光圓鋼筋光圓鋼筋公稱直徑：公稱直徑：mm 6、8、10、12、 14、16、18、20、 22（等高肋）（等高肋）（月牙肋）（月牙肋）第第1 1章章 材料的力學(xué)性材料的力學(xué)性能能2.2.鋼

10、筋的強(qiáng)度與變形鋼筋的強(qiáng)度與變形 按鋼筋受拉的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系不同分按鋼筋受拉的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系不同分: : 有明顯屈服點(diǎn)鋼筋有明顯屈服點(diǎn)鋼筋 無明顯屈服點(diǎn)鋼筋無明顯屈服點(diǎn)鋼筋2.1 2.1 有明顯有明顯屈屈服點(diǎn)鋼筋服點(diǎn)鋼筋（1 1）受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線）受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線 鋼筋拉伸試驗(yàn)圖鋼筋拉伸試驗(yàn)圖fyfuabc defoa：彈性階段：彈性階段a：比例極限：比例極限b：屈服上限：屈服上限c：屈服下限或屈服點(diǎn)：屈服下限或屈服點(diǎn)cd：屈服平臺：屈服平臺de：強(qiáng)化階段：強(qiáng)化階段e：極限抗拉強(qiáng)度：極限抗拉強(qiáng)度ef：頸縮階段：頸縮階段第第1 1章章 材料的力學(xué)性材料的力學(xué)性能能（2 2）鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)取值的依據(jù)）鋼筋

11、強(qiáng)度設(shè)計(jì)取值的依據(jù) 有明顯屈服點(diǎn)鋼筋的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度后，將在應(yīng)力基本不變的情有明顯屈服點(diǎn)鋼筋的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度后，將在應(yīng)力基本不變的情況下產(chǎn)生較大的塑性變形，引起鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生較大的塑性變形與況下產(chǎn)生較大的塑性變形，引起鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生較大的塑性變形與不可閉合的裂縫。因此，對有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋，在構(gòu)件設(shè)計(jì)中不可閉合的裂縫。因此，對有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋，在構(gòu)件設(shè)計(jì)中以屈服以屈服強(qiáng)度作為鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)取值的依據(jù)。強(qiáng)度作為鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)取值的依據(jù)。（3 3）應(yīng)力）應(yīng)力- -應(yīng)變關(guān)系模型：應(yīng)變關(guān)系模型： fy y1Essyyy Ef第第1 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能2.2 2.2 無明顯屈

12、服點(diǎn)鋼筋無明顯屈服點(diǎn)鋼筋（1 1）受拉應(yīng)力）受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 由圖可見，鋼筋無屈服階段，強(qiáng)度由圖可見，鋼筋無屈服階段，強(qiáng)度較高較高, ,最大拉應(yīng)力最大拉應(yīng)力b b稱為極限抗拉強(qiáng)度稱為極限抗拉強(qiáng)度，塑性變形大為減少。，塑性變形大為減少。（2 2）鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)取值的依據(jù)）鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)取值的依據(jù) 一般取相應(yīng)于一般取相應(yīng)于殘余應(yīng)變?yōu)闅堄鄳?yīng)變?yōu)?.2%時(shí)的應(yīng)力時(shí)的應(yīng)力0.2 作為鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)取值的依據(jù)，稱為作為鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)取值的依據(jù)，稱為條條件屈服強(qiáng)度件屈服強(qiáng)度。規(guī)范規(guī)范取條件屈服強(qiáng)度為取條件屈服強(qiáng)度為0.85b b。包括預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。包括預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。第第1

13、 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能2.2.3 3 鋼筋的塑性性能鋼筋的塑性性能 伸長率伸長率和和冷彎性能冷彎性能是反映鋼筋塑性性能的基本指標(biāo)。是反映鋼筋塑性性能的基本指標(biāo)。 1 1）伸長率是標(biāo)距范圍內(nèi)鋼筋試件拉斷后的伸長率是標(biāo)距范圍內(nèi)鋼筋試件拉斷后的殘余變形殘余變形與與原標(biāo)距原標(biāo)距之之比。鋼筋伸長率越大，則塑性性能越好，破壞前的預(yù)兆越明顯，屬于比。鋼筋伸長率越大，則塑性性能越好，破壞前的預(yù)兆越明顯，屬于延性破壞。延性破壞。 2 2）冷彎是將鋼筋圍繞冷彎是將鋼筋圍繞規(guī)定直徑規(guī)定直徑D的鋼輥彎曲達(dá)到的鋼輥彎曲達(dá)到規(guī)定角度規(guī)定角度后，后，鋼筋無裂紋、鱗落或斷裂現(xiàn)象。鋼筋繞過的鋼輥直徑鋼筋無裂紋、

14、鱗落或斷裂現(xiàn)象。鋼筋繞過的鋼輥直徑D越小，彎曲角越小，彎曲角度度越大，表明其塑性性能越好。越大，表明其塑性性能越好。05/100=100%lll第第1 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能3.3.鋼筋的冷加工鋼筋的冷加工（1 1）冷拉）冷拉 加工工藝：將熱軋鋼筋拉伸超過其屈服階段進(jìn)入強(qiáng)化階段的某一應(yīng)加工工藝：將熱軋鋼筋拉伸超過其屈服階段進(jìn)入強(qiáng)化階段的某一應(yīng) 力，然后卸荷至零所得到的鋼筋。力，然后卸荷至零所得到的鋼筋。 力學(xué)性能：力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度有一定的有一定的提高提高，抗壓強(qiáng)度維持不變，伸長率減，抗壓強(qiáng)度維持不變，伸長率減 少，塑性降低。少，塑性降低。 “ “冷拉強(qiáng)化冷拉強(qiáng)化”與與“

15、時(shí)效硬化時(shí)效硬化”（2 2）冷拔）冷拔 加工工藝：將熱軋鋼筋用強(qiáng)力拔過加工工藝：將熱軋鋼筋用強(qiáng)力拔過比其直徑小比其直徑小的硬質(zhì)合金拔絲模。的硬質(zhì)合金拔絲模。 力學(xué)性能：多次冷拔后，力學(xué)性能：多次冷拔后，抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度都有大幅度的都有大幅度的提高提高，伸，伸 長率顯著的減小。長率顯著的減小。第第1 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能（3 3）冷軋）冷軋 作用作用：鋼筋的強(qiáng)度和粘結(jié)性能提高，但塑性性能有所下降。鋼筋的強(qiáng)度和粘結(jié)性能提高，但塑性性能有所下降。第二節(jié)第二節(jié) 混凝土混凝土 ConcreteConcrete1.1.概述概述+1.1 1.1 混凝土的定義混凝土的定義

16、混凝土是以水泥作膠凝材料，砂、石作集料，與水（加或不加外加劑混凝土是以水泥作膠凝材料，砂、石作集料，與水（加或不加外加劑和摻合料）按一定比例配合，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而成的和摻合料）按一定比例配合，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而成的人工石材人工石材。 攪拌攪拌成型、養(yǎng)護(hù)成型、養(yǎng)護(hù)第第1 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能2.2.單軸應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度單軸應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度 混凝土結(jié)構(gòu)中，主要是利用它的抗壓強(qiáng)度。因此，混凝土結(jié)構(gòu)中，主要是利用它的抗壓強(qiáng)度。因此，抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度是混凝土是混凝土力學(xué)性能中最主要和最基本的指標(biāo)。力學(xué)性能中最主要和最基本的指標(biāo)。 混凝土的強(qiáng)度等級是根據(jù)混凝土的強(qiáng)度等級是

17、根據(jù)抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度來劃分的。來劃分的。2.1 2.1 立方體抗壓強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度 fcu,k 立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：邊長為邊長為150 mm的立方體的立方體標(biāo)準(zhǔn)試件標(biāo)準(zhǔn)試件，在，在標(biāo)準(zhǔn)條標(biāo)準(zhǔn)條件件下（溫度為下（溫度為202，相對濕度，相對濕度95%）養(yǎng)護(hù)）養(yǎng)護(hù)28天，用天，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（加載（加載速度速度0.30.5N/mm2/s，兩端不涂潤滑劑）測得的，兩端不涂潤滑劑）測得的具有具有95%保證率保證率的抗壓強(qiáng)度。的抗壓強(qiáng)度。 規(guī)范規(guī)范根據(jù)強(qiáng)度范圍，根據(jù)強(qiáng)度范圍，從從C15C80共劃分為共劃分為14個(gè)強(qiáng)度等級，個(gè)強(qiáng)度等級，級差為級差為5N/mm2。第第1

18、1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn) GB/T 50107-2010混凝土的尺寸效應(yīng)：混凝土的尺寸效應(yīng)：第第1 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能混凝土的套箍效應(yīng)：混凝土的套箍效應(yīng)：（a）不涂潤滑劑）不涂潤滑劑（b）涂潤滑劑）涂潤滑劑第第1 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能2.2 2.2 軸心抗壓強(qiáng)度軸心抗壓強(qiáng)度 fc cckc1c2cu,k0.88ff2.3 2.3 軸心抗拉強(qiáng)度軸心抗拉強(qiáng)度 ft0.450.55tkcu,kc20.88 0.3951 1.645ff第第1 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能3.3.三向應(yīng)力狀態(tài)三向應(yīng)力狀態(tài)

19、實(shí)際工程的實(shí)際工程的螺旋箍筋柱和鋼管混凝土柱螺旋箍筋柱和鋼管混凝土柱中的混凝土為三向受壓中的混凝土為三向受壓狀態(tài)。三向受壓試驗(yàn)一般采用圓柱體在等側(cè)壓條件進(jìn)行。狀態(tài)。三向受壓試驗(yàn)一般采用圓柱體在等側(cè)壓條件進(jìn)行。由試驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)公式為由試驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)公式為: : 1c2(4.57.0)ff第第1 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能矩形箍筋矩形箍筋 螺旋箍筋螺旋箍筋未約束部分未約束部分4.4.混凝土變形混凝土變形第第1 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能混凝土受壓應(yīng)力混凝土受壓應(yīng)力- -應(yīng)變關(guān)系曲線應(yīng)變關(guān)系曲線規(guī)范規(guī)范應(yīng)力應(yīng)力- -應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變關(guān)系: :上升段：上升段：ccc01 (1) nf0

20、下降段：下降段：ccf0cucu,k50cu,k5cucu,k12(50) 600.0020.5(50) 100.0033 (50) 10nfff第第1 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能4.1 混凝土的混凝土的彈性模量彈性模量和變形模量和變形模量Ec= tan Ec= tan Ec= tan 原點(diǎn)切線模量原點(diǎn)切線模量割線模量割線模量切線模量切線模量cceEddEc ccccEE第第1 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能（彈性模量）（變形模量）4.2 混凝土的徐變混凝土的徐變定義：定義：混凝土在荷載的混凝土在荷載的長期作用長期作用下，其變形隨時(shí)間而不斷增長的下，其變形隨時(shí)間而不斷增長的現(xiàn)象

21、稱為徐變。現(xiàn)象稱為徐變。徐變與塑性變形不同。塑性變徐變與塑性變形不同。塑性變形主要是混凝土中結(jié)合面裂縫形主要是混凝土中結(jié)合面裂縫的擴(kuò)展延伸引起的，只有當(dāng)應(yīng)的擴(kuò)展延伸引起的，只有當(dāng)應(yīng)力超過了材料的彈性極限后才力超過了材料的彈性極限后才發(fā)生，而且是不可恢復(fù)的。徐發(fā)生，而且是不可恢復(fù)的。徐變不僅部分可恢復(fù)，而且在較變不僅部分可恢復(fù)，而且在較小的應(yīng)力時(shí)就能發(fā)生。小的應(yīng)力時(shí)就能發(fā)生。第第1 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能影響徐變的因素影響徐變的因素 內(nèi)在因素內(nèi)在因素是混凝土的組成和配比。是混凝土的組成和配比。 環(huán)境影響環(huán)境影響包括養(yǎng)護(hù)和使用條件。包括養(yǎng)護(hù)和使用條件。 應(yīng)力條件應(yīng)力條件是指初應(yīng)力水平

22、和加荷時(shí)混凝土的齡期，它們是影響是指初應(yīng)力水平和加荷時(shí)混凝土的齡期，它們是影響 徐變的主要因素。徐變的主要因素。第第1 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能第三節(jié)第三節(jié) 鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力1.1.粘結(jié)的作用及產(chǎn)生的原因粘結(jié)的作用及產(chǎn)生的原因1.1 1.1 粘結(jié)的作用粘結(jié)的作用 保證混凝土與鋼筋共同受力變形的最基本條件。保證混凝土與鋼筋共同受力變形的最基本條件。1.2. 1.2. 粘結(jié)產(chǎn)生的原因及組成粘結(jié)產(chǎn)生的原因及組成 混凝土中水泥凝膠與鋼筋表面之間的混凝土中水泥凝膠與鋼筋表面之間的膠結(jié)力膠結(jié)力。 混凝土收縮，將鋼筋緊緊握裹而產(chǎn)生的混凝土收縮，將鋼筋緊緊握裹而產(chǎn)生

23、的摩擦力摩擦力。 鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合力機(jī)械咬合力。機(jī)械咬合力。機(jī)械咬合力較大，約占總粘結(jié)力的較大，約占總粘結(jié)力的50%50%以上。光圓鋼筋的機(jī)械咬合力較變形鋼筋以上。光圓鋼筋的機(jī)械咬合力較變形鋼筋要小。要小。第第1 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能2.2.影響粘結(jié)強(qiáng)度的因素影響粘結(jié)強(qiáng)度的因素l 變形鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度高；變形鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度高；l 混凝土的強(qiáng)度等級高，則粘結(jié)強(qiáng)度也高；混凝土的強(qiáng)度等級高，則粘結(jié)強(qiáng)度也高；l 鋼筋周圍的混凝土越厚，則粘結(jié)強(qiáng)度也越高；鋼筋周圍的混凝土越厚，則粘結(jié)強(qiáng)度也越高； 實(shí)際工程中為保證鋼筋與混凝土能夠共同

24、工作，必須采取可靠的實(shí)際工程中為保證鋼筋與混凝土能夠共同工作，必須采取可靠的工程構(gòu)造措施。工程構(gòu)造措施。規(guī)范規(guī)范：鋼筋的基本錨固長度；機(jī)械錨固措施：鋼筋的基本錨固長度；機(jī)械錨固措施第第1 1章章 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能 第第 2 2 章章 混混 凝凝 土土 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 方方 法法 第第2 2章章 砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法第一節(jié)第一節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求1.1.結(jié)構(gòu)的功能要求結(jié)構(gòu)的功能要求安全性安全性：結(jié)構(gòu)能承受荷載、外加變形、約束變形等作用。：結(jié)構(gòu)能承受荷載、外加變形、約束變形等作用。 耐久性耐久性：結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下，在規(guī)定的使用：結(jié)構(gòu)在

25、正常使用和正常維護(hù)條件下，在規(guī)定的使用期限內(nèi)有足夠的耐久性。期限內(nèi)有足夠的耐久性。 適用性適用性：結(jié)構(gòu)在正常使用荷載作用下具有良好的工作性能。：結(jié)構(gòu)在正常使用荷載作用下具有良好的工作性能。 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)基設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期準(zhǔn)期，在規(guī)定的條件，在規(guī)定的條件下（正常設(shè)計(jì)、正常下（正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維施工、正常使用和維修）完成預(yù)定功能的修）完成預(yù)定功能的能力。能力。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：在進(jìn)行結(jié)構(gòu)可靠性分析時(shí)，考慮持久設(shè)計(jì)狀況下各項(xiàng)基：在進(jìn)行結(jié)構(gòu)可靠性分析時(shí)，考慮持久設(shè)計(jì)狀況下各項(xiàng)基本變量與時(shí)間關(guān)系所采用的基準(zhǔn)時(shí)間參數(shù)。本變量與時(shí)間關(guān)系所采用的基準(zhǔn)時(shí)間參數(shù)。 規(guī)范規(guī)范：5050年

26、年。 可靠性可靠性安全性安全性適用性適用性耐久性耐久性第第2 2章章 砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法2.2.結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài) P42P42結(jié)構(gòu)能夠滿足功能要求而良好地工作，則稱結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)能夠滿足功能要求而良好地工作，則稱結(jié)構(gòu)“可靠可靠” ” 或或“有效有效”。反之，則結(jié)構(gòu)為。反之，則結(jié)構(gòu)為“不可靠不可靠”或或“失效失效”。區(qū)分結(jié)構(gòu)區(qū)分結(jié)構(gòu)“可靠可靠”與與“失效失效”的臨界工作狀態(tài)稱為的臨界工作狀態(tài)稱為“極限狀極限狀態(tài)態(tài)”。2.1 2.1 承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài) （計(jì)算）（計(jì)算） 超過該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿足預(yù)定的超過該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿足預(yù)定的安全性安全性功能要求。

27、功能要求。2.2 2.2 正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) （驗(yàn)算）（驗(yàn)算） 超過該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿足預(yù)定的超過該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿足預(yù)定的適用性適用性和和耐久性耐久性的功的功能要求。能要求。第第2 2章章 砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法3.3.結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)使用年限使用年限：按規(guī)定指標(biāo)設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，在正常施工、正：按規(guī)定指標(biāo)設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，在正常施工、正常使用和維護(hù)下，不需進(jìn)行大修，即可達(dá)到按其預(yù)定目的使用的時(shí)期。常使用和維護(hù)下，不需進(jìn)行大修，即可達(dá)到按其預(yù)定目的使用的時(shí)期。建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB50

28、068-2001GB50068-2001）：）：第第2 2章章 砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法第二節(jié)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力1.1.結(jié)構(gòu)的作用與作用效應(yīng)結(jié)構(gòu)的作用與作用效應(yīng)1.1 1.1 作用的概念與類型作用的概念與類型概念概念：“作用作用”是使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力（應(yīng)力）、變形（位移、應(yīng)是使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力（應(yīng)力）、變形（位移、應(yīng)變）和裂縫的各種原因的總稱。變）和裂縫的各種原因的總稱。p 直接作用（荷載）直接作用（荷載）：永久荷載；可變荷載；偶然荷載永久荷載；可變荷載；偶然荷載 p 間接作用間接作用：以變形形式作用于結(jié)構(gòu)；以變形形式作用于結(jié)構(gòu)；

29、如，地震、基礎(chǔ)不均勻沉降、混凝土收縮、溫度變形等。如，地震、基礎(chǔ)不均勻沉降、混凝土收縮、溫度變形等。第第2 2章章 砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法1.2 1.2 荷載的代表值荷載的代表值 P44p 荷載的荷載的標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值 （基本代表值）（基本代表值） 第第2 2章章 砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法p 可變荷載可變荷載組合值組合值p 可變荷載可變荷載頻遇值頻遇值p 可變荷載可變荷載準(zhǔn)永久值準(zhǔn)永久值建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001GB50009-2001：注意注意: : 準(zhǔn)永久值準(zhǔn)永久值頻遇值頻遇值組合值組合值0極限狀態(tài)：極限狀態(tài)：Z=0失效狀態(tài)：失效狀態(tài)：Z02.2

30、.結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力第第2 2章章 砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法3. 3. 材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度 P47P47材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fk：在材料強(qiáng)度實(shí)測值的總體中，：在材料強(qiáng)度實(shí)測值的總體中，具有不小具有不小于于95%的保證率的下限分位值的保證率的下限分位值 。kmf(1 1.645)ff第第2 2章章 砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法3.1 3.1 標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值3.2 3.2 材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值 f 等于標(biāo)準(zhǔn)值等于標(biāo)準(zhǔn)值 fk 除以材料的分項(xiàng)系數(shù)除以材料的分項(xiàng)系數(shù)m，即即km/ff第三節(jié)第三節(jié) 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法1.1.可靠

31、度、失效概率及可靠指標(biāo)可靠度、失效概率及可靠指標(biāo)可靠度可靠度：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)定功能的可能：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)定功能的可能性大小，用概率來表示。性大小，用概率來表示。結(jié)構(gòu)可靠工作的基本條件為結(jié)構(gòu)可靠工作的基本條件為：Z0 或或 RS 結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)Z的分布曲線如的分布曲線如圖所示。圖中，縱坐標(biāo)軸以左圖所示。圖中，縱坐標(biāo)軸以左（Z0）的分布曲線與的分布曲線與橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)Z軸所圍成的面積即為結(jié)構(gòu)的軸所圍成的面積即為結(jié)構(gòu)的可靠概率可靠概率Ps。第第2 2章章 砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法0f(0)( )pp ZRSf z dz失效概率：

32、失效概率：可靠指標(biāo)可靠指標(biāo)：mmm22ZRSZRS第第2 2章章 砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法第四節(jié)第四節(jié) 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算承載能力極限狀態(tài)計(jì)算1.1.計(jì)算表達(dá)式計(jì)算表達(dá)式0SR 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力計(jì)算應(yīng)采用如下極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力計(jì)算應(yīng)采用如下極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式：極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式：csk=RR ffa,Rd（,）/ 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)： 安全等級為一級：安全等級為一級：1.11.1 安全等級為二級：安全等級為二級：1.01.0 安全等級為三級：安全等級為三級：0.90.9 地震設(shè)計(jì)狀況下不應(yīng)小于地震設(shè)計(jì)狀況下不應(yīng)小于1.01.00第第2 2

33、章章 砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算方法中，承載能力極限狀態(tài)計(jì)算方法中，荷載效應(yīng)的不定性和結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)的不定性和結(jié)構(gòu)抗力的離散性抗力的離散性首先在確定荷載及抗力的標(biāo)準(zhǔn)值中加以考慮，然首先在確定荷載及抗力的標(biāo)準(zhǔn)值中加以考慮，然后再引入分項(xiàng)系數(shù)后再引入分項(xiàng)系數(shù)來保證構(gòu)件承載力具有足夠的可靠度。來保證構(gòu)件承載力具有足夠的可靠度。荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值平均值平均值0S荷載設(shè)計(jì)值荷載設(shè)計(jì)值= =標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值分項(xiàng)系數(shù)分項(xiàng)系數(shù) （1 1） 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值強(qiáng)度設(shè)計(jì)值= =標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值分項(xiàng)系數(shù)分項(xiàng)系數(shù) （1 1）材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值平均值平均值=R RR

34、d（ ）/第第2 2章章 砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法砼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法 第第 3 3 章章 受受 彎彎 構(gòu)構(gòu) 件件 正正 截截 面面 承承 載載 力力 為保證鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)和混凝土的密實(shí)性，鋼為保證鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)和混凝土的密實(shí)性，鋼筋的凈距不應(yīng)小于如下圖中的規(guī)定。筋的凈距不應(yīng)小于如下圖中的規(guī)定。 P72梁截面的有效高度梁截面的有效高度h0： 梁截面受壓區(qū)的外邊緣至受拉梁截面受壓區(qū)的外邊緣至受拉鋼筋合力重心的距離。鋼筋合力重心的距離。 h0=h as as=(c +箍筋直徑箍筋直徑+d/2) mm第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力第二節(jié)第二節(jié) 受彎構(gòu)件一般構(gòu)造要求受彎構(gòu)

35、件一般構(gòu)造要求第三節(jié)第三節(jié) 受彎構(gòu)件正截面的試驗(yàn)研究受彎構(gòu)件正截面的試驗(yàn)研究一、鋼筋混凝土梁正截面工作的三個(gè)階段一、鋼筋混凝土梁正截面工作的三個(gè)階段 P73第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力（b） 應(yīng)變圖應(yīng)變圖應(yīng)力圖應(yīng)力圖yMyfyAsIIaMsAsIIsAsMIc uMufyAs=DDxnIIIaMfyAsIIIsAst uMcrIaftkZ第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力二、鋼筋混凝土梁正截面的破壞形式二、鋼筋混凝土梁正截面的破壞形式 P75 試驗(yàn)研究表明，在常用的鋼筋級別和混凝土強(qiáng)度等級下，試驗(yàn)研究表明，在常用的鋼筋級別和混凝土強(qiáng)度等級下，鋼

36、筋混凝土梁正截面破壞形式主要與鋼筋的鋼筋混凝土梁正截面破壞形式主要與鋼筋的配筋率配筋率相關(guān)。相關(guān)。s0=Abh式中：式中： As受拉鋼筋的截面面積；受拉鋼筋的截面面積； b b為梁截面寬度；為梁截面寬度； h0 0為梁截面的有效高度。為梁截面的有效高度。 梁的破壞形式可以分為以下三類：即梁的破壞形式可以分為以下三類：即適筋破壞、超筋適筋破壞、超筋破壞、少筋破壞。破壞、少筋破壞。第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力 配筋率配筋率適中，截面破壞始于縱向受力鋼筋屈服，然后受壓適中，截面破壞始于縱向受力鋼筋屈服，然后受壓區(qū)混凝土壓碎，具有明顯的破壞預(yù)兆，屬區(qū)混凝土壓碎，具有明顯的破

37、壞預(yù)兆，屬延性破壞延性破壞。p 適筋破壞適筋破壞p 超筋破壞超筋破壞 配筋率配筋率過大，鋼筋應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度，受壓區(qū)混凝土先達(dá)到過大，鋼筋應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度，受壓區(qū)混凝土先達(dá)到極限壓應(yīng)變極限壓應(yīng)變cu被壓碎破壞。沒有明顯的破壞預(yù)兆，屬被壓碎破壞。沒有明顯的破壞預(yù)兆，屬脆性破壞脆性破壞。p 少筋破壞少筋破壞 配筋率配筋率過低，受拉區(qū)混凝土一裂即壞，鋼筋應(yīng)力迅速屈服并過低，受拉區(qū)混凝土一裂即壞，鋼筋應(yīng)力迅速屈服并進(jìn)入強(qiáng)化階段，進(jìn)入強(qiáng)化階段，屬屬脆性破壞脆性破壞。第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力v “適筋梁適筋梁”破壞是作為設(shè)計(jì)依據(jù)的一種破壞形式！破壞是作為設(shè)計(jì)依據(jù)的一種破壞形

38、式！minmax(h/h0)min max第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力一、受壓區(qū)混凝土的等效應(yīng)力圖一、受壓區(qū)混凝土的等效應(yīng)力圖 P77、P96 為簡化計(jì)算，將截面曲線應(yīng)力圖形用等效矩形應(yīng)力圖形代為簡化計(jì)算，將截面曲線應(yīng)力圖形用等效矩形應(yīng)力圖形代換。換。等效代換的原則：等效代換的原則： 1 1）壓應(yīng)力的合力大小相等；）壓應(yīng)力的合力大小相等； 2 2）壓應(yīng)力的合力作用點(diǎn)位置不變。）壓應(yīng)力的合力作用點(diǎn)位置不變。第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力第四節(jié)第四節(jié) 正截面受彎承載力計(jì)算一般規(guī)定正截面受彎承載力計(jì)算一般規(guī)定 等效矩形應(yīng)力圖形的應(yīng)力值取等效矩形應(yīng)

39、力圖形的應(yīng)力值取1c，相應(yīng)的受壓區(qū)高度為，相應(yīng)的受壓區(qū)高度為x，實(shí)際受壓區(qū)高度為實(shí)際受壓區(qū)高度為xc，令，令 x1xc 規(guī)范規(guī)范規(guī)定：混凝土強(qiáng)度等級規(guī)定：混凝土強(qiáng)度等級C50時(shí)，取時(shí)，取11.0，1 0.8；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級為當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級為C80時(shí)，取時(shí)，取10.94，10.74；對介于對介于C50C80之間的混凝土強(qiáng)度等級，之間的混凝土強(qiáng)度等級，1、1值由線性內(nèi)插法確定。值由線性內(nèi)插法確定。第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力第五節(jié)第五節(jié) 單筋矩形截面梁的受彎承載力計(jì)算單筋矩形截面梁的受彎承載力計(jì)算一、基本公式及適用條件一、基本公式及適用條件 P80. .基本公式基本

40、公式第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力 1 1fcbxfyAs (1)(1) MMu1 1fcbx(hox/2) (2) 或或 MMufyAs(hox/2) (3)2.2.適用條件適用條件 1 1）為防止發(fā)生）為防止發(fā)生超筋破壞超筋破壞，應(yīng)滿足，應(yīng)滿足 max 或或 b （即（即xbho） 或或 MMu,max=1 fcbho2b(1-0.5b) 2 2）為防止發(fā)生）為防止發(fā)生少筋破壞少筋破壞，應(yīng)滿足，應(yīng)滿足 (h/h0)min 或或 Asminbh 第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力（2 2）計(jì)算系數(shù)法）計(jì)算系數(shù)法 將將 x =ho 代入式（代入式

41、（2 2）得）得 M = 1fcbx(ho-x/2)=1fcbho2(1-0.5) 令令 s = (1-0.5) 則則 M = s1 fcbho2 同理，由式（同理，由式（3 3）可得）可得 Mu = fy As (ho-x/2)fyAsho(1-0.5) 令令 s = 1-0.5 則則 M = fy Assho 二、截面設(shè)計(jì)與截面復(fù)核二、截面設(shè)計(jì)與截面復(fù)核1.1.截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力 s s、s s均為均為的函數(shù)，可編制成計(jì)算表格供查用。但通的函數(shù)，可編制成計(jì)算表格供查用。但通常采用如下方法計(jì)算：常采用如下方法計(jì)算：21cosMf bh 計(jì)

42、算計(jì)算s s11 2 計(jì)算計(jì)算或或ss=1-0.5第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力 求縱向鋼筋面積求縱向鋼筋面積As 若若b b 則則 sysoMAfh 若若b b，則為超筋梁，應(yīng)重新計(jì)算。，則為超筋梁，應(yīng)重新計(jì)算。 驗(yàn)算最小配筋率驗(yàn)算最小配筋率 Asminbh第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力或或minohh例例 3-13-1：已知已知：b=250mm；h=500mm；as=35mm；M=170 kNm；fc=14.3N/mm2； fy=360N/mm2;求求：As解解：（1 1）h0=h-as=500-35=465mm1=1.021c0=0.2

43、20sMf bh（2 2）sb11 20.2520.518s1 0.50.874 s,minism n0.2% 250 500250 1256AbhA（4 4）適用條件驗(yàn)算（少筋驗(yàn)算）適用條件驗(yàn)算（少筋驗(yàn)算）最小配筋率：最小配筋率：ty0.45=0.179%hf/ho0.5b+12hfb+6hfb+5hf當(dāng)當(dāng)hf/ho0.05b+12hfbb+5hf第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力三、三、T T形截面分類及判別形截面分類及判別1.1.分類分類 1 1）第一類）第一類T T形截面，中和軸在翼緣內(nèi)，形截面，中和軸在翼緣內(nèi)，xhf，受壓區(qū)面積為矩，受壓區(qū)面積為矩形（圖形（圖a

44、 a）；）； 2 2）第二類）第二類T T形截面，中和軸在梁肋內(nèi)，形截面，中和軸在梁肋內(nèi)，xhf，受壓區(qū)面積為，受壓區(qū)面積為T T形（圖形（圖b b）。）。 （a a） （b b）第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力 兩類兩類T T形截面的界限情況為形截面的界限情況為 （圖（圖c）fxh （c） 根據(jù)平衡條件可得根據(jù)平衡條件可得1cffysf b hf A u1cff0f(/ 2)Mf b hhh 第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力2.2.判別方法判別方法 1 1）符合下列條件時(shí)為）符合下列條件時(shí)為第一類第一類T T形截面形截面 截面復(fù)核截面復(fù)核時(shí)時(shí)

45、1cffsyAf b hf 1cffsyAf b hf 1cff0f(/2)f b h hMh 截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)時(shí)時(shí) 2 2）符合下列條件時(shí)為）符合下列條件時(shí)為第二類第二類T T形截面形截面 截面復(fù)核截面復(fù)核時(shí)時(shí) 截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)時(shí)時(shí) 1cff0f(/2)f b h hMh 第第3 3章章 受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力 第第 4 4 章章 受受 彎彎 構(gòu)構(gòu) 件件 斜斜 截截 面面 承承 載載 力力 概述概述第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 鋼筋混凝土鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在荷載作用下，除承受彎矩外，一般還同受彎構(gòu)件在荷載作用下，除承受彎矩外，一般還同時(shí)承受剪力。而在時(shí)承受剪力。而在剪力和彎矩共

46、同作用剪力和彎矩共同作用的區(qū)段內(nèi)，會產(chǎn)生的區(qū)段內(nèi)，會產(chǎn)生斜裂縫斜裂縫，導(dǎo)致導(dǎo)致斜截面破壞斜截面破壞。梁對稱加載受力圖梁對稱加載受力圖 斜截面破壞斜截面破壞帶有帶有脆性脆性性質(zhì)，無明顯預(yù)兆。性質(zhì)，無明顯預(yù)兆。概述概述 斜截面破壞有兩種：斜截面破壞有兩種： (1) (1) 斜截面抗剪能力不足發(fā)生斜截面抗剪能力不足發(fā)生斜截面剪切破壞斜截面剪切破壞，這通過，這通過計(jì)算配置抗剪鋼筋和構(gòu)造措施來防止；計(jì)算配置抗剪鋼筋和構(gòu)造措施來防止； (2)(2)斜截面抗彎能力不足發(fā)生斜截面抗彎能力不足發(fā)生斜截面受彎破壞斜截面受彎破壞，這一般，這一般不計(jì)算，而是通過構(gòu)造措施來防止。不計(jì)算，而是通過構(gòu)造措施來防止。無腹筋梁

47、斜截面受剪無腹筋梁斜截面受剪一、剪力一、剪力V V由幾部分承擔(dān)由幾部分承擔(dān)3）縱筋銷栓力縱筋銷栓力Vd1）剪壓區(qū)）剪壓區(qū)混凝土截面承擔(dān)的混凝土截面承擔(dān)的剪力剪力VC2）骨料咬合力分力骨料咬合力分力Sa注注：骨料咬合力骨料咬合力、縱向鋼筋的銷栓剪力縱向鋼筋的銷栓剪力這兩種力對梁的斜截面受這兩種力對梁的斜截面受剪承載力有一定的提高作用，但影響較小且難以定量計(jì)算，而且剪承載力有一定的提高作用，但影響較小且難以定量計(jì)算，而且隨斜裂縫的開展不斷變化，因此隨斜裂縫的開展不斷變化，因此在計(jì)算時(shí)都不予考慮。在計(jì)算時(shí)都不予考慮。第二節(jié)第二節(jié) 無腹筋梁的斜截面受剪承載力無腹筋梁的斜截面受剪承載力無腹筋梁斜截面受剪

48、無腹筋梁斜截面受剪二、無腹筋梁斜截面受剪破壞的主要形態(tài)二、無腹筋梁斜截面受剪破壞的主要形態(tài) 無腹筋梁的受剪破壞形態(tài)及承載力，與彎剪段中彎矩和無腹筋梁的受剪破壞形態(tài)及承載力，與彎剪段中彎矩和剪力的組合有關(guān)。剪力的組合有關(guān)。 對矩形截面梁，任一截面的正應(yīng)力和剪應(yīng)力可表示為：對矩形截面梁，任一截面的正應(yīng)力和剪應(yīng)力可表示為：02201bhVbhM021VhM0 0VhM 定義：定義： 廣義剪跨比廣義剪跨比（截面彎矩截面彎矩M與與剪力剪力V和截和截面有效高度面有效高度h0乘積的比值）。乘積的比值）。無腹筋梁斜截面受剪無腹筋梁斜截面受剪 (a) (a) 斜壓破壞斜壓破壞（1或或l/h033或或l/ /h0

49、12)12) 2 2）斜拉破壞）斜拉破壞 破壞特征破壞特征：斜裂縫一旦出現(xiàn)，就會形成主裂縫，并迅速向集中荷載斜裂縫一旦出現(xiàn)，就會形成主裂縫，并迅速向集中荷載作用點(diǎn)處延伸，將梁斜劈成兩部分而破壞。作用點(diǎn)處延伸，將梁斜劈成兩部分而破壞。 抗剪承載力取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度?？辜舫休d力取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度。無腹筋梁斜截面受剪無腹筋梁斜截面受剪 (b) (b) 剪壓破壞剪壓破壞 (1(13 3 或或 4 4l/h0l/h01212) ) 3 3）剪壓破壞）剪壓破壞 破壞特征破壞特征：在梁腹出現(xiàn)斜裂縫后，隨著荷載的增加，陸續(xù)出現(xiàn)其它在梁腹出現(xiàn)斜裂縫后，隨著荷載的增加，陸續(xù)出現(xiàn)其它斜裂縫，其中有一條形成主

50、裂縫，向集中力作用點(diǎn)處發(fā)展，導(dǎo)致斜裂縫，其中有一條形成主裂縫，向集中力作用點(diǎn)處發(fā)展，導(dǎo)致集中集中荷載作用點(diǎn)荷載作用點(diǎn)處的處的混凝土被壓碎混凝土被壓碎而破壞。而破壞。 抗剪承載力主要取決于混凝土在復(fù)合應(yīng)力下的抗壓強(qiáng)度抗剪承載力主要取決于混凝土在復(fù)合應(yīng)力下的抗壓強(qiáng)度無腹筋梁斜截面受剪無腹筋梁斜截面受剪 上述三種破壞形態(tài)，就其承載力而言，上述三種破壞形態(tài)，就其承載力而言，斜壓破壞較高，斜壓破壞較高，剪壓破壞次之，斜拉破壞最弱剪壓破壞次之，斜拉破壞最弱。破壞形態(tài)。破壞形態(tài)均屬于脆性破壞均屬于脆性破壞。無腹筋梁斜截面受剪無腹筋梁斜截面受剪 主要因素有：剪跨比，混凝土的強(qiáng)度等級，縱向鋼筋的配筋主要因素有：

51、剪跨比，混凝土的強(qiáng)度等級，縱向鋼筋的配筋率，截面尺寸效應(yīng)等。率，截面尺寸效應(yīng)等。三、影響無腹筋梁斜截面受剪承載力的主要因素三、影響無腹筋梁斜截面受剪承載力的主要因素（1 1）剪跨比剪跨比受剪承載力與剪跨比的關(guān)系受剪承載力與剪跨比的關(guān)系 隨著剪跨比的隨著剪跨比的增大增大，受剪承，受剪承載力載力減??；減??；當(dāng)剪跨比當(dāng)剪跨比 3 3時(shí)，時(shí)，對梁斜截面受剪承載對梁斜截面受剪承載力力不再有明顯影響。不再有明顯影響。無腹筋梁斜截面受剪無腹筋梁斜截面受剪（2 2）混凝土強(qiáng)度等級）混凝土強(qiáng)度等級 斜截面破壞是因斜截面破壞是因混凝土到達(dá)極限強(qiáng)度混凝土到達(dá)極限強(qiáng)度而發(fā)生的，故斜截面而發(fā)生的，故斜截面受剪承載力受剪

52、承載力隨隨混凝土的強(qiáng)度等級混凝土的強(qiáng)度等級的提高而提高。的提高而提高。斜壓破壞時(shí)斜壓破壞時(shí)，梁的受剪承載力主要取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度，隨著混梁的受剪承載力主要取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度，隨著混凝土強(qiáng)度等級提高，梁的受剪承載力顯著提高；凝土強(qiáng)度等級提高，梁的受剪承載力顯著提高；斜拉破壞時(shí)斜拉破壞時(shí)，梁的受剪承載力主要取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度，由于梁的受剪承載力主要取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度，由于混凝土強(qiáng)度等級的提高對其抗拉強(qiáng)度提高較小，所以，對梁的受剪承混凝土強(qiáng)度等級的提高對其抗拉強(qiáng)度提高較小，所以，對梁的受剪承載力影響較少；載力影響較少；剪壓破壞時(shí)剪壓破壞時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級的影響介于上述兩者之間?；炷?/p>

53、強(qiáng)度等級的影響介于上述兩者之間。無腹筋梁斜截面受剪無腹筋梁斜截面受剪（3 3）縱向鋼筋的配筋率）縱向鋼筋的配筋率 縱向鋼筋配筋率較小時(shí)，對梁受剪承載力的影響并不明顯。縱向鋼筋配筋率較小時(shí)，對梁受剪承載力的影響并不明顯。 故故規(guī)范規(guī)范沒有考慮縱向鋼筋配筋率對斜截面受剪承載力的沒有考慮縱向鋼筋配筋率對斜截面受剪承載力的影響。影響。試驗(yàn)表明，試驗(yàn)表明， 配筋率配筋率 1.5%時(shí)，對梁受剪承載力的影響才較為明顯。時(shí)，對梁受剪承載力的影響才較為明顯。 在實(shí)際工程中受彎構(gòu)件的縱向鋼筋配筋率均在實(shí)際工程中受彎構(gòu)件的縱向鋼筋配筋率均 。 %.5 51 1 增加縱筋配筋率增加縱筋配筋率可抑制斜裂縫向受壓區(qū)的伸展

54、，從而提高骨料咬可抑制斜裂縫向受壓區(qū)的伸展，從而提高骨料咬合力，并加大了剪壓區(qū)高度，使混凝土的抗剪能力提高，同時(shí)也提高了合力，并加大了剪壓區(qū)高度，使混凝土的抗剪能力提高，同時(shí)也提高了縱筋的銷栓作用。總之，隨著縱筋的銷栓作用?？傊?，隨著的增大，梁的受剪承載力有所提高，但的增大，梁的受剪承載力有所提高，但增幅不大。增幅不大。 無腹筋梁斜截面受剪無腹筋梁斜截面受剪（4 4）截面尺寸效應(yīng)）截面尺寸效應(yīng) 截面尺寸的影響截面尺寸的影響 有試驗(yàn)表明，在其他參數(shù)（混凝土強(qiáng)度、縱筋配筋率、剪跨比）保有試驗(yàn)表明，在其他參數(shù)（混凝土強(qiáng)度、縱筋配筋率、剪跨比）保持不變時(shí)，梁高擴(kuò)大持不變時(shí)，梁高擴(kuò)大4倍，受剪承載力可下

55、降倍，受剪承載力可下降25%30%。截面形狀的影響截面形狀的影響 構(gòu)件截面有受壓翼緣，其斜拉破壞和剪壓破壞受剪承載力比梁腹寬度構(gòu)件截面有受壓翼緣，其斜拉破壞和剪壓破壞受剪承載力比梁腹寬度b相同的矩形截面有一定的提高。相同的矩形截面有一定的提高。 原因原因：在荷載作用下：在荷載作用下, , 梁高很大時(shí)梁高很大時(shí), , 撕裂裂縫比較明顯撕裂裂縫比較明顯, , 縱筋銷栓縱筋銷栓作用大大降低；作用大大降低； 此外此外, , 大尺寸梁破壞時(shí)大尺寸梁破壞時(shí), ,斜裂縫也較大斜裂縫也較大, , 從而削弱了骨從而削弱了骨料的咬合作用料的咬合作用, , 導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度降低。導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度降低。無腹筋梁斜截面受剪無腹

56、筋梁斜截面受剪四、無腹筋梁斜截面受剪承載力計(jì)算四、無腹筋梁斜截面受剪承載力計(jì)算 依靠試驗(yàn)研究，分析影響梁受剪承載力的主要因素，建立起計(jì)依靠試驗(yàn)研究，分析影響梁受剪承載力的主要因素，建立起計(jì)算公式的表達(dá)式，再與試驗(yàn)數(shù)據(jù)配合，定出待定系數(shù)：算公式的表達(dá)式，再與試驗(yàn)數(shù)據(jù)配合，定出待定系數(shù)：計(jì)算公式是計(jì)算公式是針對剪壓破壞建立的針對剪壓破壞建立的。建立計(jì)算公式的原則建立計(jì)算公式的原則： 1 1） 一般無腹筋梁在一般無腹筋梁在均布荷載均布荷載作用下的抗剪承載力設(shè)計(jì)值按下列作用下的抗剪承載力設(shè)計(jì)值按下列 公式計(jì)算：公式計(jì)算：cc00.07Vf bhct00.7Vf bhct10ff無腹筋梁斜截面受剪無腹筋

57、梁斜截面受剪 2 2） 無腹筋梁在無腹筋梁在集中荷載集中荷載作用下的抗剪承載力設(shè)計(jì)值按下列公式作用下的抗剪承載力設(shè)計(jì)值按下列公式 計(jì)算：計(jì)算：ct01.751.0Vf bh式中，式中， 剪跨比剪跨比 當(dāng)當(dāng) 3.0, , 取取 =3.0 ，即，即ct00.7Vf bhct00.44Vf bh無腹筋梁斜截面受剪無腹筋梁斜截面受剪五、無腹筋梁的構(gòu)造配筋五、無腹筋梁的構(gòu)造配筋 無腹筋梁僅在一些次要的小型構(gòu)件中可以采用，否則無腹筋梁僅在一些次要的小型構(gòu)件中可以采用，否則仍需配置箍筋，具體規(guī)定如下：仍需配置箍筋，具體規(guī)定如下： 1.1.截面高度截面高度h300 mm時(shí)需全跨配置箍筋；時(shí)需全跨配置箍筋； 2

58、.2.截面高度截面高度150h300 mm，在離梁端，在離梁端1/4跨度范圍內(nèi)配置箍跨度范圍內(nèi)配置箍筋，若中間筋，若中間1/2跨度范圍內(nèi)有集中荷載作用時(shí)，仍應(yīng)沿梁跨度范圍內(nèi)有集中荷載作用時(shí)，仍應(yīng)沿梁全跨配全跨配置箍筋；置箍筋； 3.3.配置箍筋的間距配置箍筋的間距S應(yīng)滿足最大間距的要求；應(yīng)滿足最大間距的要求； 4.4.截面高度截面高度h150 mm的小梁允許不配置箍筋的小梁允許不配置箍筋。有腹筋梁斜截面受剪有腹筋梁斜截面受剪第三節(jié)第三節(jié) 有腹筋梁的斜截面受剪承載力有腹筋梁的斜截面受剪承載力 為了提高混凝土的受剪承載力，防止梁沿斜裂縫發(fā)生脆性破為了提高混凝土的受剪承載力，防止梁沿斜裂縫發(fā)生脆性破

59、壞，在梁中配置腹筋（壞，在梁中配置腹筋（箍筋和彎起鋼筋箍筋和彎起鋼筋）。）。一、腹筋一、腹筋腹筋示意圖腹筋示意圖有腹筋梁斜截面受剪有腹筋梁斜截面受剪二、配筋率和箍筋強(qiáng)度對受剪承載力的影響二、配筋率和箍筋強(qiáng)度對受剪承載力的影響1.1.配箍率的定義配箍率的定義 配箍率反映了梁中箍筋的數(shù)量，用配箍率反映了梁中箍筋的數(shù)量，用 表示。表示。svsvsv1svAnAbsbs配箍率的定義配箍率的定義有腹筋梁斜截面受剪有腹筋梁斜截面受剪2.2.配筋率和箍筋強(qiáng)度對受剪承載力的影響配筋率和箍筋強(qiáng)度對受剪承載力的影響箍筋對有腹筋梁受剪承載力的影響箍筋對有腹筋梁受剪承載力的影響 試驗(yàn)表明，鋼筋混凝土試驗(yàn)表明，鋼筋混凝

60、土梁中，配箍率在適當(dāng)?shù)姆秶褐?，配箍率在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，梁的受剪承載力內(nèi)，梁的受剪承載力隨配箍隨配箍量的增多、箍筋強(qiáng)度的提高量的增多、箍筋強(qiáng)度的提高而有較大幅度的增長。而有較大幅度的增長。 配箍率的大小會影響有配箍率的大小會影響有腹筋梁的破壞形態(tài)腹筋梁的破壞形態(tài)。有腹筋梁斜截面受剪有腹筋梁斜截面受剪三、有腹筋梁的破壞形態(tài)三、有腹筋梁的破壞形態(tài) 隨著配箍率的不同，有腹筋梁的斜截面受剪破壞與無腹筋梁隨著配箍率的不同，有腹筋梁的斜截面受剪破壞與無腹筋梁相似，也可歸納為相似，也可歸納為斜壓破壞斜壓破壞，剪壓破壞剪壓破壞和和斜拉破壞斜拉破壞三種主要破壞三種主要破壞形態(tài)。形態(tài)。1.1.斜壓破壞斜壓破壞 產(chǎn)生