混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》自學(xué)指導(dǎo)書

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理自學(xué)指導(dǎo)書北京交通大學(xué)土建學(xué)院朱爾玉第2章 混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能提 要鋼筋和混凝土的力學(xué)性能，是鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)本章時應(yīng)掌握： (1)不同類型鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線及其區(qū)別，鋼筋的強度、變形、彈性模量，鋼筋的品種和級別； (2)鋼筋的冷加工方法及冷拉、冷拔鋼筋的性能： (3)混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求，鋼筋的選用原則； (4)混凝土的強度等級，影響混凝土強度和變形的因素，混凝土的各類強度指標(biāo)，混凝土的變形模量； (5)混凝土的徐變和收縮現(xiàn)象及其對結(jié)構(gòu)的影響；(6)保證鋼筋和混凝土粘結(jié)力的構(gòu)造措施。小 結(jié) (1)有明顯屈服點的鋼筋(軟鋼)和無

2、明顯屈服點的鋼筋(硬鋼)的應(yīng)力應(yīng)變曲線不同。屈服強度是軟鋼強度設(shè)計值的依據(jù)。對于硬鋼，則取條件屈服強度f0.2作為強度設(shè)計值的依據(jù)。 (2)為了節(jié)約鋼材，常用冷拉或冷拔來提高熱軋鋼筋的強度。冷拉只能提高鋼筋的抗拉強度，冷拔可以同時提高抗拉強度和抗壓強度。 (3) I、級熱軋鋼筋通常用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；、級冷拉鋼筋及甲級冷拔低碳鋼絲、高強鋼絲、鋼鉸線、熱處理鋼筋等，用作預(yù)應(yīng)力鋼筋。用于混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋應(yīng)滿足強度、塑性、可焊性、與混凝土有可靠粘結(jié)等多方面要求。 (4)混凝土立方體抗壓強度指標(biāo)作為評定混凝土強度等級的標(biāo)準，我國規(guī)定采用150mm邊長的立方體作為標(biāo)準試塊?；炷凛S心抗壓強度是結(jié)構(gòu)混凝

3、土最基本的強度指標(biāo)，混凝土軸心抗拉強度及局部抗壓強度等，都和軸心抗壓強度有一定的關(guān)系。對于不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)選擇不同強度等級的混凝土。2 / 18 (5)混凝土的徐變和收縮對鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能有重要影響。雖然影響徐變和收縮的因素基本相同，但它們之間具有本質(zhì)的區(qū)別?；炷猎谥貜?fù)荷載作用下的變形性能與一次短期荷載作用下的變形不同。(6)鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力是二者能共同工作的主要原因，應(yīng)當(dāng)采取各種必要的措施加以保證。 思考題1混凝土的徐變2混凝土強度標(biāo)準值3鋼筋冷加工的方法有哪幾種? 冷拉和冷拔后鋼筋的力學(xué)性能有何變化?4.什么是鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力? 影響鋼筋和混凝土粘結(jié)

4、強度的主要因素有哪些? 為保證鋼筋和混凝土之間有足夠的粘結(jié)力要采取哪些措施?第3章 按近似概率理論的極限狀態(tài)設(shè)計法提 要在以后各章中，將要討論混凝土結(jié)構(gòu)各種基本構(gòu)件以及樓蓋、單層廠房、多層框架等結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算。這些構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的型式雖然不同，但其設(shè)計計算都采用共同的方法一概率極限狀態(tài)設(shè)計法。因此，在討論具體的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，先介紹概率極限狀態(tài)設(shè)計法。學(xué)習(xí)本章時，應(yīng)抓住下面幾個主要問題： (1)了解結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力、正態(tài)分布曲線、結(jié)構(gòu)的可靠度、結(jié)構(gòu)的可靠概率和失效概率、結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)和材料的設(shè)計參數(shù)的基本概念； (2)了解荷載的分類、荷載的代表值、荷載分項系數(shù)和荷載設(shè)計值的概念

5、及其確定方法， (3)了解極限狀態(tài)的定義及分類；(4)掌握按承載能力極限狀態(tài)和按正常使用極限狀態(tài)進行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的方法。2 / 18小 結(jié) (1)結(jié)構(gòu)設(shè)計是解決如何處理結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力三者的關(guān)系。由于結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力都是隨機變量，為簡化起見，假定它們服從正態(tài)分布，用概率論和數(shù)理統(tǒng)計方法進行分析。要理解和掌握這個分析方法，要了解結(jié)構(gòu)可靠度、結(jié)構(gòu)的可靠概率和失效概率、結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)以及材料的強度標(biāo)準值和設(shè)計值等概念。 (2)結(jié)構(gòu)設(shè)計離不開荷載，荷載分恒載和活荷載，活荷載有標(biāo)準值、組合值、準永久值等多個代表值，不同的代表值適用于不同的設(shè)計場合。 (3)整個結(jié)構(gòu)或

6、結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足安全性、適用性或耐久性等功能要求時，這一特定狀態(tài)稱為結(jié)構(gòu)已達到該功能的極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩種。在這兩種極限狀態(tài)中，一般情況下，超過承載能力極限狀態(tài)所造成的后果比超過正常使用極限狀態(tài)更嚴重。因此，設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，必須進行承載力(包括壓屈失穩(wěn))計算；在必要時尚應(yīng)進行結(jié)構(gòu)的傾覆和滑移驗算。處于地震區(qū)的結(jié)構(gòu)尚應(yīng)進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震的承載力計算。對于使用上需要控制變形和裂縫的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，還需要進行變形和裂縫的驗算。(4)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的計算公式是以概率理論為基礎(chǔ)，采用荷載標(biāo)準值、材料強度標(biāo)準值以及結(jié)構(gòu)重

7、要性系數(shù)、荷載分項系數(shù)、材料分項系數(shù)、可變荷載的組合系數(shù)等多個系數(shù)表示。由于承載能力極限狀態(tài)所考察的是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞階段，而正常使用極限狀態(tài)考察的是結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用階段，同時，承載力問題一般比變形、裂縫問題更重要，因此，按承載能力極限狀態(tài)計算和按正常使用極限狀態(tài)計算二者在各系數(shù)的取值上有所不同。思考題1結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài) 2荷載的設(shè)計值 3結(jié)構(gòu)的可靠性4活荷載的準永久值 5結(jié)構(gòu)上的作用 6荷載的組合值7結(jié)構(gòu)可靠性 8活荷載的頻遇值9試說明荷載標(biāo)準值與設(shè)計值之間的關(guān)系，荷載分項系數(shù)如何取值?第四章 受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力3 / 18提 要本章的重點是： (1)了解配筋率對受彎構(gòu)件破壞特征的影響，以

8、及適筋受彎構(gòu)件在各個工作階段的受力特點； (2)掌握單筋矩形截面、雙筋矩形截面和T形截面正截面承載力的計算方法； (3)熟悉受彎構(gòu)件正截面的構(gòu)造要求。小 結(jié) (1)鋼筋混凝土梁由于配筋率不同，有超筋梁、少筋梁和適筋梁三種破壞形態(tài)，其中超筋梁和少筋梁在設(shè)計中不能采用。 (2)適筋梁的破壞經(jīng)歷三個階段。第1階段末Ia為受彎構(gòu)件抗裂度的計算依據(jù)；第階段是一般鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的使用階段，是裂縫寬度和變形的計算依據(jù)；第階段末a是受彎構(gòu)件正截面承載力的計算依據(jù)。 (3)計算受彎構(gòu)件正截面承載力時，混凝土的壓應(yīng)力圖形以等效矩形應(yīng)力圖形代替?；炷恋膹澢箟簭姸仍O(shè)計值fcm是等效矩形應(yīng)力圖形中的換算強度，不

9、是材料本身的力學(xué)指標(biāo)。 (4)受彎構(gòu)件分為單筋矩形截面、雙筋矩形截面和T形截面。三種截面的截面選擇和截面校核的方法及步驟見各框圖所示。(5)在繪制施工圖時，鋼筋直徑、凈距、保護層、錨固長度等應(yīng)符合規(guī)范有關(guān)構(gòu)造規(guī)定。 思考題1超筋梁 2少筋梁 3配筋率 4雙筋矩形截面梁5界限破壞6在什么情況下可采用雙筋截面梁，雙筋梁的基本計算公式為什么要有適用條件? 的雙筋梁出現(xiàn)在什么情況下，這時應(yīng)當(dāng)如何計算?計算題P86 4.3 4.5第五章 受彎構(gòu)件的斜截面承載力提 要4 / 18本章介紹受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算和構(gòu)造問題。重點是： (1)斜截面破壞的主要形態(tài)，影響斜截面抗剪承載力的主要因素， (2)無腹

10、筋梁和有腹筋梁斜截面受剪承載力的計算公式及適用條件，防止斜壓破壞和斜拉破壞的措施； (3)受彎承載力圖(材料圖)的作法，彎起鋼筋的彎起位置和縱向受力鋼筋的截斷位置； (4)縱向受力鋼筋伸入支座的錨固要求和箍筋構(gòu)造要求； (5)伸臂梁配筋圖的繪制方法。小 結(jié) (1)斜裂縫出現(xiàn)前，鋼筋混凝土梁可視為勻質(zhì)彈性材料梁，剪彎段的應(yīng)力可甩材料力學(xué)方法分析；斜裂縫的出現(xiàn)將引起截面應(yīng)力重新分布，材料力學(xué)方法則不再適用。 (2)隨著梁的剪跨比和配箍率的變化，梁沿斜截面可發(fā)生斜拉破壞、剪壓破壞和斜壓破壞等主要破壞形態(tài)，這幾種破壞都是脆性破壞。 (3)影響斜截面受剪承載力的主要因素有剪跨比、混凝土強度等級、配箍率及

11、箍筋強度、縱筋配筋率等；計算公式是以主要影響參數(shù)為變量，以試驗統(tǒng)計為基礎(chǔ)，以滿足目標(biāo)可靠指標(biāo)的試驗偏下線為根據(jù)建立起來的。 (4)斜截面受剪承載力的計算公式是以剪壓破壞的受力特征為依據(jù)建立的，因此應(yīng)采取相應(yīng)構(gòu)造措施防止斜壓破壞和斜拉破壞的發(fā)生，即截面尺寸應(yīng)有保證，箍筋的最大間距、最小直徑及配箍率應(yīng)滿足構(gòu)造要求。(5)斜截面承截力包括斜截面受剪承載力和斜截面受彎承載力兩方面。不僅要滿足計算要求，而且應(yīng)采取必要的構(gòu)造措施來保證。彎起鋼筋的彎起位置、縱筋的截斷位置以及有關(guān)縱筋的錨固要求、箍筋的構(gòu)造要求等，在設(shè)計中均應(yīng)予以考慮和重視。思考題1、試述剪跨比的概念及其對斜截面破壞的影響。2、試述梁斜截面受

12、剪破壞的三種形態(tài)及其破壞特征。3、影響斜截面受剪性能的主要因素有哪些? 4、寫出矩形、T形、I形粱在不同荷載情況下斜截面受剪承載力計算公式。5、計算梁斜截面受剪承載力時應(yīng)取那些計算截面? 5 / 186、什么是材料抵抗彎矩圖?如何繪制?為什么要繪制? 7、為了保證梁斜截面受彎承載力，對縱筋的彎起、錨固、截斷以及箍筋的間距，有什么構(gòu)造要求? 計算題P122 5.3 5.6 5.7第六章 受壓構(gòu)件的截面承載力提 要本章的重點是： (1)軸心受壓構(gòu)件的受力特點，配有普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件的承載力計算； (2)偏心受壓構(gòu)件的分類和破壞特征，縱向彎曲對偏心受壓構(gòu)件的影響； (3)矩形截面(非對稱配筋和對

13、稱配筋)及I形截面(對稱配筋)偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計算和構(gòu)造； (4)偏心受壓構(gòu)件的斜截面受剪承載力計算。矩形截面偏心受壓構(gòu)件的破壞特征、截面設(shè)計計算和構(gòu)造、截面承載力復(fù)核是本章重點。本章的難點是小偏心受壓構(gòu)件的計算。把握住該情形下混凝土受壓區(qū)的變化特點、鋼筋應(yīng)力、附加偏心距ea的計算方法以及運用內(nèi)力平衡條件，是解決這一難點的關(guān)鍵。小 結(jié) (1)配有普通箍筋的軸心受壓短柱，鋼筋和混凝土的共同工作可直到破壞為止，同樣可用材料力學(xué)的方法分析混凝土和鋼筋的應(yīng)力，但應(yīng)考慮混凝土塑性變形的影響；構(gòu)件破壞時，混凝土達到極限壓應(yīng)變，應(yīng)力達到軸心抗壓強度，縱向鋼筋應(yīng)力達到抗壓屈服強度(低強度鋼筋)或達到

14、0002Es(高強度鋼筋，實際強度高于0002Es時)。配有螺旋箍筋的柱，由于螺旋箍筋對混凝土的約束而可以提高柱的承載力。 (2)軸心受壓構(gòu)件由于縱向彎曲的影響將降低構(gòu)件的承載力，因而在計算長柱時引入“穩(wěn)定系數(shù)” ，短柱的10。 (3)根據(jù)偏心距的大小和配筋情況，偏心受壓構(gòu)件可分為大偏心受壓和小偏心受壓兩種狀態(tài)。其界限破壞狀態(tài)與適筋和超筋梁的界限完全相同。當(dāng)6 / 18時，構(gòu)件處于大偏心受壓狀態(tài)(含界限狀態(tài))；當(dāng)時，構(gòu)件為小偏心受壓狀態(tài)。 (4)在大偏心受壓承載力極限狀態(tài)時，受拉鋼筋和受壓鋼筋都達到屈服(當(dāng)時不屈服)，混凝土壓應(yīng)力圖形與適筋梁相同，據(jù)此建立的兩個平衡方程是進行截面選擇和承載力校

15、核的依據(jù)。 (5)在小偏心受壓承載力極限狀態(tài)下，離縱向力較近一側(cè)鋼筋受壓屈服，混凝土被壓碎，但離縱向力較遠一側(cè)的鋼筋無論受拉和受壓都不會屈服，混凝土壓應(yīng)力圖形也比較復(fù)雜。在小偏心受壓計算中，引入與的線性關(guān)系式以及“附加偏心距ea”是解決上述問題的關(guān)鍵，并使小偏心受壓的計算與大偏心受壓的計算公式相協(xié)調(diào)。 (6)由于縱向彎曲的影響將降低長柱的承載力，因此當(dāng)時，引進“偏心距增大系數(shù)”以考慮其影響(時，取1)，值隨及的增加而增大。 (7)非對稱配筋的截面選擇，需要根據(jù)偏心距的大小判斷大小偏心受壓情形：當(dāng)時，按大偏心受壓計算；當(dāng)時，按小偏心受壓計算。而對稱配筋的截面選擇，則可按的大小直接判斯。(8)偏心

16、受壓構(gòu)件的受壓承載力不僅取決于截面尺寸和材料強度等，還取決于內(nèi)力N和M的組合，因此截面的承載力校核是在給定e0的條件下進行的。在利用承載力公式解聯(lián)立方程時，應(yīng)首先解出。 (9)偏心受壓斜截面抗剪計算，與受彎構(gòu)件矩形截面獨立梁受集中荷載的抗剪公式有密切聯(lián)系。軸向壓力的存在對抗剪有利。思考題1、軸心受壓普通箍筋拄與螺旋箍筋柱的正截面受壓承載力計算有何不同? 2、簡述偏心受壓短柱的破壞形態(tài)?偏心受壓構(gòu)件如何分類? 3、長柱的正截面受壓破壞與短柱的破壞有何異同?什么是偏心受壓長柱的二階彎矩?4、怎樣區(qū)分大、小偏心受壓破壞的界限?5、怎樣進行不對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的設(shè)計與計算?6

17、、對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件大、小偏心受壓破壞的界限如何區(qū)分?7 / 187、怎樣進行對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的設(shè)計與計算?8、什么是構(gòu)件偏心受壓正截面承載力的相關(guān)曲線?9、矩形截面大、小偏心受壓破壞有何本質(zhì)區(qū)別?在截面設(shè)計時如何判別?在截面復(fù)核時如何判別?10、附加偏心距、計算偏心距和初始偏心距的物理意義是什么？計算題：P179 6.3、6.4、6.6第七章 受拉構(gòu)件的截面承載力提 要本章的重點是： (1)軸心受拉構(gòu)件的受力特點和承載力計算； (2)軸心受拉構(gòu)件的配筋構(gòu)造； (3)偏心受拉構(gòu)件的分類及受力特征，矩形截面偏心受拉構(gòu)件正截面承載力的計算； (4)偏心受拉構(gòu)件的斜

18、截面受剪承載力計算。小 結(jié) (1)鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件開裂前的應(yīng)力可采用換算截面、利用材料力學(xué)公式進行分析；在混凝土進入彈塑性階段后，由于塑性變形的影響，截面應(yīng)力會發(fā)生重分布現(xiàn)象。開裂截面處裂縫貫通整個截面，該處拉力全部由鋼筋承擔(dān)。開裂前后的鋼筋應(yīng)力發(fā)生突變。(2)在進行軸心受力構(gòu)件的承載力計算時，除滿足計算公式要求外，尚需符合有關(guān)構(gòu)造要求，配筋不應(yīng)小于最小配筋百分率，也不應(yīng)超過最大配筋百分率的規(guī)定。 (3)鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件也分為兩種情形：當(dāng)偏心拉力作用在As和之間(即)時，為小偏心受拉；當(dāng)拉力作用在As和之外(即)時為大偏心受拉。 (4)小偏心受拉的受力特點類似于軸心受拉構(gòu)件，破壞時

19、拉力全部由鋼筋承受；大偏心受拉的受力特點類似于受彎構(gòu)件或大偏心受壓構(gòu)件，破壞時截面有混凝土受壓區(qū)存在。8 / 18 (5)偏心受拉的斜截面抗剪計算，與受彎構(gòu)件矩形截面獨立梁受集中荷載的抗剪公式有密切聯(lián)系。軸向拉力的存在將降低抗剪承載力。第八章 受扭構(gòu)件的扭曲截面承載力提 要本章的重點是： (1)矩形截面純扭構(gòu)件的受力性能和承載力計算方法； (2)剪扭相關(guān)性及矩形截面剪扭構(gòu)件承載力計算方法； (3)矩形截面彎扭和彎剪扭構(gòu)件承載力計算方法； (4)T形和I形截面彎剪扭構(gòu)件承載力計算原則； (5)受扭構(gòu)件的構(gòu)造要求。小 結(jié) (1)素混凝土純扭構(gòu)件在扭矩作用下，首先在主拉應(yīng)力最大的長邊中點開裂，隨即發(fā)

20、生突然性的脆性破壞。構(gòu)件的開裂扭矩一般就是破壞扭矩。破壞時構(gòu)件三面開裂一邊混凝土被壓碎，破壞面為一個空間扭曲面。構(gòu)件的實際抗扭承載力介于彈性分析與塑性分析結(jié)果之間。 (2)配置抗扭鋼筋的純扭構(gòu)件，在開裂前其受力性能與素混凝土構(gòu)件沒有明顯的差別，但開裂后不立即破壞，而是逐漸形成多條呈45°左右的螺旋裂縫。裂縫處由抗扭鋼筋繼續(xù)承擔(dān)拉力，并與裂縫間混凝土斜壓桿共同構(gòu)成空間桁架抗扭機構(gòu)。配置抗扭鋼筋對提高構(gòu)件的抗扭承載力有很大作用，但對構(gòu)件開裂扭矩的影響則很小。 (3)鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的破壞可歸納為4種類型：少筋破壞、適筋破壞、部分超配筋破壞和完全超配筋破壞。其中少筋破壞和完全超配筋破壞均

21、為明顯的脆性破壞，設(shè)計中應(yīng)當(dāng)避免。為了使抗扭縱筋和箍筋相互匹配，有效地發(fā)揮抗扭作用，應(yīng)使兩者的強度比0.61.7，最佳配合比為1.2左右。 (4)矩形截面純扭構(gòu)件的抗扭承載力計算公式(68)，是根據(jù)大量適筋和部分超配筋構(gòu)件的試驗實測數(shù)據(jù)分析建立起來的經(jīng)驗公式。它綜合考慮了混凝土和抗扭鋼筋兩部分的抗扭作用，反映了各主要因素的影響。 (5)無腹筋剪扭構(gòu)件的承載力相關(guān)關(guān)系符號14圓弧的變化規(guī)律。規(guī)范對剪扭構(gòu)件的承載力計算采用“考慮部分相關(guān)的計算方案”，并以受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力公式和純扭構(gòu)件抗扭承載力公式為基礎(chǔ)，只對公式中的混凝土作用項考慮剪扭相互影響進行修正。對抗扭承載力公式中的混凝土作用項乘以

22、系數(shù)10 / 18，對抗剪承載力公式中的混凝土作用項則乘以(1.5)。在推導(dǎo)系數(shù)時，近似地采用三折線相關(guān)曲線代替14圓弧曲線。 (6)彎扭構(gòu)件的彎扭相關(guān)規(guī)律比較復(fù)雜，它與M/T、h/b以及等許多因素有關(guān)。以為23的構(gòu)件為例，可能出現(xiàn)三種破壞類型，分別稱為“彎型破壞”、“扭型破壞”和“彎扭型破壞”。其彎扭承載力的相關(guān)性可定性地由三段曲線表示。由于較準確地考慮彎扭相關(guān)性進行設(shè)計將使計算相當(dāng)復(fù)雜，規(guī)范建議對彎扭構(gòu)件采用簡便實用的“疊加法”進行計算。 (7)對工程中最常見的有彎矩、剪力和扭矩同時作用的構(gòu)件，規(guī)范建議其箍筋數(shù)量由考慮剪扭相關(guān)性的抗剪和抗扭計算結(jié)果進行疊加，而縱筋的數(shù)量則由抗彎和抗扭計算的

23、結(jié)果進行疊加。 (8)T形和I形截面彎剪扭構(gòu)件的計算原則與矩形截面彎剪扭構(gòu)件相同，但剪力只由腹板承受，扭矩按腹板、受壓翼緣、受拉翼緣的相對抗扭塑性抵抗矩分配。(9)受扭構(gòu)件承載力的計算公式有其相應(yīng)的適用條件。為防止出現(xiàn)“完全超配筋”脆性破壞，構(gòu)件應(yīng)符合截面限制條件；為了防止“少筋破壞”則應(yīng)滿足有關(guān)的最小配筋率要求。當(dāng)符合一定條件時，可簡化計算步驟。此外，受扭構(gòu)件還必須滿足有關(guān)的構(gòu)造要求。思考題1、縱向鋼筋與箍筋的配筋強度比的含意是什么?起什么作用?有什么限制?2、在剪扭構(gòu)件承栽力計算中如符合下列條件，說明了什么?3、我國規(guī)范受扭承載力計算公式中的 的物理意義是什么?其表達式表示了什么關(guān)系?此表

24、達式的取值考慮了哪些因素? 第九章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性提 要10 / 18 (1)了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件荷載裂縫與變形裂縫形成的原因及相應(yīng)的預(yù)防措施； (2)了解鋼筋混凝土構(gòu)件荷載裂縫寬度(以下簡稱裂縫寬度)和變形驗算的目的和條件； (3)深入理解鋼筋混凝土構(gòu)件荷載裂縫出現(xiàn)和開展的過程，發(fā)裂后鋼筋和混凝土應(yīng)變分布規(guī)律，裂縫寬度和截面抗彎剛度隨荷載大小及其持續(xù)作用時間變化的特性，(4)掌握鋼筋混凝土構(gòu)件荷載裂縫寬度和受彎構(gòu)件撓度的計算方法。小 結(jié) (1)裂縫和變形驗算的目的是保證構(gòu)件進入正常使用極限狀態(tài)的概率足夠小，以滿足適用性和耐久性的要求。與承載力極限狀態(tài)的要求相

25、比，這一驗算的重要性位居第二。故可按荷載短期效應(yīng)組合計算的內(nèi)力進行驗算，但要考慮荷載長期效應(yīng)組合的影響。 (2)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件除荷載裂縫外，還存在不少變形裂縫，如溫度收縮裂縫、碳化銹蝕膨脹裂縫等，對此應(yīng)引起重視。應(yīng)從結(jié)構(gòu)構(gòu)造(如設(shè)置伸縮縫、足夠的混凝土保護層厚度)和施工質(zhì)量(如保證混凝土的密實性和良好的養(yǎng)護)等方面采取措施，避免出現(xiàn)各種有害的非荷載裂縫。 (3)由于混凝土的非均質(zhì)性及其抗拉強度的離散性，荷載裂縫的出現(xiàn)和開展均帶有隨機性，裂縫的間距和寬度則具有不均勻性。但在裂縫出現(xiàn)的過程中存在裂縫基本穩(wěn)定的階段，隨著荷載的增加，裂縫不會無限加密，因而有平均裂縫間距、寬度以及最大裂縫寬度，在裂

26、縫寬度計算中引入荷載短期效應(yīng)裂縫擴大系數(shù)。 (4)構(gòu)件截面抗彎剛度不僅隨彎矩增大而減小，同時也隨荷載持續(xù)作用而減小。前者是混凝土裂縫的出現(xiàn)和開展以及存在塑性變形的結(jié)果；后者則是受壓區(qū)混凝土收縮、徐變以及受拉區(qū)混凝土的松弛和鋼筋與混凝土之間粘結(jié)滑移徐變使鋼筋應(yīng)變增加的緣故。因此，在裂縫寬度計算中引入荷載長期效應(yīng)裂縫擴大系數(shù)；在撓度計算中引入短期剛度和長期剛度的概念。 (5)系數(shù)是在裂縫寬度和撓度計算中描述裂縫之間鋼筋應(yīng)變(應(yīng)力)分布不均勻性的參數(shù)，其物理意義是反映裂縫之間的混凝土協(xié)助鋼筋抗拉工作的程度。當(dāng)截面尺寸、配筋及材料級別一定時，它主要與內(nèi)力大小有關(guān)，其值在0.41.0之間變化。它愈小(鋼

27、筋應(yīng)變愈不均勻)，裂縫之間的混凝土協(xié)助鋼筋抗拉的作用愈大；反之則愈小。12 / 18 (6)提高構(gòu)件截面剛度的有效措施是增加截面高度；減小裂縫寬度的有效措施是增加用鋼量和采用直徑較細的鋼筋。因此，在設(shè)計中常用控制跨高比來滿足變形要求；用控制鋼筋的應(yīng)力和直徑來滿足裂縫寬度的要求。 (7)對于鋼筋和混凝土均采用較高強度等級且負荷較大的大跨度簡支和懸臂構(gòu)件，往往需要按計算控制構(gòu)件的撓度。此時，可根據(jù)最小剛度原則(即假定同號彎矩區(qū)段各截面抗彎剛度均近似等于該段內(nèi)彎矩最大處的截面抗彎剛度)按結(jié)構(gòu)力學(xué)的公式進行計算。思考題1、何謂“最小剛度原則”? 2、簡述參數(shù) 的物理意義 3、簡述配筋率對受彎構(gòu)件正截面

28、承載力、撓度和裂縫寬度的影響。三者不能同時滿足時采取什么措施? 4、何謂混凝土構(gòu)件截面的延性? 第十章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件提 要預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件是不同于鋼筋混凝土構(gòu)件的另一種類型的構(gòu)件。本章要求： 1了解預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念； 2熟練掌握預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計計算方法； 3了解先張法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件與鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在受力特點、設(shè)計計算方面的聯(lián)系和區(qū)別。掌握先張法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計計算方法； 4熟悉預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求； 5了解部分預(yù)應(yīng)力混凝土與無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念。12 / 18本章的難點是：預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損失及由此引起的各階段應(yīng)力變化

29、。由于引起預(yù)應(yīng)力損失的因素較多，各種預(yù)應(yīng)力損失出現(xiàn)的時刻和延續(xù)的時間各不相同，先張法構(gòu)件和張法構(gòu)件在同一應(yīng)力階段上發(fā)生的預(yù)應(yīng)力損失也不盡相同，因而增加了計算的復(fù)雜性。小 結(jié) 1、對混凝土構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，是克服這種構(gòu)件自重大、易開裂的最有效途徑之一。由于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有許多顯著的優(yōu)點，因此在實際工程中，應(yīng)盡可能地推廣使用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。 2、預(yù)應(yīng)力損失是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中特有的現(xiàn)象。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，引起預(yù)應(yīng)力損失的因素較多，不同預(yù)應(yīng)力損失出現(xiàn)的時刻和延續(xù)的時間受許多因素制約，給計算工作增添了復(fù)雜性。深刻認識預(yù)應(yīng)力損失現(xiàn)象，把握其變化規(guī)律，對于了解預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的設(shè)計計算都是十分有益的。 3

30、、在施工階段，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的計算分析是基于材料力學(xué)的分析方法，先張法構(gòu)件和后張法構(gòu)件采用不同的截面幾何特征，在使用階段，直到構(gòu)件開裂前，材料力學(xué)的方法仍適用于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的分析，且先張法構(gòu)件和后張法構(gòu)件都采用換算截面進行。 4、預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析是預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件應(yīng)力分析的基礎(chǔ)，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的承載力計算和正常使用極限狀態(tài)的驗算都與鋼筋混凝土構(gòu)件有密切聯(lián)系。5、和鋼筋混凝土構(gòu)件相比，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的計算較麻煩，構(gòu)造較復(fù)雜，施工制作要求一定的機械設(shè)備與技術(shù)條件，給預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的廣泛使用帶來一定的限制，其改進與完善尚有待進一步研究。思考題1、什么是張拉控制應(yīng)力?

31、為何不能取得太高，也不能取得太低?2、預(yù)應(yīng)力損失有哪些?是由什么原因產(chǎn)生的?如何減少各項預(yù)應(yīng)力的損失值？3、預(yù)應(yīng)力損失值為什么要分第一批和第二批損失?先張法和后張法各項預(yù)應(yīng)力損失是怎樣組合的? 第十二章 樓蓋提 要13 / 18 1對于現(xiàn)澆整體式單向板肋形樓蓋，要求熟練掌握其內(nèi)力按彈性理論及考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法；建立折算荷載、塑性鉸、內(nèi)力重分布、彎矩調(diào)幅等概念；深入理解連續(xù)梁、板截面設(shè)計特點及配筋構(gòu)造要求。 2對于現(xiàn)澆雙向板肋形樓蓋，要求了解其靜力工作特點；掌握內(nèi)力按彈性理論計算的近似方法，熟悉這種樓蓋結(jié)構(gòu)截面設(shè)計和構(gòu)造要求。 3了解幾種常用樓梯結(jié)構(gòu)的受力特點、應(yīng)用場合及其內(nèi)力計算和配筋構(gòu)造的要點。4了解雨篷梁的