混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第五版復(fù)習(xí)重點(diǎn)資料培訓(xùn)講學(xué)

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第五版復(fù)習(xí)重點(diǎn)第1章 緒論1. 鋼筋與混凝土為什么能共同工作：（1）鋼筋與混凝土間有著 良好的粘結(jié)力，使兩者能可靠地結(jié)合成一個(gè)整體，在荷載作用下能夠很好地共同變形，完成其結(jié)構(gòu)功能。（2）鋼筋與混凝土的溫度線膨脹系數(shù)也較為接近，因此，當(dāng)溫度變化時(shí)，不致產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力而破壞兩者之間的粘結(jié)。（3）包圍在鋼筋外面的混凝土，起著 保護(hù)鋼筋免遭銹蝕的作用，保證了鋼筋與混凝土的共同作用。1、 混凝土的主要優(yōu)點(diǎn)：1）材料利用合理2 ）可模性好3）耐久性和耐火性較好 4）現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好 5）剛度大、阻尼大6）易于就地 取材2、 混凝土的主要缺點(diǎn)：1）自重大2）抗裂性差3 ）承載力有限

2、4）施工復(fù)雜、施工周期較長 5 ）修復(fù)、加固、補(bǔ)強(qiáng)較困難建筑結(jié)構(gòu)的功能包括安全性、適用性和耐久性三個(gè)方面作用的分類：按時(shí)間的變異，分為 永久作用、可變作用、偶然作用結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)：承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠度指標(biāo)與結(jié)構(gòu)的安全等級和破壞形式有關(guān)。荷載的標(biāo)準(zhǔn)值小于荷載設(shè)計(jì)值；材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值大于材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值第2章鋼筋與混凝土材料物理力學(xué)性能一、混凝土立方體抗壓強(qiáng)度（fcu,k ）：用150mm< 150mm< 150mm的立方體試件作為標(biāo)準(zhǔn)試件，在溫度為（20± 3廠C,相對濕度在90%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d,按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法加壓到破壞，所測得的具

3、有95%保證率的抗壓強(qiáng)度。（fcu,k為確定混凝土強(qiáng)度等級的依據(jù)）1. 強(qiáng)度軸心抗壓強(qiáng)度（fc）：由150mnX 150mnX 300mm的棱柱體標(biāo)準(zhǔn)試件經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的。（fck=0.67 fcu,k）J軸心抗拉強(qiáng)度（ft）:相當(dāng)于fcu,k的1/81/17, fcu,k越大，這個(gè)比值越低。復(fù)合應(yīng)力下的強(qiáng)度：三向受壓時(shí)，可以使軸心抗壓強(qiáng)度與軸心受壓變形能力都得到提高。雙向受力時(shí)，（雙向受壓：一向抗壓強(qiáng)度隨另一向壓應(yīng)力的增加而增加；雙向受拉：混凝土的抗拉強(qiáng)度與單向受拉的基本一樣；一向受拉一向受壓：混凝土的抗拉強(qiáng)度隨另一向壓應(yīng)力的增加而降低，混凝土的抗壓強(qiáng)度隨另一向拉應(yīng)力的增加而

4、降低）受力變形：（彈性模量：通過曲線上的原點(diǎn)O引切線，此切線的斜率即為彈性模量。反映材料抵2.變形抗彈性變形的能力）體積變形（溫度和干濕變化引起的）：收縮和徐變等?；炷羻屋S向受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線數(shù)學(xué)模型1、美國E.Hognestad建議的模型2、德國Rusch建議的模型混凝土的彈性模量、變形模量和剪變模量彈性模量變形模量切線模量3、（1）徐變：混凝土的應(yīng)力不變，應(yīng)變隨時(shí)間而增長的現(xiàn)象?；炷廉a(chǎn)生徐變的 原因：1、填充在結(jié)晶體間尚未水化的凝膠體具有粘性流動(dòng)性質(zhì)2、混凝土內(nèi)部的微裂縫在載荷長期作用下不斷發(fā)展和增加的結(jié)果線性徐變：當(dāng)應(yīng)力較小時(shí)，徐變變形與應(yīng)力成正比；非線性徐變：當(dāng)混凝土應(yīng)力較大時(shí)，徐

5、變變形與應(yīng)力不成正比，徐變比應(yīng)力增長更快。影響因素：應(yīng)力越大，徐變越大；初始加載時(shí)混凝土的齡期 愈小，徐變愈大；混凝土組成成分 水灰比大、水泥用量大，徐變大；骨料愈堅(jiān)硬、彈性模量高，徐變??；溫度愈高、濕度愈低，徐變愈大；尺寸大小，尺寸大的構(gòu)件，徐變減小。養(yǎng)護(hù)和使用條件對結(jié)構(gòu)的影響：受彎構(gòu)件的長期撓度為短期撓度的兩倍或更多；長細(xì)比較大的偏心受壓構(gòu)件，側(cè)向撓度增大，承載力下降；由于徐變產(chǎn)生 預(yù)應(yīng)力損失。（不利）截面應(yīng)力重分布或結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布，使構(gòu)件截面應(yīng)力分布或結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布趨于均勻。（有利）（2）收縮：混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象，在水中體積膨脹。影響因素：1、水泥的品種：水泥強(qiáng)度等級越高，

6、則混凝土的收縮量越大；2、水泥的用量：水泥越多，收縮越大；水灰比越大，收縮也越大；3、骨料的性質(zhì)：骨料的彈性模量大，則收縮??；4、養(yǎng)護(hù)條件：在結(jié)硬過程中，周圍的溫、濕度越大，收縮越??；5、混凝土制作方法：混凝土越密實(shí)，收縮越??；6、使用環(huán)境：使用環(huán)境的溫度、濕度大時(shí)，收縮??；7、構(gòu)件的體積與表面積比值：比值大時(shí)，收縮小。對結(jié)構(gòu)的影響：會(huì)使構(gòu)件產(chǎn)生表面的或內(nèi)部的收縮裂縫，會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)應(yīng)力損失等。措施：加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，減少水灰比，減少水泥用量，采用彈性模量大的骨料，加強(qiáng)振搗等。混凝土的疲勞是荷載重復(fù)作用下產(chǎn)生的。（200萬次及其以上）二、鋼筋'光圓鋼筋：HPB235表面形狀三帶肋鋼筋:

7、HRB335、HRB400、RRB400有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋：四個(gè)階段（彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段、破壞階段），屈服強(qiáng)度力學(xué)性能是主要的強(qiáng)度指標(biāo)。（軟鋼）'沒有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋：在承載力計(jì)算時(shí)，取“條件屈服強(qiáng)度”（0.85 b ）（硬鋼）4鋼筋軋制工藝和試驗(yàn)方法鋼筋的疲勞 是指鋼筋在承受重復(fù)并帶有周期性動(dòng)荷載作用下，經(jīng)過一定次數(shù)后, 影響鋼筋疲勞的因素1疲勞應(yīng)力幅 2鋼筋外表面幾何尺寸和形狀 3鋼筋直徑、鋼筋強(qiáng)度等級鋼材在常溫下經(jīng)剪切、冷彎、輥壓、冷拉、冷拔等冷加工過程，性能將發(fā)生顯著改變，強(qiáng)度提高、塑性降低，使鋼材產(chǎn)生硬化，有增加 鋼結(jié)構(gòu)脆性的危險(xiǎn)。鋼筋的冷拉特性：只提高抗拉強(qiáng)度，不

8、提高抗壓強(qiáng)度，強(qiáng)度提高，塑性下降鋼筋的冷拔能提高抗拉強(qiáng)度又能提高抗壓強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求：強(qiáng)度、塑性、可焊性、與混凝土的粘結(jié)。鋼筋的力學(xué)指標(biāo)：強(qiáng)度、鋼筋的塑性指標(biāo)：伸長率、冷彎鋼筋的強(qiáng)度指標(biāo)：屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度三、鋼筋與混凝土的粘結(jié)1粘結(jié)的定義及組成（1） 定義：鋼筋與其周圍混凝土之間的相互作用。（包括沿鋼筋長度的粘結(jié)和鋼筋端部的粘結(jié)）（2）組成：膠著力、摩擦力、機(jī)械咬合力 。變形鋼筋的粘結(jié)力最主要的是機(jī)械咬合力。fy2保證可靠粘結(jié)的構(gòu)造措施ladft錨固長度的影響因素：鋼筋的錨固長度以 拉伸錨固長度為基本錨固長度。任何情況下，縱向受拉鋼筋的錨固長度不應(yīng)小于250mm變形鋼筋及焊接骨

9、架中的光圓鋼筋、軸心受壓構(gòu)件中的光圓鋼筋可不做彎鉤。第3章受彎構(gòu)件正截面受彎承載力一、梁、板的一般構(gòu)造1. 截面形式與尺寸板：厚度與跨度、荷載有關(guān)，以10mm為模數(shù)梁：寬度一般為 100，120，150，（180），200，（220），250, 300，以下級差為 50mm ;高度一般為 250, 300，800mm，級差為 50mm，800 以上級差為 100mm。h/b=2.02.5（矩形），h/b=2.5 3.0（T 形）2. 材料的選擇與構(gòu)造（1） 鋼筋：梁（縱向受力鋼筋：常用 HRB335，直徑12，14，16，18，20，22;箍筋：常用HPB235或HRB335，直徑6，8，10

10、）;板（縱 向受拉鋼筋：常用 HPB235、HRB335，直徑6，8，10，12;分布鋼筋：常用 HPB235，直徑6，8）（2） 縱向受力鋼筋配筋率：縱向受力鋼筋截面面積As與截面有效面積bh0的百分比截面有效高度：截面高度減去縱向受拉鋼筋全部截面重心至受拉邊緣的距離h。=h-as（3）混凝土保護(hù)層厚度：縱向受力鋼筋的外表面到截面邊緣的的垂直距離，稱為混凝土保護(hù)層厚度用 c表示?；炷帘Ｗo(hù)層的三個(gè)作用：1）防止縱向鋼筋銹蝕 2）在火災(zāi)等情況下，使鋼筋的溫度上升緩慢3）使縱向鋼筋與混凝土有較好的粘結(jié)。環(huán)境為一類，混凝土強(qiáng)度等級 C25C45,混凝土保護(hù)層最小厚度，梁為25mm,板為15mm。二

11、適筋梁正截面受彎的三個(gè)受力階段1. 兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)：受拉區(qū)混凝土開裂點(diǎn)，縱向受拉鋼筋開始屈服的點(diǎn)。（1）混凝土開裂前的未裂階段（）:-I a是受彎構(gòu)件正截面抗裂驗(yàn)算的依據(jù)。特點(diǎn)：受拉區(qū)混凝土沒有開裂；受壓區(qū)土的拉應(yīng)力圖形在第I階段前期是直線，后期是曲線；彎矩與截面曲率基本上是直線關(guān)系。（2）混凝土開裂后至鋼筋屈服前的裂縫階段（H）: TH是裂縫寬度與變形驗(yàn)算的依據(jù)。特點(diǎn)：在裂縫截面處，受拉區(qū)大部分混凝土退岀工作，拉力由縱向受拉鋼筋承擔(dān)，但鋼筋沒有屈服；受壓區(qū)混凝土已有塑性變形，但不充分，壓應(yīng)力圖形為只有上升段的曲線，最大壓應(yīng)力在受壓區(qū)邊緣；彎矩與截面曲率是曲線關(guān)系，截面曲率與撓度的增長加快了。（3

12、）鋼筋開始屈服至截面破壞的破壞階段（山）:T山a是正截面受彎承載力計(jì)算的依據(jù)。特點(diǎn):受拉區(qū)絕大部分混凝土退出工作，鋼筋屈服；受壓區(qū)混凝土的壓應(yīng)力圖形為有上升段與下降段的曲線，最大壓應(yīng)力不在受壓區(qū)邊緣，而在邊緣的內(nèi)側(cè)，最終受壓區(qū)混凝土被壓碎使截面破壞；彎矩與截面曲率為接近水平的曲線關(guān)系。2. 正截面受彎破壞形態(tài)適筋梁，少筋梁，超筋梁：實(shí)際配筋率小于最小配筋率的梁稱為少筋梁；大于最小配筋率且小于最大配筋率的梁稱為適筋梁；大于最大配 筋率的梁稱為超筋梁。（1）少筋截面破壞形態(tài):一裂就壞。（脆性破壞）（2）適筋截面破壞形態(tài):鋼筋先屈服，混凝土后壓碎。（延性破壞）h。min，且在適筋范圍內(nèi)，梁的承載力隨

13、配筋率的增大而增大。（脆性破壞）超筋梁的承載能力最大。（3）超筋截面破壞形態(tài)：混凝土先壓碎，鋼筋不屈服。3. 界限破壞：當(dāng)鋼筋的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度的同時(shí)，處于受壓區(qū)的邊緣的纖維的應(yīng)力也恰好達(dá)到了混凝土的極限壓應(yīng)變值（用于比較適筋 和超筋梁的破壞）適筋梁，超筋梁，少筋梁的界限：配筋率和受壓區(qū)高度三、正截面承載力計(jì)算（1） 計(jì)算假定:截面應(yīng)變保持平面；不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度；已知混凝土受壓的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系；已知縱向鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系方程：縱向鋼筋的應(yīng)力取等于鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的乘積，但其絕對值不001（2） 等效矩形應(yīng)力圖形的等效條件 ：1）兩圖形的面積相等，即壓應(yīng)力的合力C的大小不變；2）圖形

14、的形心位置相同，即壓應(yīng)力合力C的作用點(diǎn)不變。（3）相對界限受壓區(qū)高度（b ）:與混凝土及鋼筋強(qiáng)度h0 :界限受壓區(qū)計(jì)算高度與截面有效高度的比值。一x相對受壓區(qū)高度：受壓區(qū)計(jì)算高度與截面有效高度的比值。ho（4）最小配筋率的確定原則：由素混凝土截面計(jì)算得的受彎承載力（即開裂彎矩 M cr ）與相應(yīng)的鋼 筋混凝土截面bh按山a階段計(jì)算得到的受彎承載力 Mu相等。 min四、單筋矩形截面正截面受彎承載力 基本計(jì)算公式及其適用條件：max 0.2%,0.45五、雙筋矩形截面梁受彎承載力的計(jì)算 計(jì)算公式及其適用條件：六、T形截面梁受彎承載力的計(jì)算T形截面判別條件：第一類T形截面，計(jì)算中和軸在翼緣內(nèi)（xw

15、h）, fyAjfcbfh；或MI''''h f 類T形截面，計(jì)算中和軸在肋部（X > hf '）, fyAs1fcbf hf或M1 fcbf hf （h0 ）。'' hf1 fcb f hf (h0-)；第二2第四章受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力1 斜截面承載力的一般概念 斜裂縫主要有腹剪斜裂縫和彎剪斜裂縫兩類。 剪跨比：剪跨a與梁截面有效高度h。的比值。（剪跨a：計(jì)算截面至支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣的距離） 計(jì)算剪跨比：=a/h。廣義剪跨比：=M/Vh。2、斜截面受剪三種主要破壞形態(tài)及其特征 斜壓破壞（1 （箍筋過多或梁腹過?。涸诤奢d作用點(diǎn)

16、與支座間的梁腹部岀現(xiàn)若干條大體平行的腹剪斜裂縫，隨著荷載增加，梁腹部被這些斜裂縫分割成若干個(gè)斜向受壓的“短柱體”,最后它們沿斜向受壓破壞。脆性破壞。由截面限制條件來防止。 剪壓破壞（13 （箍筋適量）：彎剪斜裂縫岀現(xiàn)后，荷載有較大的增長；隨著荷載的增大，岀現(xiàn)臨界斜裂縫，最后臨界斜裂縫上端集中于荷載作用點(diǎn)附近，混凝土被壓碎而造成破壞。脆性破壞。由斜截面受剪承載力計(jì)算來防止。 斜拉破壞（3 （且箍筋過少）：斜裂縫一旦岀現(xiàn)就迅速延伸到集中荷載作用點(diǎn)處，使梁沿斜向拉裂成兩部分而突然破壞。脆性破壞。由最小配筋率來防止。承載力大小： 斜壓剪壓斜拉 破壞性質(zhì)：斜拉 >斜壓剪壓2、斜截面受剪承載力計(jì)算（

17、1）影響斜截面受剪承載力的主要因素：1、剪跨比2、混凝土強(qiáng)度等級3、箍筋的配箍率4、縱向受拉鋼筋配筋率 5、橫截面上的骨料咬合力6、截面尺寸和形狀 7、彎矩比。（2）（3）兩個(gè)基本計(jì)算公式；一般公式V O.7ftbh0 1.25nAsv1 fyvh0s以集中荷載為主的獨(dú)立梁V丄互ftbh。1.0宦1.0s（4）計(jì)算公式的適用范圍及條件：1、截面的最小尺寸（上限值：防止斜壓破壞）2、箍筋的最小含量（下限值：防止斜拉破壞）（5）厚板的計(jì)算公式：1800）才肋寬改變處的斜截面。無腹筋的一般板類受彎構(gòu)件，其受剪承載力隨板厚的增大而降低。截面高度影響系數(shù)：當(dāng) h0<800mm 時(shí)，取 h0=800

18、mm ;當(dāng) h0>2000mm 時(shí)，取 h0=2000mm。（6）計(jì)算方法計(jì)算截面：從支座邊緣開始的截面；從彎起鋼筋彎起點(diǎn)處開始的斜截面；箍筋直徑或間距改變處的斜截面3、保證斜截面承載力的構(gòu)造措施1. 抵抗彎矩圖：將各個(gè)正截面的 Mu值連接起來就構(gòu)成 Mu圖。（表示的是構(gòu)件每一正截面的受彎承載力設(shè)計(jì)值的大?。?. 縱筋的彎起：彎起點(diǎn)應(yīng)在該鋼筋充分利用截面以外，> 0.5h0;彎終點(diǎn)到支座邊或到前一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)之間的距離，都不應(yīng)大于箍筋 的最大間距。3. 縱向受拉鋼筋的截?cái)郪 O.7ftbho充分利用點(diǎn)至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于1 .2la不需要至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于 20dV 0.7ftb

19、h0在受拉區(qū)段內(nèi)：充分利用點(diǎn)至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于1.21a 1.7h0不需要至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于 1.3h0或20d在受拉區(qū)段外：充分利用點(diǎn)至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于1.2la h0不需要至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于h0或20d4、梁、板內(nèi)鋼筋的其他構(gòu)造要求第五章受壓構(gòu)件正截面承載力一. 受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求軸心受壓構(gòu)件：縱向壓力作用線與構(gòu)件縱向形心軸線重合的受壓構(gòu)件；偏心受壓構(gòu)件：當(dāng)縱向壓力作用線與構(gòu)件的截面形心軸不重合，或在構(gòu)件截面上同時(shí)作用有縱向壓力和彎矩時(shí)。1. 材料的強(qiáng)度等級：宜用強(qiáng)度等級較高的混凝土（C20,C25,C30），不宜用高強(qiáng)度鋼筋。2截面尺寸：方形和矩形柱的截面尺寸不宜小于250X250,

20、尺寸w 800mm取50mm的倍數(shù)，尺寸800mm取100mnt勺倍數(shù)。3. 縱向鋼筋配筋率：全部縱向鋼筋不小于 0.6%; 側(cè)縱向鋼筋不小于 0.2%;全部縱向鋼筋不宜大于 5%。二、軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計(jì)算1. 軸心受壓柱內(nèi)縱筋的作用：提高正截面受壓承載力；改善破壞時(shí)的脆性，即提高變形能力；防止因偶然偏心而突然破壞；減小 混凝土的徐變變形。箍筋的作用：防止縱筋的壓曲，并與縱筋組成能站立的鋼筋骨架。2. 軸心受壓柱的分類：根據(jù) 長細(xì)比分為長柱和短柱。（短柱：矩形截面柱lo/b< 8,圓形截面柱lo/dw7,任意截面柱|o/i < 283. 穩(wěn)定系數(shù)：反映長柱比短柱的正截面

21、受壓承載力的降低。4.正截面受壓承載力計(jì)算：''''AsNu 0.9 (fcA fyAs) (> 3% A 取 A- AC，一 )A（注意：1）當(dāng)lo /b w 8時(shí)，j= 1.0 ; 2）當(dāng)縱筋配筋率大于 3%時(shí)，A應(yīng)扣除縱筋面積。）5.螺旋筋和焊接環(huán)筋的作用：可以使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度和變形能力，從而間接提高了軸心受壓柱的 受壓承載力和變形能力，螺旋筋和焊接環(huán)筋也可稱為“間接縱向鋼筋”或“間接鋼筋”。1按式計(jì)算的Nu不應(yīng)大于按式（8 - 13）計(jì)算Nu的1.5倍。2. 當(dāng)遇到下列任意一種情況時(shí)，不應(yīng)計(jì)入間接鋼筋的影響：1

22、）當(dāng) lo/d >12 ;2）當(dāng)按式（8 - 18）計(jì)算的Nu小于按式（8 - 13）計(jì)算的Nu時(shí);3） 當(dāng)Asso小于縱筋全部面積的25%。三、偏心受壓構(gòu)件正截面破壞形態(tài)1. 偏心受壓柱的破壞有 材料破壞（10/hw 30）和失穩(wěn)破壞（10/hb 30）。2. 偏心受壓短柱的正截面破壞形態(tài)（*）（1）大偏心受壓破壞（受拉破壞）b產(chǎn)生條件：軸心壓力N的相對偏心距e0/h0較大、且離N較遠(yuǎn)一側(cè)的縱筋 As配置不太多時(shí)。破壞特征：破壞始于離偏心軸向壓力較遠(yuǎn)一側(cè)的縱向鋼筋受拉屈服；離偏心軸向壓力較近一側(cè)的縱向鋼筋受壓屈服，受壓區(qū)邊緣混凝土被 壓碎。延性破壞。（2）小偏心受壓破壞（受壓破壞）b產(chǎn)

23、生條件：軸心壓力N的相對偏心距e0/h0很小，或者雖然e0/h0不是太小，但離 N較遠(yuǎn)側(cè)的縱筋A(yù)s配置很多時(shí)。破壞特征：破壞始于靠近N 側(cè)的受壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到其極限壓應(yīng)變值，混凝土被壓碎；靠近N 側(cè)的縱筋A(yù)s'達(dá)到抗壓強(qiáng)度;遠(yuǎn)離N 側(cè)的縱筋A(yù)s可能受壓也可能受拉，但都不屈服；脆性破壞。四、偏心受壓構(gòu)件的二階彎矩五、矩形截面受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的基本計(jì)算公式六非對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力七對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力八、Nu-Mu相關(guān)曲線Nu.Nu和Mu的關(guān)系：大偏心受壓破壞時(shí)，Nu隨Mu的減小而減小，隨 Mu的增大而增大，界限破壞時(shí)的Mu為最大。小

24、偏心受壓破壞時(shí),隨M u的增大而減小。Nu-M u相關(guān)曲線反映了在壓力和彎矩共同作用下正截面承載力的規(guī)律，具有以下一些特點(diǎn)：相關(guān)曲線上的任一點(diǎn)代表截面處于正截面承載力極限狀態(tài)時(shí)的一種內(nèi)力組合。如一組內(nèi)力（N,在曲線內(nèi)側(cè)說明截面未達(dá)到極限狀態(tài)，是安全的；如（N，M）在曲線外側(cè)，則表明截面承載力不足；當(dāng)彎矩為零時(shí)，軸向承載力達(dá)到最大，即為軸心受壓承載力NO （A點(diǎn)）；當(dāng)軸力為零時(shí)，為受純彎承載力MO （C點(diǎn)）截面受彎承載力Mu與作用的軸壓力N大小有關(guān)； 當(dāng)軸壓力較小時(shí)，Mu隨N的增加而增加（CB段）； 當(dāng)軸壓力較大時(shí)，Mu隨N的增加而減小（AB段）；截面受彎承載力在 B點(diǎn)達(dá)（Nb，Mb）到最大，該

25、點(diǎn)近似為界限破壞； CB段（NW Nb）為受拉破壞； AB段（N >Nb）為受壓破壞；如截面尺寸和材料強(qiáng)度保持不變，Nu-Mu相關(guān)曲線隨配筋率的增加而向外側(cè)增大；對于對稱配筋截面，達(dá)到界限破壞時(shí)的軸力Nb是一致的。九、偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力的計(jì)算（當(dāng)軸向壓力的作用：軸向壓力的存在能延緩斜裂縫的岀現(xiàn)和開展，使截面保留有較大的混凝土剪壓區(qū)面積，因而使受剪承載力得以提高。N>0.3fcA 時(shí)，取 N=0.3fcA ）M b)M u第七章受扭構(gòu)件承載力的計(jì)算一、純扭構(gòu)件扭曲截面的受扭承載力計(jì)算1、素混凝土純扭構(gòu)件受力狀態(tài)：三面開裂、一面受壓；破壞面：空間扭曲面；破壞類型：脆性破壞2、

26、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件1. 受扭鋼筋型式：螺旋筋（很少）；沿構(gòu)件縱軸方向不知封閉的受扭箍筋和受扭縱筋，兩者必須同時(shí)設(shè)置?？v筋2. 破壞形態(tài)：適筋破壞：縱向鋼筋和箍筋配置適當(dāng)； 少筋破壞：縱筋和箍筋配置過少或其中之一配置過少時(shí)； 部分超筋破壞 和箍筋不匹配置，兩者相差比率較大；超筋破壞：縱筋和箍筋兩者都配置過多時(shí)。3. 受扭承載力計(jì)算1. 開裂扭矩：Tcr0.7ftWt (Wt ：受扭構(gòu)件的截面抗扭塑性抵抗矩 )2. 變角空間桁架機(jī)理：縱筋為桁架的弦桿，箍筋為桁架的豎腹桿，裂縫間混凝土為桁架的斜腹桿，整個(gè)桿件如同一個(gè)空間桁架?；炷列备箺U與構(gòu)件縱軸間的夾角不是定值，而是在30°C60 &#

27、176;C之間變化?；炯俣ǎ汉雎院诵幕炷翆古さ淖饔眉颁摻畹匿N栓作用；縱筋和箍筋只承受軸向拉力，分別為桁架的弦桿和腹桿；混凝土腹桿只承受 軸向壓力，其傾角為。受扭承載力計(jì)算公式：:受扭的縱向鋼筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比。0.61.7，表明抗扭縱筋和抗扭箍筋的數(shù)量配置合適，構(gòu)件破壞時(shí)，兩者都能達(dá)到其抗拉屈服強(qiáng)度。二、矩形截面彎剪扭構(gòu)件的配筋計(jì)算t :受扭承載力降低系數(shù)，0.5 t 1公式：V0.35ftbh0或V0.875ftbh0 /(1)，可僅按受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力 和純扭構(gòu)件的 受扭承載力 分別計(jì)算;T 0.175 ftWt，可僅按受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力和斜截面受剪承載力分別計(jì)算。

28、三、受扭構(gòu)件的配筋構(gòu)造要求彎剪扭構(gòu)件的配筋特點(diǎn)及其構(gòu)造要求：配筋時(shí)再保證必要的混凝土保護(hù)層的前提下，箍筋與縱筋均應(yīng)盡可能的布置在構(gòu)件周圍的表面處，以增大抗扭效果。根據(jù)抗扭強(qiáng)度要求，抗扭縱筋間距不宜大于 300mm直徑不應(yīng)小于8mrp數(shù)量至少有四根，布置的矩形截面的四個(gè)角。箍筋間距不宜過大，箍筋最大間 距根據(jù)抗扭要求不宜大于梁高的一半且不大于400mm也不宜大于抗剪箍筋的最大間距，箍筋直接不小于8mm且不小于1/4主鋼筋的直徑。V T0.7 ft，可不進(jìn)行構(gòu)件受剪承載力計(jì)算，僅按構(gòu)造要求配置箍筋和縱向鋼筋。bh0 Wt第八章受彎構(gòu)件撓度與裂縫寬度驗(yàn)算及延性和耐久性一、概述1、 正常使用極限狀態(tài)

29、：是指對應(yīng)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(xiàng)規(guī)定限值以下狀態(tài)應(yīng)認(rèn)為超過正常使用極限狀態(tài)：1、影響正常使用或外觀的變形 2、影響正常使用或耐久性能的局部損壞3、影響正常使用的振動(dòng) 4、影響正常使用的其他特定狀態(tài)2、根據(jù)正常使用階段對結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的不同要求，將裂縫的控制等級分為三級：(1) 正常使用階段嚴(yán)格要求不岀現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，裂縫控制等級屬一級；(2) 正常使用階段一般要求不岀現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，裂縫控制等級屬二級；(3) 正常使用階段允許岀現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，裂縫控制等級屬三級。f為受彎構(gòu)件撓度的計(jì)算值，按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長期作用計(jì)算。二鋼筋混凝土構(gòu)件截面彎曲剛度的定義及其基本表達(dá)式(1

30、)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件抗彎剛度的定義：定義：使截面產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)角需施加的彎矩值。(體現(xiàn)了截面抵抗彎曲變形的能力)Ml0 r f S或f亠2MS l 0(EI :截面彎曲剛度)EIEI截面彎曲剛度：BtanM,，M 小,大，B大；M大，小, B小。剛度是純彎區(qū)段內(nèi)的平均截面彎曲剛度。(2) 在短期荷載作用下鋼筋混凝土構(gòu)件抗彎剛度的基本表達(dá)式;Bs2EsAsh。1.150.36 e1 3.5 f(3) 在長期荷載作用下鋼筋混凝土構(gòu)件抗彎剛度及其影響因素；荷載長期作用下剛度降低的原因 ：1)受壓混凝土的收縮、徐變 2)裂縫間受拉混凝土的應(yīng)力松馳以及混凝土和鋼筋的徐變滑移3)受壓混凝土的塑性發(fā)展影響鋼筋混

31、凝土梁剛度的因素。長期荷載影響系數(shù)，受壓鋼筋配筋率、使用環(huán)境等。BS(Mk1)Mq M k(4) 最小剛度原則：在簡支梁全跨長范圍內(nèi)，可都按彎矩最大處的截面彎曲剛度，用工程力學(xué)方法中不考慮剪切變形影響的公式來計(jì)算撓度。當(dāng)構(gòu)件上存在正負(fù)彎矩時(shí)，可分別取彎矩區(qū)段內(nèi)Mmax處截面的最小剛度計(jì)算撓度。2公式：ff，B業(yè)Bs( b :長期剛度，荷載長期作用下剛度會(huì)降低，降低原因：受壓混凝土的BMq(1) Mksm增大；混凝土2EsAsh徐變，使cm增大；裂縫件受拉混凝土的應(yīng)力松弛，鋼筋與混凝土的滑移徐變，使受拉混凝土不斷退岀工作，導(dǎo)致 的收縮變形)M k :荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合值； M q ：荷載效應(yīng)的準(zhǔn)

32、永久組合值；：撓度增大系數(shù)；Bs :短期剛度，Bs 1.15縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)，是縱向受拉鋼筋的平均應(yīng)變sm與裂縫截面處的鋼筋應(yīng)變s的比值,0.41.0，M較大時(shí)，使 sm與s接近，使 增大f : T形或I形截面的受壓翼緣面積與肋部有效面積的比值。三、裂縫岀現(xiàn)和開展的機(jī)理及平均裂縫寬度計(jì)算公式1、 第一條裂縫的岀現(xiàn)：當(dāng)混凝土的拉應(yīng)變達(dá)到混凝土的極限拉應(yīng)變值。2、的物理意義：影響值的主要因素：在使用階段受拉區(qū)混凝土對截面彎曲剛度和減小裂縫寬度的貢獻(xiàn)是通過來體現(xiàn)的;3、平均裂縫間距計(jì)算公式的物理意義；4、最大裂縫寬度計(jì)算公式長期荷載影響系數(shù)I，裂縫寬度特征系數(shù)Wmaxcrsk l crEs

33、cr受彎構(gòu)件lcr 1.9c 0.08d/ te軸拉構(gòu)件lcr 1.1(1.9c 0.08d / te)3、平均裂縫寬度d最大裂縫寬度：wmaxcr 亠（1.9c 0.08 -eq）Este2cr ：構(gòu)件受力特征系數(shù)；c:混凝土保護(hù)層厚度；-eq:-eqnidi/nividi, vi為第i種縱向鋼筋的相對粘結(jié)特性系數(shù)。四、延性、適用性和耐久性1、影響截面延性系數(shù)的主要因素：（1）縱向受拉鋼筋配筋率增大，延性系數(shù)減?。?）受壓鋼筋配箍率增大，延性系數(shù)增大（3 ）混凝土極限壓應(yīng)變增大，則延性系數(shù)提高（4）混凝土強(qiáng)度等級提高，而鋼筋屈服強(qiáng)度適當(dāng)降低，也可使延性系數(shù)有所提高。1. 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性：指

34、設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，在正常維護(hù)下，必須保持適合于使用，而不需要進(jìn)行維修加固。2. 影響因素：（1）混凝土的碳化：環(huán)境因素（CO2的濃度）和材料本身的性質(zhì)（水泥用量、水灰比、混凝土保護(hù)層厚度、混凝土表面覆蓋 層）；（2）鋼筋的銹蝕：含氧水分、密實(shí)度、水灰比、氯離子、混凝土保護(hù)層厚度。第十一章樓蓋一樓蓋類型1. 樓蓋按結(jié)構(gòu)分類： 單向板肋形樓蓋、雙向板肋形樓蓋、雙重井式樓蓋、無梁樓蓋。 按預(yù)應(yīng)力情況分類：鋼筋混凝土樓蓋和預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋。按施工方法分類：現(xiàn)澆樓蓋、裝配式樓蓋和裝配整體式樓蓋。2. 概念：單向板：只在一個(gè)方向彎曲或者主要在一個(gè)方向彎曲的板；雙向板：在兩個(gè)方向彎曲，且不能忽略任一方向彎曲的

35、板。（長邊比短邊）I2/I1 <2的為雙向板，（長邊比短邊）2<l2/h<3的宜按雙向板計(jì)算；（長邊比短邊）I2/I13的為單向板。3. 單向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置：一般取決于建筑功能要求，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)力求簡單、整齊、經(jīng)濟(jì)適用。柱網(wǎng)盡量布置成長方形或正方形。次梁的間距決定了板的跨度，一般板的跨度為1.72.7m,次梁跨度為 47m主梁跨度為 58m二、單向板肋梁樓蓋的計(jì)算 樓蓋結(jié)構(gòu)當(dāng)前常用的內(nèi)力分析方法有設(shè)計(jì)方法1、線彈性設(shè)計(jì)方法彈性設(shè)計(jì)法2、考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法彈塑性設(shè)計(jì)法3、塑性極限分析方法塑性設(shè)計(jì)法影響內(nèi)力重分布的因素：（1）塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力（2）斜截面承載力（

36、3）正常使用條件應(yīng)力重分布 在靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)中都可能發(fā)生?！皟?nèi)力重分布”只會(huì)在超靜定結(jié)構(gòu)中發(fā)生且內(nèi)力不符合結(jié)構(gòu)力學(xué)的規(guī)律。1、單向連續(xù)梁板彈性設(shè)計(jì)方法1. 彈性理論的計(jì)算：指在進(jìn)行梁（板）結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析時(shí)，假定梁（板）為理想的彈性體，按工程力學(xué)中的一般方法進(jìn)行計(jì)算。2. 計(jì)算簡圖：對于跨數(shù)超過五跨的多跨連續(xù)梁、板，按五跨來計(jì)算其內(nèi)力；當(dāng)梁、板跨數(shù)少于五跨時(shí)，按實(shí)際跨數(shù)計(jì)算。（梁、板的計(jì)算跨度指在計(jì)算彎矩時(shí)所采用的跨間長度，其值應(yīng)按支座處板、梁的實(shí)際可能的轉(zhuǎn)動(dòng)情況確定，即與支承長度及構(gòu)件本身剛度有關(guān)）3. 荷載：傳遞路線：板T次梁T主梁T柱（墻垛）T基礎(chǔ)。對于算單元，該板帶可簡化為一支承在

37、次梁上承受均布荷載的多跨連續(xù)板；次梁則為支承在主梁上承受樓板傳來均布線荷載的多跨連續(xù)梁；主梁則為支承在柱（或墻）上承受由次梁傳來集中荷載的多跨連續(xù)梁一般主梁 自重所占比例不大，可將其折算成集中荷載加到次梁傳來的集中荷載內(nèi)。4. 活荷載最不利布置的原則（* ）（1）求某跨跨中截面最大正彎矩時(shí)，應(yīng)在本跨內(nèi)布置活荷載，然后隔跨布置；（2）求某跨跨中截面最小正彎矩（或最大負(fù)彎矩）時(shí)，本跨不布置活載，而在相鄰跨布置活荷載，然后隔跨布置；（3）求某一支座截面最大負(fù)彎矩時(shí)，應(yīng)在該支座左、右兩跨布置活荷載，然后隔跨布置；（4）求某支座左、右邊的最大剪力時(shí)，活荷載布置與求該支座截面最大負(fù)彎矩時(shí)的布置相同。5.

38、內(nèi)力包絡(luò)圖：由最外輪廓所圍得內(nèi)力圖。（目的：用來進(jìn)行截面選擇及鋼筋布置）6. 折算荷載：為了考慮支座抵抗轉(zhuǎn)動(dòng)的有利影響，一般采用增大恒荷載和相應(yīng)減小活荷載的辦法來處理。當(dāng)板或梁支承在磚墻上時(shí)，則荷載不得進(jìn)行折算。主梁按連續(xù)梁計(jì)算時(shí)，一般柱的剛度較小，柱對梁的約束作用小，故對主梁荷載不進(jìn)行 折算。2、單向連續(xù)梁板塑性設(shè)計(jì)方法1. 塑性鉸：彎矩與曲率曲線上接近水平的延長段說明了在M增加極少的情況下，截面相對轉(zhuǎn)角劇增，截面產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)動(dòng)，好像岀現(xiàn)一個(gè)鉸一樣。塑性鉸與理想鉸的不同：理想鉸不承受任何彎矩，而塑性鉸處則承受彎矩，其值等于該截面的受彎承載力；理想鉸可沿任意方向轉(zhuǎn)動(dòng), 塑性鉸只能繞彎矩作用方向

39、轉(zhuǎn)動(dòng)；理想鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)是任意的，塑性鉸只有一定限度的轉(zhuǎn)動(dòng)；理想鉸集中于一點(diǎn)，塑性鉸則是有一定長度 的。2. 彎矩調(diào)幅法：把連續(xù)梁、板按彈性理論算得的彎矩值和剪力值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，通常對那些彎矩絕對值較大的截面彎矩進(jìn)行調(diào)整，然后 按調(diào)整后的內(nèi)力進(jìn)HRB335級、設(shè)計(jì)原則：彎矩調(diào)幅后引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖形和正常使用狀態(tài)變化，應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算，或有構(gòu)造措施加以保證；受力鋼筋宜采用 HRB40Q級熱軋鋼筋，混凝土強(qiáng)度等級宜在 C2A C45范圍；截面的相對受壓區(qū)高度 應(yīng)滿足0.10.35。彎矩調(diào)幅法的計(jì)算步驟：用線彈性方法計(jì)算，并確定荷載最不利布置下的結(jié)構(gòu)控制截面的彎矩最大值Mc采用調(diào)幅系數(shù) 降低各支座截面彎矩，設(shè)計(jì)值 M (1 )Me ;結(jié)構(gòu)的跨中截面彎矩值應(yīng)取彈性分析；調(diào)幅后