教學情境一鋼筋混凝土結(jié)構設計ppt

1、教學情境一：鋼筋混教學情境一：鋼筋混凝土結(jié)構設計凝土結(jié)構設計任務任務1 受彎構件承載力計算受彎構件承載力計算任務任務2 縱向受力構件計算縱向受力構件計算任務任務3 鋼筋混凝土樓蓋設計鋼筋混凝土樓蓋設計任務任務4 鋼筋混凝土多層及高鋼筋混凝土多層及高 層房屋層房屋任務任務5 鋼筋混凝土結(jié)構施工鋼筋混凝土結(jié)構施工 圖識讀圖識讀教學情境一：鋼筋教學情境一：鋼筋混凝土結(jié)構設計混凝土結(jié)構設計任務任務1 鋼筋混凝土受彎鋼筋混凝土受彎構件計算構件計算1 建筑結(jié)構計算基本原則建筑結(jié)構計算基本原則v本章提要本章提要本章講述了建筑結(jié)構承受的各種作用，包本章講述了建筑結(jié)構承受的各種作用，包括直接作用和間接作用。主要

2、講述了括直接作用和間接作用。主要講述了建筑結(jié)構荷載建筑結(jié)構荷載規(guī)范規(guī)范（GB 500092001）中的各種荷載。討論了荷）中的各種荷載。討論了荷載的分類，荷載代表值，各類荷載標準值的確定。載的分類，荷載代表值，各類荷載標準值的確定。v本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容v 1.1 荷載的分類代表值荷載的分類代表值 1.2 建筑結(jié)構概率極限設計法建筑結(jié)構概率極限設計法在結(jié)構使用期間，其值不隨時間變化，或其變在結(jié)構使用期間，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計的荷載。也稱恒化與平均值相比可以忽略不計的荷載。也稱恒荷載或恒載。比如結(jié)構自重或土壓力等。荷載或恒載。比如結(jié)構自重或土壓力等。在結(jié)構使用期間

3、，其值隨時間變化在結(jié)構使用期間，其值隨時間變化，或其變化或其變化與平均值相比不可以忽略不計的荷載。也稱活與平均值相比不可以忽略不計的荷載。也稱活荷載或活載。比如樓面活載、屋面活載、雪荷荷載或活載。比如樓面活載、屋面活載、雪荷載、風荷載、吊車荷載等。載、風荷載、吊車荷載等。在結(jié)構使用期間不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)在結(jié)構使用期間不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn), ,其量其量值很大而持續(xù)時間較短的荷載。比如爆炸力、值很大而持續(xù)時間較短的荷載。比如爆炸力、撞擊力等。撞擊力等。a.a.永久荷載永久荷載b.b.可變荷載可變荷載c.c.偶然荷載偶然荷載按時間變異分類按時間變異分類1.1.11.1.1、荷載分類及荷載代表值

4、、荷載分類及荷載代表值1.1.2 荷載代表值荷載代表值荷載的代表值荷載的代表值 結(jié)構計算時，需根據(jù)不同的設計要求采用不同結(jié)構計算時，需根據(jù)不同的設計要求采用不同的荷載數(shù)值。的荷載數(shù)值。u對永久荷載應采用標準值對永久荷載應采用標準值(K)作為代表值。作為代表值。u對可變荷載應根據(jù)設計要求采用標準值、組合值、對可變荷載應根據(jù)設計要求采用標準值、組合值、頻遇值或準永久值作為代表值。頻遇值或準永久值作為代表值。u對偶然荷載應按建筑結(jié)構使用的特點確定其代表值對偶然荷載應按建筑結(jié)構使用的特點確定其代表值。1.荷載標準值荷載標準值v荷載標準值荷載標準值:是荷載的基本代表值，指結(jié)構在使用期是荷載的基本代表值，

5、指結(jié)構在使用期間可能出現(xiàn)的最大荷載值。間可能出現(xiàn)的最大荷載值。GK(1):永久荷載標準值永久荷載標準值:主要包括構件的自重、構造層的主要包括構件的自重、構造層的自重等。常見材料構件的單位自重見自重等。常見材料構件的單位自重見荷載規(guī)范荷載規(guī)范: 鋼筋混凝土鋼筋混凝土:25KN/m3 水泥砂漿水泥砂漿20KN/m3 混合砂漿混合砂漿17KN/m3 普通磚普通磚19KN/m3 。民用建筑樓面活荷載是指作用在樓面上的人員、民用建筑樓面活荷載是指作用在樓面上的人員、家具、設備等荷載。屋面上的活荷載因家具、設備等荷載。屋面上的活荷載因“上人上人”和和“不上人不上人”而不同。而不同。v樓面均布活荷載的標準值

6、及其組合值、頻遇值樓面均布活荷載的標準值及其組合值、頻遇值和準永久值系數(shù)和準永久值系數(shù)見表見表1.1.。 v設計墻、柱及基礎時應對各層樓面的樓面活荷設計墻、柱及基礎時應對各層樓面的樓面活荷載標準值進行折減。樓面活荷載折減系數(shù)見載標準值進行折減。樓面活荷載折減系數(shù)見表表1.2、表表1.3(2)可變荷載標準值可變荷載標準值表表1.4屋面均布活荷載屋面均布活荷載 項次類別標準值(kN/m2)組合值系數(shù)c頻遇值系數(shù)f準永久值系數(shù)q1不上人的屋面 0.50.70.502上人的屋面 2.00.70.50.43屋頂花園 3.00.70.60.52.可變荷載準永久值可變荷載準永久值v在設計基準期內(nèi)，其超越的總

7、時間約為設計基在設計基準期內(nèi)，其超越的總時間約為設計基準值一半（可以理解為總持續(xù)時間不低于準值一半（可以理解為總持續(xù)時間不低于25年）年）的荷載值，也就是經(jīng)常作用于結(jié)構上的可變荷的荷載值，也就是經(jīng)常作用于結(jié)構上的可變荷載。載。v其值等于可變荷載標準值乘以可變荷載準永久其值等于可變荷載標準值乘以可變荷載準永久值系數(shù)值系數(shù)： qqkQQ表表1.2樓面活荷載折減系數(shù)樓面活荷載折減系數(shù) 3.可變荷載組合值可變荷載組合值v當結(jié)構同時承受兩種或兩種以上的可變荷載當結(jié)構同時承受兩種或兩種以上的可變荷載時，考慮到荷載同時達到最大值的可能性較時，考慮到荷載同時達到最大值的可能性較小，因此除主導荷載（產(chǎn)生最大荷載

8、效應的小，因此除主導荷載（產(chǎn)生最大荷載效應的荷載）仍以其標準值為代表值外，荷載）仍以其標準值為代表值外， 對其它對其它伴隨荷載，可以將它們的標準值乘以一個小伴隨荷載，可以將它們的標準值乘以一個小于或等于于或等于1的荷載組合系數(shù)作為代表值，稱的荷載組合系數(shù)作為代表值，稱為可變荷載組合值，即為可變荷載組合值，即 CCkQQ4.可變荷載頻遇值可變荷載頻遇值v在設計基準期內(nèi)，其超越的總時間為規(guī)在設計基準期內(nèi)，其超越的總時間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值。它相當于在結(jié)構上時而或多次荷載值。它相當于在結(jié)構上時而或多次出現(xiàn)的較大荷載，但總是小于荷載的標出現(xiàn)的較

9、大荷載，但總是小于荷載的標準值。準值。v其值等于可變荷載標準值乘以可變荷載其值等于可變荷載標準值乘以可變荷載頻遇值系數(shù)：頻遇值系數(shù)： ffkQQ1.2 建筑結(jié)構概率極限設計法建筑結(jié)構概率極限設計法(1)、 結(jié)構的安全等級結(jié)構的安全等級(一級一級,二級二級,三級三級)(2)、結(jié)構設計使用年限、結(jié)構設計使用年限 (25年年.50年年,100年年)(3)、結(jié)構的功能要求：結(jié)構的功能要求： 在在設計基準期設計基準期（一般一般50年年）內(nèi)，滿足功能要求，）內(nèi)，滿足功能要求， 即即安全性安全性，適用性，耐久性適用性，耐久性。安全性：滿足特定的與建筑物功能相適應的承載力安全性：滿足特定的與建筑物功能相適應的

10、承載力適用性：保證結(jié)構在日常使用中具有良好的的工作適用性：保證結(jié)構在日常使用中具有良好的的工作性能性能.耐久性：保證結(jié)構的承載力的持續(xù)時間與環(huán)境適應耐久性：保證結(jié)構的承載力的持續(xù)時間與環(huán)境適應度度一一. 極限狀態(tài)極限狀態(tài) 1. 結(jié)構的功能要求結(jié)構的功能要求v結(jié)構的可靠性結(jié)構的可靠性:即結(jié)構在規(guī)定的時間內(nèi)，即結(jié)構在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的能力。在規(guī)定的條件下，完成預定功能的能力。(結(jié)構的安全性、適用性和耐久性結(jié)構的安全性、適用性和耐久性)v可靠度：可靠度：“結(jié)構在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)結(jié)構在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率。定的條件下，完成預定功能的概率?！惫式Y(jié)構

11、可靠度是可靠性的概率度量故結(jié)構可靠度是可靠性的概率度量。 2 結(jié)構功能的極限狀態(tài)結(jié)構功能的極限狀態(tài)極限狀態(tài)極限狀態(tài)整個結(jié)構或結(jié)構的一部分超過某一整個結(jié)構或結(jié)構的一部分超過某一 特定狀態(tài)特定狀態(tài),或不能滿足設計規(guī)定的某一功能要或不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求的特定狀態(tài)。求的特定狀態(tài)。 A、承載能力極限狀態(tài)、承載能力極限狀態(tài)結(jié)構或構件達到最大結(jié)構或構件達到最大承載力或產(chǎn)生不適于繼續(xù)承載的變形。如傾覆、承載力或產(chǎn)生不適于繼續(xù)承載的變形。如傾覆、疲勞破壞、壓屈等。疲勞破壞、壓屈等。B、正常使用極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)結(jié)構或構件達到正常結(jié)構或構件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。如過大變形、使用或

12、耐久性能的某項規(guī)定限值。如過大變形、開裂、振動等開裂、振動等 我國結(jié)構設計是以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法。我國結(jié)構設計是以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法。 承載力極限狀態(tài)承載力極限狀態(tài)v當結(jié)構或結(jié)構構件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，應認為當結(jié)構或結(jié)構構件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，應認為超過了承載能力極限狀態(tài)超過了承載能力極限狀態(tài)1）、整個結(jié)構或結(jié)構的一部分作為剛體）、整個結(jié)構或結(jié)構的一部分作為剛體失去平失去平 衡衡（如（如陽臺、雨篷的傾覆陽臺、雨篷的傾覆）；）；2）、結(jié)構構件或連接因超過）、結(jié)構構件或連接因超過材料強度而破壞材料強度而破壞（包括（包括 疲勞破壞），或因過度變形而不適于繼續(xù)承載；疲勞破壞），

13、或因過度變形而不適于繼續(xù)承載；3）、結(jié)構轉(zhuǎn)變?yōu)椋?、結(jié)構轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系機動體系；4）、結(jié)構或結(jié)構構件）、結(jié)構或結(jié)構構件喪失穩(wěn)定喪失穩(wěn)定（如壓屈等）；（如壓屈等）；5）、地基）、地基喪失承載能力喪失承載能力而破壞（如失穩(wěn)等）而破壞（如失穩(wěn)等）正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)v當結(jié)構或結(jié)構構件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，當結(jié)構或結(jié)構構件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，應認為超過了正常使用極限狀態(tài)應認為超過了正常使用極限狀態(tài)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；2） 影響正常使用或耐久性能的局部損壞影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括裂縫，如水池開裂引起滲漏）（包括裂縫，如水池開裂引起滲漏）3） 影

14、響正常使用的振動；影響正常使用的振動；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)。 作用作用( (或荷載）或荷載）作用效應作用效應（S）施加在結(jié)構上的集中力或分布力，稱為作用施加在結(jié)構上的集中力或分布力，稱為作用直接作用直接作用引起結(jié)構外加變形或約束變形的原因引起結(jié)構外加變形或約束變形的原因間接作用間接作用由作用引起的結(jié)構或構件的反應由作用引起的結(jié)構或構件的反應(內(nèi)內(nèi)力力N、M、V、T）結(jié)構抗力（結(jié)構抗力（R R）結(jié)構或結(jié)構構件承受效應的能力結(jié)構或結(jié)構構件承受效應的能力qM 3結(jié)構的功能函數(shù)及有關概念結(jié)構的功能函數(shù)及有關概念1)、作用效應和結(jié)構抗力的概念作用效應和結(jié)構抗力的概念

15、l“功能函數(shù)功能函數(shù)”:結(jié)構抗力與荷載效應之差結(jié)構抗力與荷載效應之差， Z=g(S,R)=R-Sl結(jié)果分析結(jié)果分析vZ=R-S0：處于可靠狀態(tài)：處于可靠狀態(tài)vZ=R-S25 dC25 dC30 1.5dhC、彎起鋼筋、彎起鋼筋 彎起段承受剪力和彎矩引起的主拉力，彎起后水平段彎起段承受剪力和彎矩引起的主拉力，彎起后水平段 承受支座負彎矩承受支座負彎矩 彎起角度：彎起角度： 當梁高不大于當梁高不大于800mm時，采用時，采用45 當梁高大于當梁高大于800mm時，時， 采用采用60B B、架立鋼筋、架立鋼筋作用：固定箍筋，形成鋼筋骨架，作用：固定箍筋，形成鋼筋骨架，直徑：當跨度小于直徑：當跨度小于

16、4m時，時， 不宜小于不宜小于8mm； 當跨度等于當跨度等于46m時，不宜小于時，不宜小于10mm； 當跨度大于當跨度大于6m時，時， 不小于不小于12mm。 彎起鋼筋放置彎起鋼筋放置: s第一排第一排 ：實際工程中彎起鋼筋的彎終點距支座邊緣為：實際工程中彎起鋼筋的彎終點距支座邊緣為50mm第二排第二排 ：前一排彎起鋼筋的彎起點距后一排彎起鋼筋彎終點：前一排彎起鋼筋的彎起點距后一排彎起鋼筋彎終點的距離的距離表表3.1.4中的中的Smax。 表表3.1.4 梁中箍筋和彎起鋼筋的最大間距梁中箍筋和彎起鋼筋的最大間距 梁高h v0.7ftbho v0.7ftbho150h300 150 200300

17、h500 200 300500800 300 400f. 箍筋箍筋作用：作用：承受剪力和彎矩引起的主拉力，固定縱向筋承受剪力和彎矩引起的主拉力，固定縱向筋圖圖3.1.6箍筋的形式和肢數(shù)箍筋的形式和肢數(shù) (a) 箍筋的形式；（箍筋的形式；（b) 箍筋的肢數(shù)箍筋的肢數(shù) 箍筋的肢數(shù)箍筋的肢數(shù): 單肢、雙肢和四肢單肢、雙肢和四肢構造鋼筋構造鋼筋e.e.縱向構造鋼筋縱向構造鋼筋（當腹板高當腹板高 450mm450mm）作用：減小梁腹部裂縫寬度作用：減小梁腹部裂縫寬度配置：在梁的兩個側(cè)面應沿高度配置構造筋，且其間距不配置：在梁的兩個側(cè)面應沿高度配置構造筋，且其間距不 宜大于宜大于200mm，直徑一般取，直

18、徑一般取12、14.（3 3）混凝土保護層厚度（）混凝土保護層厚度（）鋼筋外緣至砼表面的厚度。鋼筋外緣至砼表面的厚度。環(huán)境類別板、墻、殼梁柱C20C25-C45C50C20C25-C45C50C20C25-C45C50一201515302525303030二a -2020-3030-3030b -2520-3530-3530三-3025-4035-4035h0ChCCCas混凝土保護層厚度混凝土保護層厚度鋼筋直徑鋼筋直徑且且表表3.1.5規(guī)定規(guī)定混凝土保護層最小厚度混凝土保護層最小厚度現(xiàn)澆板保護層做法現(xiàn)澆板保護層做法(4) 鋼筋的彎鉤、錨固與連接鋼筋的彎鉤、錨固與連接a)鋼筋的彎鉤鋼筋的彎鉤受

19、拉受拉HPB235光圓鋼筋末端做彎鉤光圓鋼筋末端做彎鉤HRB335、HRB400、RRB400末端不做彎鉤末端不做彎鉤 標準彎鉤的構造標準彎鉤的構造:b) 鋼筋的錨固鋼筋的錨固yatfldf、縱向受拉鋼筋的基本錨固長度、縱向受拉鋼筋的基本錨固長度錨固鋼筋的外形系數(shù)錨固鋼筋的外形系數(shù) fy ：鋼筋類型鋼筋類型光面鋼光面鋼筋筋帶肋鋼帶肋鋼筋筋刻痕鋼刻痕鋼絲絲螺旋肋螺旋肋鋼絲鋼絲三股鋼三股鋼絞線絞線七股鋼絞線七股鋼絞線 鋼筋外形鋼筋外形系數(shù)系數(shù) 0.160.140.190.130.160.17表表3.1.7 鋼筋的最小錨固長度鋼筋的最小錨固長度序序號號混凝土強度混凝土強度 等級等級 C15 C20

20、C25 C30鋼筋直徑鋼筋直徑25252525252525251鋼鋼筋筋直直徑徑HPB235 37d 26d 31d 22d 27d 19d 24d 17d2HRB335 -38d27d42d30d33d23d37d26d30d21d32d23d3HRB400RRB400 -46d32d51d/36d40d28d44d31d36d25d39d27d u鋼筋的實際錨固長度按下列規(guī)定進行鋼筋的實際錨固長度按下列規(guī)定進行修正修正，基本，基本錨固長度乘以一定錨固長度乘以一定修正系數(shù)修正系數(shù)。（1）對）對HRB335、HRB400、RRB400級鋼筋，直徑級鋼筋，直徑大于大于25mm時乘以系數(shù)時乘以系數(shù)

21、0.8（2）對）對HRB335、HRB400、RRB400級的外包環(huán)級的外包環(huán) 氧氧樹脂樹脂 的鋼筋乘以系數(shù)的鋼筋乘以系數(shù)1.25（3）施工中受到擾動的鋼筋乘以系數(shù)）施工中受到擾動的鋼筋乘以系數(shù)1.1（4）受拉鋼筋末端采用）受拉鋼筋末端采用機器錨固機器錨固措施時乘以系數(shù)措施時乘以系數(shù)0.7、受壓受壓鋼筋的錨固長度鋼筋的錨固長度 其錨固長度不應小于其錨固長度不應小于受拉受拉鋼筋的錨固長度的鋼筋的錨固長度的0.7倍。倍。圖圖4.50 縱向受力鋼筋的機器錨固措施縱向受力鋼筋的機器錨固措施u 縱向受力鋼筋的連接縱向受力鋼筋的連接連接方法：綁扎搭接、機械連接或焊接連接方法：綁扎搭接、機械連接或焊接。 (

22、1) 綁扎搭接綁扎搭接 適用范圍：適用范圍：v 軸心受拉及小偏心受拉構件的縱向受力鋼軸心受拉及小偏心受拉構件的縱向受力鋼 筋不得采用筋不得采用綁扎搭接接頭；綁扎搭接接頭；v直徑大于直徑大于28mm的受拉鋼筋及直徑大于的受拉鋼筋及直徑大于 32mm的受壓鋼筋的受壓鋼筋不宜綁扎搭接接頭。不宜綁扎搭接接頭。 受拉搭接長度（但不小于受拉搭接長度（但不小于300mm）： Ll=la同一搭接范圍內(nèi)搭接鋼筋同一搭接范圍內(nèi)搭接鋼筋面積百分率面積百分率 25%50%100% 1.21.41.6同一連接區(qū)段內(nèi)的鋼筋搭接接頭百分率，對于同一連接區(qū)段內(nèi)的鋼筋搭接接頭百分率，對于梁類和墻類內(nèi)構件不宜大于梁類和墻類內(nèi)構件

23、不宜大于25%，柱類不應大，柱類不應大于于50%。 受壓鋼筋搭接長度不應少于受壓鋼筋搭接長度不應少于0.7Ll，且不小，且不小于于200mm縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)按表縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)按表3.1.8采用采用圖圖3.1.15鋼筋搭接接頭的間距鋼筋搭接接頭的間距 規(guī)范規(guī)定規(guī)范規(guī)定:兩搭接接頭的中心距應不小于兩搭接接頭的中心距應不小于1.3搭接長度搭接長度（見圖（見圖3.1.15），否則，則認為兩搭接接頭屬于），否則，則認為兩搭接接頭屬于同一搭接范圍同一搭接范圍連接區(qū)段連接區(qū)段 機械連接機械連接 技術技術: 錐螺連接、擠壓連接等錐螺連接、擠壓連接等 連接區(qū)段連接區(qū)段: 35d 受拉鋼

24、筋搭接接頭百分率受拉鋼筋搭接接頭百分率: 50%; 受壓鋼筋不受限制受壓鋼筋不受限制 連接區(qū)段連接區(qū)段: 35d且500mm 受拉鋼筋搭接接頭百分率受拉鋼筋搭接接頭百分率: 50%; 受壓鋼筋不受限制受壓鋼筋不受限制 機械連接截面破壞形式截面破壞形式:通常有正截面通常有正截面破壞和斜截面和斜截面破壞M3.2 正截面承載力計算正截面承載力計算正截面破壞正截面破壞: 沿彎矩最大的截面破壞。沿彎矩最大的截面破壞。斜截面破壞斜截面破壞: 沿剪力最大的截面破壞沿剪力最大的截面破壞。3.2.1 3.2.1 單筋矩形截面單筋矩形截面0bhAs 配筋率配筋率：1 1、單筋截面單筋截面受彎構件正截面受彎構件正截

25、面破壞特征破壞特征h0對于梁：對于梁： h0=h-35mm(一排鋼筋一排鋼筋) h0h-60mm (二排鋼筋）二排鋼筋） 對于板：對于板： h0h-20mm 有效高度有效高度 h0注意：注意：當砼砼C20時時, 有效高度有效高度h0相應再減相應再減5mm。ashAS： 鋼筋面積鋼筋面積2 單筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算單筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算單筋矩形截面：單筋矩形截面： 只在截面的受拉區(qū)配有縱向受只在截面的受拉區(qū)配有縱向受力鋼筋的矩形截面，稱為力鋼筋的矩形截面，稱為單筋矩形截面。單筋矩形截面。見圖見圖所示。所示。 鋼筋混凝土受彎構件的正截面承載力計算，應鋼筋混凝土受彎構件的正

26、截面承載力計算，應 以適筋梁第以適筋梁第a階段為依據(jù)。階段為依據(jù)。 圖單筋矩形截面圖單筋矩形截面 1 )基本假定基本假定基本假定基本假定: a. 平截面假定；平截面假定；梁彎曲變形后正截面應變?nèi)员３制矫媪簭澢冃魏笳孛鎽內(nèi)员３制矫鎎. 不考慮混凝土抗拉強度；不考慮混凝土抗拉強度；c. 壓區(qū)混凝土以等效矩形應力圖代替實際應力圖壓區(qū)混凝土以等效矩形應力圖代替實際應力圖。兩應力圖形面積相等且合理兩應力圖形面積相等且合理C作用點不變。作用點不變。等效原則等效原則:之間內(nèi)插。之間內(nèi)插。的取值：的取值：，94. 0,74. 0,80; 1, 8 . 0,50111111 CC(1)計算原則計算原則圖3

27、.2.1受彎構件正截面應力圖 (a) 橫截面；(b) 實際應力圖;(c) 等效應力圖；(d) 計算截面 相對受壓區(qū)高度相對受壓區(qū)高度: =x/ h0相對界限受壓區(qū)高度相對界限受壓區(qū)高度: b=xb/ h0 b 表明構件破壞為表明構件破壞為超筋破壞超筋破壞b 表明構件破壞表明構件破壞不是不是超筋破壞超筋破壞3) 適筋梁與超筋梁的界限適筋梁與超筋梁的界限-界限相對界限相對受壓區(qū)高度受壓區(qū)高度b鋼筋級別鋼筋級別 bC50C55C60C65C70C75C80HPB2350.614HRB3350.5500.5410.5310.5220.5120.5030.493HRB400RRB4000.5180.50

28、80.4990.4900.4810.4720.463表表3.2.2:相對界限受壓區(qū)高度相對界限受壓區(qū)高度: bC=fcbxTs=sAsM fcx=xnsyAf0hxbbbcbxfC1cf14）適筋梁與少筋梁的界限適筋梁與少筋梁的界限-截面最小配筋率截面最小配筋率 =AS/(bh0) min=man（0.45ft/fy， 0.2%） bhAsminmin 表明構件破壞表明構件破壞不是少筋破壞不是少筋破壞(2). 基本公式的適用條件基本公式的適用條件基本計算公式基本計算公式0 XsycAfbxf 1 201xhbxfMMcu 20 xhAfMMsyusahh 0其其中中， 彎矩設計值彎矩設計值混凝

29、土軸心抗壓強混凝土軸心抗壓強度設計值，按度設計值，按2.2.2采用采用鋼筋抗拉強度設計鋼筋抗拉強度設計值，按值，按2.1.1采用采用混凝土受壓區(qū)高度混凝土受壓區(qū)高度xffMyc( 0 )0M( 0 )0M圖3.2.4單筋矩形截面受彎構件計算圖形 計算有兩種情況計算有兩種情況一一:截面設計截面設計 二二:截面驗算截面驗算1.截面設計截面設計 已知已知:彎矩設計值彎矩設計值M,材料強度等級，確定梁的截面尺寸材料強度等級，確定梁的截面尺寸b、h， 計算計算: 受拉鋼筋截面面積受拉鋼筋截面面積As。設計步聚如下設計步聚如下:(3).計算方法計算方法,步聚步聚第一步：第一步：確定截面有效高度確定截面有效

30、高度h0 =h-sh0=h-35mm(一排鋼筋一排鋼筋)h0h-60mm (二排鋼筋二排鋼筋）h0h-20mm對于梁對于梁對于板對于板當砼砼C20時時, 有效高度有效高度h0相應再減相應再減5mm。第二步：第二步：計算混凝土受壓區(qū)高度計算混凝土受壓區(qū)高度x x，并判斷，并判斷是否屬超筋梁是否屬超筋梁 若若x xb bh h0 0，則不屬超筋梁。則不屬超筋梁。否則為超筋梁否則為超筋梁，應加大截，應加大截面尺寸，或提高混凝土強度等級，或改用雙筋截面。面尺寸，或提高混凝土強度等級，或改用雙筋截面。第三步：第三步：計算鋼筋截面面積計算鋼筋截面面積A As s，并判斷是否屬少筋梁，并判斷是否屬少筋梁 若

31、若A As sminmin bhbh，則不屬少筋梁。否則為少筋梁，應，則不屬少筋梁。否則為少筋梁，應 A As s= =minminbhbh 。bfMhhxc12002ycfbxfA/1s 第四步：選配鋼筋，繪出截面配筋圖第四步：選配鋼筋，繪出截面配筋圖 例題講解：例題講解：【例【例3.2.1】已知鋼筋混凝土矩形截面簡支梁已知鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,彎矩設彎矩設計值計值M=80kNm,截面尺寸截面尺寸bh為為200mm450mm；采用采用C25級混凝土級混凝土, HRB400級鋼筋。求跨中截面縱級鋼筋。求跨中截面縱向受拉鋼筋的數(shù)量向受拉鋼筋的數(shù)量. 【解【解】;查表得查表得 fc=11.9

32、N/mm2， ft=1.27 N/mm2， fy =360 N/mm2， 1=1.0，b=0.518 1. 確定截面有效高度確定截面有效高度h0假設縱向受力鋼筋為單層，假設縱向受力鋼筋為單層，則則h0=h-35=450-35=415mm2. 計算計算x，并判斷是否為超筋梁，并判斷是否為超筋梁 = =91.0 =0.518415=215.0mm不屬超筋梁。不屬超筋梁。bfMhhxc120022009 .110 . 110802415415620bh3. 計算計算As ，并判斷是否為少筋梁，并判斷是否為少筋梁 =1.011.920091.0/360=601.6mm20.45ft/fy =0.451

33、.27/360=0.16%0.2%，取，取 min=0.2% As，min=0.2%200450=180mm2 As=601.6mm2不屬少筋梁。不屬少筋梁。4. 選配鋼筋選配鋼筋選配選配4 14（As=615mm2），如圖），如圖3.2.4所示。所示。y1sfbxfAc圖3.2.4 例3.2.1附圖【例【例3.2.23.2.2】某教學樓鋼筋混凝土矩形截面】某教學樓鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，安全等級為二級，截面尺寸簡支梁，安全等級為二級，截面尺寸b bh h=250=250550mm550mm，承受恒載標準值，承受恒載標準值10kN/m10kN/m（不包括梁的自重），活荷載標（不包括梁的自重）

34、，活荷載標準值準值12kN/m12kN/m，計算跨度，計算跨度=6m=6m，采用，采用C20C20級級混凝土，混凝土，HRB335HRB335級鋼筋。試確定縱向受級鋼筋。試確定縱向受力鋼筋的數(shù)量。力鋼筋的數(shù)量。 【解】【解】查表查表得得fc=9.6N/mm2，ft =1.10N/mm2，fy =300N/mm2，b=0.550，1=1.0，結(jié)構重要性系數(shù)，結(jié)構重要性系數(shù)0=1.0，可變荷載組合值系數(shù)，可變荷載組合值系數(shù)c=0.7. 計算彎矩設計值計算彎矩設計值M 鋼筋混凝土重度為鋼筋混凝土重度為25kN/m3 ，故作用在梁上的恒荷載，故作用在梁上的恒荷載標準值為：標準值為： gk=10+0.2

35、50.5525=13.438kN/m 簡支梁在恒荷載標準值作用下的跨中彎矩為簡支梁在恒荷載標準值作用下的跨中彎矩為 Mgk=gk l02/8=13.43862/8=60.471kN. m簡支梁在活荷載標準值作用下的跨中彎矩為：簡支梁在活荷載標準值作用下的跨中彎矩為： Mqk=qk l02/8=1262/8=54kNm由恒載效應控制的跨中彎矩為：由恒載效應控制的跨中彎矩為： M=0 （GMgk+QcMq k） =1.0（1.3560.471+1.40.754）=134.556kNm由活載效應控制的跨中彎矩為：由活載效應控制的跨中彎矩為： M=0(GMgk+QMq k)=1.0(1.260.471

36、+1.454） =148.165kNm 取較大值得跨中彎矩設計值取較大值得跨中彎矩設計值M=148.165kNm。2）復核己知截面的承載力）復核己知截面的承載力己知己知：構件截面尺寸：構件截面尺寸b、h，鋼筋截面面積，鋼筋截面面積As，混凝，混凝土強度等級，鋼筋級別，彎矩設計值土強度等級，鋼筋級別，彎矩設計值M 求：求：復核截面是否安全復核截面是否安全計算步驟計算步驟： 確定截面有效高度確定截面有效高度h0 判斷梁的類型判斷梁的類型 若若 ，且，且 為適筋梁；為適筋梁；若若x ，為超筋梁；，為超筋梁；若若Asmin bh，為少筋梁。，為少筋梁。計算截面受彎承載力計算截面受彎承載力Mu適筋梁適筋

37、梁超筋梁超筋梁bffAxc1ysbhAsmin0bhx0bh20ysuxhfAM)5 . 01 (bb20c1maxu,bhfM 對少筋梁，應將其受彎承載力降低使用對少筋梁，應將其受彎承載力降低使用（已建成工程）或修改設計。（已建成工程）或修改設計。 判斷截面是否安全判斷截面是否安全 若若MMu，則截面安全。，則截面安全。 【例【例3.2.4】某鋼筋混凝土矩形截面梁截面尺寸】某鋼筋混凝土矩形截面梁截面尺寸0000，混凝土強度等級為混凝土強度等級為C2，縱向受拉鋼，縱向受拉鋼筋筋18, HRB400,彎矩設計值彎矩設計值M=105kNm， 驗算此梁是否安全。驗算此梁是否安全。 【解【解】：確定計

38、算數(shù)據(jù)：】：確定計算數(shù)據(jù)：fc=11.9N/mm2, fy=360N/mm2, ft=1.27N/mm2, As=763mm2, b=0.5180, 1=1.0, 計算計算h0 h0=(50-35)mm=465mm求求x, 判斷梁的類型判斷梁的類型 x=fyAs/(1fcb)=763360/(1.011.9200) =115.4mm bh0=0.5180465mm=240.9mm 屬于不超筋屬于不超筋 min=0.45ft/fy=0.451.27/360=0.16%0.2% 取較大者取較大者,min=0.2%vAs,min=0.2%200500=200mm2 hhf fhb 12 fhb 6

39、fhb 5 按翼緣高度按翼緣高度 fh 考慮考慮 當當05.00 hhf fhb 12 b fhb 5 T型截面的分類型截面的分類 兩類兩類T形截面的判別：當形截面的判別：當x=hf時，為兩時，為兩類類T形截面的形截面的界限界限情況。情況。：x=hf 計算計算T形截面梁時，按受壓區(qū)高度的不同，可形截面梁時，按受壓區(qū)高度的不同，可分為下述兩種類型分為下述兩種類型界限狀態(tài)：界限狀態(tài)： 第一類第一類T形截面：中和軸在翼緣內(nèi)，即形截面：中和軸在翼緣內(nèi)，即xhf； 第二類第二類T形截面：中和軸在梁肋部形截面：中和軸在梁肋部, 即即xhf。 v fhx 判斷條件判斷條件：當符合下列條件時，為第一類：當符合

40、下列條件時，為第一類形截面，否則為第二類形截面：形截面，否則為第二類形截面： 。 或或式中式中 x 混凝土受壓區(qū)高度；混凝土受壓區(qū)高度； T形截面受壓翼緣的高度。形截面受壓翼緣的高度。ffc1syhbfAf)2/(f0ffc1hhhbfMfh3 第一類第一類T形截面的設計計算步驟形截面的設計計算步驟第一步第一步：確定翼緣計算寬度確定翼緣計算寬度bf 表表3.2.5第二步第二步： 判別判別T形截面類型形截面類型 為第一類為第一類T形形第三步第三步：計算：計算X第四步第四步：計算：計算As, 并判斷是否屬少筋梁并判斷是否屬少筋梁 min bh 選配鋼筋選配鋼筋2012ocfMxhha f b1 /

41、SfAa fcb xfy)2/(f0ffc1hhhbfM計算步驟如圖計算步驟如圖3.2.113.2.11。 【例【例3.2.5】某現(xiàn)澆肋形樓蓋次梁，截面尺寸如圖】某現(xiàn)澆肋形樓蓋次梁，截面尺寸如圖3.2.12所示，梁的計算跨度所示，梁的計算跨度4.8m ，跨中彎矩設計值為，跨中彎矩設計值為95kNm，采用，采用C25級混凝土和級混凝土和HRB400級鋼筋。試確級鋼筋。試確定縱向鋼筋截面面積。定縱向鋼筋截面面積?！窘狻坎楸恚旱谩窘狻坎楸恚旱?fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2， fy=360N/mm2，1=1.0，b=0.518 假定縱向鋼筋排一層，則假定縱向鋼筋排一層，則h0 =

42、 h-35 =400 -35 = 365mm， 1. 確定翼緣計算寬度確定翼緣計算寬度 根據(jù)表根據(jù)表3.2.5有：有： 按梁的計算跨度考慮：按梁的計算跨度考慮： bf =l / 3=4800/3=1600mm 按梁凈距按梁凈距sn 考慮：考慮：bf=b+sn =3000mm 按翼緣厚度按翼緣厚度hf考慮：考慮：hf/h0 =80/365=0.2190.1， 故不受此項限制。故不受此項限制。 取較小值得翼緣計算寬度取較小值得翼緣計算寬度=1600mm。 2. 判別判別T形截面的類型形截面的類型 =11.9160080（365-80/2） =495.04106NmmM=95kNm 屬于第一類形截面

43、。屬于第一類形截面。3. 計算計算x 622001c22951036536513.941.011.91600Mxhhmmf b)2/(f0ffc1hhhbff4. 計算計算 As，并驗算是否屬少筋梁，并驗算是否屬少筋梁 As =1.011.9160013.94/360=737 mm2 0.45ft/fy =0.451.27/360 =0.16%0.2%，取，取min =0.2% minbh=0.20%200400=160mm2 As=737mm2 不屬少筋梁。不屬少筋梁。 選配選配3 18（As =763mm2）。）?！纠}1】如圖所示如圖所示T T形梁，混凝土選用形梁，混凝土選用C20C20

44、，鋼筋，鋼筋HRB335HRB335級級。當。當所受彎矩所受彎矩M=114M=114kN.mkN.m時，計算截面配筋？時，計算截面配筋？ 600650 250 120【例題2】如圖所示如圖所示T T形梁，混凝土選用形梁，混凝土選用C25C25，鋼筋，鋼筋HRB335HRB335級級。當所受。當所受彎矩彎矩M=520M=520kN.mkN.m時，計算截面配筋？梁計算長度時，計算截面配筋？梁計算長度L L0 0=4.5m=4.5m 【例【例3.2.6】某獨立】某獨立T形梁，截面尺寸如圖形梁，截面尺寸如圖3.2.13所示，所示，計算跨度計算跨度7m，承受彎矩設計值，承受彎矩設計值695kNm，采用，

45、采用C25級混凝級混凝土和土和HRB400級鋼筋，試確定縱向鋼筋截面面積。級鋼筋，試確定縱向鋼筋截面面積。 【解】【解】fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2， fy =360N/mm2 ，1=1.0，b=0.518 假設縱向鋼筋排兩排，則假設縱向鋼筋排兩排，則h0 =800-60=740mm 1. 1. 確定確定b bf f 按計算跨度按計算跨度l l0 0 考慮：考慮： b bf f = = l l0 0/3=7000/3=2333.33mm/3=7000/3=2333.33mm按翼緣高度考慮：按翼緣高度考慮：h hf f/h h0 0=100/740=0.1350.1=100

46、/740=0.1350.1，則，則 b bf f=b b+12+12h hf f=300+12=300+12100=1500mm100=1500mm上述兩項均大于實際翼緣寬度上述兩項均大于實際翼緣寬度600mm600mm，故取，故取b bf f =600mm =600mm2. 2. 判別判別T T形截面的類型形截面的類型 =1.0=1.011.911.9600 600 100100（740-100/2740-100/2） = 492.66= 492.66106 Nmm106 NmmM M = 695kNm= 695kNm該梁為第二類該梁為第二類T T形截面。形截面。)2/(f0ffc1hhhb

47、f3. 計算計算x 4. 計算計算As 1cff0f2001c6202/ 22 695 101.0 11.9600300100740100/ 27407401.0 11.9300195.720.518740382.32bMfbb hhhxhhf bmmhmmmm1c1cff2/(1.011.9300195.72 / 3601.011.9600-300100/360=2932.6mmsyyAf bxffbb hf選配選配6 HRB 25（As =2945mm2），鋼筋布置如圖），鋼筋布置如圖3.2.13。教學情境一：鋼筋教學情境一：鋼筋混凝土結(jié)構設計混凝土結(jié)構設計任務任務2 鋼筋混凝土縱向鋼筋混

48、凝土縱向 受力構件計算受力構件計算鋼筋混凝土受力構件的分類鋼筋混凝土受力構件的分類4.1 4.1 受壓構件構造要求受壓構件構造要求一、材料強度一、材料強度混凝土混凝土：宜采用較高強度等級的混凝土，一般采用：宜采用較高強度等級的混凝土，一般采用C25 C25 及以及以 上等級的混凝土。高層建筑采用混凝土上等級的混凝土。高層建筑采用混凝土C40C40以上。以上。鋼筋鋼筋：不宜選用高強度鋼筋，一般采用：不宜選用高強度鋼筋，一般采用HRB400HRB400和和HRB335HRB335。二、二、 截面形式及尺寸要求截面形式及尺寸要求1.1.截面形狀截面形狀：正方形、矩形、圓形、環(huán)形。：正方形、矩形、圓形

49、、環(huán)形。2.2.截面尺寸截面尺寸：截面尺寸一般應符合：截面尺寸一般應符合 2525及及 3030（其中（其中 為柱的計算長度，為柱的計算長度，h h和和b b分別為截面的高分別為截面的高度度0/lh0/lb0l和寬度）。和寬度）。 對于方形和矩形截面，其尺寸不宜小于對于方形和矩形截面，其尺寸不宜小于250250250mm250mm。為。為了便于模板尺寸模數(shù)化，柱截面邊長在了便于模板尺寸模數(shù)化，柱截面邊長在800mm800mm以下者，宜取以下者，宜取50mm 50mm 的倍數(shù)的倍數(shù)；在；在800mm800mm以上者，取為以上者，取為100mm100mm的倍數(shù)的倍數(shù)三、配筋構造三、配筋構造（1 1

50、）縱向受力鋼筋）縱向受力鋼筋 1 1）設置縱向受力鋼筋的目的）設置縱向受力鋼筋的目的：協(xié)助混凝土承受壓力；承受協(xié)助混凝土承受壓力；承受可能的彎矩，以及混凝土收縮和溫度變形引起的拉應力；防可能的彎矩，以及混凝土收縮和溫度變形引起的拉應力；防止構件突然的脆性破壞。止構件突然的脆性破壞。2 2）布置方式）布置方式軸心受壓柱軸心受壓柱的縱向受力鋼筋應沿截面四周均勻?qū)ΨQ布置；的縱向受力鋼筋應沿截面四周均勻?qū)ΨQ布置；偏心受壓柱偏心受壓柱的縱向受力鋼筋放置在彎矩作用方向的兩對邊；的縱向受力鋼筋放置在彎矩作用方向的兩對邊；圓柱中縱向圓柱中縱向受力鋼筋宜沿周邊均勻布置。受力鋼筋宜沿周邊均勻布置。 3 3）構造要

51、求：）構造要求：縱向受力鋼筋直徑縱向受力鋼筋直徑d d 不宜小于不宜小于12mm12mm，通常采用，通常采用 121232mm32mm。一般宜采用根數(shù)較少，直徑較粗的鋼筋，以保證骨架。一般宜采用根數(shù)較少，直徑較粗的鋼筋，以保證骨架的剛度。方形和矩形截面柱中縱向受力鋼筋不少于根，的剛度。方形和矩形截面柱中縱向受力鋼筋不少于根， 圓柱中圓柱中縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋不宜少于不宜少于8 8根且不應少于根且不應少于6 6根根。 縱向受力鋼筋的縱向受力鋼筋的凈距不應小于凈距不應小于50mm，偏心受壓柱中垂偏心受壓柱中垂直于彎矩作用平面的側(cè)面上的縱向受力鋼筋及軸心受壓柱中直于彎矩作用平面的側(cè)面上的縱向受力

52、鋼筋及軸心受壓柱中各邊的縱向受力鋼筋的各邊的縱向受力鋼筋的中距不宜大于中距不宜大于300mm（圖（圖4.1.1）。）。 受壓構件縱向鋼筋的受壓構件縱向鋼筋的最小配筋率最小配筋率應符合表應符合表3.2.33.2.3的規(guī)定。的規(guī)定。全部縱向鋼筋的配筋率全部縱向鋼筋的配筋率不宜超過不宜超過5 5。受壓鋼筋的配筋率一般受壓鋼筋的配筋率一般不超過不超過3 3，通常在，通常在0.5 0.5 2 2之間。之間。 4 4）配筋方式：）配筋方式：對稱配筋、非對稱配筋對稱配筋、非對稱配筋 對稱配筋：對稱配筋：在柱的彎矩作用方向的兩對邊對稱布置相同在柱的彎矩作用方向的兩對邊對稱布置相同的縱向受力鋼筋。的縱向受力鋼筋

53、。 非對稱配筋：非對稱配筋：在柱的彎矩作用方向的兩對邊布置不同的縱在柱的彎矩作用方向的兩對邊布置不同的縱向受力鋼筋。向受力鋼筋。（2 2）箍筋）箍筋1 1）作用：；）作用：；A A：保證縱向鋼筋的位置正確；保證縱向鋼筋的位置正確；B B：防止縱向鋼筋壓屈，從而提高柱的承載能力。：防止縱向鋼筋壓屈，從而提高柱的承載能力。2 2）構造要求）構造要求受壓構件中的周邊箍筋應做成封閉式。受壓構件中的周邊箍筋應做成封閉式。箍筋直徑不應小于箍筋直徑不應小于d/4d/4（d d為縱向鋼筋的最大直徑），且為縱向鋼筋的最大直徑），且不應小于不應小于6mm6mm。箍筋間距不應大于箍筋間距不應大于400mm400mm

54、及構件截面的短邊尺寸，且不及構件截面的短邊尺寸，且不應大于應大于15d15d（d d為縱向受力鋼筋的最小直徑）。為縱向受力鋼筋的最小直徑）。在縱筋搭接長度范圍內(nèi)：在縱筋搭接長度范圍內(nèi)：箍筋的直徑箍筋的直徑: : 不宜小于搭接鋼筋直徑的不宜小于搭接鋼筋直徑的0.250.25倍。倍。箍筋間距箍筋間距: : 當搭接鋼筋為受拉時，不應大于當搭接鋼筋為受拉時，不應大于5d5d（為受力鋼筋（為受力鋼筋中最小直徑），且不應大于中最小直徑），且不應大于100mm100mm；當搭接鋼筋為受壓時當搭接鋼筋為受壓時箍筋間距箍筋間距: : 不應大于不應大于10d10d，且不應大于，且不應大于200 mm200 mm；

55、當搭接受壓鋼筋直徑大于當搭接受壓鋼筋直徑大于25mm25mm時時: : 應在搭接接頭兩個端面外應在搭接接頭兩個端面外100mm100mm范圍內(nèi)設置范圍內(nèi)設置2 2根箍筋。根箍筋。 軸心受壓柱軸心受壓柱：當柱截面短邊尺寸大于：當柱截面短邊尺寸大于400mm且各邊縱且各邊縱向受力鋼筋多于向受力鋼筋多于 3 3根時，或當柱截面短邊尺寸不大于根時，或當柱截面短邊尺寸不大于400mm,400mm,但各邊縱向鋼筋多于但各邊縱向鋼筋多于4 4根時，應設置復合箍筋，以根時，應設置復合箍筋，以防止中間鋼筋被壓屈。復合箍筋的直徑、間距與前述箍防止中間鋼筋被壓屈。復合箍筋的直徑、間距與前述箍筋相同。筋相同。 偏心受

56、壓；當偏心受壓；當 h600mm 時在柱側(cè)面設置直徑為時在柱側(cè)面設置直徑為1016 的構造鋼筋，并設置相應的復合箍筋與拉筋。的構造鋼筋，并設置相應的復合箍筋與拉筋。 對于截面形狀復雜的構件，不可采用具有內(nèi)折角的對于截面形狀復雜的構件，不可采用具有內(nèi)折角的箍筋箍筋箍筋箍筋（圖（圖4.1.34.1.3）。其原因是，內(nèi)折角處受拉箍筋的合力向）。其原因是，內(nèi)折角處受拉箍筋的合力向外。外。機械連接4.2.1 4.2.1 軸心受壓構件的破壞特征軸心受壓構件的破壞特征 按照長細比按照長細比 l 的大小，軸心受壓柱可分為短柱的大小，軸心受壓柱可分為短柱和長柱兩類。對方形和矩形柱，當和長柱兩類。對方形和矩形柱，

57、當 l 8 時屬于短時屬于短柱，否則為長柱。其中柱，否則為長柱。其中l(wèi)為柱的計算長度，為柱的計算長度，為矩形截為矩形截面的短邊尺寸。面的短邊尺寸。 1軸心受壓短柱的破壞特征軸心受壓短柱的破壞特征4.2 4.2 軸心受壓構件承載力計算軸心受壓構件承載力計算 （1）當軸向力較小時，構件的壓縮變形主要為彈性變）當軸向力較小時，構件的壓縮變形主要為彈性變形，軸向力在截面內(nèi)產(chǎn)生的壓應力由混凝土合鋼筋共同形，軸向力在截面內(nèi)產(chǎn)生的壓應力由混凝土合鋼筋共同承擔。承擔。 （2）隨著荷載的增大，構件變形迅速增大，此時混凝）隨著荷載的增大，構件變形迅速增大，此時混凝土塑性變形增加，彈性模量降低，應力增加緩慢，而鋼土

58、塑性變形增加，彈性模量降低，應力增加緩慢，而鋼筋應力的增加則越來越快。在臨近破壞時，柱子表面出筋應力的增加則越來越快。在臨近破壞時，柱子表面出現(xiàn)縱向裂縫，混凝土保護層開始剝落，最后，箍筋之間現(xiàn)縱向裂縫，混凝土保護層開始剝落，最后，箍筋之間的縱向鋼筋壓屈而向外凸出，混凝土被壓碎崩裂而破壞。的縱向鋼筋壓屈而向外凸出，混凝土被壓碎崩裂而破壞。破壞時混凝土的應力達到棱柱體抗壓強度。破壞時混凝土的應力達到棱柱體抗壓強度。 當短柱破壞時，混凝土當短柱破壞時，混凝土達到極限壓應變達到極限壓應變 =0.002，相應，相應的縱向鋼筋應力值的縱向鋼筋應力值 =Es=21050.002=400N/mm2。因此，當縱

59、筋為高強度鋼。因此，當縱筋為高強度鋼筋時，構件破壞時縱筋可能達筋時，構件破壞時縱筋可能達不到屈服強度。顯然，在受壓不到屈服強度。顯然，在受壓構件內(nèi)配置高強度的鋼筋不能構件內(nèi)配置高強度的鋼筋不能充分發(fā)揮其作用，這是不經(jīng)濟充分發(fā)揮其作用，這是不經(jīng)濟的。的。 （1）初始偏心距導致附加彎矩，）初始偏心距導致附加彎矩，附加彎矩產(chǎn)生的水平撓度又加大了初附加彎矩產(chǎn)生的水平撓度又加大了初始偏心距；較大的初始偏心距將導致始偏心距；較大的初始偏心距將導致承截能力的降低。破壞時首先在凹邊承截能力的降低。破壞時首先在凹邊出現(xiàn)縱向裂縫，接著混凝土被壓碎，出現(xiàn)縱向裂縫，接著混凝土被壓碎，縱向鋼筋被壓彎向外凸出，側(cè)向撓度縱

60、向鋼筋被壓彎向外凸出，側(cè)向撓度急速發(fā)展，最終柱子失去平衡并將凸急速發(fā)展，最終柱子失去平衡并將凸邊混凝土拉裂而破壞。邊混凝土拉裂而破壞。（2）長細比較大時，可能發(fā)生）長細比較大時，可能發(fā)生“失失穩(wěn)破壞穩(wěn)破壞”。 由上述試驗可知，在同等條件下，即截面相同，配筋相由上述試驗可知，在同等條件下，即截面相同，配筋相同，材料相同的條件下，長柱承載力低于短柱承載力。在確同，材料相同的條件下，長柱承載力低于短柱承載力。在確定軸心受壓構件承截力計算公式時，規(guī)范采用構件的穩(wěn)定系定軸心受壓構件承截力計算公式時，規(guī)范采用構件的穩(wěn)定系數(shù)數(shù) 來表示長柱承截力降低的程度。長細比來表示長柱承截力降低的程度。長細比l0/b越大