《混凝土結(jié)構(gòu)講義》word版

1、混凝土結(jié)構(gòu)與施工講義 系（部）院：建筑工程系 專業(yè)：建筑工程技術(shù)（省級(jí)教改專業(yè)）班級(jí)：建工1001授課教師：審核：2011年9月第一章 混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則1.1 荷載分類及荷載代表值1.永久荷載永久荷載亦稱恒荷載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時(shí)間變化，或者其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的荷載，如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。2.可變荷載可變荷載也稱為活荷載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時(shí)間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的荷載，如樓面活荷載、屋面活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、吊車荷載等。3.偶然荷載在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)，其量值很大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載稱為偶然荷載，如爆炸力、撞擊力等

2、。常用材料單位體積的自重（單位kN/m3）混凝土2224，鋼筋混凝土2425，水泥砂漿20，石灰砂漿、混合砂漿17，普通磚18，普通磚（機(jī)器制）19，漿砌普通磚砌體18，漿砌機(jī)磚砌體19。 1.1 荷載分類及荷載代表值（1）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（民用樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用）注：本表所列各項(xiàng)活荷載適用于一般使用條件，當(dāng)使用荷載大時(shí)，應(yīng)按實(shí)際情況采用。本表各項(xiàng)荷載不包括隔墻自重和二次裝修荷載。1.1 荷載分類及荷載代表值1.2 建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50068-2001（以下簡(jiǎn)稱統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果（危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)

3、損失、產(chǎn)生社會(huì)影響等）的嚴(yán)重性，采用不同的安全等級(jí)。 設(shè)計(jì)使用年限，是指設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用的時(shí)期。 1.2 建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法結(jié)構(gòu)的功能要求 安全性能承受正常施工和使用時(shí)的各種作用，以及偶然事件發(fā)生時(shí)，仍能保持整體穩(wěn)定性。即結(jié)構(gòu)僅產(chǎn)生局部的損壞而不致發(fā)生連續(xù)倒塌。適用性在正常使用時(shí)，能保證具有良好的工作性能，不出現(xiàn)過(guò)大的變形和裂縫。例如，不會(huì)出現(xiàn)影響正常使用的過(guò)大變形或振動(dòng)；不會(huì)產(chǎn)生使使用者感到不安的裂縫寬度等。耐久性在正常使用及維護(hù)下，具有足夠的耐久性能，不發(fā)生銹蝕和風(fēng)化現(xiàn)象。例如，結(jié)構(gòu)材料不致出現(xiàn)影響功能的損壞，鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋不致因保護(hù)層

4、過(guò)薄或裂縫過(guò)寬而銹蝕等。1.2 建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 第一章 建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性是結(jié)構(gòu)可靠的標(biāo)志，總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。 結(jié)構(gòu)的可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量，即對(duì)結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述。 結(jié)構(gòu)可靠性的定義是，結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的能力。 當(dāng)結(jié)構(gòu)的使用年限超過(guò)設(shè)計(jì)使用年限后，并不意味著結(jié)構(gòu)就要報(bào)廢，但其可靠度將逐漸降低。 結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài) （1）承載能力極限狀態(tài)（2）正常使用極限狀態(tài)針對(duì)安全性如：整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去穩(wěn)定； 結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度不夠而破壞； 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系； 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定等。針對(duì)適用性和耐久性

5、如：出現(xiàn)影響正常使用或外觀的變形； 影響正常使用或耐久性的局部損壞； 影響正常使用的振動(dòng)。結(jié)構(gòu)的功能函數(shù) （1）作用效應(yīng) S作用（荷載）對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的各種效應(yīng)，如彎矩、剪力、軸力、變形、裂縫等 M V N f w（2）結(jié)構(gòu)抗力 R結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵抗各種作用效應(yīng)的能力。如抗彎、抗剪、抗壓、抗拉、抗扭承載力以及抗變形、抗裂縫的能力。結(jié)構(gòu)的功能函數(shù) 當(dāng)0 即 RS 時(shí)，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；當(dāng)0 即 RS 時(shí)，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)；當(dāng)= 0 即 R =S 時(shí)，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。 關(guān)系式(S，R)RS0 稱為極限狀態(tài)方程。結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)一級(jí)=1.1、二級(jí)=1.0、三級(jí)=0.9按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式 設(shè)

6、計(jì)值與標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值砼材料分項(xiàng)系數(shù)c鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值鋼筋材料分項(xiàng)系數(shù)s永久荷載設(shè)計(jì)值=永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載分項(xiàng)系數(shù) g可變荷載設(shè)計(jì)值=可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值可變荷載分項(xiàng)系數(shù) q第二章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料2.1建筑鋼材用于混凝土結(jié)構(gòu)的普通鋼筋，應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和良好的塑性，便于加工和焊接，并應(yīng)與混凝土間具有足夠粘接力。熱軋鋼筋由低碳鋼或低合金鋼熱軋而成 HPBHot rolled Plain Steel Bars熱軋光圓鋼筋；HRBHot rolled Ribbed Steel Bars熱軋帶肋鋼筋；RRBRemained heat treatment R

7、ibbed Steel Bars余熱處理帶肋鋼筋。 外形分為：光圓鋼筋和帶肋鋼筋（人字紋、螺旋紋、月牙紋）供貨形式分為：盤(pán)圓和條狀供貨低合金鋼熱軋帶肋鋼筋HRB400主導(dǎo)鋼筋；HRB335輔助鋼筋；HPB235一般不推薦使用；RRB400強(qiáng)度雖高，但疲勞性能、冷彎性能以及可焊性均較差，應(yīng)用受限。預(yù)應(yīng)力鋼筋優(yōu)先采用鋼絞線和鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。 預(yù)應(yīng)力鋼絲外形有光面、螺旋肋、三面刻痕三種。 三面刻痕鋼絲外形圖預(yù)應(yīng)力螺旋肋鋼絲外形圖2.1.2建筑鋼材的力學(xué)性能熱處理鋼筋包括40Si2Mn、48Si2Mn及45Si2Cr幾種牌號(hào)，以盤(pán)條形式供應(yīng)。鋼材的化學(xué)成分 按碳的含量，小于0.25% 的為低

8、碳鋼，大于0.25% 而小于0.6% 的為中碳鋼，大于0.6% 的為高碳鋼。 錳和硅是鋼中的有益元素，它們都是脫氧劑。它們可提高強(qiáng)度，又不會(huì)過(guò)多降低塑性和沖擊韌性。 釩、鈮、鈦是鋼中的合金元素，既可以提高鋼材強(qiáng)度，又可保持良好的塑性、韌性。鋁是強(qiáng)脫氧劑，用鋁進(jìn)行補(bǔ)充脫氧，能進(jìn)一步減少鋼中的有害氧化物。鉻和鎳是提高鋼材強(qiáng)度的合金元素。 硫和磷是冶煉過(guò)程中留在鋼中的雜質(zhì)，是有害元素。它們降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞強(qiáng)度。 2.1.2建筑鋼材的力學(xué)性能有明顯屈服點(diǎn)的鋼材：低碳鋼和低合金鋼由于到達(dá)y后構(gòu)件產(chǎn)生較大變形，故把它取為計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)；到達(dá)u時(shí)構(gòu)件開(kāi)始斷裂破壞，故以u(píng)作為材料的強(qiáng)度儲(chǔ)

9、備。 無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼材： 高強(qiáng)鋼材（如熱處理鋼材） 對(duì)于無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼材，以殘余變形為0.2%時(shí)的應(yīng)力作為名義屈服點(diǎn)，其值約為極限強(qiáng)度的85%2.1.2建筑鋼材的力學(xué)性能塑性性能;斷裂前試件的永久變形與原標(biāo)定長(zhǎng)度的百分比稱為伸長(zhǎng)率，它是衡量鋼材塑性的重要指標(biāo)。冷彎性能: 冷彎性能由冷彎試驗(yàn)來(lái)確定，試驗(yàn)時(shí)按照規(guī)定的彎心直徑在試驗(yàn)機(jī)上用沖頭加壓，使試件彎成180，如試件外表面不出現(xiàn)裂紋和分層，即為合格。 沖擊韌性 韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力。韌性是鋼材強(qiáng)度和塑性的綜合指標(biāo)。 沖擊韌性隨溫度的降低而下降。其規(guī)律是開(kāi)始下降緩慢，當(dāng)達(dá)到一定溫度范圍時(shí)，突然下降很多而呈脆性，這種性質(zhì)稱為鋼材的冷脆性

10、。 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系數(shù)即為材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 鋼筋的材料分項(xiàng)系數(shù):熱軋鋼筋1.10，預(yù)應(yīng)力鋼筋1.20。 2.2 混凝土 是按一定比例的水泥、砂、石和水，經(jīng)拌合、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)、逐步凝固硬化形成的人造石材。三大強(qiáng)度：立方抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu軸心抗壓強(qiáng)度 fc軸心抗拉強(qiáng)度f(wàn)t 1、砼立方體抗壓強(qiáng)度（fcu） 試塊尺寸：150150150mm3養(yǎng)護(hù)時(shí)間：28天養(yǎng)護(hù)條件：溫度203，相對(duì)濕度90%加荷速度：每秒0.30.8N/mm2 混凝土按立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值（fcu,k）的大小，分為14等級(jí)，它們是C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、

11、C75、C80。（左圖）試件表面無(wú)潤(rùn)滑劑，產(chǎn)生套箍效應(yīng)，工程中常采用這種方法。（右圖）試件表面涂有潤(rùn)滑劑，摩擦阻力小，測(cè)得的抗壓強(qiáng)度小，工程中一般不采用。立方體混凝土試塊2、砼軸心抗壓強(qiáng)度（fc）試塊尺寸：150150300mm3養(yǎng)護(hù)時(shí)間：28天養(yǎng)護(hù)條件：溫度203，相對(duì)濕度90%棱柱強(qiáng)度與立方強(qiáng)度之比 考慮C40以上混凝土脆性的折減系數(shù) 3、砼軸心抗拉強(qiáng)度（ft）混凝土為脆性材料，內(nèi)部存在許多細(xì)小孔隙，因此其抗拉強(qiáng)度很低。試驗(yàn)方法：國(guó)內(nèi)外多采用圓柱體或立方體的劈裂試驗(yàn)來(lái)間接測(cè)定?；炷恋目估瓘?qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度，只有抗壓強(qiáng)度的1/101/18 結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的最重要的因素

12、。使用環(huán)境類別按上表劃分。對(duì)于設(shè)計(jì)使用年限為50年的一般結(jié)構(gòu)，混凝土質(zhì)量應(yīng)符合下表2.2.5的規(guī)定 注：嚴(yán)寒地區(qū)指最冷月平均溫度-10，日平均溫度不高于5的天數(shù)145d的地區(qū)；寒冷地區(qū)指最冷月平均溫度-100，日平均溫度不高于5的天數(shù)為90145d的地區(qū)。耐久性的要求第三章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)3.1 構(gòu)造要求截面形狀和尺寸截面上有彎矩和剪力共同作用，軸力可以忽略不計(jì)的構(gòu)件稱為受彎構(gòu)件。梁(beam)和板(slab/board)是典型的受彎構(gòu)件 。梁的截面形式主要有矩形、形、倒形、形、形、十字形、花籃形等 板的截面形式一般為矩形、空心板、槽形板等 p33.1 構(gòu)造要求按剛度要求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，梁

13、和板的截面高度不宜小于右表所列數(shù)值。高寬比h/b：矩形截面梁23.5，T形截面梁2.54。 3.1 構(gòu)造要求板最小厚度按構(gòu)造要求，現(xiàn)澆板的厚度不應(yīng)小于下表3.1.2的數(shù)值?，F(xiàn)澆板的厚度一般取為10mm的倍數(shù)， 3.1 構(gòu)造要求梁的配筋通常配置縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋、架立鋼筋等，構(gòu)成梁的鋼筋骨架，有時(shí)還配置縱向構(gòu)造鋼筋及拉筋等。 3.1 構(gòu)造要求梁的配筋單筋截面和雙筋截面 前者指只在受拉區(qū)配置縱向受力鋼筋的受彎構(gòu)件；后者指同時(shí)在梁的受拉區(qū)和受壓區(qū)配置縱向受力鋼筋的受彎構(gòu)件。 梁縱筋常用直徑 d =1225mm板受力鋼筋常用直徑 d =612mm 縱向受力鋼筋 架立鋼筋架立鋼筋的最小直徑（m

14、m） 彎起鋼筋彎起鋼筋在跨中是縱向受力鋼筋的一部分，在靠近支座的彎起段彎矩較小處則用來(lái)承受彎矩和剪力共同產(chǎn)生的主拉應(yīng)力，即作為受剪鋼筋的一部分。鋼筋的彎起角度一般為45，梁高h(yuǎn)800mm時(shí)可采用60。 箍筋主要用來(lái)承受由剪力和彎矩在梁內(nèi)引起的主拉應(yīng)力，并通過(guò)綁扎或焊接把其他鋼筋聯(lián)系在一起，形成空間骨架。 箍筋箍筋的形式可分為開(kāi)口式和封閉式兩種 當(dāng)b400mm，且一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋多于3根，或當(dāng)梁的寬度不大于400mm但一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋多于4根時(shí)，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。梁中一層內(nèi)的縱向受拉鋼筋多于5根時(shí)，宜采用復(fù)合箍筋。 箍筋的肢數(shù)，當(dāng)梁的寬度b150mm時(shí)，可采用單肢；當(dāng)b400mm，且一層內(nèi)

15、的縱向受壓鋼筋不多于4根時(shí)，采用雙肢箍筋。3.1 構(gòu)造要求梁的配筋箍筋的彎制過(guò)程 縱向構(gòu)造鋼筋及拉筋梁的腹板高度hw450mm時(shí)，應(yīng)在梁的兩個(gè)側(cè)面沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋（亦稱腰筋），并用拉筋固定。 縱向構(gòu)造鋼筋及拉筋梁側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面積不應(yīng)小于腹板截面面積bhw的0.1%，且其間距不宜大于200mm。 3.1 構(gòu)造要求板的配筋當(dāng)h150mm時(shí)，不宜大于200mm；當(dāng)h150mm時(shí)，不宜大于1.5h，且不宜大于300mm。板的受力鋼筋間距通常不宜小于70mm。 （1）受力鋼筋（2）分布鋼筋用來(lái)承受彎矩產(chǎn)生的拉力 作用，一是固定受力鋼筋的位置，形成鋼筋網(wǎng)；二是將板上荷載有效地傳到受力鋼筋上去

16、；三是防止溫度或混凝土收縮等原因沿跨度方向的裂縫。 分布鋼筋的直徑不宜小于6mm，間距不宜大于250mm；當(dāng)集中荷載較大時(shí)，分布鋼筋截面面積應(yīng)適當(dāng)增加，間距不宜大于200mm。 3.1 構(gòu)造要求混凝土保護(hù)層厚度 主要作用，一是保護(hù)鋼筋不致銹蝕，保證結(jié)構(gòu)的耐久性；二是保證鋼筋與混凝土間的粘結(jié)；三是在火災(zāi)等情況下，避免鋼筋過(guò)早軟化。 實(shí)際工程中，一類環(huán)境中梁、板的混凝土保護(hù)層厚度一般取為：混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20時(shí)，梁30mm，板20mm；混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25時(shí)，梁25mm，板15mm。當(dāng)梁、柱中縱向受力鋼筋的砼保護(hù)層厚度大于40mm時(shí)，應(yīng)對(duì)保護(hù)層采取有效的防裂構(gòu)造措施 3.1構(gòu)造要求彎鉤、錨固與連接

17、 確保鋼筋與混凝土能共同工作的構(gòu)造措施：保證足夠的混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋間距，保證受力鋼筋有足夠的錨固長(zhǎng)度，光面鋼筋端部設(shè)置彎鉤，綁扎鋼筋的接頭保證足夠的搭接長(zhǎng)度并且在搭接范圍內(nèi)加密箍筋等。 錨固鋼筋的外形系數(shù)普通受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度la計(jì)算式： 3.1 構(gòu)造要求彎鉤、錨固與連接 按前式計(jì)算得的錨固長(zhǎng)度，應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行修正，但經(jīng)修正后的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于計(jì)算值的0.7倍，且不應(yīng)小于250mm：對(duì)HRB335、HRB400和RRB400級(jí)鋼筋，當(dāng)直徑大于25mm時(shí)乘以系數(shù)1.1，在錨固區(qū)的混凝土保護(hù)層厚度大于鋼筋直徑的3倍且配有箍筋時(shí)乘以系數(shù)0.8；對(duì)HRB335、HRB400和RRB400級(jí)的環(huán)

18、氧樹(shù)脂鋼筋乘以系數(shù)1.25；當(dāng)鋼筋在混凝土施工中易受擾動(dòng)（如滑模施工）時(shí)乘以系數(shù)1.1；當(dāng)HRB335、HRB400和RRB400級(jí)縱筋末端采用機(jī)械錨固措施時(shí)，包括附加錨固端頭在內(nèi)的錨固長(zhǎng)度可取乘0.7的系數(shù)。 鋼筋機(jī)械錨固的形式及構(gòu)造要求(a)末端帶135彎鉤；(b)末端與鋼板穿孔塞焊；(c)末端與短鋼筋雙面貼焊 3.1 構(gòu)造要求彎鉤、錨固與連接 3.1 構(gòu)造要求彎鉤、錨固與連接 鋼筋的連接形式分為兩類：綁扎搭接；機(jī)械連接或焊接。 軸心受拉及小偏心受拉構(gòu)件的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭；直徑大于28mm的受拉鋼筋及直徑大于32mm的受壓鋼筋不宜采用綁扎搭接接頭。ll=la300mm 3.

19、1 構(gòu)造要求彎鉤、錨固與連接 鋼筋綁扎搭接接頭連接區(qū)段的長(zhǎng)度為1.3倍搭接長(zhǎng)度，凡搭接接頭中點(diǎn)位于該長(zhǎng)度范圍內(nèi)的搭接接頭均屬同一連接區(qū)段 3.2 正截面承載力計(jì)算兩種截面的破壞 一是由M引起，破壞截面與構(gòu)件的縱軸線垂直，為沿正截面破壞；二是由M和V共同引起，破壞截面是傾斜的，為沿斜截面破壞。 縱向受拉鋼筋配筋率： 適筋梁超筋梁少筋梁 min maxmaxmin3.2 正截面承載力計(jì)算三種梁的破壞特征 適筋梁第階段（彈性工作階段）加載開(kāi)裂 開(kāi)裂彎矩cr第階段（帶裂縫工作階段） 開(kāi)裂屈服屈服彎矩My 第階段（破壞階段）屈服壓碎極限彎矩Mu 配置適量縱向受力鋼筋的梁稱為適筋梁。特征：有明顯的三個(gè)階段

20、屬于：“延性破壞” 3.2 正截面承載力計(jì)算三種梁的破壞特征a階段的應(yīng)力狀態(tài)是抗裂驗(yàn)算的依據(jù)。 階段的應(yīng)力狀態(tài)是裂縫寬度和變形驗(yàn)算的依據(jù)。 a階段的應(yīng)力狀態(tài)作為構(gòu)件承載力計(jì)算的依據(jù) MMcrMMyMMu 超筋梁 少筋梁縱向受力鋼筋配筋率大于最大配筋率的梁為超筋梁。配筋率小于最小配筋率的梁為少筋梁。 特征：受壓區(qū)混凝土被壓碎破壞時(shí)，鋼筋尚未屈服。 屬于：“脆性破壞”特征：一裂就壞屬于：“脆性破壞” 3.2 正截面承載力計(jì)算等效矩形應(yīng)力圖等效原則按照受壓區(qū)混凝土的合力大小不變、受壓區(qū)混凝土的合力作用點(diǎn)不變的原則。 3.2 正截面承載力計(jì)算界限配筋梁適筋梁與超筋梁的界限界限相對(duì)受壓區(qū)高度適筋梁的破壞

21、受拉鋼筋屈服后混凝土壓碎；超筋梁的破壞混凝土壓碎時(shí)，受拉鋼筋尚未屈服；界限配筋梁的破壞受拉鋼筋屈服的同時(shí)混凝土壓碎。 不超筋超筋適筋梁與少筋梁的界限截面最小配筋率鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中縱向受力鋼筋的最小配筋率（ ）3.2 正截面承載力計(jì)算基本公式 相對(duì)受壓區(qū)高度： 受壓區(qū)高度 ：x截面有效高度 ：h0截面高度 ：h界限相對(duì)受壓區(qū)高度： 3.2 正截面承載力計(jì)算適用條件 防止超筋的條件：防止少筋的條件：?jiǎn)谓罹匦谓孛嫠艹惺艿淖畲髲澗氐谋磉_(dá)式： 混凝土受壓區(qū)高度計(jì)算式： 3.2 正截面承載力計(jì)算截面設(shè)計(jì) 己知：彎矩設(shè)計(jì)值M，混凝土強(qiáng)度等級(jí)fc，鋼筋級(jí)別fy，構(gòu)件截面尺寸bh 求：所需受拉鋼筋截面面積

22、As= ？ 計(jì)算步驟如下：確定截面有效高度h0h0=h-as 計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x，并判斷是否屬超筋梁若xbh0，則不屬超筋梁。否則為超筋梁，應(yīng)加大截面尺寸，或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)，或改用雙筋截面。計(jì)算鋼筋截面面積As，并判斷是否屬少筋梁。若Asmin bh，則不屬少筋梁。否則為少筋梁，應(yīng)取As=minbh。 選配鋼筋3.2 正截面承載力計(jì)算截面復(fù)核 己知：構(gòu)件截面尺寸bh，鋼筋截面面積As，混凝土強(qiáng)度等級(jí)fc，鋼筋級(jí)別fy ，彎矩設(shè)計(jì)值M 求：復(fù)核截面是否安全 、彎矩承載力Mu= ？計(jì)算步驟如下：確定截面有效高度h0判斷梁的類型計(jì)算截面受彎承載力Mu適筋梁 超筋梁對(duì)少筋梁，應(yīng)將其受彎承載力降

23、低使用（已建成工程）或修改設(shè)計(jì)。 判斷截面是否安全 若MMu，則截面安全。正截面承載力計(jì)算框圖3.2 正截面承載力計(jì)算T形截面 形截面受彎構(gòu)件在工程實(shí)際中應(yīng)用較廣，除獨(dú)立形梁（圖a）外，槽形板（圖b）、空心板（圖c）以及現(xiàn)澆肋形樓蓋中的主梁和次梁的跨中截面（圖d-截面）也按形梁計(jì)算。 翼緣位于受拉區(qū)的T形截面梁，當(dāng)受拉區(qū)開(kāi)裂后，翼緣就不起作用了，因此（圖d-截面）應(yīng)按bh的矩形截面計(jì)算。跨中按T形截面計(jì)算，支座按矩形截面計(jì)算3.2 正截面承載力計(jì)算翼緣計(jì)算寬T形、I形及倒L形截面受彎構(gòu)件翼緣計(jì)算寬度bf翼緣計(jì)算寬度，用bf表示，其值取下表中各項(xiàng)的最小值。 第一類、第二類形截面的鑒別條件：截面復(fù)

24、核時(shí)：截面設(shè)計(jì)時(shí)： 3.2 正截面承載力計(jì)算T形截面分類根據(jù)中和軸位置不同，將形截面分為兩類3.2 正截面承載力計(jì)算第一類T形截面其承載力與截面尺寸為f矩形截面梁完全相同。3.2 正截面承載力計(jì)算第二類T形截面可將受壓區(qū)面積分為兩部分：1、腹板（bx）2、翼緣（bf-b）hf第二類T形截面：3.2 正截面承載力計(jì)算截面設(shè)計(jì)已知：構(gòu)件截面尺寸bh，混凝土強(qiáng)度等級(jí)fc、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)fy、彎矩設(shè)計(jì)值M。求： 縱向受拉鋼筋截面面積As計(jì)算步驟如下：3.3 斜截面承載力計(jì)算受剪承載力 梁在彎矩M和剪力V共同作用下的主應(yīng)力跡線，其中實(shí)線為主拉應(yīng)力跡線，虛線為主壓應(yīng)力跡線。 斜截面受彎承載力通過(guò)構(gòu)造措施來(lái)保

25、證。 斜截面受剪承載力通過(guò)計(jì)算配置腹筋來(lái)保證，p453.2 斜截面承載力計(jì)算 影響斜截面受剪承載力的主要因素 3.2 斜截面承載力計(jì)算受剪破壞的三種形態(tài)（1） 斜壓破壞破壞前提：剪跨比較?。?），箍筋配置過(guò)多，配箍率sv較大破壞前提：剪跨比較大（3），箍筋配置過(guò)少，配箍率sv較小破壞前提：剪跨比適中（=13），箍筋配置適量，配箍率sv適量（2） 剪壓破壞（3） 斜拉破壞3.2 斜截面承載力計(jì)算受剪破壞三種形態(tài)（1）斜壓破壞破壞前提：1，sv較大破壞特征：首先在梁腹出現(xiàn)若干條較陡的平行斜裂縫，隨著荷載的增加，斜裂縫將梁腹分割成若干斜向的混凝土短柱，最后由于混凝土短柱達(dá)到極限抗壓強(qiáng)度而破壞。鋼筋情

26、況：箍筋應(yīng)力未不到屈服強(qiáng)度破壞性質(zhì)：屬于脆性破壞防止斜壓破壞：通過(guò)控制梁的最小截面尺寸（2）剪壓破壞破壞前提：=1，sv適量破壞特征：截面出現(xiàn)多條斜裂縫，其中一條延伸最長(zhǎng)，開(kāi)展最寬的斜裂縫，稱為“臨界斜裂縫”，與此裂縫相交的箍筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，最后，剪壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度而破壞。鋼筋情況：箍筋達(dá)到屈服強(qiáng)度破壞性質(zhì)：脆性不如斜拉和斜壓明顯防止剪壓破壞：通過(guò)斜截面承載力計(jì)算，配置適量腹筋。（3）斜拉破壞 破壞前提：3，sv較小破壞特征：一旦梁腹出現(xiàn)一條斜裂縫，就很快形成為“臨界斜裂縫”，與其相交的箍筋隨即屈服，梁將沿斜裂縫裂成兩部分。即使不裂成兩部分，也將因臨界斜裂縫的寬度過(guò)大而不能繼續(xù)使用。鋼筋情況：箍筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度甚至拉斷破壞性質(zhì)：屬于脆性破壞防止斜拉破壞： 通過(guò)控制最小配箍率。3.2 斜截面承載力計(jì)算基本公式Vu =Vc+Vsv + Vsb Vu受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力；Vc剪壓區(qū)混凝土受剪承載力設(shè)計(jì)值，即無(wú)腹筋梁的受剪承載力；Vsv與斜裂