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文檔簡介
1、混凝土結(jié)構(gòu):以混凝土為主要材料的結(jié)構(gòu)。包括:素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):就地取材、省鋼、耐用、耐火、成型性好、整體性好、剛度高、變形小。缺點(diǎn):自重、抗裂性差、性脆。鋼筋的塑性性能:伸長率、冷彎性能。伸長率越大,塑性越好。規(guī)定邊長為150mm的立方體在溫度為(20+-3)度、相對濕度大于90%的潮濕空氣中固化28d,抗壓強(qiáng)度保證率為95 %按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(用N/mm2計(jì))測得,作為混凝土的強(qiáng)度等級。收縮:混凝土在空氣中硬化時(shí)體積減小的現(xiàn)象。膨脹:混凝土在水中或在飽和和潮濕的條件下硬化時(shí)體積增加的現(xiàn)象。水泥用量越大,水灰比越大,收縮越大。骨料級配好,彈性模
2、量大,收縮小。構(gòu)件的體積與表面積之比大,收縮率小。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20。應(yīng)使用400MPa以上的鋼筋,不得低于C25。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)不應(yīng)低于C40,也不應(yīng)低于C30。對于重復(fù)載荷,不應(yīng)低于 C30。影響附著力的因素:化學(xué)結(jié)合力(鋼筋與混凝土接觸面的化學(xué)吸附力)、摩擦力(混凝土收縮后緊緊包裹鋼筋產(chǎn)生的力)、機(jī)械咬合力(鋼筋表面) 不平整度和混凝土的機(jī)械咬合產(chǎn)生的力)、鋼筋端部的錨固力(通常用來鉤和彎曲鋼筋端部,將短鋼筋和短角鋼焊接在錨固區(qū)域提供錨固力。)。結(jié)構(gòu)的作用是指施加在結(jié)構(gòu)上的集中或分散的力與引起結(jié)構(gòu)外變形或約束變形的各種因素有關(guān)。隨時(shí)間變化分為:永久效應(yīng)、可變效
3、應(yīng)、偶然效應(yīng)。結(jié)構(gòu)阻力R是指整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受作用(即受力和變形)的能力,如構(gòu)件的承載能力和剛度。設(shè)計(jì)使用壽命:指設(shè)計(jì)中規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件無需大修即可達(dá)到預(yù)定用途的期限,即結(jié)構(gòu)在規(guī)定條件下的使用壽命。軸向拉(壓)構(gòu)件:縱向拉(壓)力作用線與構(gòu)件截面質(zhì)心重合的構(gòu)件。軸向受力構(gòu)件配有縱向鋼筋和箍筋??v向鋼筋的作用是承受軸向拉力或壓力。箍筋的主要作用是固定縱向鋼筋,使其在構(gòu)件生產(chǎn)過程中不會變形和錯(cuò)位。受彎構(gòu)件的破壞特征:鋼筋破壞少(當(dāng)構(gòu)件的配筋率低于一定值時(shí),構(gòu)件的承載力不僅很低,而且只要開裂,裂縫就會迅速發(fā)展,而裂縫斷面的拉力全部由配筋引起。承重,鋼筋因應(yīng)力突然增大而屈服,構(gòu)件立即被破壞),
4、適當(dāng)配筋失效(當(dāng)配筋比構(gòu)件不能太低或太高,構(gòu)件的失效首先是由于受拉區(qū)鋼筋的縱向應(yīng)力屈服,然后受壓區(qū)混凝土被壓碎,鋼筋的強(qiáng)度充分利用混凝土)、超配筋破壞(當(dāng)構(gòu)件配筋率超過一定值時(shí),構(gòu)件的破壞特征將發(fā)生質(zhì)的變化。破壞為受壓區(qū)混凝土壓碎,受拉區(qū)縱向受力鋼筋不屈服)。基本假設(shè):截面應(yīng)變保持平坦。不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度。受壓混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線按下列規(guī)定取。雙筋矩形截面的應(yīng)用: 1、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受到一定的交變作用,使截面上的彎矩改變方向。 2、截面的彎矩設(shè)計(jì)值大于單桿截面所能承受的最大彎矩設(shè)計(jì)值,由于某些原因不能改變截面尺寸的材料品種。 3、由于某種原因,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的斷面已在斷面受壓區(qū)預(yù)先布置了一定
5、數(shù)量的受力鋼筋。T型彎曲構(gòu)件按受壓區(qū)高度劃分:第一種T型,中性軸在翼緣處。第二種T型截面,中性軸在梁肋處。剪切破壞形式:索拉破壞(整個(gè)破壞過程迅速而突然,破壞載荷與斜裂縫發(fā)生時(shí)的載荷相當(dāng)接近,破壞前梁的變形很小,并且有往往只有一個(gè)斜裂縫。破壞有明顯的脆性)、剪切壓縮破壞(這種破壞有一定的預(yù)兆,破壞荷載高于發(fā)生斜裂縫時(shí)的荷載。但與鋼筋的法向截面破壞相比梁,減壓破壞還是脆性破壞),斜向壓縮破壞(破壞載荷很高,但變形很小,也是脆性破壞)。平衡扭轉(zhuǎn):如果結(jié)構(gòu)的扭矩是由載荷產(chǎn)生的,其扭矩等級是根據(jù)平衡條件得出的,與構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)剛度無關(guān)。協(xié)調(diào)力矩:另一種是靜不定結(jié)構(gòu)中由于變形協(xié)調(diào)引起的截面扭轉(zhuǎn)。偏心受壓構(gòu)件
6、分為:單向偏心受壓構(gòu)件、雙向偏心受壓構(gòu)件。當(dāng) h) f ),或。第 4 章 受彎構(gòu)件斜截面的抗剪承載力一、斜斷面承載力的一般概念斜裂縫主要有兩種類型:腹剪斜裂縫和彎剪斜裂縫。剪跨比:剪跨a和梁截面有效高度h。比率。 (剪切跨度a:計(jì)算截面到支撐截面或節(jié)點(diǎn)邊緣的距離)計(jì)算剪跨比:=a/h。廣義剪跨比:=M/Vh。2斜截面剪切的三種主要破壞模式及其特點(diǎn)斜壓破壞( (箍筋過多或梁腹板過?。汉奢d作用點(diǎn)與支座之間的梁腹板存在幾條大致平行的腹板剪切斜裂縫。裂縫被分成幾個(gè)“短圓柱”,被斜向壓縮,最后被斜向壓縮破壞。脆性失敗。被截面約束阻止。剪-壓破壞( (適量的箍筋):彎剪斜裂縫出現(xiàn)后,荷載大幅度增加;隨
7、著荷載的增加,出現(xiàn)臨界斜裂縫,最后臨界斜裂縫的上端集中在荷載作用點(diǎn)附近?;炷帘粔核楹蛽p壞。脆性失敗。通過計(jì)算傾斜截面的抗剪承載力可以避免這種情況。斜向受拉破壞( (和箍筋太少):一旦出現(xiàn)斜向裂縫,就會迅速延伸到集中荷載作用點(diǎn),使梁沿斜向分裂成兩部分,突然損壞。脆性失敗。由最小配筋率阻止。承載能力:斜壓 剪壓 斜拉 失效特性:斜拉 斜壓 剪壓2、斜斷面抗剪承載力計(jì)算(1) 影響斜斷面抗剪承載力的主要因素: 1.剪跨比 2. 混凝土強(qiáng)度等級 3. 箍筋比 4. 縱向受拉配筋率 5. 骨料對斷面的咬合力 6. 斷面尺寸和形狀 7. 彎矩比。(3) 兩個(gè)基本計(jì)算公式;通式以集中荷載為主的獨(dú)立梁(4)
8、計(jì)算公式的適用范圍和條件:1. 截面的最小尺寸(上限:防止斜壓損傷)2、箍筋的最小含量(下限:防止拉索損壞)(5)厚板計(jì)算公式:對于一般無腹筋的板受彎構(gòu)件,其抗剪承載力隨著板厚的增加而降低。截面高度影響系數(shù):當(dāng)h02000mm時(shí),取h0=2000mm。(6) 計(jì)算方法計(jì)算截面:從支架邊緣開始的截面; 從鋼筋彎曲起點(diǎn)開始的斜截面; 箍筋直徑或間距發(fā)生變化的斜斷面; 加強(qiáng)筋寬度變化的斜斷面。3、保證斜斷面承載力的結(jié)構(gòu)措施1.抗彎矩圖:將各法向截面的Mu值連接起來形成Mu圖。 (代表構(gòu)件各法向截面的抗彎承載力設(shè)計(jì)值)2、縱筋彎曲:彎曲起點(diǎn)應(yīng)在鋼筋充分利用截面之外, 0.5h 0 ;彎曲終點(diǎn)至支座邊緣
9、或前一排鋼筋彎曲起點(diǎn)的距離不應(yīng)大于箍筋的最大間距。3、縱向受拉鋼筋截?cái)喑浞掷命c(diǎn)到截?cái)帱c(diǎn)的距離大于到截止點(diǎn)的距離不需要大于在張力部分:充分利用點(diǎn)到截?cái)帱c(diǎn)的距離大于到截止點(diǎn)的距離不需要大于或張力段外:充分利用點(diǎn)到截?cái)帱c(diǎn)的距離大于到截止點(diǎn)的距離不需要大于或4、梁、板加固的其他結(jié)構(gòu)要求第五章 受壓構(gòu)件法向截面承載力一。受壓構(gòu)件的一般施工要求軸向受壓構(gòu)件:縱向受壓作用線與構(gòu)件縱向質(zhì)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)件截面質(zhì)心軸線不重合,或?qū)?gòu)件截面同時(shí)作用時(shí)。縱向壓力和彎矩。1、材料強(qiáng)度等級:應(yīng)采用強(qiáng)度等級較高(C20、C25、C30)的混凝土,不宜采用高強(qiáng)度鋼筋。2、截面尺寸:
10、方柱和矩形柱的截面尺寸不小于250250,尺寸800mm,取50mm的倍數(shù),尺寸800mm,取100mm的倍數(shù)。3 、縱筋配筋率:全部縱筋不低于0.6% ;一側(cè)縱筋不小于0.2% ;所有縱向鋼筋不應(yīng)大于5% 。2 、軸壓構(gòu)件法向截面抗壓承載力的計(jì)算縱筋的作用:提高受壓法向截面的承載力; 提高破壞時(shí)的脆性,即提高變形能力; 防止因意外偏心而突然失效; 減少混凝土的徐變變形。箍筋的作用:防止縱筋的屈曲,與縱筋形成立式鋼骨架。2、軸壓柱的分類:按長細(xì)比分為長柱和短柱。 (短柱:矩形截面柱 l 0 /b 8 ,圓形截面柱 l 0 /d 7 ,任意截面柱l 0 /i 28 )3 、穩(wěn)定系數(shù):反映長柱法向
11、截面與短柱相比抗壓承載力的降低程度。抗壓承載力計(jì)算: ( 3% , A取A - AC , )(注:1)當(dāng)lo /b8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 、螺旋筋和焊環(huán)筋的作用:核心混凝土可以處于三向受壓狀態(tài),提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度和變形能力,從而間接提高了混凝土的抗壓承載力和變形能力。軸向壓縮柱。 ,螺旋鋼筋和焊接環(huán)形鋼筋也可以稱為“間接縱向鋼筋”或“間接鋼筋”。1. 按公式計(jì)算的 Nu 不應(yīng)大于按公式(8-13)計(jì)算的 Nu 的 1.5 倍。2.當(dāng)遇到下列任何一種情況時(shí),不應(yīng)計(jì)入間接強(qiáng)化的影響:1)當(dāng)lo/d 12時(shí);2) 當(dāng)按式(8-18)計(jì)算的Nu小于
12、按式(8-13)計(jì)算的Nu時(shí);3) 當(dāng) Asso 小于縱向鋼筋總面積的 25% 時(shí)。3 、偏心受壓構(gòu)件法向斷面的破壞形式1、偏心受壓柱的損傷包括材料損傷(l 0 / h 30)和失穩(wěn)損傷(l 0 / h 30)。2. 偏心壓縮短柱法向截面破壞形式(*)(1) 大偏心壓縮失效(拉力失效)軸心壓力N的相對偏心距e 0 /h 0較大時(shí),遠(yuǎn)離N側(cè)的縱肋As布置得不太多。破壞特性:破壞始于遠(yuǎn)離偏心軸向壓力一側(cè)的縱向鋼筋受拉屈服;靠近偏心軸壓一側(cè)的縱向鋼筋受壓屈服,受壓區(qū)邊緣的混凝土被壓碎。韌性破壞。(2) 小偏心壓縮故障( compression failure )軸向壓力N的相對偏心距e 0 /h 0
13、小時(shí),或e 0 /h 0 不太小時(shí),離N較遠(yuǎn)的縱肋多。破壞特性:當(dāng)靠近N側(cè)的受壓區(qū)邊緣的混凝土的壓應(yīng)變達(dá)到其極限壓應(yīng)變值時(shí)開始破壞,混凝土被壓碎; N側(cè)縱筋A(yù)s 達(dá)到抗壓強(qiáng)度;縱筋 A s可能受壓或受拉,但不會屈服;脆性故障。偏心受壓構(gòu)件的二階彎矩5.計(jì)算矩形截面受壓構(gòu)件法向截面抗壓承載力的基本公式六。非對稱加強(qiáng)矩形截面偏心受壓構(gòu)件的法向截面承載力七。對稱加強(qiáng)矩形截面偏心受壓構(gòu)件的法向截面承載力Nu-Mu相關(guān)曲線. Nu與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,邊界破壞時(shí)Mu最大。當(dāng)小偏心受到壓縮破壞時(shí), Nu隨Mu的增加而減小。Nu-Mu相關(guān)曲線反映了壓力
14、和彎矩共同作用下的法向截面承載力規(guī)律,具有以下特點(diǎn):(1) 相關(guān)曲線上任意一點(diǎn)代表截面處于法向截面承載力極限狀態(tài)時(shí)的合力。如果曲線一側(cè)的一組力(N,M)表明該截面尚未達(dá)到極限狀態(tài),則為安全;如果(N,M)在曲線外側(cè),說明斷面承載力不足;(2)彎矩為零時(shí),軸向承載力達(dá)到最大值,即軸壓承載力N0(A點(diǎn));軸向力為零時(shí)為純彎曲承載力M0(C點(diǎn))(3)截面的抗彎承載力Mu與作用軸向壓力N的大小有關(guān); 當(dāng)軸向壓力較小時(shí),Mu隨N的增加而增加(CB截面); 當(dāng)軸向壓力較大時(shí),Mu隨N的增加而減?。ˋB截面);(4) 截面受彎承載力在B點(diǎn)達(dá)到(Nb,Mb)最大,近似為極限破壞; CB段(NNb)為拉伸破壞;
15、 AB 段(N Nb)受壓損壞;在截面尺寸和材料強(qiáng)度不變的情況下,隨著配筋率的增加,Nu-Mu相關(guān)曲線向外增加; 對于對稱鋼筋截面,達(dá)到極限破壞時(shí)的軸向力 Nb 相同。9、偏心受壓構(gòu)件斜截面抗剪承載力計(jì)算的作用:軸壓的存在可以延緩斜裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,使斷面保留更大面積的混凝土剪壓區(qū),從而提高抗剪承載力。 (當(dāng)N0.3fcA時(shí),取N=0.3fcA)第7章受扭構(gòu)件承載力計(jì)算1、純扭轉(zhuǎn)構(gòu)件扭轉(zhuǎn)截面的抗扭承載力計(jì)算1.素混凝土純扭桿件應(yīng)力狀態(tài):三邊開裂,一側(cè)受壓;失效面:空間畸變面;失效類型:脆性失效2.鋼筋混凝土純扭轉(zhuǎn)構(gòu)件1、扭桿類型:螺旋桿(很少);沿構(gòu)件縱軸不封閉的扭力箍筋和扭力縱筋必須同時(shí)安裝
16、。2、破壞形式:配筋失效:縱向配筋和箍筋布置合理; 缺筋失效:縱筋和箍筋布置太少或其中之一布置太少; 部分超配筋失效:縱筋和箍筋如果不匹配,兩者相差比較大; 超筋破壞:縱向鋼筋和箍筋都過多時(shí)。3、抗扭承載力計(jì)算1、開裂力矩:( :扭轉(zhuǎn)構(gòu)件截面的扭轉(zhuǎn)塑性阻力力矩)2 、變角空間桁架機(jī)構(gòu):縱筋為桁架的弦桿,箍筋為桁架的豎向腹板,裂縫間的混凝土為桁架的斜腹板,整個(gè)鋼筋就像一個(gè)空間桁架.混凝土斜腹桿與構(gòu)件縱軸的夾角不是固定值,而是在 30C 到 60C 之間變化?;炯僭O(shè):忽略核心混凝土的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和鋼筋的釘扎效應(yīng);縱筋和箍筋只承受軸向拉力,分別為桁架的弦桿和腹板;混凝土腹板只承受軸向壓力,傾角為。抗扭
17、承載力計(jì)算公式:縱向鋼筋的鋼筋強(qiáng)度與受扭的箍筋的比值。 ,說明扭轉(zhuǎn)縱筋和扭轉(zhuǎn)箍筋的數(shù)量配置合理,在構(gòu)件損壞時(shí)兩者都能達(dá)到其抗拉屈服強(qiáng)度。2 矩形截面彎剪扭桿件的配筋計(jì)算: 抗扭承載力的折減系數(shù),公式:或者,僅根據(jù)受彎構(gòu)件法向截面的受彎承載力和純扭轉(zhuǎn)構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)承載力計(jì)算;分別計(jì)算。3、受扭構(gòu)件的配筋結(jié)構(gòu)要求彎剪扭桿件的配筋特性及結(jié)構(gòu)要求:在保證加固時(shí)必要的混凝土保護(hù)層的前提下,盡可能在構(gòu)件周圍的表面設(shè)置箍筋和縱向鋼筋,以增加抗扭效果。根據(jù)抗扭強(qiáng)度要求,抗扭縱筋間距不宜大于300mm。直徑不小于8mm,數(shù)量至少為四個(gè),矩形截面的四個(gè)角應(yīng)排列。箍筋間距不宜過大。根據(jù)抗扭要求,箍筋的最大間距不應(yīng)大于梁
18、高的一半,不大于400mm,也不應(yīng)大于抗剪箍筋的最大間距。箍筋不應(yīng)小于8mm且不小于1/4。主鋼筋直徑。,不需進(jìn)行構(gòu)件的抗剪承載力計(jì)算,只需根據(jù)結(jié)構(gòu)要求配置箍筋和縱向鋼筋即可。撓度和裂縫寬度檢查以及受彎構(gòu)件的延展性和耐久性概述1、正常使用極限狀態(tài):指相應(yīng)的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到一定的正常使用或耐久性能的規(guī)定極限。以下狀態(tài)應(yīng)視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的局部損壞 3. 影響正常使用的振動 4. 其他影響正常使用的特定狀態(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,裂縫控制等級分為三個(gè)等級:嚴(yán)格要求正常使用階段無裂紋,裂紋控制等級為一級;(2
19、)對于正常使用階段一般要求無裂紋的構(gòu)件,裂紋控制等級為級;內(nèi)容有裂紋,裂紋控制等級為3級。f 為受彎構(gòu)件的撓度計(jì)算值,按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算,并考慮荷載的長期影響。二。鋼筋混凝土構(gòu)件截面抗彎剛度的定義及基本表達(dá)式鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的抗彎剛度定義:定義:使截面產(chǎn)生單位角所需的彎矩值。 (反映截面抵抗彎曲變形的能力)或, (EI:截面彎曲剛度)截面抗彎剛度: ,M小,大,B大; M大,小,B小。剛度是純彎曲段的平均橫截面彎曲剛度。(2)鋼筋混凝土構(gòu)件在短期荷載作用下抗彎剛度的基本表達(dá)式;(3) 鋼筋混凝土構(gòu)件在長期荷載作用下的抗彎剛度及其影響因素;長期荷載下剛度降低的原因:1) 受壓混凝土的收縮
20、和徐變 2) 受拉混凝土在裂縫間的應(yīng)力松弛隨著混凝土和鋼筋的徐變而滑移 3) 受壓混凝土的塑性發(fā)展影響鋼筋混凝土梁剛度的因素。長期荷載影響因素、受壓鋼筋配筋率、使用環(huán)境等。(4) 最小剛度原則:在簡支梁的整個(gè)跨度中,撓度可以根據(jù)彎矩最大的截面的抗彎剛度計(jì)算,采用不考慮工程力學(xué)方法中的剪切變形。當(dāng)桿件上存在正負(fù)彎矩時(shí),可用該彎矩截面處截面的最小剛度來計(jì)算撓度。公式: , (B:長期剛度,在長期荷載作用下,剛度會下降,下降的原因是:受壓混凝土的徐變增大;開裂部位受拉混凝土的應(yīng)力松弛,鋼筋與混凝土的滑移徐變,使受拉混凝土不斷退出工作,導(dǎo)致增加;混凝土收縮變形)荷載作用的標(biāo)準(zhǔn)組合值; :荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永
21、久組合值; :撓度增加系數(shù); : 短期剛度, ; :縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù),即縱向受拉鋼筋平均應(yīng)變與裂縫截面之差 鋼筋應(yīng)變之比為0.4 1.0,當(dāng) M 較大時(shí),接近并增大.:T形或I形截面的受壓翼緣面積與加強(qiáng)筋有效面積之比。3 、裂紋的發(fā)生、發(fā)展機(jī)理及平均裂紋寬度的計(jì)算公式1、第一次裂縫的出現(xiàn):當(dāng)混凝土的拉應(yīng)變達(dá)到混凝土的極限拉應(yīng)變值時(shí)。2 、物理意義:影響數(shù)值的主要因素:受拉區(qū)混凝土在使用階段對截面抗彎剛度和減小裂縫寬度的貢獻(xiàn)體現(xiàn)在:3、平均裂紋間距計(jì)算公式的物理意義;彎曲構(gòu)件軸張力構(gòu)件平均裂縫寬度4、最大裂縫寬度計(jì)算公式長期荷載影響因素、裂縫寬度特征因素最大裂縫寬度:構(gòu)件的受力特性系數(shù)
22、; c:混凝土保護(hù)層的厚度; : ,為縱向鋼筋的相對粘結(jié)特性系數(shù)。4.延展性、適用性和耐久性1、影響斷面延性系數(shù)的主要因素:(1) 縱向受拉鋼筋配筋率增大,延性系數(shù)降低 (2) 受壓鋼筋環(huán)比增大,延性系數(shù)增大 (3) 混凝土極限壓應(yīng)變增大,延性系數(shù)增大(4)混凝土強(qiáng)度等級的提高和鋼材屈服強(qiáng)度的適當(dāng)降低也可以提高延性系數(shù)。1 、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性:指設(shè)計(jì)使用壽命,在正常維護(hù)下,無需維護(hù)和加固,必須保持適宜使用。2 、影響因素: (1)混凝土碳化:環(huán)境因素(CO 2濃度)和材料本身的性能(水泥用量、水灰比、混凝土保護(hù)層厚度、混凝土表面覆蓋); (2)鋼筋腐蝕:含氧水分、密實(shí)度、水灰比、氯離子、混凝
23、土保護(hù)層厚度。第11章地板覆蓋物一。地板類型1、樓板按結(jié)構(gòu)分類:單向帶肋板、雙向帶肋板、雙井板、無梁板。按預(yù)應(yīng)力條件分類:鋼筋混凝土樓板和預(yù)應(yīng)力混凝土樓板。按施工方法分類:現(xiàn)澆樓板、裝配式樓板和預(yù)制整體樓板。2、概念:單向板:僅向一個(gè)方向或主要向一個(gè)方向彎曲的板;雙向板:向兩個(gè)方向彎曲且任一方向都不能忽略的板。 (長邊比短邊) l 2 /l 1 2 為雙向板,(長邊比短邊)2 l 2 /l 1 3 應(yīng)計(jì)算為雙向板; (長邊比短邊) l 2 /l 1 3 為單向板。3、單向板肋梁樓板的結(jié)構(gòu)布置:一般視建筑物的功能要求而定,結(jié)構(gòu)要簡單、整齊、經(jīng)濟(jì)。柱網(wǎng)應(yīng)盡可能排列成矩形或正方形。次梁的間距決定了樓
24、板的跨度。一般樓板跨度為1.7-2.7m,次梁跨度為4-7m,主梁跨度為5-8m。2、單向板肋梁樓板計(jì)算樓板結(jié)構(gòu)常用的受力分析方法包括設(shè)計(jì)方法。1. 線彈性設(shè)計(jì)法 彈性設(shè)計(jì)法2. 考慮塑性力再分布的解析法彈塑性設(shè)計(jì)法3.塑性極限分析法 塑性設(shè)計(jì)法影響力重新分布的因素:(1)塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力(2)斜斷面的承載能力(3)正常工況應(yīng)力重新分布可以發(fā)生在靜力不確定結(jié)構(gòu)和靜力不確定結(jié)構(gòu)中。 “力重分布”只發(fā)生在靜不定結(jié)構(gòu)中,力不服從結(jié)構(gòu)力學(xué)定律。1. 單向連續(xù)梁板彈性設(shè)計(jì)方法1 、彈性理論計(jì)算:是指在對梁(板)結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析時(shí),假設(shè)梁(板)是理想的彈性體,按一般方法進(jìn)行計(jì)算。工程力學(xué)。2、計(jì)算圖:對于
25、多跨連續(xù)梁板,5跨以上的,按5跨計(jì)算受力;梁板數(shù)小于5跨時(shí),按實(shí)際跨數(shù)計(jì)算。 (梁板計(jì)算跨距是指計(jì)算彎矩時(shí)所用跨距之間的長度,其值應(yīng)根據(jù)板梁在支座處實(shí)際可能的轉(zhuǎn)動來確定,即支座長度有關(guān)到構(gòu)件本身的剛度)3、荷載:傳遞路線:板次梁主梁柱(墻垛) 基礎(chǔ)。對于樓板,沿樓板短跨取整個(gè)樓板面1m寬的樓板作為計(jì)算單元,樓板可簡化為支撐在次梁上的多跨連續(xù)樓板,承受均布荷載;次梁支撐在主梁上。梁上的多跨連續(xù)梁承受來自樓板的均勻布線的荷載;主梁是支撐在柱(或墻)上的多跨連續(xù)梁,承受次梁的集中荷載。它被轉(zhuǎn)換為與從次梁傳遞的集中載荷相加的集中載荷。4、活荷載最不利布置原則(*)(1)計(jì)算某一跨跨中的最大正彎矩時(shí),活
26、荷載應(yīng)布置在該跨內(nèi),然后跨跨布置;(2) 計(jì)算某一跨跨中的最小正彎矩(或最大負(fù)彎矩)時(shí),活荷載不布置在該跨,而是活荷載布置在相鄰跨,然后跨跨度排列;(3) 計(jì)算某一支座截面的最大負(fù)彎矩時(shí),活荷載應(yīng)布置在支座的左右跨上,然后跨跨布置;(4 )計(jì)算某支座左右最大剪力時(shí),活荷載的布置與計(jì)算支座截面最大負(fù)彎矩時(shí)相同。5 、力包絡(luò)圖:最外層輪廓包圍的力圖。 (用途:用于截面選擇和加固布置)6 、換算載荷:為了考慮軸承抗旋轉(zhuǎn)的有益效果,一般采用增加靜載荷,相應(yīng)減少活載荷的方法來處理。當(dāng)板或梁支撐在磚墻上時(shí),不應(yīng)轉(zhuǎn)換荷載。當(dāng)主梁按連續(xù)梁計(jì)算時(shí),柱子的剛度一般較小,柱子對梁的約束作用較小,因此不換算主梁的荷載
27、。2 、單向連續(xù)梁板塑性設(shè)計(jì)方法1 、塑性鉸:彎矩曲率曲線上的近水平延伸表明,當(dāng)M增加很小時(shí),截面的相對旋轉(zhuǎn)角急劇增加,截面旋轉(zhuǎn)很大,仿佛出現(xiàn)了鉸鏈。塑性鉸與理想鉸的區(qū)別:理想鉸不承受任何彎矩,而塑性鉸所承受的彎矩值等于截面的抗彎承載力; 理想鉸鏈可以向任意方向旋轉(zhuǎn),而塑性鉸鏈只能繞彎矩方向旋轉(zhuǎn); 理想鉸鏈的轉(zhuǎn)動是任意的,塑料鉸鏈只有一定的轉(zhuǎn)動極限; 理想的鉸鏈集中在一點(diǎn),塑性鉸鏈有一定的長度。2 、彎矩調(diào)幅法:對連續(xù)梁板彈性理論計(jì)算的彎矩值和剪力值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。通常,對彎矩絕對值較大的截面的彎矩進(jìn)行調(diào)整,然后根據(jù)調(diào)整后的彎矩值進(jìn)行調(diào)整。截面設(shè)計(jì)的力。設(shè)計(jì)原則:應(yīng)檢查彎矩調(diào)幅引起的結(jié)構(gòu)受力模式
28、變化及正常使用狀態(tài),或有結(jié)構(gòu)措施保證; 受力鋼筋應(yīng)為HRB335級、HRB400級熱軋鋼筋,混凝土強(qiáng)度等級為C20C45圓周;應(yīng)滿足截面的相對壓力區(qū)高度。彎矩調(diào)幅法計(jì)算步驟: 用線彈性法計(jì)算,確定結(jié)構(gòu)控制段在最不利荷載布置下的最大值Mc; 利用調(diào)幅系數(shù)降低各支撐截面彎矩,設(shè)計(jì)值; 結(jié)構(gòu)跨中截面彎矩值應(yīng)取自彈性分析; 調(diào)幅后,支座和跨中截面的彎矩值不應(yīng)小于M0的1/3 ; 各控制斷面的剪力設(shè)計(jì)值以最不利荷載為基準(zhǔn)。布置和調(diào)幅后的支座彎矩由靜平衡條件計(jì)算確定。三、結(jié)構(gòu)要求1.董事會(1)計(jì)算特性:板的計(jì)算寬度取為1m。一般來說,力的計(jì)算可以根據(jù)考慮塑性力重新分布的調(diào)幅方法進(jìn)行。對于與周圍梁整體連接
29、的單向板,跨中截面和跨中跨中的計(jì)算彎矩可降低20%,其他截面不降低。(2)結(jié)構(gòu)要求:板材厚度,一般屋面(5060)mm,一般樓板60mm,工業(yè)建筑樓板80mm;板厚不小于板跨度的1/40(連續(xù)板)、1/35(簡支板)、1/12(懸臂板)分布鋼筋的作用:抵抗混凝土收縮和溫度變化引起的力;固定澆筑混凝土?xí)r受力鋼筋的位置;將作用在板上的局部載荷分布在更大的寬度上,使更多的應(yīng)力鋼筋參與工作;對四邊支撐的單向板,可承受計(jì)算中未考慮的大跨方向的實(shí)際彎矩。附加鋼筋布置在樓板與主梁相交處的樓板上部。2.次梁塑性力重分布的調(diào)幅方法進(jìn)行的。由于次梁與板一起澆注為一個(gè)整體,板可作為次梁的翼緣,因此承受正彎矩的跨中截
30、面,板處于梁的受壓區(qū),次梁視為T形截面,其翼緣計(jì)算寬度為bf ;負(fù)彎矩的支座截面,T型翼緣位于受拉區(qū),計(jì)算為矩形截面,寬度等于梁寬b。(2)結(jié)構(gòu)要求:高跨比h/l=1/181/12,縱橫比b/h=1/21/3,一般不需校核撓度和裂縫寬度在使用階段。受力鋼筋的彎曲和截?cái)嘣瓌t上按彎矩包絡(luò)圖確定。3.主梁(1)計(jì)算特性:計(jì)算中不考慮次梁的連續(xù)性。為簡化計(jì)算,可將主梁自重?fù)Q算成集中荷載計(jì)算;承受負(fù)彎矩的截面按矩形截面計(jì)算;主梁力的計(jì)算可根據(jù)彈性理論方法進(jìn)行。在主梁支座處,次梁與主梁支座負(fù)彎矩鋼筋相互交叉,通常將次梁負(fù)彎矩鋼筋放在主梁負(fù)彎矩鋼筋上。(2) 結(jié)構(gòu)要求:高跨比h/l=1/141/8,縱橫比b
31、/h=1/21/3,一般不需要校核撓度和裂縫寬度。使用階段。受力鋼筋的彎曲和截?cái)嗍峭ㄟ^在彎矩包絡(luò)圖上繪制抗彎矩圖來確定的。為防止對角裂縫造成局部破壞,應(yīng)在主梁承受副梁集中力的位置增設(shè)橫向鋼筋(桁條或吊筋),以有效地將上述集中荷載傳遞給主梁。主梁上部受壓區(qū)。附加橫向鋼筋應(yīng)設(shè)置在圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi),長度為s=2h 1 +3b,第一個(gè)附加箍筋距次梁側(cè)邊50mm,吊筋下部尺寸為寬度次梁加 100mm。四。雙向板力計(jì)算方法1、單塊雙向板彈力計(jì)算方法2.多跨連續(xù)雙向板假設(shè):支撐梁的抗彎剛度較大,其豎向變形可忽略不計(jì);支撐梁抗扭剛度小,板可繞梁轉(zhuǎn)動;相鄰最小跨度與同一方向最大跨度之比大于0.75??缰凶畲髲澗赜?jì)算:
32、棋盤式布置3、雙向樓板和雙向樓板的加固結(jié)構(gòu)考慮板拱的影響,降低彎矩 連續(xù)板的跨中截面和中間網(wǎng)格的跨中截面,折減系數(shù)為0.8; 邊網(wǎng)中跨及距樓板邊緣第二個(gè)支撐段,當(dāng)lb/l 1.5時(shí),折減系數(shù)為0.8;當(dāng)1.5lb/l B列;與普通箍筋柱相比,間接配筋柱的主要破壞特征為( D )。D. 當(dāng)間接鋼筋屈服時(shí),柱子失效。由于( C ) ,螺旋鋼筋柱核心區(qū)混凝土的抗壓強(qiáng)度高于fc 。C。螺旋鋼筋抑制了核心區(qū)混凝土的橫向變形;為增加鋼筋混凝土軸壓構(gòu)件的極限應(yīng)變,應(yīng)為( C )。C。使用螺旋加固;規(guī)定按螺旋箍筋柱計(jì)算的承載力不得超過普通柱的1.5倍,即( A )。A、正常使用時(shí)混凝土外層不會脫落圓形截面螺旋
33、箍筋柱,如按普通鋼筋混凝土柱計(jì)算,其承載力為300KN,如按螺旋箍筋柱計(jì)算,其承載力為500KN,則柱的承載力應(yīng)為( D )。 D. 450KN。在配備普通箍筋的鋼筋混凝土軸壓構(gòu)件中,箍筋的作用主要是( C )。C形成鋼骨架,約束縱筋,防止縱筋屈曲和鼓脹第 4 章 受彎構(gòu)件法向截面承載力1.( C )作為受彎構(gòu)件法向截面承載力計(jì)算的依據(jù)。 C. III一個(gè)狀態(tài);2.(一)作為抗彎構(gòu)件抗裂計(jì)算的依據(jù)。A. 我是一個(gè)國家3. ( D ) 作為驗(yàn)算受彎構(gòu)件變形和裂縫的依據(jù)。 D. 第二階段。4. 采用哪種失效模式建立受彎構(gòu)件法向截面承載力計(jì)算的基本公式( B )B適用于肌腱損傷;C ) 過股破壞和過
34、強(qiáng)破壞。 C。6、在計(jì)算受彎構(gòu)件法向截面承載力時(shí),截面抗彎系數(shù)的取值為:( A )。一個(gè)。7.在受彎構(gòu)件法向截面的承載力中,對于雙筋截面,下列哪項(xiàng)條件可以滿足受壓鋼筋的屈服( C )。 C。 ;8、在受彎構(gòu)件法向截面的承載力中,將T型截面分為兩類截面的依據(jù)是( D )。D混凝土受壓區(qū)形狀不同。9、提高受彎構(gòu)件法向截面抗彎能力最有效的方法是( C )。C增加截面高度;10、在計(jì)算T型梁的法向截面承載力時(shí),假設(shè)受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度周圍混凝土的壓應(yīng)力分布為( A )。平均分配;11. 混凝土保護(hù)層厚度稱為( B )。縱向鋼筋外表面到混凝土表面的距離;12、鋼筋混凝土矩形截面雙筋梁法向截面承載力計(jì)算中,
35、如果,則指定( A )。壓縮鋼筋配置過多;第 5 章 受彎構(gòu)件斜截面的承載力1.對于沒有腹板的梁,當(dāng)時(shí)經(jīng)常失效的情況( B )。 B. 剪切壓縮失??;2.對于沒有腹板的梁,當(dāng)時(shí)經(jīng)常失效的情況( A )。 A. 斜壓失??;。3、對于沒有腹板的梁,當(dāng)時(shí)經(jīng)常失效的情況( C )。 C. 拉線故障;4、受彎構(gòu)件斜斷面承載力計(jì)算公式的建立是基于( B )破壞模式。 B. 剪切壓縮失敗5、為避免斜壓破壞,在計(jì)算受彎構(gòu)件斜斷面承載力時(shí),規(guī)定以下列條件中的哪一種為限( C )。C. 指定最小截面尺寸限制;指定最小環(huán)比。6、為避免拉索失效,在計(jì)算受彎構(gòu)件斜斷面承載力時(shí),規(guī)定以下列條件中的哪一種為限( D )。D
36、.指定最小環(huán)比。7.圖形必須環(huán)繞圖形以保證光束的( A )。A. 法向截面的抗彎承載力;8、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,縱筋彎曲起點(diǎn)位置與按計(jì)算充分利用鋼筋的截面之間的距離不得小于( C )。 C。 0.5 ;9、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,位于同一連接截面的受拉鋼筋搭接面積百分比,梁、板構(gòu)件不應(yīng)大于( A )。 A. 25%;10、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,位于同一連接截面的受拉鋼筋搭接面積百分率,柱構(gòu)件不應(yīng)大于( B )。 B.50%第 6 章 受扭構(gòu)件的承載力1. 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件中受扭縱筋和箍筋的配筋強(qiáng)度比說明,當(dāng)構(gòu)件失效時(shí),( A )??v筋和箍筋均可屈服; B只馬鐙屈服; C僅縱向鋼筋屈服;
37、 D縱向鋼筋和箍筋均不屈服。2、鋼筋混凝土抗扭構(gòu)件設(shè)計(jì)中,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求抗扭縱筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比為( A )。不受限制;乙; C ; D.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算采用的計(jì)算方式為:( D )。A混凝土和鋼筋被認(rèn)為是相關(guān)的; B混凝土和鋼筋不被認(rèn)為是相關(guān)的; C混凝土不考慮相關(guān)性,鋼筋考慮相關(guān)性; D混凝土考慮相關(guān)性,鋼筋不考慮相關(guān)性。鋼筋混凝土T型和工字型截面的剪扭構(gòu)件可以劃分為矩形塊進(jìn)行計(jì)算,此時(shí)( D )。A腹板承受全部剪力和扭矩; B法蘭承受全部剪力和扭矩; C剪力由腹板承擔(dān),扭矩由腹板和翼緣共同承擔(dān); D扭矩由腹板承受,剪力由腹板和翼緣共同承受。第 7 章 偏載構(gòu)件的承載力1.在計(jì)算偏心受壓構(gòu)件時(shí),考慮二階偏心力矩( D )的影響,使用哪個(gè)系數(shù)。一個(gè);乙.; C .; D .2、判斷大偏心壓縮失效的必要條件是:( C )。一個(gè)。 B .; C .; D .3、從相關(guān)曲線可以看出,下列觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的:( B )。灣。在大偏心受壓情況下,隨著N的增加,法向截面的抗彎承載力相應(yīng)降低;4、鋼筋混凝土大偏心構(gòu)件的破壞特征為:( A )。A遠(yuǎn)端鋼筋受拉屈服,近端鋼筋受壓屈
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