版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、結(jié)構(gòu)術(shù)語
2、建筑結(jié)構(gòu)的概念
3、建筑結(jié)構(gòu)的類型及運(yùn)用
4、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理
5、建筑抗震的基本知識
1、結(jié)構(gòu)術(shù)語框架結(jié)構(gòu)framestructure
由梁和柱為主要構(gòu)件組成的承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。剪力墻結(jié)構(gòu)shearwallstructure
由剪力墻組成的承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)??蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)frame-shearwallstructure
由框架和剪力墻共同承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)slab-columnshearwallstructure
由無梁樓板和柱組成的板柱框架與剪力墻共同承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)tubestructure
由豎向筒體為主組成的承受豎向和水平作用的建筑結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)的筒體分剪力墻圍成的薄壁筒和由密柱框架或壁式框架圍成的框筒等??蚣?核心筒結(jié)構(gòu)frame-corewallstructure
由核心筒與外圍的稀柱框架組成的筒體結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)tubeintubestructure
由核心筒與外圍框筒組成的筒體結(jié)構(gòu)?;旌辖Y(jié)構(gòu)mixedstructure,hybridstructure
由鋼框架(框筒)、型鋼混凝土框架(框筒)、鋼管混凝土框架(框筒)與鋼筋混凝土核心筒體所組成的共同承受水平和豎向作用的建筑結(jié)構(gòu)。
轉(zhuǎn)換層transferstory
設(shè)置轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件的樓層,包括水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其以下的豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件。加強(qiáng)層storywithoutriggersand/orbeltmembers
設(shè)置連接內(nèi)筒與外圍結(jié)構(gòu)的水平伸臂結(jié)構(gòu)(梁或桁架)的樓層,必要時還可沿該樓層外圍結(jié)構(gòu)設(shè)置帶狀水平桁架或梁。連體結(jié)構(gòu)towerslinkedwithconnectivestructure(s)
除裙樓以外,兩個或兩個以上塔樓之間帶有連接體的結(jié)構(gòu)。多塔樓結(jié)構(gòu)multi-towerstructurewithacommonpo-dium
未通過結(jié)構(gòu)縫分開的裙樓上部具有兩個或兩個以上塔樓的結(jié)構(gòu)。
框架結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)類型混凝土結(jié)構(gòu)concretestructure
以混凝土為主制成的結(jié)構(gòu),包括素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。素混凝土結(jié)構(gòu)plainconcretestructure
無筋或不配置受力鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)。普通鋼筋steelbar
用于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的各種非預(yù)應(yīng)力筋的總稱。預(yù)應(yīng)力筋prestressingtendonand/orbar
用于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中施加預(yù)應(yīng)力的鋼絲、鋼絞線和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋等的總稱。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)reinforcedconcretestructure
配置受力普通鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)prestressedconcretestructure
配置受力的預(yù)應(yīng)力筋,通過張拉或其他方法建立預(yù)加應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)cast-in-situconcretestructure
在現(xiàn)場原位支模并整體澆筑而成的混凝土結(jié)構(gòu)。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)precastconcretestructure
由預(yù)制混凝土構(gòu)件或部件裝配、連接而成的混凝土結(jié)構(gòu)。裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)assembledmonolithicconcretestructure
由預(yù)制混凝土構(gòu)件或部件通過鋼筋、連接件或施加預(yù)應(yīng)力加以連接,并在連接部位澆筑混凝土而形成整體受力的混凝土結(jié)構(gòu)。深受彎構(gòu)件deepflexuralmember
跨高比小于5的受彎構(gòu)件。深梁deepbeam
跨高比小于2的簡支單跨梁或跨高比小于2.5的多跨連續(xù)梁。先張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)pretensionedprestressedconcretestructure
在臺座上張拉預(yù)應(yīng)力筋后澆筑混凝土,并通過放張預(yù)應(yīng)力筋由粘結(jié)傳遞而建立預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)。后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)post-tensionedprestressedconcretestructure
澆筑混凝土并達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,通過張拉預(yù)應(yīng)力筋并在結(jié)構(gòu)上錨固而建立預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)。
無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)unbondedprestressedconcretestructure
配置與混凝土之間可保持相對滑動的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)bondedprestressedconcretestructure
通過灌漿或與混凝土直接接觸使預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間相互粘結(jié)而建立預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)縫structuraljoint
根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計需求而采取的分割混凝土結(jié)構(gòu)間隔的總稱?;炷帘Wo(hù)層concretecover
結(jié)構(gòu)構(gòu)件中鋼筋外邊緣至構(gòu)件表面范圍用于保護(hù)鋼筋的混凝土,簡稱保護(hù)層。錨固長度anchoragelength
受力鋼筋依靠其表面與混凝土的粘結(jié)作用或端部構(gòu)造的擠壓作用而達(dá)到設(shè)計承受應(yīng)力所需的長度。鋼筋連接spliceofreinforcement
通過綁扎搭接、機(jī)械連接、焊接等方法實(shí)現(xiàn)鋼筋之間內(nèi)力傳遞的構(gòu)造形式。配筋率ratioofreinforcement
混凝土構(gòu)件中配置的鋼筋面積(或體積)與規(guī)定的混凝土截面面積(或體積)的比值。剪跨比ratioofshearspantoeffectivedepth
截面彎矩與剪力和有效高度乘積的比值。橫向鋼筋transversereinforcement
垂直于縱向受力鋼筋的箍筋或間接鋼筋。永久荷載permanentload
在結(jié)構(gòu)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,或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷載??勺兒奢dvariableload
在結(jié)構(gòu)使用期間,其值隨時間變化,且其變化與平均值相比不可以忽略不計的荷載。偶然荷載accidentalload
在結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限內(nèi)不一定出現(xiàn),而一旦出現(xiàn)其量值很大.且持續(xù)時間很短的荷載。荷載代表值representativevaluesofaload
設(shè)計中用以驗(yàn)算極限狀態(tài)所采用的荷載量值,例如標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。設(shè)計基準(zhǔn)期designreferenceperiod
為確定可變荷載代表值而選用的時間參數(shù)。荷載效應(yīng)loadeffect
由荷載引起結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應(yīng),例如內(nèi)力、變形和裂縫等。荷載組合loadcombination
按極限狀態(tài)設(shè)計時,為保證結(jié)構(gòu)的可靠性而對同時出現(xiàn)的各種荷載設(shè)計值的規(guī)定?;窘M合fundamentalcombination
承載能力極限狀態(tài)計算時,永久荷載和可變荷載的組合。偶然組合accidentalcombination
承載能力極限狀態(tài)計算時永久荷載、可變荷載和一個偶然荷載的組合,以及偶然事件發(fā)生后受損結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性驗(yàn)算時永久荷載與可變荷載的組合。標(biāo)準(zhǔn)組合characteristic/nominalcombination
正常使用極限狀態(tài)計算時,采用標(biāo)準(zhǔn)值或組合值為荷載代表值的組合。頻遇組合frequentcombination
正常使用極限狀態(tài)計算時,對可變荷載采用頻遇值或準(zhǔn)永久值為荷載代表值的組合。準(zhǔn)永久組合quasi-permanentcombination
正常使用極限狀態(tài)計算時,對可變荷載采用準(zhǔn)永久值為荷載代表值的組合。等效均布荷載equivalentuniformliveload
結(jié)構(gòu)設(shè)計時,樓面上不連續(xù)分布的實(shí)際荷載,一般采用均布荷載代替;等效均布荷載系指其在結(jié)構(gòu)上所得的荷載效應(yīng)能與實(shí)際的荷載效應(yīng)保持一致的均布荷載。基本雪壓referencesnowpressure
雪荷載的基準(zhǔn)壓力,一般按當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔戏e雪自重的觀測數(shù)據(jù),經(jīng)概率統(tǒng)計得出50年一遇最大值確定?;撅L(fēng)壓referencewindpressure
風(fēng)荷載的基準(zhǔn)壓力,一般按當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔?0m高度處10min平均的風(fēng)速觀測數(shù)據(jù),經(jīng)概率統(tǒng)計得出50年一遇最大值確定的風(fēng)速,再考慮相應(yīng)的空氣密度,按貝努利(Bernoulli)公式(E.2.4)確定的風(fēng)壓。地面粗糙度terrainroughness
風(fēng)在到達(dá)結(jié)構(gòu)物以前吹越過2km范圍內(nèi)的地面時,描述該地面上不規(guī)則障礙物分布狀況的等級??拐鹪O(shè)防烈度seismicprecautionaryintensity
按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。一般情況,取50年內(nèi)超越概率10%的地震烈度??拐鹪O(shè)防標(biāo)準(zhǔn)seismicprecautionarycriterion
衡量抗震設(shè)防要求高低的尺度,由抗震設(shè)防烈度或設(shè)計地震動參數(shù)及建筑抗震設(shè)防類別確定。地震動參數(shù)區(qū)劃圖seismicgroundmotionparameterzonationmap
以地震動參數(shù)(以加速度表示地震作用強(qiáng)弱程度)為指標(biāo),將全國劃分為不同抗震設(shè)防要求區(qū)域的圖件。地震作用earthquakeaction
由地震動引起的結(jié)構(gòu)動態(tài)作用,包括水平地震作用和豎向地震作用。土石方結(jié)構(gòu):持力層:直接承受基礎(chǔ)荷載的一定厚度的地基土層。回填:將土重新填入(如溝渠或基礎(chǔ)墻的空隙);亦指用任何材料重新填滿。打夯:人工打夯或用打夯機(jī)把地基砸實(shí).夯點(diǎn):測試土質(zhì)的一種辦法,一般測量夯擊數(shù),來此定一塊土地的土質(zhì)是否一樣。釬探:將鋼釬打入土層,根據(jù)一定進(jìn)尺所需的擊數(shù)探測土層情況或粗略估計土層的容許承載力的一種簡易的探測方法。大放腳:是指從基礎(chǔ)墻斷面上看單邊或兩邊階梯型的放出部分,根據(jù)每步放腳的高度是否相等,分為等高式和不等高式兩種。釬探打夯大放腳溝槽:槽底寬3米內(nèi),槽長大于3倍槽寬的。地坑:底面積在20平米內(nèi),且底長邊小于3倍短邊的。放坡:為了防止土壁塌方,確保施工安全,當(dāng)挖方超過一定深度或填方超過一定高度時,其邊沿應(yīng)放出的足夠的邊坡。這就是放坡。工作面:直接進(jìn)行采掘或排土的場所。填料加固:用于軟弱地基挖土后的換填材料加固工程?;A(chǔ)與結(jié)構(gòu):筏板基礎(chǔ):(又名滿堂基礎(chǔ)和筏型基礎(chǔ))是把柱下獨(dú)立基礎(chǔ)或者條形基礎(chǔ)全部用聯(lián)系梁聯(lián)系起來,下面再整體澆注底板。由底板、梁等整體組成。一般有無梁式滿堂基礎(chǔ)、梁板式滿堂基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)三種形式條形基礎(chǔ):(又名帶型基礎(chǔ))是指基礎(chǔ)長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于寬度的一種基礎(chǔ)形式。按上部結(jié)構(gòu)分為墻下條形基礎(chǔ)和柱下條形基獨(dú)立基礎(chǔ):當(dāng)建筑物上部結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)或單層排架結(jié)構(gòu)承重時,基礎(chǔ)常采用方形、圓柱形和多邊形等形式的獨(dú)立式基礎(chǔ)。獨(dú)立基礎(chǔ)分:階形基礎(chǔ)、坡形基礎(chǔ)、杯形基礎(chǔ)3種。箱型基礎(chǔ):箱型基礎(chǔ)是由鋼筋砼的底板、頂板、側(cè)墻及一定數(shù)量的內(nèi)隔墻構(gòu)成封閉的箱體,基礎(chǔ)中部可在內(nèi)隔墻開門洞作地下室。樁承臺基礎(chǔ):由樁和連接樁頂?shù)臉冻信_(簡稱承臺)組成的深基礎(chǔ),平臺一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其承上傳下的作用,把墩身荷載傳到基樁上。杯形基礎(chǔ):當(dāng)柱采用預(yù)制構(gòu)件時,則基礎(chǔ)做成杯口形,然后將柱子插入并嵌固在杯口內(nèi),故稱杯形基礎(chǔ).。條形基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)箱型基礎(chǔ)杯形基礎(chǔ)樁承臺基礎(chǔ)梁墻柱板:懸挑梁:不是兩端都有支撐的,一端埋在或者澆筑在支撐物上,另一端伸出挑出支撐物的梁,可為固定、簡支或自由段。跨數(shù):兩支座之間算一跨,比如柱和墻?;A(chǔ)梁:架在基礎(chǔ)上的梁,不需要支底模的梁,主要作用是作為上部建筑的基礎(chǔ),將上部荷載傳遞到地基上。框架梁:指兩端與框架柱(KZ)相連的梁,或者兩端與剪力墻相連但跨高比不小于5的梁。圈梁:圈梁是指在房屋的基礎(chǔ)上部的連續(xù)的鋼筋混凝土梁也叫地圈梁(DQL);而在墻體上部,緊挨樓板的鋼筋混凝土梁叫上圈梁。圈梁地圈梁懸挑梁過梁:當(dāng)墻體上開設(shè)門窗洞口且墻體洞口大于300mm時,為了支撐洞口上部砌體所傳來的各種荷載,并將這些荷載傳給門窗等洞口兩邊的墻,常在門洞洞口上設(shè)置橫梁,該梁稱為過梁。連梁:指兩端與剪力墻相連且跨高比小于5的梁。一般在風(fēng)荷載和地震荷載的作用下,連梁的內(nèi)力往往很大。作用類似于過梁。暗梁:樓板上有墻需要梁來承重受力,或柱間需設(shè)拉結(jié)梁,但梁又不能突出板的下面影響空間使用要求,而在板上設(shè)加強(qiáng)鋼筋起梁的作用。設(shè)暗梁處樓板應(yīng)不少于150mm厚。邊框梁:建筑物的邊軸線框架的梁。加腋梁:指鋼梁或混凝土梁在根部斜向加高,加腋部份相當(dāng)于柱子上的“牛腿磚平碹:(又名磚過梁)磚平碹是門窗洞口上的橫梁,也就是磚砌平拱過梁,是磚墻中的一種傳統(tǒng)作法。過梁加腋梁過梁過梁磚平碹吊車梁:用于專門裝載廠房內(nèi)部吊車的梁,一般安裝在廠房上部。有梁板:有梁板是由一個方向或兩個方向的梁(主梁、次梁)與板連成一體的板或者是板的下部有梁,它包括梁板式肋形板和井字肋形板。工程量按梁、板總和計算。梁是板的支座,分單向板和雙向板.無梁板:無梁板是指板無梁、直接用柱頭支撐,包括板和柱帽。其工程量按板和柱帽之和計算。柱是板的支座,不設(shè)梁.平板:平板是指板無柱、無梁由墻承重。由圈梁、剪力墻圍成的板。密肋板:為增加板的剛度,要在板的一側(cè)增加一些小梁。通常肋的條數(shù)很多。吊車梁密肋板有梁板無梁板平板板帶:用于預(yù)制板安裝及排板后而不足一塊板的部分(縫寬大于60mm才用板帶)采用與預(yù)制板厚度相同的現(xiàn)澆板進(jìn)行補(bǔ)缺。升板:在地面把每層的鋼筋砼樓板預(yù)先澆筑,達(dá)到強(qiáng)度后,把每層樓板通過吊裝到設(shè)計高度后板底用特制的鋼銷進(jìn)行固定。構(gòu)造柱:是在墻身的主要轉(zhuǎn)角部位設(shè)置的豎直構(gòu)件,其作用是與去圈梁一起組成空間骨架,以提高建筑物的整體剛度和整體的延展性,約束墻體裂縫的開展,從而增加建筑物的抗震能力。常見于磚混結(jié)構(gòu)??蚣苤涸诳蚣芙Y(jié)構(gòu)中承受梁和板傳來的荷載,并將荷載傳給基礎(chǔ),是主要的豎向受力構(gòu)件。需要通過計算配筋。常見于框架結(jié)構(gòu)。獨(dú)立柱:四周沒有構(gòu)件和它相連來一起承重,單獨(dú)承重,四周是自由端,常見于地下室車庫結(jié)構(gòu)和廣告牌等。芯柱:芯柱就是在框架柱截面中三分之一左右的核心部位配置附加縱向鋼筋及箍筋而形成的內(nèi)部加強(qiáng)區(qū)域。梁上柱和剪力墻上柱:建筑物的底部沒有柱子,到了某一層后又需要設(shè)置柱子,那么柱子只能從下一層的梁上生根了,這就是梁上柱。從剪力墻上生根的,就是剪力墻上柱。框支柱和框支梁:因?yàn)榻ㄖ枰罂臻g的要求,使部分結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件不能連續(xù)設(shè)置,因此需設(shè)置轉(zhuǎn)換層,部分不能落地的剪力墻和框架柱,需在轉(zhuǎn)換層的梁上生根,該梁稱為框支梁,而支撐框支梁的柱稱為框支柱。梁上柱和剪力墻上柱:建筑物的底部沒有柱子,到了某一層后又需要設(shè)置柱子,那么柱子只能從下一層的梁上生根了,這就是梁上柱。從剪力墻上生根的,就是剪力墻上柱??蛑е涂蛑Я海阂?yàn)榻ㄖ枰罂臻g的要求,使部分結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件不能連續(xù)設(shè)置,因此需設(shè)置轉(zhuǎn)換層,部分不能落地的剪力墻和框架柱,需在轉(zhuǎn)換層的梁上生根,該梁稱為框支梁,而支撐框支梁的柱稱為框支柱。構(gòu)造柱框支柱框支梁芯柱柱帽:當(dāng)樓面荷載較大時,為提高板的承載能力、剛度和抗沖切能力,在柱頂設(shè)置的用來增加柱對板支托面積的結(jié)構(gòu)。墻肢:墻肢是指兩根連梁之間的墻,這么說是為了與墻體開小洞口區(qū)別。若干片墻肢連在一起,稱為一個墻段。主墻:主墻是指磚墻,砌塊墻厚在180mm以上或超過100mm以上的剪力墻或除輕質(zhì)隔墻的墻均為主墻,其他非承重的間壁墻都視為非主墻。剪力墻:房屋或構(gòu)筑物中主要承受風(fēng)荷載或地震引起的水平荷載的墻體,防止結(jié)構(gòu)剪切破壞。有三要素:砼,抗震,承重。接樁:將已打入的前一根樁頂端與后一根樁的下端相連接在一塊的過程。送樁:需要用打樁機(jī)和送樁機(jī)將預(yù)制樁共同送入土中.柱帽鋼筋:鋼筋:配置在鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力鋼筋砼構(gòu)件中的鋼條或鋼絲的總稱。受力鋼筋:鋼筋砼結(jié)構(gòu)中,按結(jié)構(gòu)計算,承受拉力或壓力的鋼筋,是所配置鋼筋中的主要部分。有受拉鋼筋,受壓鋼筋等。構(gòu)造鋼筋:相對于受力鋼筋而言,構(gòu)造鋼筋不承受主要的作用力,只起維護(hù)、拉結(jié),分布作用。有分布筋,箍筋,腰筋,拉筋等。隔一布一:不同型號的鋼筋交錯布置。熱軋鋼筋:由低碳鋼和普通合金鋼在高溫狀態(tài)下壓制而成,主要用于鋼筋砼和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的配筋,分為熱軋光圓鋼筋和熱軋帶肋鋼筋兩種。有HPB235,HRB335,HRB400,RRB400,最前者屬于光圓鋼筋,其他屬于帶肋鋼筋。冷軋鋼筋:用熱軋盤條經(jīng)多道冷軋減徑,一道壓肋并經(jīng)消除內(nèi)應(yīng)力后形成的一種帶有二面或三面月牙形的鋼筋。主要用于預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件中。分為冷軋扭鋼筋CTB和冷軋帶肋鋼筋CRB兩種。預(yù)應(yīng)力鋼筋:在外荷載作用到構(gòu)件上之前,通過先張法或后張法預(yù)先對構(gòu)件砼施加壓應(yīng)力,當(dāng)構(gòu)件承受由外荷載產(chǎn)生的拉力時,首先抵消砼中已有的預(yù)壓力,然后隨荷載增加,才能使砼受拉而后出現(xiàn)裂縫。鋼絲網(wǎng):鋼絲網(wǎng)是水泥砂漿基面的骨架,可以選用鋼絲粗為16-18號網(wǎng)格為20-25毫米的鋼絲網(wǎng)或鍍鋅鐵絲網(wǎng)。不同材質(zhì)的交接處一般用鋼絲網(wǎng),是為了做裝飾防止開裂的.鋼板網(wǎng):金屬板材經(jīng)過特種機(jī)械(鋼板網(wǎng)沖剪機(jī))加工處理后,形成為網(wǎng)眼狀況的張料物體。箍筋:用來滿足斜截面抗剪強(qiáng)度,并聯(lián)結(jié)受力主筋和受壓區(qū)砼使其共同工作,此外,用來固定主鋼筋的位置而使構(gòu)件(梁或者柱)內(nèi)各種鋼筋構(gòu)成鋼筋骨架的鋼筋。肢數(shù):梁同一截面內(nèi)在高度方向箍筋的根數(shù)。貫通筋:貫通筋是指貫穿于構(gòu)件(如梁)整個長度的鋼筋,中間既不彎起也不中斷,當(dāng)鋼筋過長時可以搭接或焊接,但鋼筋直徑相同。貫通筋既可以是受力鋼筋,也可以是架力鋼筋。通長筋:基本同貫通筋,但是搭接時鋼筋的直徑可同可不同??v筋:又叫縱向鋼筋??v筋一般指長度方向的主要受力鋼筋,在砼構(gòu)件內(nèi)沿長方向布置的鋼筋,多為受力鋼筋,主要在構(gòu)件中承受拉力。腰筋:(又名側(cè)縱筋)腰筋又稱“腹筋”,他的得名是因?yàn)樗奈恢靡话阄挥诹簝蓚?cè)中間部位而得來的,是梁中部構(gòu)造鋼筋,主要是因?yàn)橛械牧禾?,需要在箍筋中部加條連接筋(梁側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋實(shí)際中又稱為腰筋)。鋼筋網(wǎng)腰筋鋼板網(wǎng)附加箍筋:附加箍筋是主次梁之間的構(gòu)造加強(qiáng)鋼筋,比吊筋更常用。設(shè)置方法為,每側(cè)3根,共6根。間距50mm,直徑同普通箍筋。吊筋:吊筋是主次梁之間的構(gòu)造加強(qiáng)鋼筋,將作用于砼梁式構(gòu)件底部的集中力傳遞至頂部,是提高梁承受集中荷載抗剪能力的一種鋼筋,形狀如元寶,又稱為元寶筋。拉筋:同時拉住主筋和箍筋的鋼筋,拉筋主要是為提高鋼筋骨架的整體性而起拉結(jié)作用。分布筋:出現(xiàn)在單向板中,布置在受力鋼筋的上部,與受力鋼筋垂直。作用是固定受力鋼筋的位置并將板上的荷載分散到受力鋼筋上,同時也能防止因砼的收縮和溫度變化等原因。彎矩筋:向上彎起的彎矩是正彎矩,反之,向下彎起的彎矩就是負(fù)彎矩。負(fù)筋:(又名負(fù)彎矩筋或扣筋)梁或板的構(gòu)造鋼筋,為抵抗負(fù)彎矩而設(shè)置的鋼筋就叫負(fù)彎矩筋,一般來說,常碰到的負(fù)彎矩筋有兩種,一種是樓板與梁交接的地方,另一種就是梁的支座處。架立筋:架立鋼筋設(shè)置在梁的受壓區(qū)外邊緣兩側(cè),用來固定箍筋和形成鋼筋骨架。如受壓區(qū)配有縱向受壓鋼筋時,則可不再配置架立鋼筋。架立鋼筋的直徑與梁的跨度有關(guān)。附加箍筋負(fù)筋拉筋架立筋吊筋電渣壓力焊:是將兩鋼筋安放成豎向或斜向(傾斜度在4:1的范圍內(nèi))對接形式,利用電流通過液體熔渣所錨固:錨固是指鋼筋被包裹在砼中,增強(qiáng)砼與鋼筋的連接。搭接:在砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中,鋼筋長度不夠時,按要求將兩根鋼筋互相疊合而形成的連接。鋼筋連接的基本形式:綁扎搭接,焊接,和機(jī)械連接幾類.植筋:植筋就是種植鋼筋,為了加固建筑物或是續(xù)建,在原建筑直錨:直接錨固、直線形錨固。彎錨:鋼筋經(jīng)過彎折處理的錨固叫作彎錨?;炷帘Wo(hù)層:是指砼構(gòu)件中,起到保護(hù)鋼筋避免鋼筋直接裸露的那一部分砼,其厚度為縱向鋼筋(非箍筋)外緣至砼表面的最小距離。加密區(qū):箍筋加密區(qū)是用來抵抗水平處豎向的剪應(yīng)力的。電渣壓力焊植筋焊接機(jī)械連接綁扎搭接馬牙搓:當(dāng)砌體不能同時砌筑的時候,在交接處一般要預(yù)留馬牙搓,以保持砌體的整體性與穩(wěn)定性,常用在構(gòu)造柱與砌筑墻體的連接中,是指構(gòu)造柱上凸出的部分。后澆帶:防止現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)由于溫度、收縮不均可能產(chǎn)生的有害裂縫,在基礎(chǔ)底板、墻、梁相應(yīng)位置留設(shè)臨時施工縫,在若干時間后再澆搗該施工縫砼,將結(jié)構(gòu)連成整體.馬牙槎后澆帶2、建筑結(jié)構(gòu)的概念
建筑結(jié)構(gòu)是指在建筑物(包括構(gòu)筑物)中,由建筑材料做成用來承受各種荷載或者作用,以起骨架作用的空間受力體系,在不致混淆時可簡稱結(jié)構(gòu)。
作用分為直接作用和間接作用。直接作用習(xí)慣上稱為荷載,系指施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力系。間接作用指引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形由溫度變化、材料脹縮等引起的受約束結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中潛在的變形稱為約束變形,由地面運(yùn)動、地基不均勻變形等引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形稱為外加變形。建筑結(jié)構(gòu)由水平構(gòu)件、豎向構(gòu)件和基礎(chǔ)組成。水平構(gòu)件包括板、梁等,用以承受豎向荷載;豎向構(gòu)件包括柱、墻等,用以支承水平構(gòu)件或承受水平荷載;基礎(chǔ)用以將建筑物承受的荷載傳至地基。3、建筑結(jié)構(gòu)的類型及運(yùn)用
3.1建筑結(jié)構(gòu)的類型(1)按建筑材料劃分
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體(包括磚、砌塊、石等)結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、塑料結(jié)構(gòu)等(2)按結(jié)構(gòu)型式劃分:充氣結(jié)構(gòu)、墻體結(jié)、框架結(jié)構(gòu)、深梁結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、拱結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、薄殼(包括折板)結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、艙體結(jié)構(gòu)等(3)按結(jié)構(gòu)體型劃分:單層結(jié)構(gòu)(多用于單層工業(yè)廠房、食堂等)、多層結(jié)構(gòu)(一般2~7層)、高層結(jié)構(gòu)(一般8層以上)、大跨結(jié)構(gòu)(跨度大約在40~50m以上)3.2常見建筑結(jié)構(gòu)類型及運(yùn)用(1)、砌體結(jié)構(gòu)1)用磚砌體、石砌體或砌塊砌體建造的結(jié)構(gòu),又稱磚石結(jié)構(gòu)。由于砌體的抗壓強(qiáng)度較高而抗拉強(qiáng)度很低,因此,砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要承受軸心或小偏心壓力,而很少受拉或受彎,一般民用和工業(yè)建筑的墻、柱和基礎(chǔ)都可采用砌體結(jié)構(gòu)。在采用鋼筋混凝土框架和其他結(jié)構(gòu)的建筑中,常用磚墻做圍護(hù)結(jié)構(gòu),如框架結(jié)構(gòu)的填充墻。煙囪、隧道、涵洞、擋土墻、壩、橋和渡槽等,也常采用磚、石或砌塊砌體建造。2)砌體結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是:①容易就地取材。磚主要用粘土燒制;石材的原料是天然石;砌塊可以用工業(yè)廢料──礦渣制作,來源方便,價格低廉。②磚、石或砌塊砌體具有良好的耐火性和較好的耐久性。③砌體砌筑時不需要模板和特殊的施工設(shè)備。在寒冷地區(qū),冬季可用凍結(jié)法砌筑,不需特殊的保溫措施。④磚墻和砌塊墻體能夠隔熱和保溫,所以既是較好的承重結(jié)構(gòu),也是較好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。3)砌體結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是:①與鋼和混凝土相比,砌體的強(qiáng)度較低,因而構(gòu)件的截面尺寸較大,材料用量多,自重大。②砌體的砌筑基本上是手工方式,施工勞動量大。③砌體的抗拉和抗剪強(qiáng)度都很低,因而抗震性能較差,在使用上受到一定限制;磚、石的抗壓強(qiáng)度也不能充分發(fā)揮。④粘土磚需用粘土制造,在某些地區(qū)過多占用農(nóng)田,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。(2)、框架結(jié)構(gòu)1)框架結(jié)構(gòu)是指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu),即由梁和柱組成框架共同抵抗適用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。采用結(jié)構(gòu)的房屋墻體不承重,僅起到圍護(hù)和分隔作用,一般用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、空心磚或多孔磚、浮石、蛭石、陶爛等輕質(zhì)板材等材料砌筑或裝配而成。框架結(jié)構(gòu)住宅是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱,再用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、陶爛等輕質(zhì)板材隔墻分戶裝配成而的住宅。適合大規(guī)模工業(yè)化施工,效率較高,工程質(zhì)量較好。2)框架建筑的主要優(yōu)點(diǎn):空間分隔靈活,自重輕,有利于抗震,節(jié)省材料;具有可以較靈活地配合建筑平面布置的優(yōu)點(diǎn),利于安排需要較大空間的建筑結(jié)構(gòu);框架結(jié)構(gòu)的梁、柱構(gòu)件易于標(biāo)準(zhǔn)化、定型化,便于采用裝配整體式結(jié)構(gòu),以縮短施工工期;采用現(xiàn)澆混凝土框架時,結(jié)構(gòu)的整體性、剛度較好,設(shè)計處理好也能達(dá)到較好的抗震效果,而且可以把梁或柱澆注成各種需要的截面形狀。3)框架結(jié)構(gòu)體系的缺點(diǎn)為:框架節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中顯著;框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度小,屬柔性結(jié)構(gòu)框架,在強(qiáng)烈地震作用下,結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生水平位移較大,易造成嚴(yán)重的非結(jié)構(gòu)性破性;鋼材和水泥用量較大,構(gòu)件的總數(shù)量多,吊裝次數(shù)多,接頭工作量大,工序多,浪費(fèi)人力,施工受季節(jié)、環(huán)境影響較大;不適宜建造高層建筑,框架是由梁柱構(gòu)成的桿系結(jié)構(gòu),其承載力和剛度都較低,特別是水平方向的(即使可以考慮現(xiàn)澆樓面與梁共同工作以提高樓面水平剛度,但也是有限的),它的受力特點(diǎn)類似于豎向懸臂剪切梁,其總體水平位移上大下小,但相對與各樓層而言,層間變形上小下大,設(shè)計時如何提高框架的抗側(cè)剛度及控制好結(jié)構(gòu)側(cè)移為重要因素,對于鋼筋混凝土框架,當(dāng)高度大、層數(shù)相當(dāng)多時,結(jié)構(gòu)底部各層不但柱的軸力很大,而且梁和柱由水平荷載所產(chǎn)生的彎矩和整體的側(cè)移亦顯著增加,從而導(dǎo)致截面尺寸和配筋增大,對建筑平面布置和空間處理,就可能帶來困難,影響建筑空間的合理使用,在材料消耗和造價方面,也趨于不合理,故一般適用于建造不超過15層的房屋。
(3)、鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)通常由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成;各構(gòu)件或部件之間采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。有些鋼結(jié)構(gòu)還用鋼鉸線、鋼絲繩或鋼絲束以及鑄鋼等材料組成。鋼材的組織結(jié)構(gòu)均勻,接近于各向同性勻質(zhì)體,因而鋼結(jié)構(gòu)的理論計算結(jié)果比較符合實(shí)際受力情況;鋼材強(qiáng)度較高,彈性模量也高;鋼結(jié)構(gòu)塑性和韌性好、適宜于承受振動和沖擊荷載;鋼材容重與強(qiáng)度的比值一般小于混凝土和木材,因而鋼結(jié)構(gòu)的重量輕;鋼結(jié)構(gòu)便于機(jī)械化制造,精確度較高,安裝方便,是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu);施工較快,可盡快地發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益。鋼結(jié)構(gòu)的密封性較好,但耐銹蝕性較差,需要經(jīng)常維護(hù);耐火性也較差。鋼結(jié)構(gòu)常用于跨度大、高度大、荷載大、動力作用大的各種工程結(jié)構(gòu)中,如工業(yè)廠房的承重骨架和吊車梁、大跨度的屋蓋結(jié)構(gòu)、高層建筑的骨架、大跨度的橋梁、起重機(jī)結(jié)構(gòu)、塔架和桅桿結(jié)構(gòu)、石油化工設(shè)備的框架、工作平臺和海洋采油平臺、管道支架、水工閘門等;也常用于可裝拆搬遷的結(jié)構(gòu),如臨時性展覽館、建筑工地用房、混凝土模板等。輕型鋼結(jié)構(gòu)常用于小跨度輕屋面的各類房屋、自動化高架倉庫等。此外,容器結(jié)構(gòu)、爐體結(jié)構(gòu)和大直徑管道等也常用鋼材制成
(4)、剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結(jié)構(gòu)中的梁柱,能承擔(dān)各類荷載引起的內(nèi)力,并能有效控制結(jié)構(gòu)的水平力,這種用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的結(jié)構(gòu)稱為剪力墻結(jié)構(gòu)
剪力墻體系的優(yōu)點(diǎn)為:
1)、整體性好;
2)、側(cè)向剛度大,水平力作用下側(cè)移??;
3)、由于沒有梁、柱等外露與凸出,便于房間內(nèi)部布置。
剪力墻體系的缺點(diǎn)為:
1)、不能提供大空間房屋;
2)、結(jié)構(gòu)延性較差。常用于高層建筑(5)、框架剪力墻框架結(jié)構(gòu)摻加部分混凝土墻,叫做框架剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn):室內(nèi)空間的使用以及房間隔墻的拆改,和框架結(jié)構(gòu)一樣靈活多變。抗震性能與純剪力墻結(jié)構(gòu)一樣堅固。缺點(diǎn):混凝土用量多,自重大,總高度通常無法超過150m常用于高層的辦公樓、商場和酒店(6)、混合結(jié)構(gòu)
框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的框架柱內(nèi)用型鋼鋼材,或在柱子外側(cè)包裹型鋼鋼材,叫做混合結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn):混凝土結(jié)構(gòu)摻加大型型鋼鋼材,可以有效減小混凝土柱子的尺寸,減少結(jié)構(gòu)自重,并加強(qiáng)柱子的抗震和承重性能??梢员绕胀蚣芗袅Y(jié)構(gòu)修得更高,最高可以修建到300米甚至更高的高度。缺點(diǎn):因?yàn)榫C合了框架剪力墻結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),此類結(jié)構(gòu)在150米~300米的建筑中廣泛使用,缺點(diǎn)較少常用于超高層民用建筑和地標(biāo)建筑常用于超高層民用建筑和地標(biāo)建筑3.3結(jié)構(gòu)所要解決的問題(1)使骨架形成的空間能良好地服務(wù)于人類生活、生產(chǎn)的要求和人類對美觀的需要。前者是物質(zhì)的,后者是精神的。這是結(jié)構(gòu)之所以存在的根本目的;(2)結(jié)構(gòu)要抵御自然界各種作用力(地心吸力、風(fēng)力、地震力等),因而需要有抵抗力(強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性)的功能。這是結(jié)構(gòu)之所以存在的根本價值所在;(3)怎樣充分發(fā)揮所采用建筑材料的作用。這是結(jié)構(gòu)的另一重要功能。材料是結(jié)構(gòu)之所以存在的根本基礎(chǔ)條件;(4)結(jié)構(gòu)所要解決的問題還有其它表現(xiàn),如連接構(gòu)造問題、經(jīng)濟(jì)問題等。4、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理
一、緒
論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,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方面作用的分類:按時間的變異,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)計值;材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值大于材料強(qiáng)度的設(shè)計值二、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)℃,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150mm×150mm×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=0.67fcu,k)軸心抗拉強(qiáng)度(ft):相當(dāng)于fcu,k的1/8~1/17,fcu,k越大,這個比值越低。
復(fù)合應(yīng)力下的強(qiáng)度:三向受壓時,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,(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)模型美國E.Hognestad建議的模型德國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(1)徐變:混凝土的應(yīng)力不變,應(yīng)變隨時間而增長的現(xiàn)象?;炷廉a(chǎn)生徐變的原因:a、填充在結(jié)晶體間尚未水化的凝膠體具有粘性流動性質(zhì)b、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,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,徐變變形與應(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)收縮:混凝土在空氣中結(jié)硬時體積減小的現(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,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,收縮??;7、構(gòu)件的體積與表面積比值:比值大時,收縮小。對結(jié)構(gòu)的影響:會使構(gòu)件產(chǎn)生表面的或內(nèi)部的收縮裂縫,會導(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?;炷恋钠谑呛奢d重復(fù)作用下產(chǎn)生的。(200萬次及其以上)二、鋼筋表面形狀:光圓鋼筋:HPB235
帶肋鋼筋:HRB335、HRB400、RRB400有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋:四個階段(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:在承載力計算時,取“條件屈服強(qiáng)度”(0.85)(硬鋼)
鋼筋的疲勞是指鋼筋在承受重復(fù)并帶有周期性動荷載作用下,經(jīng)過一定次數(shù)后,鋼筋由原塑性破壞變成脆性突然斷裂破壞的現(xiàn)象。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4.鋼筋軋制工藝和試驗(yàn)方法
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。
鋼筋的冷拉特性:只提高抗拉強(qiáng)度,不提高抗壓強(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。2.保證可靠粘結(jié)的構(gòu)造措施
錨固長度的影響因素:鋼筋直徑、鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值、混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值、外形系數(shù)。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。三、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=2.0~2.5(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);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。混凝土保護(hù)層的三個作用: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)度等級為C25~C45,混凝土保護(hù)層最小厚度,梁為25mm,板為15mm。二.適筋梁正截面受彎的三個受力階段1.兩個轉(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):→Ⅰa是受彎構(gòu)件正截面抗裂驗(yàn)算的依據(jù)。特點(diǎn):①受拉區(qū)混凝土沒有開裂;②受壓區(qū)混凝土的壓應(yīng)力圖形是直線,受拉區(qū)混凝土的拉應(yīng)力圖形在第Ⅰ階段前期是直線,后期是曲線;③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(Ⅱ):→Ⅱ是裂縫寬度與變形驗(yàn)算的依據(jù)。
特點(diǎn):①在裂縫截面處,受拉區(qū)大部分混凝土退出工作,拉力由縱向受拉鋼筋承擔(dān),但鋼筋沒有屈服;②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;③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。鋼筋開始屈服至截面破壞的破壞階段(Ⅲ):→Ⅲa是正截面受彎承載力計算的依據(jù)。
特點(diǎn):①受拉區(qū)絕大部分混凝土退出工作,鋼筋屈服;②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;③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)
,且
在適筋范圍內(nèi),梁的承載力隨配筋率的增大而增大。
(3)超筋截面破壞形態(tài):混凝土先壓碎,鋼筋不屈服。(脆性破壞)
超筋梁的承載能力最大。3.界限破壞:當(dāng)鋼筋的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度的同時,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(用于比較適筋梁和超筋梁的破壞)適筋梁,超筋梁,少筋梁的界限:配筋率和受壓區(qū)高度三.正截面承載力計算(1)計算假定:①截面應(yīng)變保持平面;②不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度;③已知混凝土受壓的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系;④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,但其絕對值不應(yīng)大于其強(qiáng)度設(shè)計值,極限應(yīng)變?yōu)?.01。(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:與混凝土及鋼筋強(qiáng)度:界限受壓區(qū)計算高度與截面有效高度的比值。
相對受壓區(qū)高度
:受壓區(qū)計算高度與截面有效高度的比值。(4)最小配筋率的確定原則:由素混凝土截面計算得的受彎承載力(即開裂彎矩
)與相應(yīng)的鋼筋混凝土截面bh按Ⅲa階段計算得到的受彎承載力
相等。
四.單筋矩形截面正截面受彎承載力基本計算公式及其適用條件:
五.雙筋矩形截面梁受彎承載力的計算計算公式及其適用條件:
一般來說在正截面受彎中,采用縱向受壓鋼筋協(xié)助混凝土承受壓力是不經(jīng)濟(jì)的,工程中從承載力計算角度出發(fā)通常僅在以下情況下采用:彎矩很大,按單筋矩矩形截面計算所得的ξ又大于ξb,而梁截面尺寸受到限制,混凝土強(qiáng)度等級又不能提高時;即在受壓區(qū)配置鋼筋以補(bǔ)充混凝土受壓能力的不足。在不同荷載組合情況下,其中在某一組合情況下截面承受正彎矩,另一種組合情況下承受負(fù)彎矩,即梁截面承受異號彎矩,這時也出現(xiàn)雙筋截面。此外,由于受壓鋼筋可以提高截面的延性,因此,在抗震結(jié)構(gòu)中要求框架梁必須配置一定比例的受壓鋼筋六.T形截面梁受彎承載力的計算T形截面判別條件:①第一類T形截面,計算中和軸在翼緣內(nèi)(x≤hf′),
或
;②第二類T形截面,計算中和軸在肋部(x>hf′),
或
。四、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:計算截面至支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣的距離)計算剪跨比:=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①斜壓破壞(λ<1(箍筋過多或梁腹過?。涸诤奢d作用點(diǎn)與支座間的梁腹部出現(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。②剪壓破壞(1<λ<3(箍筋適量)):彎剪斜裂縫出現(xiàn)后,荷載有較大的增長;隨著荷載的增大,出現(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算來防止。③斜拉破壞(
λ>3(且箍筋過少)):斜裂縫一旦出現(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算(1)影響斜截面受剪承載力的主要因素:a、剪跨比b、混凝土強(qiáng)度等級c、箍筋的配箍率d、縱向受拉鋼筋配筋率e、橫截面上的骨料咬合力f、截面尺寸和形狀g、彎矩比。(2)兩個基本計算公式;一般公式:
以集中荷載為主的獨(dú)立梁:
(3)計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)
當(dāng)
≤4.0時,屬于一般的梁,應(yīng)滿足
當(dāng)
≥6.0時,屬于薄腹梁,應(yīng)滿足當(dāng)4.0<<6.0時,屬于薄腹梁,應(yīng)滿足2、箍筋的最小含量(下限值:防止斜拉破壞)
為了避免發(fā)生斜拉破壞,《規(guī)范》規(guī)定,箍筋最小配筋率為:
(5)厚板的計算公式: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,取h0=800mm;當(dāng)h0>2000mm時,取h0=2000mm。
(6)計算方法計算截面:①從支座邊緣開始的截面;②從彎起鋼筋彎起點(diǎn)處開始的斜截面;③箍筋直徑或間距改變處的斜截面;④肋寬改變處的斜截面。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.縱向受拉鋼筋的截斷充分利用點(diǎn)至截斷點(diǎn)的距離大于1.2la不需要至截斷點(diǎn)的距離大于20d在受拉區(qū)段內(nèi):充分利用點(diǎn)至截斷點(diǎn)的距離大于
不需要至截斷點(diǎn)的距離大于1.3h0
或
20d在受拉區(qū)段外:充分利用點(diǎn)至截斷點(diǎn)的距離大于
不需要至截斷點(diǎn)的距離大于h0
或
20d五、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)件截面上同時作用有縱向壓力和彎矩時。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250×250,尺寸≤800mm,取50mm的倍數(shù),尺寸≥800mm,取100mm的倍數(shù)。3.縱向鋼筋配筋率:全部縱向鋼筋不小于0.6%;一側(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算1.軸心受壓柱內(nèi)縱筋的作用:①提高正截面受壓承載力;②改善破壞時的脆性,即提高變形能力;③防止因偶然偏心而突然破壞;④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。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l0/b≤8,圓形截面柱l0/d≤7,任意截面柱l0/i≤28)3.穩(wěn)定系數(shù):反映長柱比短柱的正截面受壓承載力的降低。4.正截面受壓承載力計算:
(≥3%,A取A-AC,
)(注意:1)當(dāng)lo/b≤8時,j=1.0;2)當(dāng)縱筋配筋率大于3%時,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.按式計算的Nu不應(yīng)大于按式(8–13)計算Nu的1.5倍。2.當(dāng)遇到下列任意一種情況時,不應(yīng)計入間接鋼筋的影響:1)當(dāng)lo/d>12;2)當(dāng)按式(8–18)計算的Nu小于按式(8–13)計算的Nu時;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(l0/h≤30)和失穩(wěn)破壞(l0/h≥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)
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A(yù)s配置不太多時。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)
產(chǎn)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。破壞特征:破壞始于靠近N一側(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一側(cè)的縱筋A(yù)s′達(dá)到抗壓強(qiáng)度;遠(yuǎn)離N一側(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)件的二階彎矩當(dāng)x≤xb時—受拉破壞(大偏心受壓)五.Nu-Mu相關(guān)曲線.Nu和Mu的關(guān)系:大偏心受壓破壞時,Nu隨Mu的減小而減小,隨Mu的增大而增大,界限破壞時的Mu為最大。小偏心受壓破壞時,Nu隨Mu的增大而減小。Nu-Mu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):⑴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)時的一種內(nèi)力組合。如一組內(nèi)力(N,M)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;⑵當(dāng)彎矩為零時,軸向承載力達(dá)到最大,即為軸心受壓承載力N0(A點(diǎn));當(dāng)軸力為零時,為受純彎承載力M0(C點(diǎn))⑶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,Mu隨N的增加而增加(CB段);●
當(dāng)軸壓力較大時,Mu隨N的增加而減?。ˋB段);⑷截面受彎承載力在B點(diǎn)達(dá)(Nb,Mb)到最大,該點(diǎn)近似為界限破壞;●CB段(N≤Nb)為受拉破壞;●AB段(N>Nb)為受壓破壞;⑸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;⑹對于對稱配筋截面,達(dá)到界限破壞時的軸力Nb是一致的。六.偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力的計算軸向壓力的作用:軸向壓力的存在能延緩斜裂縫的出現(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。(當(dāng)N>0.3fcA時,取N=0.3fcA)六、受扭構(gòu)件承載力的計算
一.純扭構(gòu)件扭曲截面的受扭承載力計算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、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,兩者必須同時設(shè)置。2.破壞形態(tài):①適筋破壞:縱向鋼筋和箍筋配置適當(dāng);②少筋破壞:縱筋和箍筋配置過少或其中之一配置過少時;③部分超筋破壞:縱筋和箍筋不匹配置,兩者相差比率較大;④超筋破壞:縱筋和箍筋兩者都配置過多時。3、受扭承載力計算1.開裂扭矩:
(
: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,整個桿件如同一個空間桁架。混凝土斜腹桿與構(gòu)件縱軸間的夾角不是定值,而是在30℃~60℃之間變化。額基本假定:忽略核心混凝土對抗扭的作用及鋼筋的銷栓作用;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α。受扭承載力計算公式:
:受扭的縱向鋼筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比。
,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,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)件的配筋計算
βt:受扭承載力降低系數(shù),
0.5≤βt
≤1公式:v≤0.35ftbh0
或v≤0.875ftbh0/(λ+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算;T≤0.175ftwt
,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算。
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8mm,數(shù)量至少有四根,布置的矩形截面的四個角。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。
,可不進(jìn)行構(gòu)件受剪承載力計算,僅按構(gòu)造要求配置箍筋和縱向鋼筋。七、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):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)格要求不出現(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出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,裂縫控制等級屬二級;
(3)正常使用階段允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,裂縫控制等級屬三級。
f為受彎構(gòu)件撓度的計算值,按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長期作用計算。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)
或
,
(EI:截面彎曲剛度)截面彎曲剛度:
,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;
(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。
(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算撓度。當(dāng)構(gòu)件上存在正負(fù)彎矩時,可分別取彎矩區(qū)段內(nèi)
處截面的最小剛度計算撓度。三.裂縫出現(xiàn)和開展的機(jī)理及平均裂縫寬度計算公式1、第一條裂縫的出現(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。2、
ψ的物理意義:
影響
ψ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
ψ來體現(xiàn)的;3、平均裂縫間距計算公式的物理意義;受彎構(gòu)件
軸拉構(gòu)件
平均裂縫寬度4、最大裂縫寬度計算公式長期荷載影響系數(shù)
,裂縫寬度特征系數(shù)
最大裂縫寬度:
:構(gòu)件受力特征系數(shù);c:混凝土保護(hù)層厚度;
:,為第
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:指設(shè)計使用年限內(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。八、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:只在一個方向彎曲或者主要在一個方向彎曲的板;雙向板:在兩個方向彎曲,且不能忽略任一方向彎曲的板。(長邊比短邊)l2/l1≤2的為雙向板,(長邊比短邊)2<l2/l1<3的宜按雙向板計算;(長邊比短邊)l2/l1≥3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1.7~2.7m,次梁跨度為4~7m,主梁跨度為5~8m。二.單向板肋梁樓蓋的計算樓蓋結(jié)構(gòu)當(dāng)前常用的內(nèi)力分析方法有
設(shè)計方法1、線彈性設(shè)計方法―――――――――――――彈性設(shè)計法2、考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法――――――彈塑性設(shè)計法3、塑性極限分析方法――――――――――――塑性設(shè)計法影響內(nèi)力重分布的因素:(1)塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力(2)斜截面承載力(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)計方法1.彈性理論的計算:指在進(jìn)行梁(板)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析時,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)行計算。2.計算簡圖:對于跨數(shù)超過五跨的多跨連續(xù)梁、板,按五跨來計算其內(nèi)力;當(dāng)梁、板跨數(shù)少于五跨時,按實(shí)際跨數(shù)計算。(梁、板的計算跨度指在計算彎矩時所采用的跨間長度,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→次梁→主梁→柱(墻垛)→基礎(chǔ)。對于板從整個板面上沿板短跨方向取出1m寬板帶作為計算單元,該板帶可簡化為一支承在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,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,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,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,活荷載布置與求該支座截面最大負(fù)彎矩時的布置相同。5.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,則荷載不得進(jìn)行折算。主梁按連續(xù)梁計算時,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,好像出現(xiàn)一個鉸一樣。塑性鉸與理想鉸的不同:①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;②理想鉸可沿任意方向轉(zhuǎn)動,塑性鉸只能繞彎矩作用方向轉(zhuǎn)動;③理想鉸的轉(zhuǎn)動是任意的,塑性鉸只有一定限度的轉(zhuǎn)動;④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)行截面設(shè)計。設(shè)計原則:①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;②受力鋼筋宜采用HRB335級、HRB400級熱軋鋼筋,混凝土強(qiáng)度等級宜在C20~C45范圍;截面的相對受壓區(qū)高度
應(yīng)滿足
。彎矩調(diào)幅法的計算步驟:①用線彈性方法計算,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;②采用調(diào)幅系數(shù)
降低各支座截面彎矩,設(shè)計值
;③結(jié)構(gòu)的跨中截面彎矩值應(yīng)取彈性分析;④調(diào)幅后,支座和跨中截面的彎矩值均應(yīng)不小于M0的1/3;⑤各控制截面的剪力設(shè)計值按荷載最不利布置和調(diào)幅后的支座彎矩由靜力平衡條件計算確定。
三.構(gòu)造要求1、板(1)計算特點(diǎn):板的計算寬度取1m,一般可按考慮塑性內(nèi)力重分布的調(diào)幅法進(jìn)行內(nèi)力計算。對四周與梁整體連接的單向板,其中間跨的跨中截面及中間支座,計算所得的彎矩可減少20%,其他截面則不予減少。2)構(gòu)造要求:板的厚度,一般屋面≥(50~60)mm,一般樓面≥60mm,工業(yè)房屋樓面≥80mm;板厚不小于板跨的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所引起的內(nèi)力;澆搗混凝土?xí)r,固定受力鋼筋的位置;將板上作用的局部荷載分散在較大的寬度上,以使更多的受力鋼筋參與工作;對四邊支承的單向板,可承受在計算中沒有考慮的長跨方向上實(shí)際存在的彎矩。在板與主梁相接處的板面上部配置附加鋼筋。2、次梁(1)計算特點(diǎn):次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布的調(diào)幅法進(jìn)行內(nèi)力計算。由于次梁和板整體現(xiàn)澆在一起,板可以作為次梁的翼緣,故承受正彎矩的跨中截面,板處于梁的受壓區(qū),次梁按T形截面考慮,其翼緣計算寬度bf′;承受負(fù)彎矩的支座截面,T形翼緣位于受拉區(qū),按寬度等于梁寬b的矩形截面計算。(2)構(gòu)造要求:高跨比h/l=1/18~1/12,寬高比b/h=1/2~1/3,一般不必進(jìn)行使用階段的撓度和裂縫寬度驗(yàn)算。受力鋼筋的彎起和截斷,原則上按彎矩包絡(luò)圖確定。3、主梁(1)計算特點(diǎn):計算時,不考慮次梁的連續(xù)性,為了簡化計算,可將主梁的自重折算成集中荷載計算;跨中承受正彎矩的截面按T形截面計算,支座處承受負(fù)彎矩的截面則按矩形截面計算;主梁內(nèi)力計算可按彈性理論方法進(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,通常次梁負(fù)彎矩鋼筋放在主梁負(fù)彎矩鋼筋上面。(2)構(gòu)造要求:高跨比h/l=1/14~1/8,寬高比b/h=1/2~1/3,一般不必進(jìn)行使用階段的撓度和裂縫寬度驗(yàn)算。受力鋼筋的彎起和截斷,通過在彎矩包絡(luò)圖上作抵抗彎矩圖來確定。為了防止斜裂縫引起的局部破壞,應(yīng)在主梁承受次梁傳來的集中力處設(shè)置附加橫
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 工作總結(jié)之富士康實(shí)習(xí)總結(jié)報告
- 2024年水利管理及技術(shù)咨詢服務(wù)項目投資申請報告
- 銀行員工培訓(xùn)考核制度
- 酒店資產(chǎn)管理制度
- 《使用與滿足理論》課件
- 《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課件 汪曉云 模塊1-4 金屬切削加工的基礎(chǔ)知識 - 機(jī)械加工質(zhì)量分析
- 《散步教案》課件
- 發(fā)現(xiàn)自己的潛能-課件
- 《佳訊公司簡介》課件
- 分析力學(xué)課件、答案作業(yè)
- 四川省德陽市中江縣2023-2024學(xué)年七年級上學(xué)期12月月考語文試題(含答案)
- 一網(wǎng)一電大《MySQL數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練2:數(shù)據(jù)查詢操作MySQL數(shù)據(jù)庫應(yīng)用
- 一年級拼音默寫表
- 腸道菌群與結(jié)腸直腸癌
- 世界奧林匹克數(shù)學(xué)競賽試題(小學(xué)3-6年級)
- 智能垃圾桶經(jīng)營項目商業(yè)計劃書
- 水表施工組織方案
- 馬克思主義新聞思想智慧樹知到課后章節(jié)答案2023年下河北大學(xué)
- 住宅小區(qū)電氣智能化設(shè)計研究
- 華文版書法五年級下冊 第9課 集字練習(xí)-集思廣益 教案
- 人教版四年級數(shù)學(xué)上冊四年級數(shù)學(xué)上冊典型例題系列之第4單元:“買幾送幾”促銷問題專項練習(xí)(解析版)人教版
評論
0/150
提交評論