《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》教學(xué)課件合集_第1頁(yè)
《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》教學(xué)課件合集_第2頁(yè)
《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》教學(xué)課件合集_第3頁(yè)
《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》教學(xué)課件合集_第4頁(yè)
《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》教學(xué)課件合集_第5頁(yè)
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《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》?精品課件合集+混凝土鋼筋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)緒論+混凝土鋼筋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)緒論+混凝土鋼筋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)緒論+混凝土鋼筋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)緒論鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能夠承受正常施工和正常使用條件下出現(xiàn)的各種作用,不產(chǎn)生垮塌、失穩(wěn)等危及生命和財(cái)產(chǎn)安全的事件。正常使用條件下,不產(chǎn)生過(guò)大的變形、過(guò)寬的裂縫和過(guò)大的振動(dòng)等。在正常維護(hù)條件下,結(jié)構(gòu)性能不發(fā)生嚴(yán)重劣化,達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期的使用年限。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí),使其滿足安全、適用、耐久的功能要求。安全適用耐久緒論緒 論內(nèi)容提要緒 論§0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及分類§0.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)史§0.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)緒論§0.1

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及分類以混凝土為主要材料制作的結(jié)構(gòu)稱為混凝土結(jié)構(gòu)。素混凝土結(jié)構(gòu)(plain

concrete

structure)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(reinforced

concrete

structure)鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)(steel-concrete composite

structure)緒論預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)(prestressed

concrete

structure)纖維混凝土結(jié)構(gòu)(fiber

reinforced

concrete

structure)鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)(steel reinforcedconcrete

structure)素混凝土結(jié)構(gòu)混凝土抗壓能力較強(qiáng)抗拉能力很弱易開(kāi)裂因混凝土材料抗拉能力很弱,所以在工程中素混凝土結(jié)構(gòu)很少使用??梢允褂迷谝恍┮允軌簽橹鞯慕Y(jié)構(gòu)中,如素混凝土基礎(chǔ)或基礎(chǔ)下墊層。緒論無(wú)筋或不配置受力鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)?!?.1

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及分類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)配置受力普通鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)一些常見(jiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的配筋:梁板緒論§0.1

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及分類柱 框架基礎(chǔ)橋梁緒論§0.1

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及分類為什么要把鋼筋和混凝土結(jié)合在一起組成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?發(fā)揮鋼筋抗拉(壓)能力強(qiáng)和混凝土抗壓能力強(qiáng)的特點(diǎn),將混凝土和鋼筋兩種不同的材料結(jié)合起來(lái)共同工作。為什么能把鋼筋和混凝土結(jié)合在一起組成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)比素混凝土結(jié)構(gòu)在性能上得到哪些改善?緒論兩種材料可以可靠地粘結(jié)在一起,相互傳力,共同工作。兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)相近。鋼筋被混凝土包裹在內(nèi)部,避免過(guò)早腐蝕或高溫軟化。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是配置受力普通鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)。§0.1

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及分類素混凝土梁和配置適當(dāng)鋼筋的鋼筋混凝土梁加載試驗(yàn)素混凝土梁鋼筋混凝土梁PPPP§0.1

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及分類緒論混凝土的主要特點(diǎn)由水泥、砂、石子和水?dāng)嚢瓒?;抗壓?qiáng)度高,抗拉強(qiáng)度低,抗拉強(qiáng)度一般只有抗壓強(qiáng)度的1/10左右;破壞具有明顯的脆性性質(zhì)。普通鋼筋的主要特點(diǎn)抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高;拉伸時(shí)一般有屈服現(xiàn)象,破壞具有延性性質(zhì);鋼筋受壓時(shí)容易壓屈;易銹蝕,不耐高溫。§0.1

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及分類緒論素混凝土梁和配置適當(dāng)鋼筋的鋼筋混凝土梁加載試驗(yàn)素混凝土梁鋼筋混凝土梁PPPP§0.1

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及分類緒論壓拉當(dāng)施加荷載后,梁上部受壓,下部受拉;隨著荷載稍稍增大,當(dāng)下部混凝土達(dá)到抗拉極限時(shí),梁開(kāi)裂。由于混凝土抗拉能力很弱,故開(kāi)裂時(shí)的荷載很?。婚_(kāi)裂后裂縫迅速發(fā)展,試件立即折斷。因荷載很小,破壞時(shí)撓度很小,破壞較突然,沒(méi)有明顯預(yù)兆,為脆性破壞。很快開(kāi)裂,開(kāi)裂后立即破壞破壞時(shí)梁撓度很小,比較突然,為脆性破壞對(duì)于受壓區(qū)混凝土,材料的抗壓性能沒(méi)有得到充分利用。試驗(yàn)現(xiàn)象破壞特點(diǎn)11

1—1

素混凝土梁P P§0.1

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及分類緒論當(dāng)荷載施加后,梁上部受壓,下部受拉;隨著荷載增大,當(dāng)下部混凝土達(dá)到抗拉極限時(shí),梁開(kāi)裂。由于混凝土抗拉能力很弱,故開(kāi)裂荷載較素混凝土梁略有增加,但仍很小;開(kāi)裂后,受拉區(qū)混凝土退出工作,此時(shí)拉力由受拉區(qū)鋼筋承擔(dān)。因此,受拉區(qū)主要由鋼筋承受拉力,受壓區(qū)混凝土承受壓力;荷載繼續(xù)增大,當(dāng)鋼筋應(yīng)力達(dá)到其屈服點(diǎn)時(shí),鋼筋屈服。梁撓度加大,裂縫變寬;受壓區(qū)混凝土達(dá)到抗壓極限,梁破壞。1—111鋼筋混凝土梁PP試驗(yàn)現(xiàn)象緒論§0.1

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及分類1—111鋼筋混凝土梁PP開(kāi)裂較快,開(kāi)裂后受拉區(qū)裂縫截面混凝土退出工作,拉力由鋼筋承擔(dān),可繼續(xù)加載;由于鋼筋的存在,限制了裂縫的發(fā)展。(說(shuō)明一般鋼筋混凝土構(gòu)件都是帶裂縫工作的)破壞時(shí)先鋼筋屈服,后混凝土壓壞,因此充分利用了兩種材料的性能。破壞前由于鋼筋屈服,構(gòu)件發(fā)生了很大的變形,開(kāi)展了很寬的裂縫。因此,破壞有明顯預(yù)兆,為延性破壞。構(gòu)件承載能力大大增強(qiáng)。破壞特點(diǎn)緒論§0.1

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及分類素混凝土梁鋼筋混凝土梁開(kāi)裂荷載很快開(kāi)裂,開(kāi)裂時(shí)荷載很小開(kāi)裂較早,開(kāi)裂荷載較素混凝土梁略大,但仍很小破壞性質(zhì)開(kāi)裂后,梁立即折斷破壞,為脆性破壞受拉鋼筋先屈服,發(fā)生很大變形后,混凝土壓壞而破壞,為延性破壞材料利用混凝土抗壓能力沒(méi)有得到充分利用混凝土和鋼筋的材料性能得到了充分利用承載能力很弱強(qiáng)緒論§0.1

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及分類缺 點(diǎn)自重大素混凝土重度:?kN/m3

鋼筋混凝土重度:?kN/m3抗裂性差施工周期長(zhǎng)、復(fù)雜需模板,費(fèi)木材等緒論優(yōu) 點(diǎn)便于就地取材可模性好耐久性好耐火性好整體性好節(jié)約鋼材、造價(jià)低等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)§0.1

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及分類§0.2

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)史與磚石砌體、木結(jié)構(gòu)相比,混凝土結(jié)構(gòu)的歷史并不長(zhǎng),至今約有170多年的歷史,但發(fā)展非常迅速,目前混凝土結(jié)構(gòu)已成為大量土木水利工程結(jié)構(gòu)中最主要的結(jié)構(gòu)。1824年,英國(guó)人阿斯普丁(J.Aspdin)發(fā)明硅酸鹽水泥。1850年,法國(guó)人朗波(L.Lambot)制造了第一只鋼筋混凝土小船。1872年,在紐約建造第一所鋼筋混凝土房屋。緒論19世紀(jì)中葉到20世紀(jì)初,套用彈性理論,采用容許應(yīng)力法從20世紀(jì)初到二戰(zhàn)前后,考慮塑性性能的破壞階段法50年代提出極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法新材料、新結(jié)構(gòu)形式,提出新課題材 料施工技術(shù)計(jì)算理論工程應(yīng)用強(qiáng)度較低強(qiáng)度提高、性能提高高強(qiáng)高性能、輕質(zhì)、耐久和具備特異性能等中小型板、梁、柱等簡(jiǎn)單構(gòu)件可用于大跨度、高層建筑廣泛應(yīng)用于土木水利工程,建造了高壩、超高層建筑、大跨度橋梁、特長(zhǎng)跨海隧道等標(biāo)志性大型土木水利工程應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大1928年新的施工技術(shù)和現(xiàn)澆裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土裝配整體式碾壓混凝土等滑膜等設(shè)備不斷發(fā)明緒論§0.2

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)史安全性適用性耐久性扭矩T

能夠承受在正常使用期間可能在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中產(chǎn)生的各種內(nèi)力彎矩M

剪力V

軸向壓力N

軸向拉力N第3章 第4章 第5章 第6章?lián)隙炔贿^(guò)大,裂縫不過(guò)寬撓度計(jì)算、裂縫寬度計(jì)算第8章第7章使結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限第8章§0.3

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)緒論§0.3

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能第1章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理

第2章第10章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)第9章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)第3、4、5、6、7、8章(基本構(gòu)件:梁、板、柱、受拉和受扭構(gòu)件)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本理論緒論§0.3

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由鋼筋和混凝土結(jié)合而成的一種結(jié)構(gòu),不是理想彈性材料。本課程與研究彈性體的《材料力學(xué)》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》等有所不同,力學(xué)里的計(jì)算公式不能直接應(yīng)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為了對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能與破壞特征有較好的掌握,首先必須對(duì)鋼筋和混凝土材料本身的物理力學(xué)性能要一定的了解。由于材料和結(jié)構(gòu)分析的復(fù)雜性,所以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算理論中很多問(wèn)題尚未從理論上得到解決。因此理論分析不是解決問(wèn)題的唯一方法,相當(dāng)一部分內(nèi)容來(lái)自于試驗(yàn)或工程經(jīng)驗(yàn)等。所以目前在基本構(gòu)件的計(jì)算公式中有相當(dāng)一部分是根據(jù)試驗(yàn)獲得的滿足一定條件下的半經(jīng)驗(yàn)半理論公式,要注意它們的適用范圍和條件。緒論§0.3

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)計(jì)算只是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的手段之一,但并不是所有問(wèn)題都能通過(guò)計(jì)算來(lái)解決,因此提出了很多構(gòu)造規(guī)定(措施)。如保證施工方便、保證結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作盡可能與計(jì)算假定相符、避免發(fā)生不希望的破壞形態(tài)等等,是長(zhǎng)期科學(xué)試驗(yàn)和工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)配筋不受控于計(jì)算而受控于構(gòu)造的情況。計(jì)算與構(gòu)造同樣重要!不必死記硬背具體構(gòu)造規(guī)定,但應(yīng)注意弄懂其中的道理,知道有這些構(gòu)造規(guī)定。緒論§0.3

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)緒論本課程是一門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程,實(shí)踐性很強(qiáng),與當(dāng)前規(guī)范和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論有緊密的聯(lián)系。學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意在學(xué)課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上,多熟悉相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。與本課程相關(guān)的主要設(shè)計(jì)規(guī)范:《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(2015年版)(GB

50010-2010)(新版本已出征求意見(jiàn)稿)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB

50009-2012)《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB

50068-2018)《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》(GB

55001-2021)《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》(GB55008—2021)謝謝您的耐心聆聽(tīng)specialreportandworksummary《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》?精品課件合集第1章 混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能內(nèi)容提要混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.1 鋼筋的品種和力學(xué)性能§1.2 混凝土的物理力學(xué)性能§1.3 鋼筋與混凝土的黏結(jié)第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能第1章 混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.1 鋼筋的品種和力學(xué)性能§1.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能鋼筋的化學(xué)成分主要包括鐵Fe、碳C和其他合金元素等。鋼筋的物理力學(xué)性能主要取決于鋼筋的化學(xué)成分。碳素鋼低合金鋼低碳鋼(含碳量<0.25%)第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能中碳鋼(含碳量0.25%~0.60%)高碳鋼(含碳量0.60%~1.40%)含碳量越高,強(qiáng)度越高,塑性、可焊性越低在碳素鋼的基礎(chǔ)上,冶煉時(shí)加入少量合金元素(如硅、錳、鈦等)而成。強(qiáng)度高、塑性好、可焊性好鋼材為節(jié)約合金資源,冶金行業(yè)近年研制開(kāi)發(fā)出細(xì)晶粒鋼筋,這種鋼筋在熱軋過(guò)程中通過(guò)控軋控冷工藝獲得超細(xì)組織,能在不增加合金含量的基礎(chǔ)上大幅提高鋼材的性能,從而可以不添加或添加很少合金元素達(dá)到與正常添加合金元素相同的效果。我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)中所采用的鋼筋有熱軋鋼筋、中高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋等。熱軋鋼筋是用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的普通鋼筋。熱軋鋼筋刻痕鋼絲螺旋肋鋼絲中高強(qiáng)鋼絲鋼絞線用低碳鋼、普通低合金鋼在高溫下軋制而成。直徑較小,強(qiáng)度比較高,外形有光面、刻痕和螺旋肋三種,一般用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。由多根高強(qiáng)鋼絲在絞絲機(jī)上絞合,再經(jīng)過(guò)低溫回火制成。通常有二股、三股和七股鋼絞線,用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能表面光滑螺旋紋人字紋月牙紋表面肋紋光面圓鋼筋螺旋紋鋼筋人字紋鋼筋月牙紋鋼筋提高與混凝土的黏結(jié)能力光面鋼筋變形鋼筋(帶肋鋼筋)鋼筋常用鋼筋的表面形狀有光面和帶肋兩種?!?.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能牌號(hào)俗稱符號(hào)公稱直徑(mm) 特

點(diǎn)應(yīng)

用HPB300Ⅰ6~14光面低碳鋼筋,強(qiáng)度低,延性好主要用于小規(guī)格梁柱的箍筋等HRB335Ⅱ6~14強(qiáng)度較高,延性好主要用于中、小跨樓板配筋,還可用于箍筋等HRB400HRBF400ⅢF6~50高強(qiáng)度、高性能主要用于縱向受力鋼筋HRB500HRBF500Ⅳ6~50高強(qiáng)度、高性能主要用于縱向受力鋼筋根據(jù)強(qiáng)度的高低,熱軋鋼筋可以分為4個(gè)級(jí)別。F:fine細(xì)晶粒P:plain光面H:hot

rolled熱軋 B:steel

bar鋼筋R:ribbed帶肋300、335、400、500:鋼筋的屈服強(qiáng)度值(N/mm2)HPB300:強(qiáng)度級(jí)別為300MPa的熱軋光圓鋼筋 HRB400:強(qiáng)度級(jí)別為400MPa的普通熱軋帶肋鋼筋HRBF400:強(qiáng)度級(jí)別為400MPa的細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋§1.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能根據(jù)表面形狀,熱軋鋼筋可以分為熱軋光面鋼筋(HPB300)和熱軋變形鋼筋(HRB…、HRBF

)兩類。根據(jù)加工工藝,熱軋鋼筋可以分為普通熱軋鋼筋(HPB300、HRB…)和細(xì)晶粒熱軋鋼筋(HRBF…)兩類。根據(jù)強(qiáng)度的高低,熱軋鋼筋可以分為4個(gè)級(jí)別。牌號(hào)俗稱符號(hào)公稱直徑(mm) 特

點(diǎn)應(yīng)

用HPB300Ⅰ6~14光面低碳鋼筋,強(qiáng)度低,延性好主要用于小規(guī)格梁柱的箍筋等HRB335Ⅱ6~14強(qiáng)度較高,延性好主要用于中、小跨樓板配筋,還可用于箍筋等HRB400HRBF400ⅢF6~50高強(qiáng)度、高性能主要用于縱向受力鋼筋HRB500HRBF500Ⅳ6~50高強(qiáng)度、高性能主要用于縱向受力鋼筋§1.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能

RRB400(余熱處理鋼筋):符號(hào)為

,是將鋼筋熱軋后淬水冷卻,再利用芯部的余熱對(duì)表面淬水硬殼回火處理而成。經(jīng)余熱處理后強(qiáng)度提高,但延性、可焊性、施工適應(yīng)性等有所降低。一般情況下,可以作為強(qiáng)度400N/mm2級(jí)別的鋼筋使用,用于對(duì)鋼筋變形性能及加工性能要求不高的構(gòu)件中。根據(jù)強(qiáng)度的高低,熱軋鋼筋可以分為4個(gè)級(jí)別。牌號(hào)俗稱符號(hào)公稱直徑(mm) 特

點(diǎn)應(yīng)

用HPB300Ⅰ6~14光面低碳鋼筋,強(qiáng)度低,延性好主要用于小規(guī)格梁柱的箍筋等HRB335Ⅱ6~14強(qiáng)度較高,延性好主要用于中、小跨樓板配筋,還可用于箍筋等HRB400HRBF400ⅢF6~50高強(qiáng)度、高性能主要用于縱向受力鋼筋HRB500HRBF500Ⅳ6~50高強(qiáng)度、高性能主要用于縱向受力鋼筋§1.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能1.熱軋鋼筋單向拉伸應(yīng)力—應(yīng)變曲線A:比例極限D(zhuǎn):極限抗拉強(qiáng)度σb設(shè)計(jì)時(shí)取屈服強(qiáng)度f(wàn)y還是極限抗拉強(qiáng)度σb作為鋼筋強(qiáng)度取值?為什么?屈服階段強(qiáng)化階段破壞階段B’:屈服上限B:屈服強(qiáng)度f(wàn)yBC:屈服臺(tái)階(流幅)彈性階段第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能頸縮屈強(qiáng)比f(wàn)y/σb:反映鋼筋的強(qiáng)度儲(chǔ)備,一般fy/σb=0.6~0.7。σb設(shè)計(jì)時(shí)鋼筋強(qiáng)度取值

fy§1.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能不同級(jí)別熱軋鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能熱軋鋼筋強(qiáng)度越高,屈服平臺(tái)越短,塑性變形能力越差。§1.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能中高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線的強(qiáng)度很高,應(yīng)力應(yīng)變曲線上均無(wú)明顯的屈服點(diǎn)和屈服臺(tái)階,主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土等結(jié)構(gòu)。0.2%σ0.2對(duì)于明顯流幅或屈服點(diǎn)的鋼筋,一般取卸載后殘余應(yīng)變?yōu)?.2%時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值σ0.2作為它的“條件屈服極限”。2.硬鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線ε0σ

N/mm216006%第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能應(yīng)力-應(yīng)變曲線上有明顯流幅的熱軋鋼筋,亦稱軟鋼。應(yīng)力-應(yīng)變曲線上沒(méi)有明顯屈服流幅的中高強(qiáng)鋼筋,亦稱硬鋼。3.鋼筋的彈性模量Es反映鋼筋彈性階段應(yīng)力與應(yīng)變的比值?!?.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能4.鋼筋的塑性變形能力伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率越高,塑性性能越好。冷彎直徑越小,角度越大,塑性性能越好。ll’把鋼筋在常溫下圍繞直徑為D的輥軸彎轉(zhuǎn)α角而要求不發(fā)生裂紋。冷彎性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能伸長(zhǎng)率

=

l

'

l

100%l鋼筋拉斷后的伸長(zhǎng)值與原長(zhǎng)的比率為伸長(zhǎng)率?!?.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能接頭的承載能力、變形性能不能比被連接的鋼筋差,接頭的存在不應(yīng)對(duì)鋼筋與混凝土的共同工作產(chǎn)生不利影響,還應(yīng)便于施工等。常用的連接方式有:綁扎搭接、焊接和機(jī)械連接。搭接一定的長(zhǎng)度,用細(xì)鐵絲綁扎通過(guò)鋼筋和混凝土之間的黏結(jié)力來(lái)傳力。必須有足夠的綁扎搭接長(zhǎng)度。鋼筋強(qiáng)度越高、直徑越大,要求的搭接長(zhǎng)度就越長(zhǎng)。綁扎搭接構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便。使用受到一定限制。鋼筋綁扎搭接接頭第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能焊接工藝、方法很多:閃光對(duì)焊、電弧焊等優(yōu)點(diǎn):性能良好、傳力直接、節(jié)省鋼材、成本低缺點(diǎn):影響焊接質(zhì)量的因素多,焊接質(zhì)量難以控制第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能焊接§1.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能上鋼筋下鋼筋套筒(內(nèi)有凹螺紋)連接形式有螺紋套筒連接、擠壓套筒連接等螺紋套筒連接機(jī)械連接錐螺紋第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能直螺紋§1.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能套筒擠壓套筒連接§1.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能接頭性能可靠、操作簡(jiǎn)單、施工速度快、應(yīng)用廣泛第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求較高的強(qiáng)度和適宜的屈強(qiáng)比、延性好(伸長(zhǎng)率大、冷彎性能好)、可焊性好、與混凝土的黏結(jié)性能良好、施工適應(yīng)性好等《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB

50010-2010)第4.2.1條第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.1

鋼筋的品種和力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能第1章 混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.2 混凝土的物理力學(xué)性能荷載作用下的變形(受力變形)非荷載作用下的變形(體積變形)一次短期荷載作用下的變形長(zhǎng)期荷載作用下的變形溫度變化引起的變形:熱脹冷縮硬化時(shí)的收縮與膨脹:濕脹干縮單軸受力狀態(tài)下的強(qiáng)度復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c軸心抗拉強(qiáng)度f(wàn)t雙向應(yīng)力狀態(tài)三向應(yīng)力狀態(tài)變形強(qiáng)度混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能混凝土是由水泥、

砂、石子和水等攪拌而成的人造石材,不是勻質(zhì)彈性材料。混凝土的抗拉強(qiáng)度很低,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,混凝土主要用于抗壓。影響混凝土強(qiáng)度的因素影響混凝土強(qiáng)度的因素很多,可以總結(jié)為以下幾方面:材料組成水泥用量、水泥強(qiáng)度、水灰比、骨料品種、配合比等澆筑養(yǎng)護(hù)搗制方法、養(yǎng)護(hù)溫度、濕度等§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能試驗(yàn)方法 試件形狀、尺寸、加載速度、加載齡期等影響混凝土強(qiáng)度的因素,尤其是試驗(yàn)方法對(duì)強(qiáng)度的影響因素眾多,因此,如何區(qū)分混凝土的不同級(jí)別?需要規(guī)定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:混凝土的強(qiáng)度等級(jí)按“立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值”確定。第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能規(guī)定加載速度不涂油脂150mm×150mm×150mm標(biāo)準(zhǔn)試件用標(biāo)準(zhǔn)試塊按照標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得的強(qiáng)度第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能1.立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作、養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件,在28d或設(shè)計(jì)規(guī)定齡期以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度值?!痘炷廖锢砹W(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T

50081-2019)規(guī)定了制作、養(yǎng)護(hù)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)方法。其中,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件為溫度(20±2)℃、濕度95%以上。標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法中,在試件表面不涂油脂,并規(guī)定加載速度?!?.2

混凝土的物理力學(xué)性能立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k將混凝土劃分為14個(gè)強(qiáng)度等級(jí):C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。CONCRETEC C25 25 立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k為25N/mm2。通常將C50及以上的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土。C80以上的高強(qiáng)混凝土,目前雖有工程應(yīng)用,但數(shù)量較少,且對(duì)其性能研究尚不夠,故暫未列入規(guī)范。實(shí)際工程中混凝土強(qiáng)度小于C60時(shí),也有采用邊長(zhǎng)為100mm或200mm的非標(biāo)準(zhǔn)試件,測(cè)得的強(qiáng)度應(yīng)乘以相應(yīng)的尺寸換算系數(shù):×0.95×1.05100mm邊長(zhǎng)200mm邊長(zhǎng)§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能產(chǎn)生摩擦阻力產(chǎn)生摩擦阻力產(chǎn)生摩擦阻力產(chǎn)生摩擦阻力加強(qiáng)對(duì)混凝土受壓時(shí)橫向變形的約束,可以提高其抗壓強(qiáng)度。摩擦阻力約束的大小隨離接觸面距離的增大而減小試塊受壓機(jī)理:壓力試件產(chǎn)生橫向變形加載板與試件間產(chǎn)生摩擦阻力,對(duì)試塊的橫向變形產(chǎn)生約束橫向約束可以提高混凝土的抗壓能力第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能軸心抗壓強(qiáng)度值比立方體抗壓強(qiáng)度能更好地反映混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中混凝土的實(shí)際抗壓能力。對(duì)同一強(qiáng)度等級(jí)混凝土,軸心抗壓強(qiáng)度小于立方體抗壓強(qiáng)度?!痘炷廖锢砹W(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T

50081-2019)規(guī)定,采用邊長(zhǎng)為150mm×150mm×300mm的棱柱體試件作為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)試件,制作、養(yǎng)護(hù)和試驗(yàn)方法與立方體試件的方法相同。軸心抗壓強(qiáng)度又可稱為“棱柱體抗壓強(qiáng)度”。2.軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c150mm×150mm×300mm§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能

c1

c2棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度之比,C50以下取0.76,C80取0.82,中間按線性插值。高強(qiáng)混凝土的脆性折減系數(shù),C40以下取1.00,C80取0.87,中間線性插值。0.88考慮實(shí)際構(gòu)件與試件混凝土之間的差異等,引入的修正系數(shù)。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),軸心抗壓強(qiáng)度平均值與立方體抗壓強(qiáng)度平均值之間存在大致線性關(guān)系,比值大概在0.7~0.92之間?!痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k之間的關(guān)系為:fck

0.88

c1

c2

fcu,k實(shí)際工程中混凝土強(qiáng)度小于C60時(shí),若采用非標(biāo)準(zhǔn)試件測(cè)試混凝土軸心抗壓強(qiáng)度,測(cè)得的強(qiáng)度應(yīng)乘以相應(yīng)的尺寸換算系數(shù):×0.95 ×1.05100mm×100mm×300mm 200mm×200mm×400mm第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能軸心抗拉強(qiáng)度f(wàn)t遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c,一般只有5%~10%,且強(qiáng)度等級(jí)越高,這個(gè)比值越小。測(cè)定方法:軸心受拉試驗(yàn)500150

150150

150100100直徑16-20mmPPPPP劈裂試驗(yàn)d dP壓拉d:立方體邊長(zhǎng)或圓柱體直徑l:立方體邊長(zhǎng)或圓柱體長(zhǎng)度壓3.軸心抗拉強(qiáng)度f(wàn)t§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能

c

2高強(qiáng)混凝土的脆性折減系數(shù),C40以下取1.00,C80取0.87,中間線性插值。0.88考慮實(shí)際構(gòu)件與試件混凝土之間的差異等,引入的修正系數(shù)。

混凝土強(qiáng)度變異系數(shù)(統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差除以統(tǒng)計(jì)平均值)。第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能根據(jù)試驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì),軸心抗拉強(qiáng)度值與立方體抗壓強(qiáng)度值的關(guān)系:ft

0.395

fcu0.55《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k的關(guān)系為:f

0.88

0.395

f 0.55

(1

1.645

)0.45tk c2 cu,k§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能σ1在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,混凝土一般處于復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)。雙向應(yīng)力狀態(tài):σ1σ2σ2當(dāng)雙向受壓時(shí),一向的抗壓強(qiáng)度隨另一向應(yīng)力的增加而增加(最多可提高約27%)。當(dāng)一向受拉、一向受壓時(shí),兩個(gè)方向的混凝土強(qiáng)度均低于單軸受壓或單軸受拉的混凝土強(qiáng)度。當(dāng)雙向受拉時(shí),混凝土抗拉強(qiáng)度與單軸受拉強(qiáng)度接近。雙向受正應(yīng)力:§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能σσ法向應(yīng)力和剪應(yīng)力組合狀態(tài)下:ττ由于剪應(yīng)力的存在,混凝土的抗壓強(qiáng)度低于單向抗壓強(qiáng)度由于剪應(yīng)力的存在,混凝土的抗拉強(qiáng)度低于單向抗拉強(qiáng)度混凝土的抗剪強(qiáng)度隨著壓應(yīng)力的增大先增大后減小混凝土的抗剪強(qiáng)度隨著拉應(yīng)力的增大而減小§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能三向受壓狀態(tài):三向受壓時(shí),混凝土一向抗壓強(qiáng)度隨另二向壓應(yīng)力的增加而顯著增加,且混凝土的變形能力也大大提高?!?.2

混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能上升段比例極限點(diǎn)從開(kāi)始加載到A點(diǎn)(約為0.3fc)時(shí),混凝土基本處于彈性狀態(tài),應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系接近直線。隨著應(yīng)力的增大,混凝土出現(xiàn)塑性,應(yīng)力在0.3fc~0.8fc(AB段)時(shí),應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速度較應(yīng)力快。超過(guò)B點(diǎn),應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速度更快,試件中部出現(xiàn)平行于壓力方向的裂縫,應(yīng)力很快達(dá)到了混凝土的抗壓強(qiáng)度f(wàn)c(C點(diǎn))。臨界點(diǎn)峰點(diǎn)一次短期加載是指荷載從零開(kāi)始單調(diào)增加至試件破壞。1.混凝土單軸受壓時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系通常采用棱柱體試件來(lái)測(cè)定一次短期加載下混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系全曲線,這是混凝土最基本第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能的力學(xué)性能之一?!?.2

混凝土的物理力學(xué)性能應(yīng)力達(dá)到fc后,試件承載能力下降,裂縫迅速發(fā)展。應(yīng)力應(yīng)變曲線向下彎曲。直到凹向發(fā)生彎曲,出現(xiàn)“拐點(diǎn)”(D)點(diǎn)。超過(guò)“拐點(diǎn)”,曲線開(kāi)始凸向應(yīng)變軸,此段曲線中曲率最大的一點(diǎn)E稱為“收斂點(diǎn)”。E后的曲線為收斂段。下降段一次短期加載是指荷載從零開(kāi)始單調(diào)增加至試件破壞。1.混凝土單軸受壓時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系通常采用棱柱體試件來(lái)測(cè)定一次短期加載下混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系全曲線,這是混凝土最基本的力學(xué)性能之一。比例極限點(diǎn)臨界點(diǎn)峰點(diǎn)§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能fc:最大應(yīng)力值,混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度。ε0:最大應(yīng)力值相應(yīng)的應(yīng)變,大致為0.002。εcu:混凝土破壞前的最大應(yīng)變,稱為極限壓應(yīng)變?;炷帘緲?gòu)關(guān)系曲線fcε0εcu§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能2.強(qiáng)度對(duì)混凝土受壓應(yīng)力—應(yīng)變曲線的影響上升段:強(qiáng)度越大,曲線越陡,與應(yīng)力峰值點(diǎn)相應(yīng)的應(yīng)變?chǔ)?大致為0.002。下降段:混凝土強(qiáng)度越高,曲線下降段越陡;強(qiáng)度越低,下降段越平坦,曲線越長(zhǎng)。第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能混凝土強(qiáng)度越高,曲線越陡,εcu越小,延性越差(越脆)。§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能4.混凝土單軸受拉時(shí)的應(yīng)力—應(yīng)變曲線加載速度對(duì)混凝土受壓應(yīng)力—應(yīng)變曲線的影響加載速度較快時(shí),fc有所提高,曲線比較陡。加載速度緩慢時(shí),fc略有降低,曲線(尤其是下降段)平緩,

ε0和εcu增大。§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能如何反映混凝土抵抗變形的能力?勻質(zhì)彈性材料σεα0混凝土σε0第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能

彈性模量E

tg

混凝土的變形模量E

?§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能混凝土的彈性模量(×104N/mm2)彈性模量Ec應(yīng)力-應(yīng)變曲線上原點(diǎn)切線的斜率,也稱“原點(diǎn)模量”,即混凝土應(yīng)力與相應(yīng)的彈性應(yīng)變之比。ε

0Ec

tg

0常量5.混凝土的變形模量σ§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能σε割線模量Ec'混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線上任一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力和應(yīng)變之比。1ccc

tg

E'

1Ec

Ec

'

σε切線模量Ec''混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線上任一點(diǎn)切線的斜率,即該處的應(yīng)力增量與應(yīng)變?cè)隽恐?。Ec

''

tg

0

c第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能c

隨應(yīng)力增大而減小隨應(yīng)力增大而減小Ec

'

Ec(ν為彈性系數(shù),值在0.5~1之間)§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能混凝土在荷載長(zhǎng)期作用下,應(yīng)力不變,應(yīng)變隨時(shí)間增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為徐變。1.徐變的特點(diǎn)徐變速度:先快后慢,開(kāi)始增長(zhǎng)較快,以后逐漸減慢,經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)一段時(shí)間后趨于穩(wěn)定。徐變大?。盒熳兪撬矔r(shí)應(yīng)變的1-4倍。卸載后徐變可小部分恢復(fù),絕大部分不可恢復(fù)。2.徐變產(chǎn)生原因混凝土中的水泥凝膠體,在持續(xù)的外荷載作用下產(chǎn)生黏性流動(dòng)(顆粒間的相對(duì)滑動(dòng)),將壓應(yīng)力逐漸轉(zhuǎn)移給骨料,變形隨之增大?;炷羶?nèi)部的微裂縫在荷載長(zhǎng)期作用下不斷發(fā)展和增加,也使變形增加。第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能3.影響徐變的因素材料(混凝土的組成成分):水泥用量越多,水灰比越大,徐變?cè)酱?;骨料越?jiān)硬,彈性模量越高,骨料級(jí)配越好,徐變?cè)叫 -h(huán)境(養(yǎng)護(hù)、使用時(shí)的溫濕度):養(yǎng)護(hù)時(shí)溫度正常,濕度大,水泥水化作用就充分,徐變就小。處于高溫、干燥條件下,徐變將增大。加載時(shí)混凝土齡期:加載時(shí)混凝土齡期越長(zhǎng),硬結(jié)程度就越好,產(chǎn)生的徐變就越小,反之徐變?cè)酱蟆!?.2

混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能?

其他:如構(gòu)件的形狀、尺寸等。如大試件內(nèi)部失水受到限制,徐變減小。第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能3.影響徐變的因素?

應(yīng)力:持續(xù)作用的應(yīng)力值越大,徐變?cè)酱??!?.2

混凝土的物理力學(xué)性能4.徐變對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響q由于壓區(qū)混凝土的徐變,可能使構(gòu)件的長(zhǎng)期撓度顯著增加,降低構(gòu)件的承載力,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中引起預(yù)應(yīng)力損失等。不利引起構(gòu)件截面應(yīng)力重分布,使局部應(yīng)力集中得到緩解或消失,支座沉降引起的應(yīng)力、溫度應(yīng)力等也可由徐變得到松弛等。有利徐變使軸心受壓構(gòu)件中混凝土的應(yīng)力逐漸減小,縱向鋼筋的應(yīng)力逐漸增大,使兩種材料的強(qiáng)度得到充分利用。軸心受壓構(gòu)件第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能引起收縮的原因前期主要是水泥水化引起的體積收縮(化學(xué)收縮,較?。?,后期主要是水分蒸發(fā)引起的干縮(濕脹干縮)。1.硬化時(shí)的收縮與膨脹混凝土在空氣中硬化時(shí)會(huì)收縮。在水中或處于飽和濕度中硬化時(shí)會(huì)膨脹。膨脹值很小,對(duì)結(jié)構(gòu)影響甚微,一般可忽略。硬化初期收縮較快,一般1個(gè)月約可完成1/2的收縮,3個(gè)月后趨于緩慢,2年后趨于穩(wěn)定。最終收縮應(yīng)變一般可取3×10-4?!?.2

混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能影響收縮的因素混凝土的材料組成、振搗、養(yǎng)護(hù)的條件等收縮引起的危害對(duì)細(xì)長(zhǎng)和薄壁結(jié)構(gòu)當(dāng)收縮受到約束(外部約束或內(nèi)部鋼筋約束)時(shí),或在干燥環(huán)境下,會(huì)引起收縮裂縫。兩端自由的鋼筋混凝土桿件,由于混凝土收縮,會(huì)使鋼筋和混凝土分別受什么力??jī)啥俗杂傻匿摻罨炷翖U件,由于溫度變化,會(huì)使鋼筋和混凝土分別受什么力?第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能如何防止收縮裂縫第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能防止盲目提高水泥用量和水灰比,選用彈性模量較高的骨料,確定合理配合比等;加強(qiáng)對(duì)混凝土的振搗,使混凝土充分密實(shí);加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),高溫干燥時(shí)要采取相應(yīng)措施;設(shè)置伸縮縫;設(shè)置后澆帶,分段澆筑;配置適當(dāng)鋼筋等?!?.2

混凝土的物理力學(xué)性能2.溫度變化引起的變形:熱脹冷縮熱脹冷縮和濕脹干縮是兩種不同的物理效應(yīng),但給結(jié)構(gòu)帶來(lái)的影響是相同的。鋼筋的溫度線膨脹為1.2×10-5/℃,混凝土的溫度線膨脹為1.0~1.5×10-5/℃。對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)或超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)等,在設(shè)計(jì)中必須要考慮溫度效應(yīng)。當(dāng)溫度引起的變形受到約束時(shí),溫度變化引起結(jié)構(gòu)變形,就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力(溫度應(yīng)力),??赡艹^(guò)外部荷載引起的應(yīng)力。有時(shí),僅溫度應(yīng)力就可能形成貫穿性裂縫,導(dǎo)致滲漏、鋼筋銹蝕、結(jié)構(gòu)整體性能下降等,使結(jié)構(gòu)承載力和耐久性顯著降低。因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮溫度應(yīng)力的影響。兩端自由兩端固端溫度變化防止措施:設(shè)置伸縮縫;適當(dāng)配置鋼筋;采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)等。第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB

50010-2010)第4.1.2條第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.2

混凝土的物理力學(xué)性能第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能第1章 混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.3 鋼筋和混凝土的黏結(jié)§1.3 鋼筋和混凝土的黏結(jié)鋼筋和混凝土之間的黏結(jié)是這兩種力學(xué)性能不同的材料在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中形成整體、變形協(xié)調(diào)地共同工作的基礎(chǔ)。黏結(jié)應(yīng)力(縱向剪應(yīng)力)

力鋼筋 混凝土由于滑動(dòng)趨勢(shì)第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能(混凝土

產(chǎn)生黏結(jié)應(yīng)力

(鋼筋))當(dāng)鋼筋與混凝土之間有相互滑動(dòng)趨勢(shì)(滑移)時(shí),沿鋼筋與混凝土接觸面產(chǎn)生黏結(jié)應(yīng)力。普通鋼筋混凝土構(gòu)件中,在什么位置鋼筋和混凝土之間產(chǎn)生滑移進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生黏結(jié)應(yīng)力?§1.3 鋼筋和混凝土的黏結(jié)受彎構(gòu)件在鋼筋端部,混凝土的黏結(jié)力必須通過(guò)足夠的長(zhǎng)度的累積,才能使鋼筋承受所需的拉力。端部錨固黏結(jié)相鄰裂縫間,裂縫處混凝土不能受拉,拉力由鋼筋全部承擔(dān),由于黏結(jié)作用,鋼筋拉力通過(guò)黏結(jié)力部分向混凝土傳遞,使未開(kāi)裂混凝土受拉。裂縫間黏結(jié)第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.3 鋼筋和混凝土的黏結(jié)—黏結(jié)力的組成摩阻力混凝土收縮,緊緊握裹住鋼筋,相互滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力機(jī)械咬合力鋼筋表面粗糙或凹凸不平,與混凝土產(chǎn)生的機(jī)械咬合力。光圓鋼筋與混凝土的黏結(jié)力主要來(lái)自膠結(jié)力和摩阻力變形鋼筋與混凝土的黏結(jié)力主要來(lái)自機(jī)械咬合作用變形鋼筋與混凝土的黏結(jié)力強(qiáng)于光面鋼筋第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能鋼筋與混凝土黏結(jié)力間黏結(jié)力的的組成(黏結(jié)機(jī)理):水泥膠的膠結(jié)力

水泥水化后產(chǎn)生在鋼筋表面產(chǎn)生的膠結(jié)力拔出試驗(yàn)P

dlP

dl

光圓鋼筋 變形鋼筋黏結(jié)-滑移(τ-

s)曲線變形鋼筋與混凝土的黏結(jié)力要強(qiáng)于光面鋼筋第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能§1.3 鋼筋和混凝土的黏結(jié)—平均黏結(jié)強(qiáng)度的測(cè)定§1.3 鋼筋和混凝土的黏結(jié)—影響?zhàn)そY(jié)強(qiáng)度的因素第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能混凝土的強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高,黏結(jié)強(qiáng)度也越高鋼筋的表面形狀變形鋼筋比光面鋼筋的黏結(jié)強(qiáng)度高鋼筋周圍混凝土厚度(鋼筋間距)鋼筋外混凝土要有足夠的厚度、鋼筋間距離不能太小鋼筋的受力情況鋼筋受壓時(shí)黏結(jié)強(qiáng)度高于鋼筋受拉時(shí)其他鋼筋的位置、橫向壓力的存在,工程措施(如焊貼短鋼筋等)§1.3 鋼筋和混凝土的黏結(jié)—保證黏結(jié)錨固的部分措施鋼筋的錨固基本錨固長(zhǎng)度lab、錨固長(zhǎng)度la、錨固措施abtfl

fy

d受拉鋼筋基本錨固長(zhǎng)度受拉鋼筋錨固長(zhǎng)度

la

a

lab

、錨固措施受壓鋼筋的錨固長(zhǎng)度、錨固措施光圓鋼筋的彎鉤光圓鋼筋受拉時(shí)末端應(yīng)做成180°彎鉤第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能鋼筋的綁扎搭接接頭位置、搭接長(zhǎng)度等§1.3 鋼筋和混凝土的黏結(jié)—保證黏結(jié)錨固的部分措施受拉鋼筋搭接長(zhǎng)度

ll

lla

,且不應(yīng)小于300mm受壓鋼筋搭接長(zhǎng)度

ll

0.7ll,且不應(yīng)小于200mm第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能受力鋼筋的連接接頭宜設(shè)置在受力較小處,在同一鋼筋上宜少設(shè)接頭。在結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件和關(guān)鍵傳力部位,縱向受力鋼筋不宜設(shè)置接頭。位于同一連接區(qū)段內(nèi)的受拉鋼筋搭接接頭面積百分率,梁、板、墻類構(gòu)件不宜大于25%,柱類構(gòu)件不宜大于50%。搭接長(zhǎng)度

ll搭接長(zhǎng)度:混凝土保護(hù)層§1.3 鋼筋和混凝土的黏結(jié)—保證黏結(jié)錨固的部分措施11PP混凝土保護(hù)層厚度c

1—1 混凝土保護(hù)層厚度c混凝土保護(hù)層厚度c混凝土保護(hù)層厚度c混凝土保護(hù)層厚度c為最外層鋼筋外邊緣到截面邊緣的垂直距離?;炷帘Wo(hù)層有什么作用?保護(hù):防止鋼筋銹蝕;在火災(zāi)等情況下,防止鋼筋溫度升高過(guò)快。黏結(jié):使鋼筋與混凝土有較好的黏結(jié)。第1章

混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能謝謝您的耐心聆聽(tīng)specialreportandworksummary《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》?精品課件合集第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理內(nèi)容提要鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理§2.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算理論的發(fā)展§2.2 結(jié)構(gòu)的功能要求、作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力§2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的概念§2.4 荷載代表值和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值§2.5 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的使用設(shè)計(jì)表達(dá)式第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理§2.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算理論的發(fā)展

第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法:按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的發(fā)展容許應(yīng)力法鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)按彈性理論計(jì)算的應(yīng)力不大于規(guī)定的容許應(yīng)力??紤]材料塑性性能,按材料平均強(qiáng)度計(jì)算的承載力必須大于計(jì)算的最大荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。破壞階段設(shè)計(jì)法概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法§2.1

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算理論的發(fā)展第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)要達(dá)到什么要求?(結(jié)構(gòu)的功能要求:安全、適用、耐久)結(jié)構(gòu)要完成的任務(wù)(要達(dá)到的要求)S第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理結(jié)構(gòu)完成任務(wù)的能力(達(dá)到要求的能力)RS和R要滿足什么條件,才能使結(jié)構(gòu)有足夠的滿足功能要求的能力?概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理§2.2 結(jié)構(gòu)的功能要求、作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力

第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)應(yīng)使結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)工作年限內(nèi)以規(guī)定的可靠度滿足規(guī)定的各項(xiàng)功能要求(安全性、適用性、耐久性,總稱為可靠性)。功能要求能承受在施工和使用期間可能出現(xiàn)的各種作用;安全性保持良好的使用性能;適用性具有足夠的耐久性能;耐久性當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)可保持足夠的承載力;安全性當(dāng)發(fā)生爆炸、撞擊、人為錯(cuò)誤等偶然事件時(shí),結(jié)構(gòu)能保持必要的整體穩(wěn)固性,不出現(xiàn)與起因不相稱的破壞后果,防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌。安全性第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB

50068-2018),結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下列功能要求:§2.2 結(jié)構(gòu)的功能要求、作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力注意結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作年限和結(jié)構(gòu)壽命的關(guān)系。第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理類別設(shè)計(jì)工作年限(年)臨時(shí)性建筑結(jié)構(gòu)5易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件25普通房屋和構(gòu)筑物50標(biāo)志性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)100設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需要進(jìn)行大修即可按預(yù)定目的使用的年限。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限§2.2 結(jié)構(gòu)的功能要求、作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力要使結(jié)構(gòu)達(dá)到符合要求的可靠性,就要妥善處理好結(jié)構(gòu)中對(duì)立的兩個(gè)方面的關(guān)系。作用效應(yīng)和環(huán)境影響§2.2 結(jié)構(gòu)的功能要求、作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力施加在結(jié)構(gòu)上的作用和環(huán)境引起的結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)截面尺寸、配筋數(shù)量及材料強(qiáng)度構(gòu)成的第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理作

用直接作用間接作用施加在結(jié)構(gòu)上的集中或分布荷載如混凝土收縮、溫度變化、基礎(chǔ)沉降、地震等。結(jié)構(gòu)上的作用施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力和引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因,總稱為作用。外加變形:結(jié)構(gòu)在地震、不均勻沉降等因素作用下,邊界條件發(fā)生變化而產(chǎn)生的位移和變形。約束變形:結(jié)構(gòu)在溫度變化、濕度變化及混凝土收縮等因素作用下,由于存在外部約束而產(chǎn)生的內(nèi)部變形。第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理§2.2 結(jié)構(gòu)的功能要求、作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力永久作用可變作用偶然作用靜態(tài)作用動(dòng)態(tài)作用按隨時(shí)間的變化 按隨空間的變化 按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)特點(diǎn) 按有無(wú)限值有界作用無(wú)界作用固定作用自由作用偶然作用:在設(shè)計(jì)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)期很短的作用。如爆炸、撞擊、龍卷風(fēng)等。靜態(tài)作用:不使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生加速度,或產(chǎn)生的加速度可忽略。如自重、一般的樓面活載等。動(dòng)態(tài)作用:使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度不可忽略的作用。如設(shè)備振動(dòng)、吊車荷載等。有界作用:具有不可超越的且可確切或近似掌握界限值的作用,如水壩的最高水位。無(wú)界作用:沒(méi)有明確界限值的作用。第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理§2.2 結(jié)構(gòu)的功能要求、作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力作用效應(yīng)S由作用引起的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應(yīng)(內(nèi)力、應(yīng)力、變形、裂縫等)。ql勻質(zhì)彈性材料簡(jiǎn)支梁在均布荷載q作用下:Pl2.最大撓度的作用效應(yīng)為

384EI 。1

ql

2 1

ql1.跨中彎矩的作用效應(yīng)為

8 ,支座剪力的作用效應(yīng)為

2 。5ql

4勻質(zhì)彈性材料簡(jiǎn)支梁在跨中集中荷載P作用下:2.最大撓度的作用效應(yīng)為 48EI 。1

Pl1.跨中彎矩的作用效應(yīng)為

4 ,支座剪力的作用效應(yīng)為

2 。3Pl3第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理1

P§2.2 結(jié)構(gòu)的功能要求、作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力永久影響可變影響偶然影響第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理結(jié)構(gòu)上的環(huán)境影響環(huán)境對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的各種機(jī)械的、物理的、化學(xué)的或生物的不利影響。環(huán)境影響會(huì)引起結(jié)構(gòu)材料性能的劣化,降低結(jié)構(gòu)的安全性或適用性,影響結(jié)構(gòu)的耐久性。溫、濕度及其變化以及二氧化碳、氧、鹽、酸等環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。按時(shí)間的變異性處于海洋環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu),氯離子對(duì)鋼筋的腐蝕作用是永久影響??諝鉂穸葘?duì)木材強(qiáng)度的影響是可變影響。酸雨對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕是偶然影響。環(huán)境影響對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)主要是針對(duì)材料性能的降低,它與材料本身有密切關(guān)系。環(huán)境對(duì)結(jié)構(gòu)的影響應(yīng)盡量予以定量描述。但在多數(shù)情況下,這樣做是比較困難的。因此,目前主要根據(jù)材料特點(diǎn),通過(guò)環(huán)境對(duì)結(jié)構(gòu)影響程度的分級(jí)(輕微、輕度、中度、嚴(yán)重等)等方法進(jìn)行定性描述,并在設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)技術(shù)措施。§2.2 結(jié)構(gòu)的功能要求、作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力R結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受作用效應(yīng)(即內(nèi)力和變形)和環(huán)境影響的能力。如承載能力、剛度、抗裂度及材料抗劣化能力等。結(jié)構(gòu)抗力可以根據(jù)構(gòu)件截面形狀、材料強(qiáng)度、尺寸和配筋情況按一定的計(jì)算模式計(jì)算確定。結(jié)構(gòu)上的作用和環(huán)境影響使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用效應(yīng)和環(huán)境影響效應(yīng)。結(jié)構(gòu)以結(jié)構(gòu)抗力抵抗作用效應(yīng)或環(huán)境影響效應(yīng)。作用

環(huán)境§2.2 結(jié)構(gòu)的功能要求、作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理§2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的概念

第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理功能函數(shù)Z=R-SZ=R-S=0

結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)(結(jié)構(gòu)抗力-作用效應(yīng))Z=R-S<0結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)結(jié)構(gòu)可靠工作的條件為:Z=R-S≥0。功能函數(shù)中S和R的隨機(jī)性因S和R都是無(wú)法準(zhǔn)確確定的、變化的量(隨機(jī)變量),結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)Z也是隨機(jī)變量。作為隨機(jī)變量的Z=R-S,無(wú)法保證其絕對(duì)大于等于0。但若已知其概率分布情況,可計(jì)算其大于等于0的概率。作用效應(yīng)S為作用施加在結(jié)構(gòu)上要結(jié)構(gòu)完成的任務(wù)(結(jié)構(gòu)要達(dá)到的要求)。結(jié)構(gòu)抗力R為結(jié)構(gòu)完成任務(wù)的能力(達(dá)到要求的能力)。極限狀態(tài)方程(功能函數(shù))Z=R-S>0結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)功能函數(shù)§2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的概念第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理適用性耐久性安全性

承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)耐久性極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適于繼續(xù)承載的變形的狀態(tài)。對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用的某項(xiàng)規(guī)定限值的狀態(tài)。對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件在環(huán)境影響下出現(xiàn)的劣化達(dá)到耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值或標(biāo)志的狀態(tài)。整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求,此特定狀態(tài)為該功能的極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)的功能要求 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)§2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的概念第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理耐久性極限狀態(tài)不使結(jié)構(gòu)超越某種規(guī)定的極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)方法。承載能力極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài)要使結(jié)構(gòu)不超越某種規(guī)定的極限狀態(tài),一方面要搞清結(jié)構(gòu)上的各種作用和結(jié)構(gòu)的環(huán)境影響,另一方面要搞清結(jié)構(gòu)抵抗作用和環(huán)境影響的能力。作用效應(yīng)和環(huán)境影響承載能力極限狀態(tài)?第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理耐久性極限狀態(tài)?什么因素會(huì)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件超越

正常使用極限狀態(tài)?§2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的概念規(guī)定時(shí)間:設(shè)計(jì)使用年限規(guī)定條件:正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)預(yù)定功能:安全、適用、耐久結(jié)構(gòu)的可靠性可靠性:結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的能力。Z=R-S≥0 可靠 P(Z=R-S≥0) 可靠度結(jié)構(gòu)的可靠度可靠度ps:結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率??煽慷确从辰Y(jié)構(gòu)可靠的程度,量化結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的能力。P(Z=R-S≥0)+

P(Z=R-S<0)=1可靠度ps失效概率pf第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理§2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的概念pf

[pf

]pfps=1-pfZ=R-S0pf

=?

若R、S、Z均服從正態(tài)分布:f(Z)0fp

=f

(z)dz-

結(jié)構(gòu)的失效概率結(jié)構(gòu)的失效概率pf為結(jié)構(gòu)不能完成預(yù)定功能的概率。失效概率越小,結(jié)構(gòu)可靠度越大,結(jié)構(gòu)越可靠。當(dāng)結(jié)構(gòu)的失效概率pf小于等于容許失效概率[pf]時(shí),結(jié)構(gòu)可靠。第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理§2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的概念結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)ZRS

2

2標(biāo)準(zhǔn)差

平均值

Z

R

S

Z

R

S曲線右移RS

2

2

Z

R

Spfps=1-pff(Z)Z=R-S0可靠指標(biāo)

Z,可靠度增大。β pfpf

[pf

]βT:目標(biāo)可靠指標(biāo)β與pf之間有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。f第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理pf

2

2 曲線變陡 pZ R S§2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的概念

T結(jié)構(gòu)的安全級(jí)別越高,βT越大延性破壞的βT小于脆性破壞的βT承載能力極限狀態(tài)的βT大于正常使用極限狀態(tài)的βT概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法要求:β≥βT(pf≤[pf])采用概率極限狀態(tài)方法,用可靠指標(biāo)β進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),需要大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),工作量大,比較復(fù)雜,統(tǒng)計(jì)資料也不足。考慮到多年來(lái)的設(shè)計(jì)習(xí)慣和實(shí)用上的簡(jiǎn)便,《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》提出了基于概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式。按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理§2.3 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的概念第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理§2.4 荷載代表值和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理§2.4 荷載代表值和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值荷載代表值:極限狀態(tài)設(shè)計(jì)所采用的荷載值。荷載代表值荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載組合值荷載準(zhǔn)永久值荷載頻遇值基本代表值對(duì)于永久荷載,只有荷載標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)于可變荷載,有荷載標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、準(zhǔn)永久值和頻遇值,后三者由標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)系數(shù)而得。第2章

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理結(jié)構(gòu)在使用期間正常情況下可能出現(xiàn)的最大的荷載值。荷載標(biāo)準(zhǔn)值的確定對(duì)于具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律的荷載:運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法確定

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