混凝土結(jié)構(gòu)教案與講義

混凝土結(jié)構(gòu)教案與講義（2012年12月修訂）三亞學(xué)院二○一二年十二月三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程教案首頁課程編號課程名稱混凝土結(jié)構(gòu)任課教師白秉三職稱教授所在學(xué)院管理學(xué)院總學(xué)時64理論學(xué)時64實踐學(xué)時課程學(xué)分4課程性質(zhì)學(xué)科專業(yè)課授課地點多媒體教室授課班級土木工程1001,1002學(xué)生人數(shù)160課程地位與作用《混凝土結(jié)構(gòu)》是土木專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課。它主要介紹混凝土結(jié)構(gòu)的基本知識，通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握混凝土結(jié)構(gòu)的基本理論、基本概念及其工程應(yīng)用的基本方法，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)。課程總體目標(biāo)課程的教學(xué)目標(biāo)是：使學(xué)生領(lǐng)會必要的混凝土結(jié)構(gòu)概念，掌握簡單混凝土結(jié)構(gòu)的計算方法，了解常見結(jié)構(gòu)的計算特點，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后繼課程打下力學(xué)基礎(chǔ)。選用教材、參考書目及多媒體課件教材混凝土結(jié)構(gòu)郭繼武中國建筑工業(yè)出版社2011年版參考書建筑結(jié)構(gòu)楊鼎久機(jī)械工業(yè)出版社2006年版多媒體自編課程總體設(shè)計章序內(nèi)容學(xué)時理論課時實驗課時緒論2第1章鋼筋和混凝土材料力學(xué)性能4第2章混凝土結(jié)構(gòu)基本計算原則6第3章受彎構(gòu)件正截面承載力10第4章受彎構(gòu)件斜截面承載力6第5章受扭構(gòu)件承載力4第6章軸向受壓構(gòu)件承載力10第7章軸向受壓構(gòu)件承載力4第8章鋼筋混凝土構(gòu)件變形驗算6第9章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件基本概念8第10章鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋設(shè)計4總計64備注：選用教材及參考書須注明書名、出版社、出版年月等版本信息。三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)緒論學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求（1）掌握鋼筋混凝土的基本概念、優(yōu)缺點、課程特點（2）了解本課程的內(nèi)容、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法，了解其在國內(nèi)外應(yīng)用和發(fā)展情況。教學(xué)重點與難點重點：鋼筋混凝土的概念、優(yōu)缺點，本課程的特點及要解決的問題。難點：本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容、任務(wù)及學(xué)習(xí)方法。培養(yǎng)學(xué)生對該課程的興趣以及對專業(yè)的熱愛。課堂教學(xué)方法講授課程改革與創(chuàng)新多舉例子作業(yè)與思考題無授課情況總結(jié)緒論能激發(fā)同學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，應(yīng)引導(dǎo)同學(xué)多接觸實際工程，進(jìn)一步增強(qiáng)感性認(rèn)識，由感性認(rèn)識的興趣進(jìn)一步激發(fā)理性學(xué)習(xí)的興趣。注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可。

§0—1建筑結(jié)構(gòu)的分類及應(yīng)用概率一、什么叫建筑結(jié)構(gòu)？就是由基本構(gòu)件構(gòu)成建筑物的承重骨架。由若干構(gòu)件連接而成的能承受荷載和其他間接作用的體系，叫做建筑結(jié)構(gòu)。作用——使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應(yīng)（內(nèi)力、變形、裂縫）的各種原因的總稱。作用直接作用：指施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力系即荷載。間接作用：指引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因。如混凝土的收縮、溫度變化、基礎(chǔ)沉降差、地震等1.建筑物對于結(jié)構(gòu)的基本要求=1\*GB2⑴結(jié)構(gòu)的安全性功能要求安全是對于結(jié)構(gòu)的基本要求。=2\*GB2⑵結(jié)構(gòu)的實用性功能要求結(jié)構(gòu)必須實用，不能影響到建筑物功能的發(fā)揮。結(jié)構(gòu)不能產(chǎn)生較大的變形、撓曲、振顫等不良反應(yīng)。=3\*GB2⑶結(jié)構(gòu)的耐久性功能要求結(jié)構(gòu)必須保證在建筑物存在的期限內(nèi)發(fā)揮其應(yīng)有的功能。=4\*GB2⑷結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性功能要求穩(wěn)定性是結(jié)構(gòu)抗傾覆的能力，結(jié)構(gòu)設(shè)計時要加以構(gòu)造處理，防止失穩(wěn)。2.結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理簡述=1\*GB2⑴選擇結(jié)構(gòu)體系并確定力學(xué)計算簡化模型針對建筑物的基本功能要求，選擇可以保證建筑空間與功能要求的結(jié)構(gòu)體系。將結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的簡化，使結(jié)構(gòu)成為可以用力學(xué)計算的力學(xué)模型。=2\*GB2⑵結(jié)構(gòu)受力與作用的確定建筑物的功能、地理環(huán)境與自然環(huán)境，確定建筑物可能承受的作用與變形。建筑材料、設(shè)計理論和施工技術(shù)對結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。每當(dāng)出現(xiàn)新的優(yōu)良的建筑材料時，結(jié)構(gòu)工程就會有跨躍式的發(fā)展。二、建筑結(jié)構(gòu)分類基本(單元)構(gòu)件板：提供活動面，直接承受并傳遞荷載；梁：板的支撐構(gòu)件，承受板傳來的荷載并傳遞；柱：承受樓面體系（梁、板）傳來的荷載并傳遞；墻：承受樓面體系（梁、板）傳來的荷載并傳遞；基礎(chǔ)：將柱及墻等傳來的上部結(jié)構(gòu)荷載傳給地基；索：懸掛構(gòu)件或結(jié)構(gòu)體系的主要傳力單元；桿：組成空間構(gòu)件，如屋架等。1、按材料分：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，砌體結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)，木結(jié)構(gòu)2、按結(jié)構(gòu)受力分：混合結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)，排架結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)，筒體結(jié)構(gòu)。=1\*GB2⑴混凝土結(jié)構(gòu)——混凝土是人工石材，它由石子、砂粒、水泥、外加劑和水按一定比例拌合而成，簡稱“砼”?；炷敛牧舷裉烊皇囊粯?，承受壓力的能力很強(qiáng)，但抵抗拉力的能力卻很弱。而鋼材則不然，其抗壓和抗拉的能力都很強(qiáng)。于是，人們利用兩種材料各自的特點，把它們有機(jī)地結(jié)合在一起共同工作，形成了用于工程實際的以混凝土為主制作的結(jié)構(gòu)（ConcreteStructure）。土木工程中常用的砼結(jié)構(gòu)主要包括:1.素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（ReinforcedConcreteStructure，也可簡稱RC）、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)（PrestresedConcrete，也簡稱PC）和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、纖維混凝土結(jié)構(gòu)等。2.砌體結(jié)構(gòu)——由塊體（磚、石材、各種砌塊）和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，包括磚砌體結(jié)構(gòu)、石砌體結(jié)構(gòu)和砌塊砌體結(jié)構(gòu)。3.鋼結(jié)構(gòu)——以鋼材為主制作的結(jié)構(gòu)。4.木結(jié)構(gòu)——全部或大部分用木材制作的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)布置方案結(jié)構(gòu)布置方案縱橫墻承重方案內(nèi)框架承重方案橫墻承重方案縱墻承重方案三、建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡況1、結(jié)構(gòu)：木結(jié)構(gòu)，磚石結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，高層，超高層，大跨度。2、計算：憑經(jīng)驗—近似計算—極限狀態(tài)設(shè)計法—以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法.3、本課程特點是原理課，應(yīng)突出原理和概念；基本構(gòu)件由不同材料組成，在了解共性特點的同時，應(yīng)注意由于組成材料不同而導(dǎo)致的計算方法的不同；強(qiáng)調(diào)不同材料構(gòu)件的計算原理和方法；涉及內(nèi)容多，系統(tǒng)性差；公式多、公式的條件多；簡化、近似和經(jīng)驗處理多。三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)第一章鋼筋與混凝土材料的物理力學(xué)性能§1-1砼的力學(xué)性能學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求(1)熟悉混凝土的立方體強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、軸心抗拉強(qiáng)度及相互間的關(guān)系。(2)掌握單軸向受壓下混凝土的應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)€及其數(shù)學(xué)模型。(3)熟悉混凝土彈性模量、變形模量的概念。(4)了解重復(fù)荷載下混凝土的疲勞性能以及復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土強(qiáng)度的概念。(5)熟悉混凝土徐變、收縮與膨脹的概念。教學(xué)重點與難點重點：1.混凝土各種強(qiáng)度指標(biāo)的區(qū)別，劃分混凝土強(qiáng)度等級的依據(jù)2.一次加載混凝土應(yīng)力應(yīng)變?nèi)€所反映的混凝土的力學(xué)性能難點：1.混凝土彈性模量、變形模量。2.

復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土強(qiáng)度。3.

徐變課堂教學(xué)方法講授課程改革與創(chuàng)新多舉例子作業(yè)與思考題1、混凝土的強(qiáng)度等級是怎樣確定的？混凝土的基本強(qiáng)度指標(biāo)有哪些？2、混凝土的徐變、收縮以及膨脹的概念？影響混凝土徐變、收縮的主要因素有哪些？混凝土的徐變、收縮對結(jié)構(gòu)構(gòu)件有哪些影響？3、混凝土的彈性模量、變形模量是如何確定的？授課情況總結(jié)有條件的話應(yīng)該讓學(xué)生參觀試驗室，演示測量混凝土強(qiáng)度的過程。彈性模量的測量比較復(fù)雜，如果能結(jié)合錄像資料等可加深同學(xué)對知識點的理解。注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可。鋼筋混凝土的一般概念及材料的主要力學(xué)性能§1—1結(jié)構(gòu)材料的基本要求a.結(jié)構(gòu)材料要有足夠的、有一定環(huán)境適應(yīng)度的強(qiáng)度；b.結(jié)構(gòu)材料要有足夠的剛度；c.結(jié)構(gòu)材料要有相應(yīng)的重度；d.結(jié)構(gòu)材料要有相對低廉的價格；e.結(jié)構(gòu)材料要有良好的環(huán)保性能。以材料的力學(xué)性能指標(biāo)評定材料的基本力學(xué)指標(biāo)包括：強(qiáng)度、彈性、塑性、沖擊韌性與冷脆性、徐變和松弛a.強(qiáng)度——材料抵抗破壞能力的指標(biāo)包括：抗壓、抗拉、抗剪、抗紐、疲勞強(qiáng)度fbfyfefpabcdbcaoa’deoa—彈性階段bc—屈服階段cd—硬化階段de—頸縮階段a—彈性極限fpc—屈服強(qiáng)度fyd—極限強(qiáng)度fb某些無明顯屈服點的材料，以殘余變形0.2%對應(yīng)應(yīng)力作為名義屈服強(qiáng)度。b.彈性與塑性材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力除去后能完全恢復(fù)到原始形狀的性質(zhì)，稱為彈性。材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力除去后，部分變形恢復(fù)的性質(zhì)，稱為塑性。彈性模量：c.沖擊韌性沖擊韌性是指材料抗沖擊而不破壞的能力。d.徐變和應(yīng)力松弛時間時間變形5d20d60d80d卸荷后的瞬時回縮永久變形混凝土的徐變是指混凝土在長期的、不變的、較高的荷載作用下，其變形隨時間的增長而增加的現(xiàn)象，稱為徐變。在恒定溫度和應(yīng)變條件下，構(gòu)件或材料的應(yīng)力隨時間而見小的現(xiàn)象，稱為應(yīng)力松弛。容易引起預(yù)應(yīng)力損失?！?—2鋼筋混凝土的一般概念及特點一、基本概念：1、RC鋼筋混凝土ReinforcedConcrete；PC預(yù)應(yīng)力混凝土2、混凝土：是一種人造石料。Ft=（1/9～1/18）fc3、舉例：受彎構(gòu)件｛如為素混凝土：則荷載很小時就破壞；如鋼筋混凝土：則荷載大大提高。｝4、鋼筋混凝土是一鋼筋與混凝土二種物理力學(xué)性能很不相同的材料所組成的，它們相互共同工作的主要原因是什么？（1）混凝土硬化后具有很強(qiáng)的粘結(jié)力；（2）鋼筋與混凝土的線脹系數(shù)非常接近；（3）混凝土能很好地保護(hù)鋼筋而不銹蝕。5、鋼筋與混凝土二者結(jié)合的原則：鋼筋一般情況下是放在構(gòu)的受拉區(qū)。6、舉例：（1）簡支梁，懸臂梁（2）外伸梁，連續(xù)梁，框架梁。（3）單向板，雙向板，二邊支承板，三邊支承板。（4）游泳池壁?！?—3混凝土的主要力學(xué)性能混凝土的強(qiáng)度：混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度：fcu,k定義：立方體抗壓強(qiáng)度是指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm的立方體試件，在28天齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的抗壓強(qiáng)度。強(qiáng)度等級：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50~C80共14級C—混凝土15—立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值為15N/mm2混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度（棱柱體抗壓強(qiáng)度）：fc定義：軸心抗壓強(qiáng)度是指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的截面為150mm×150mm高300mm的棱柱體，在28天齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的抗壓強(qiáng)度。折算：—軸心抗壓強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度比值0.76-0.82—高強(qiáng)混凝土脆性折減系數(shù)1.00-0.870.88—經(jīng)驗折減系數(shù)混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度：ft混凝土的抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度低得多，一般只有抗壓強(qiáng)度的5%~10%復(fù)合應(yīng)力下的混凝土強(qiáng)度：雙向受拉：強(qiáng)度接近單向受拉強(qiáng)度雙向受壓：抗壓強(qiáng)度和極限壓應(yīng)變均有所提高一拉一壓：強(qiáng)度降低三向受壓時，混凝土的抗壓強(qiáng)度和極限變形都有較大提高在有剪應(yīng)力作用時，混凝土的抗壓強(qiáng)度將低于單軸抗壓強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：fck＝μ－1.645δ混凝土強(qiáng)度設(shè)計值fc＝fck／rc.混凝土的變形：混凝土單向受壓時的σ－ε曲線：cucc0ABCDfc0殘余變形彈性變形OA—彈性階段AB—微裂縫開展BC—彈塑性，豎向裂縫形成CD—下降段混凝土是彈塑性材料彈性模量Ec混凝土的徐變：（1）主要原因：混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展，水泥膠體粘結(jié)收縮混凝土內(nèi)部的自由水蒸發(fā)的收縮收縮——砼在空氣中硬化體積減小的現(xiàn)象原因：水分蒸發(fā)對構(gòu)件影響：構(gòu)件產(chǎn)生裂縫；引起預(yù)應(yīng)力損失影響因素：配合比、養(yǎng)護(hù)、體表比徐變——砼在長期荷載作用下隨時間而增長的變形原因：水泥膠凝體的流動性及內(nèi)部微裂縫開展對構(gòu)件影響：增大變形；引起內(nèi)力重分布；引起預(yù)應(yīng)力損失影響因素：配合比、養(yǎng)護(hù)、應(yīng)力條件（2）收縮與哪些因素有關(guān)：鋼筋混凝土：是鋼筋和砼按一定方式組成的能共同工作的建筑材料。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：是鋼筋混凝土為主要承重骨架的結(jié)構(gòu)。砼：抗拉強(qiáng)度大約是抗壓強(qiáng)度的1/10。鋼筋：抗拉抗壓強(qiáng)度都很強(qiáng)。共同工作原理鋼筋和砼之間存在粘結(jié)力鋼筋和砼線膨脹系數(shù)接近砼保護(hù)鋼筋素混凝三、混凝土強(qiáng)度等級的選用1.砼結(jié)構(gòu)>C15；2.HRB335級以上鋼筋>C20；3.預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)>C30；4.鋼絲、鋼絞線和熱處理鋼筋>C40四、混凝土的計算指標(biāo)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：具有95%保證率的基本代表值?；炷翉?qiáng)度設(shè)計值：三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)§1-2鋼筋的力學(xué)性能§1-3鋼筋和砼之間的粘結(jié)力學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求1.熟悉鋼筋的品種和級別。

2.掌握鋼筋的應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)€特性及其數(shù)學(xué)模型。

3.了解鋼筋的冷加工性能、重復(fù)荷載下鋼筋的疲勞性能以及混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求。

4．掌握粘結(jié)的定義、粘結(jié)力的組成、粘結(jié)應(yīng)力的分布、粘結(jié)應(yīng)力與相對滑移的關(guān)系等概念。5．掌握基本錨固長度的計算以及保證可靠粘結(jié)的構(gòu)造要求。教學(xué)重點與難點重點：1.鋼材的力學(xué)性能2.鋼材的牌號3.鋼材強(qiáng)度設(shè)計值難點：鋼筋的應(yīng)力——應(yīng)變曲線及數(shù)學(xué)模型課堂教學(xué)方法多媒體講授課程改革與創(chuàng)新從了解鋼筋的種類和等級入手，重點掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的力學(xué)性能。總結(jié)鋼筋混凝土構(gòu)件對鋼筋性能的要求。作業(yè)與思考題（1）我國建筑結(jié)構(gòu)用鋼筋的品種有哪些？并說明各種鋼筋的選用原則？（2）鋼材強(qiáng)度設(shè)計值取值的依據(jù)是什么（3）鋼筋與混凝土產(chǎn)生粘結(jié)的作用和原因是什么？（4）影響粘結(jié)強(qiáng)度的主要因素有哪些？授課情況總結(jié)應(yīng)引導(dǎo)同學(xué)多接觸實際工程，進(jìn)一步增強(qiáng)感性認(rèn)識，由感性認(rèn)識的興趣進(jìn)一步激發(fā)理性學(xué)習(xí)的興趣。注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可?！?—4鋼筋的主要力學(xué)性能—、鋼筋的化學(xué)成分，種類和等級：1,99％是Fe，但鐵的強(qiáng)度很低，需要加入其他化學(xué)元素來改善其性能2.碳素鋼：Fe＋C，分低碳鋼C＜0.25％;中C＝0.25～0.6％;高C＝0.6～1.4％建筑中常用中、低碳鋼。3.低合金鋼：Fe＋C＋其他元素（Mn,Si,Ti,V）在鋼材中加入少量Mn,Si元素可提高其強(qiáng)度，并能保持一定的塑性4.有利元素：C,Mn,Si,Ti,V.5.不利元素：S,P,N,O.6.鋼筋的種類：（1）鋼絲：￠＝3～5細(xì)鋼筋：￠＝6～10中粗鋼筋：￠＝12～20粗鋼筋￠＞20（2）光面鋼筋：Ⅰ￠≤12變形鋼筋：Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ￠≥12鋼筋的等級：熱軋鋼筋HPB235級、HRB335級、HRB400級、RRB400級屈服強(qiáng)度fyk（標(biāo)準(zhǔn)值=鋼材廢品限值，保證率97.73%）HPB235級：fyk=235N/mm2HRB335級：fyk=335N/mm2HRB400級、RRB400級：fyk=400N/mm2（3）熱軋鋼筋，余熱處理鋼筋，熱處理鋼筋，冷軋帶肋鋼筋，（4）光面鋼絲，刻痕鋼絲，鋼絞線，冷拉鋼筋，冷拔。二．鋼筋的力學(xué)性能：1.鋼筋的δ－ε曲線：P62.伸長率3.冷彎性能三．建筑結(jié)構(gòu)對鋼筋的要求：1.強(qiáng)度要求、2.塑性要求、3.可焊性要求、4.與混凝土的粘結(jié)力。四．鋼筋的強(qiáng)度：1.標(biāo)準(zhǔn)值：fk＝μ－2σ保證率為97.73％,與冶金部一致。2.設(shè)計值：f＝fk／rs。3.舉例，學(xué)會查表P8表1—。二、鋼筋的種類及選用二、鋼筋的種類及選用強(qiáng)度高，塑性低強(qiáng)度高，粘結(jié)性好強(qiáng)度高預(yù)應(yīng)力鋼筋鋼筋熱軋鋼筋鋼絲鋼絞線熱處理鋼筋HPB235HRB335HRB400RRB400光圓鋼筋變形鋼筋變形鋼筋變形鋼筋非預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度塑性弱強(qiáng)高低我國常見鋼筋外形HPB235級(Ⅰ級)鋼筋多為光面鋼筋，多作為現(xiàn)澆樓板的受力鋼筋和箍筋HRB335級(Ⅱ級)和HRB400級(Ⅲ級)鋼筋強(qiáng)度較高，多作為鋼筋混凝土構(gòu)件的受力鋼筋，尺寸較大的構(gòu)件，也有用Ⅱ級鋼筋作箍筋的為增強(qiáng)與混凝土的粘結(jié)，外形制作成月牙肋或等高肋的變形鋼筋。Ⅳ級鋼筋強(qiáng)度太高，不適宜作為鋼筋混凝土構(gòu)件中的配筋，一般冷拉后作預(yù)應(yīng)力筋。延伸率d5=25、16、14、10%，直徑8~40。鋼絲，中強(qiáng)鋼絲的強(qiáng)度為800~1200MPa，高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線的為1470~1860MPa；延伸率d10=6%，d100=3.5~4%；鋼絲的直徑3~9mm；外形有光面、刻痕和螺旋肋三種，另有二股、三股和七股鋼絞線，外接圓直徑9.5~15.2mm。中高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線均用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。冷加工鋼筋是由熱軋鋼筋和盤條經(jīng)冷拉、冷拔、冷軋、冷扭加工后而成。冷加工的目的是為了提高鋼筋的強(qiáng)度，節(jié)約鋼材。但經(jīng)冷加工后，鋼筋的延伸率降低。近年來，冷加工鋼筋的品種很多，應(yīng)根據(jù)專門規(guī)程使用。熱處理鋼筋是將Ⅳ級鋼筋通過加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)工藝處理，使強(qiáng)度得到較大幅度的提高，而延伸率降低不多。用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。塑性性能延伸率：鋼材拉斷后的塑性變形量較鋼材原始尺度的變化率，是衡量鋼材變形能力的重要指標(biāo)。延伸率:d越大,鋼筋延性或塑性越好沖擊韌性：是對于鋼結(jié)構(gòu)使用鋼材的特殊要求，是檢驗鋼材對于沖擊荷載的承受能力。冷彎指標(biāo)：是檢驗鋼材冷加工性能的指標(biāo)，對于鋼筋與鋼板，其冷彎指標(biāo)是指在常溫下被檢驗材料對于某一相對的半徑（相對板材厚度與鋼筋直徑）的彎曲角度。鋼材的加工性能常見的建筑工程鋼材加工有冷加工、熱加工兩類：冷加工：板材、線材的冷彎；線材的冷拉、冷拔；熱加工：焊接。冷拉后的鋼筋沒有明顯的屈服階段，如B圖。冷拉卸載后經(jīng)過一段時間的停滯，再對其張拉，會重新恢復(fù)屈服階段而呈現(xiàn)出屈服強(qiáng)度提高的應(yīng)力應(yīng)變圖形；這種現(xiàn)象被稱為冷做硬化現(xiàn)象；冷拉僅提高鋼筋的抗拉強(qiáng)度，不提高其抗壓強(qiáng)度；冷拉工藝不改變鋼筋的強(qiáng)度級別。冷拔是指將光圓鋼筋以強(qiáng)力拉拽使其通過小直徑的硬質(zhì)合金模具，使其截面減小而長度增長；冷拔后的鋼筋的強(qiáng)度會大大提高；冷拔后鋼筋的塑性會降低；冷拔后的鋼筋與之前的鋼筋不屬于同一種鋼筋。四、鋼筋的計算指標(biāo)鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值具有95%保證率的基本代表值。其中，熱軋鋼筋根據(jù)屈服強(qiáng)度確定，用表示；預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲和熱處理鋼筋的強(qiáng)度根據(jù)極限抗拉強(qiáng)度確定，用表示。鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計值——等于標(biāo)準(zhǔn)值除以分項系數(shù)。熱軋鋼筋強(qiáng)度設(shè)計值：預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度設(shè)計值：鋼筋的截面面積常規(guī)直徑:d=6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32mm12種。§1—5鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)粘結(jié)強(qiáng)度——鋼筋與砼的粘結(jié)面上所能承受的平均剪應(yīng)力的最大值。鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度通常采用拔出試驗來測定影響因素：鋼筋的表面形狀、直徑；砼的強(qiáng)度等級、保護(hù)層厚度；側(cè)向壓力及橫向鋼筋；澆筑位置。構(gòu)造措施：鋼筋的搭接長度、錨固長度、保護(hù)層厚度、鋼筋凈距、受力光圓鋼筋彎鉤等。一．錨固長度La:當(dāng)鋼筋處于極限平衡時，作用在鋼筋上的外力應(yīng)等于鋼筋與混凝土間在La長度范圍內(nèi)粘結(jié)強(qiáng)度總和。α外形系數(shù)見表1-2二．搭結(jié)長度Ll＝ζLa1.受拉筋：Ll＝ζLaLl≥300ζ修正系數(shù)見P24表1-32.受壓筋：Lcl≥0.7Ll≥200三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)第二章混凝土結(jié)構(gòu)基本計算原則2.1結(jié)構(gòu)上的作用

2.2極限狀態(tài)設(shè)計法學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求1．掌握工程結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)的基本概念，包括結(jié)構(gòu)上的作用、對結(jié)構(gòu)的功能要求、設(shè)計基準(zhǔn)期、兩類極限狀態(tài)等。2．了解結(jié)構(gòu)可靠度的基本原理。教學(xué)重點與難點重點：1.

極限狀態(tài)的基本概念。2.

結(jié)構(gòu)上的作用。難點：可靠度的基本原理課堂教學(xué)方法講授課程改革與創(chuàng)新由作用的定義，提問作用是否就是荷載？引申至作用按照不同的方法進(jìn)行的分類，重點明確荷載與作用的關(guān)系，闡明作用是隨機(jī)變量的原因。作業(yè)與思考題1、結(jié)構(gòu)的功能主要有哪幾項？結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)有幾類，主要內(nèi)容是什么？2、什么是荷載效應(yīng)S？荷載使構(gòu)件產(chǎn)生的變形是否也稱荷載效應(yīng)？什么是結(jié)構(gòu)抗力R？S>R，S=R，S<R各表示什么意義？授課情況總結(jié)帶領(lǐng)同學(xué)復(fù)習(xí)概率基礎(chǔ)知識，或在授課前請同學(xué)課下復(fù)習(xí)概率知識，可以幫助同學(xué)更好的理解可靠度的概念及概率極限狀態(tài)設(shè)計的意義。注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可。第二章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的計算基本原理§2—1結(jié)構(gòu)的組成與結(jié)構(gòu)功能組成：是由梁、柱、板、墻、基礎(chǔ)等構(gòu)件按照某一規(guī)則組成的功能：1.安全性2.適用性3.耐久性安全等級：§2—2結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)上的作用S:是指施加在結(jié)構(gòu)上的荷載以及引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因。施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力，稱為作用——直接作用引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因——間接作用作用效應(yīng):是指荷載作用和間接作用的結(jié)果將使結(jié)果構(gòu)件內(nèi)力和變形。結(jié)構(gòu)抗力R:是指結(jié)果或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力。結(jié)構(gòu)上的荷載荷載分類按時間變異分類永久荷載——G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的荷載。也稱恒荷載或恒載。比如結(jié)構(gòu)自重或土壓力等。可變荷載——Q在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時間變化，或其變化與平均值相比不可以忽略不計的荷載。也稱活荷載或活載。比如樓面活載、屋面活載、雪荷載、風(fēng)荷載、吊車荷載等。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),其量值很大而持續(xù)時間較短的荷載。比如爆炸力、撞擊力等。恒載（永久荷載）：如結(jié)果自重、土壓力等。活載（可變荷載）：如風(fēng)載、雪載、吊車荷載、樓面荷載等。偶然荷載：如地震、爆炸。五．荷載的代表值:1.荷載標(biāo)準(zhǔn)值：是指建筑結(jié)構(gòu)在正情況下可能出現(xiàn)的最大荷載（1）恒載：Gk＝體積×容重（2）活載：P22表2—1及表2—2中的樓面及屋面活荷載2.活荷載準(zhǔn)永久值：是指活荷載中有一部分荷載對結(jié)構(gòu)的影響相當(dāng)于恒載那樣。Qk＝φq×Qk3.荷載設(shè)計值：1.2恒k＋1.4活k舉例說明：集中荷載面荷載線荷載§2—3概率極限狀態(tài)設(shè)計法結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)：1.承載能力的極限狀態(tài)：2.正常使用的極限狀態(tài)：二．極限狀態(tài)方程：Z＝R－S≥0三、結(jié)構(gòu)可靠度和失效概率：1.結(jié)構(gòu)可靠度：是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率，叫結(jié)構(gòu)可靠度。2.失效概率：結(jié)構(gòu)不能完成預(yù)定功能的概率為失效概率四．結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)β它是度量結(jié)構(gòu)可靠度的一種數(shù)值：如安全等級為二級（β）＝3.2pf＝0.69‰Ps=1－0.69‰=999.31‰三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)2.3材料強(qiáng)度與荷載的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求掌握兩種極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式的內(nèi)涵，材料標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計值及各分項系數(shù)的含義。教學(xué)重點與難點重點：兩種極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式的內(nèi)涵，各分項系數(shù)的含義；難點：兩種極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式的內(nèi)涵。課堂教學(xué)方法講授課程改革與創(chuàng)新給出材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值的定義，并詳細(xì)講解設(shè)計值與標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系及分項系數(shù)的確定。介紹荷載的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值，重點闡明可變荷載的代表值問題。作業(yè)與思考題什么是荷載的基本代表值？永久荷載的代表值是什么？可變荷載的設(shè)計值與標(biāo)準(zhǔn)有什么關(guān)系？授課情況總結(jié)注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可。極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式：1.承載力的極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式：（1）一般組合（一般組合）：——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)正常使用極限狀態(tài)，可靠度要求可適當(dāng)降低，所有分項系數(shù)取1.0材料強(qiáng)度設(shè)計值鋼筋強(qiáng)度設(shè)計值承載能力極限狀態(tài)表達(dá)式（P34-37）由可變荷載控制的效應(yīng)組合由永久荷載控制的效應(yīng)組合——永久荷載和可變荷載分項系數(shù)。見《規(guī)范》。式中：S：荷載效應(yīng)，γG：恒荷載的荷載效應(yīng)系數(shù)，γQ：活荷載分項系數(shù)，Gk：恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值，Q1k：最大的活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，Ψ：其他活荷載的組合系數(shù)，查附表5-2，一般為0.7，Qik：其他活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值對于荷載分項系數(shù)：永久荷載的分項系數(shù)γG：當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時，對由可變荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.2；對由永久荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.35；其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時一般情況下應(yīng)取1.0；對結(jié)構(gòu)的傾覆，滑移或漂浮驗算，應(yīng)取0.9；可變荷載的分項系數(shù)γQ：一般情況下應(yīng)取1.4；對標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載應(yīng)取1.3；對于某些特殊情況，按建筑結(jié)構(gòu)有關(guān)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定確定。荷載標(biāo)準(zhǔn)值對應(yīng)的內(nèi)力為標(biāo)準(zhǔn)值荷載設(shè)計值對應(yīng)的內(nèi)力為設(shè)計值表達(dá)式：rOS≤R舉例：2.正常使用極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式：荷載的代表值——結(jié)構(gòu)計算時，需根據(jù)不同的設(shè)計要求采用不同的荷載數(shù)值。荷載標(biāo)準(zhǔn)值——荷載基本代表值。指在結(jié)構(gòu)使用期間，在正常情況下出現(xiàn)具有一定保證率的最大荷載。可變荷載組合值——當(dāng)結(jié)構(gòu)同時承受兩種或兩種以上可變荷載時，除主導(dǎo)荷載（產(chǎn)生荷載效應(yīng)最大的荷載）取標(biāo)準(zhǔn)值，其他伴隨荷載取小于其標(biāo)準(zhǔn)值的組合值為代表值?？勺兒奢d準(zhǔn)永久值——在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常作用在結(jié)構(gòu)上的可變荷載?？勺兒奢d頻遇值——作用于結(jié)構(gòu)上時而出現(xiàn)，持續(xù)時間較短的較大可變荷載。荷載設(shè)計值——設(shè)計時采用的值。一般取G=1.2恒k＋1.4活k三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)2.4近似概率極限狀態(tài)設(shè)計法學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求掌握近似概率極限狀態(tài)設(shè)計法在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用。教學(xué)重點與難點重點：近似概率極限狀態(tài)設(shè)計法在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用；難點：荷載組合。課堂教學(xué)方法講授課程改革與創(chuàng)新對近似概率極限狀態(tài)設(shè)計法做詳細(xì)講解。作業(yè)與思考題1、建筑結(jié)構(gòu)的安全等級在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)表達(dá)式中是怎樣體現(xiàn)的？2、永久荷載和可變荷載的分項系數(shù)，在一般情況下取值多少？授課情況總結(jié)注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可。正常使用極限狀態(tài)設(shè)計包括兩個方面： 裂縫控制驗算： 受彎構(gòu)件撓度驗算：（1）標(biāo)準(zhǔn)組合：（2）頻遇組合：（3）準(zhǔn)永久組合：舉例：例題見P37三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)第3章

受彎構(gòu)件正截面承載力計算3．1

梁、板的一般構(gòu)造3．2

試驗及分析學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求熟練掌握適筋梁正截面受彎三個受力階段的概念，包括截面上應(yīng)力與應(yīng)變的分布、破壞形態(tài)、縱向受拉鋼筋配筋百分率對破壞形態(tài)的影響、三個工作階段在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用等。教學(xué)重點與難點重點：適筋梁正截面受彎三個受力階段。難點：適筋梁正截面受彎三個受力階段的截面應(yīng)力與應(yīng)變的分布。課堂教學(xué)方法講授課程改革與創(chuàng)新1.從本章的題目入手，首先提問何為受彎構(gòu)件？給出受彎構(gòu)件確切的定義，并指出工程中常見的受彎構(gòu)件有哪些。2．根據(jù)受彎構(gòu)件的配筋情況介紹受彎構(gòu)件的分類以及受彎構(gòu)件的截面破壞形式。作業(yè)與思考題為什么一般梁在跨中產(chǎn)生垂直裂縫，而在支座產(chǎn)生斜裂縫？授課情況總結(jié)結(jié)合試驗錄像或動畫文件講解梁正截面工作的三個階段更形象，留給學(xué)生更深刻的印象。注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可。第三章受彎構(gòu)件承載力計算與構(gòu)造概述：一．常見的受彎構(gòu)件：舉例二．受彎構(gòu)件的破壞形式正截面、斜截面§3—1梁、板的構(gòu)造一．梁的構(gòu)造：梁的截面尺寸：1.梁的截面尺寸：（1）截面形式：（2）截面尺寸：應(yīng)滿足承載力、剛度、抗力三方面要求①h的確定：P31表3—1②b的確定：矩形：b=（1/2～1/2.5）h;T形：b=（1/2.5～1/3）注：為了施工方便，必須符合模數(shù)及常用尺寸：P312.梁的配筋：在黑板上畫出梁的立面圖、剖面圖縱向受力筋箍筋補(bǔ)充各種箍筋形式彎起筋：（畫圖）當(dāng)h≤800時，α＝45○;當(dāng)h>800時；α＝60○計算跨度L0:取兩支反力間的矩離如單跨簡支梁：L0=Ln+a≤1.05Ln板的構(gòu)造：板的厚度h：應(yīng)滿足承載力、剛度、和抗裂三方面要求，h應(yīng)滿足P33表3—2板的配筋：受力筋：Ⅰ級，冷軋帶肋鋼筋φ＝6,8,10,12分布筋：Ⅰ級鋼，φ≥6@≤250三.梁、板的保護(hù)層厚度C及截面的有效高度保護(hù)層C：梁＝25,板＝15§3—2正截面受彎性能的試驗分析一．配筋率：ρ＝As/bh0二、梁的破壞形式：1.少筋梁：受拉筋配得過少的梁，屬于脆性破壞，工程中不用。2.適筋梁：受拉筋配得適中的梁，屬于塑性破壞，設(shè)計中常用。3.超筋梁：受拉筋配的過多的梁，屬于脆性破壞，工程中不用。三、適筋梁破壞的三個工作階段：P36圖3—8邊看圖邊講，正截面承載力計算是以Ⅲa應(yīng)力狀態(tài)為依據(jù)。三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)3．3受彎構(gòu)件正截面承載力計算原理學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求掌握混凝土構(gòu)件正截面承載力計算的基本假定及其在受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計算中的應(yīng)用。

教學(xué)重點與難點重點：單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的計算方法。難點：理解正截面受彎承載力計算的基本公式及適用條件。課堂教學(xué)方法1.受彎構(gòu)件正截面承載力的計算原理。基于計算模型與實際受力之間的差異，有必要介紹計算的四個基本假定。2.為方便計算，需將曲線的混凝土應(yīng)力圖形等效為矩形應(yīng)力圖形，介紹等效遵循的原則。3.

課程改革與創(chuàng)新結(jié)合模型講解作業(yè)與思考題梁正截面破壞的主要形態(tài)有哪幾種？它們分別在什么情況下發(fā)生？如何防止防止各種破壞形態(tài)的發(fā)生？授課情況總結(jié)注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可。矩形截面受彎承載力計算一、基本假定：1.平截面假定；2.受拉區(qū)混凝土不參加工作，拉力完全由鋼筋承擔(dān)；3.受壓區(qū)混凝土以等效的矩形應(yīng)力圖形代替實際應(yīng)力圖形。二、等效矩形應(yīng)力圖形的兩個轉(zhuǎn)換條件：1.壓力的大小不變；2.壓力作用點的位置不變。三、相對界限受壓區(qū)高度ξb相對受壓區(qū)高度：ξ＝x/h0相對界限受壓區(qū)高度：§b＝Xb/h0P38表3—6最大配筋率：ρ＝ξbα1fc/fyP37表3—4三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)3．4單筋矩形截面受彎構(gòu)件的抗彎承載力計算學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求熟練掌握單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的計算方法，配置縱向受拉鋼筋的主要構(gòu)造要求。教學(xué)重點與難點重點：單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的計算方法。難點：理解正截面受彎承載力計算的基本公式及適用條件。課堂教學(xué)方法重點講解：受壓區(qū)砼的矩形等效應(yīng)力圖形、界限相對受壓區(qū)高度ξb、最大配筋率ρmax、最小配筋率ρmin、基本計算公式及適用條件考察ρmax與ξb關(guān)系、截面設(shè)計與承載力復(fù)核方法3.

課程改革與創(chuàng)新結(jié)合模型講解作業(yè)與思考題界限相對受壓區(qū)高度ξb、最大配筋率ρmax、最小配筋率ρmin、基本計算公式及適用條件。授課情況總結(jié)注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可?！?—3單筋矩形截面受彎承載力計算單筋矩形截面正截面承載力的計算；基本公式：α1ｆcｂｘ＝fyAsM≤Mu=α1ｆcｂｘ（h0－）M≤Mu=fyAs（h0－x/2）2.適用條件：防止超筋：ξ≤ξb或x≤xb或ρ≤ρmax防止少筋：ρ＝As/bh0≥ρmin=0.2℅3.基本公式的應(yīng)用；推導(dǎo)：由M=α1ｆcｂｘ（h0－x/2）=α1fcｂh0h0（1—0.5x/h0）令αs＝ξ（1－0.5ξ）則M=α1ｆcｂh02аsαs＝由M=fyAs（h0－x/2）=fyAsh0（1-0.5x/h0）=fyAsh0（1-0.5ξ）令γs=1-0.5ξ則M=fyAsh0γsAs=M/fyγsh0注：γs,αs均為ξ的函數(shù)，可以編制成表格：P40表3—7通過變化，得γs=0.5（1+）,從而得計算公式的三步曲（1）由αs=M/αsfcbh02（2）γs=0.5（1+）（3）As=M/fyγsh0注：完成三步曲后，必須滿足二個適用條件（1）防止超筋：ξ＝1-≤ξb（2）防止少筋：ρ＝As/bh0≥ρmax=0.2℅4.舉例二道題5.截面復(fù)合：已知：α1fcfybh（h0）As求Mu或已知M,復(fù)合截面是否安全關(guān)鍵在于先計算截面能抵抗的彎矩Mu,然后與梁在荷載作用下產(chǎn)生的彎矩，最后比較是否安全。步驟：（1）根據(jù)梁的實際情況（配筋）計算h0（2）由ξ＝Asfy/α1fcbh0計算相對受壓區(qū)高度（3）驗算適用條件，確定相應(yīng)的計算方法6.舉例三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)§3．5

雙筋矩形截面梁的抗彎承載力計算學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求熟練掌握雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的計算方法。教學(xué)重點與難點重點：雙筋梁截面梁的縱筋計算方法。難點：雙筋梁截面梁的基本公式及適用條件。課堂教學(xué)方法講授介紹雙筋矩形截面梁的適用條件，并請同學(xué)據(jù)受力圖和平衡關(guān)系列出其基本公式，介紹適用條件，并分析其意義。介紹雙筋矩形受彎構(gòu)件的截面設(shè)計及承載力校核的方法。課程改革與創(chuàng)新詳細(xì)介紹計算流程作業(yè)與思考題在什么情況下梁需要配置雙筋？授課情況總結(jié)注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可?！?—4雙筋矩形截面的受彎承載力計算一、概述：1.什么叫雙筋梁？同時在梁的受拉區(qū)及受壓區(qū)配置受力筋的叫雙筋梁2.應(yīng)用范圍：（1）M很??；（2）M變號（3）截面受限制注由于受壓區(qū)配As是不經(jīng)濟(jì)的，工程中不常用雙筋梁試驗分析表明：（1）只要滿足適筋梁的條件，（ξ≤ξb）,雙筋梁的破壞與單筋梁的破壞特征基本相同。（2）只要受壓區(qū)高度滿足一定條件（x≤2as’）,則受壓區(qū)的根據(jù)與混凝土同時達(dá)到各自的極限應(yīng)變：混凝土壓碎，As’屈服。（3）雙筋梁也是以適筋梁的應(yīng)力狀態(tài)為計算依據(jù)的。（4）為了防止壓屈失穩(wěn)，充分利用材料強(qiáng)度，應(yīng)滿足下列構(gòu)造a.采用封閉箍筋b.當(dāng)受壓筋多于三根時，應(yīng)設(shè)置附加箍筋c.當(dāng)受壓筋多于五根時，@≤10d二、基本公式及適用條件：1.基本公式：∑X=0α1fcbx+fy’As’=fyAs∑M=0M≤Mu=α1fcbx（h0-x/2）+fyAs（h0-as）注為了分析方便，將雙筋梁應(yīng)力圖分成兩部分疊加而成。2.適用條件：（1）雙筋梁肯定不會發(fā)生少筋破壞；（2）防止發(fā)生超筋破壞：ξ1≤ξb（3）應(yīng)取X=2as’三、基本公式的應(yīng)用（截面設(shè)計）1.分兩種情況2.舉例:兩道題三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)§3．6

T形截面梁正截面受彎承載力計算學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求熟練掌握T形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的計算方法。教學(xué)重點與難點重點：T型截面梁的縱筋計算方法。難點：T型截面梁的基本公式及適用條件。課堂教學(xué)方法介紹T形截面的特點，根據(jù)受壓區(qū)高度不同將T形截面劃分為兩類，根據(jù)界限情況，請同學(xué)列出判別T形截面類型的公式。根據(jù)受力圖形及平衡條件請同學(xué)分別列出兩類T形截面梁的基本公式，補(bǔ)充適用條件。分別介紹兩類T形截面的截面設(shè)計及承載力復(fù)核的方法。課程改革與創(chuàng)新多舉例子作業(yè)與思考題T形截面梁的特點是什么？如何劃分T形截面梁的類型？授課情況總結(jié)注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可。§3—5單筋T形截面承載力的計算—.概述:1.由矩形截面計算理論T形截面計算理論形成的過程2.舉例說明:T形截面的廣泛應(yīng)用，并且會判別是矩形還是T形3.T形截面受壓翼緣寬度的確定：（1）現(xiàn)澆T形截面梁：（2）預(yù)制形截面梁：4.T形截面的分類：根據(jù)受壓區(qū)高度不同可分為二類：（1）當(dāng)X≤hf’時為第一類T形（2）當(dāng)X＞hf’時為第二類T形二、第一類形截面的基本公式及適用條件：1.計算基本公式（X≤hf’）:因為第一類T形截面相當(dāng)于bf’×h的單筋矩形截面所以只需將公式中的b換成bf’2.適用條件：（1）因為hf’一般較小,所以ξ≤ξb不必驗算2）ρ＝As/bh0≥ρmin3.舉例:三、第二類形截面的基本公式及適用條件:為了計算方便將第二類T形截面分成兩部分:1.基本公式：α1fcbx+α1fc（bf’-b）hf’=Asfyα1fcbx（h0-x/2）+α1fc（bf’-b）hf’（h0-hf’/2）=M2.適用條件：不可能發(fā)生少筋破壞，只需防止發(fā)生超筋破壞，即ξ1≤ξb舉例：例題1:已知某工程T形截面獨立梁bf’＝500b=250Hf’=80h=600C30的混凝土，HRB400級鋼筋M=250KNM求縱向受拉鋼筋A(yù)s解：1.判別T形類型：α1fcbf’hf’（h0-hf’/2）=1×14.3×500×80×（565-80/2）=300.3KNM＞M=250knm則屬于第一類T形2.求As（相當(dāng)于500×600的矩形）αs=M/fcbf’h0’=250×106/1×14.3×500×5652γs=0.5（1+）=0.942As=M/fyγsh0=250×106/360×0.942×565=1304.8mm3.驗算：ρ＝As/bh0=1304.8/300×565=0.77℅＞ρmin=0.2℅4.選配鋼筋：2φ22＋3φ16（As=1363mm2）5.畫圖：例題2:已知某工程如圖所示的T形截面獨立梁，混凝土為C30，鋼筋為HRB400,bf’=600,hf’=120,h=700,b=300,M=745.6KNM.求受拉鋼筋截面面積As解：1.判別T形類別：α1fcbf’hf’（h0-hf’/2）=1×14.3×600×120×（640-120）=597.2KN.M＜M=745.6KN.M故屬于第二類T形截面2.求As2及M2As2=α1fc（bf’-b）hf’/fy=1×14.3×（600-300）×120/360=1430mm2M2=α1fc（bf’-b）hf’（h0-hf’/2）=1×14.3×（600-300）×120×（640-120/2）=298.6KN.M3.求M1及相應(yīng)的As1M1=M-M2=745.6-298.6=447KN.Mαs1=M1/α1fcbh02=447×106/1×14.3×300×640×640=0.254γs1=0.5（1+）=0.851As1=M1/fyγs1h0=447×106/360×0.851×640=2279.8mm24.求As:As=As1+As2=2279.8+1430=3707.8mm25.驗算：ξ＝1-=0.294＜ξb=0.518滿足6.選配鋼筋：8φ25（As=3927mm2）7.畫圖:例題1:已知承受均布荷載作用的矩形截棉紡簡支梁如圖所示，L0=6m,gk=10kN/m（包括梁自重），pk解:1.選擇材料采用C30的混凝土,HRB400級鋼筋2.確定截面尺寸:h≥L0/12=6000/12=500取h=500b=（1/2～1/2.5）h=250～200取b=2003.求跨中最大彎矩；M=1/8×（10×1.2+9×1.4）×62=110.7kN.M4.配筋計算：αs=M/α1fcbh02=110.7×106/1×14.3×200×4652=0.179γs=0.5×（1+）=0.912As=M/fyγsh0=110.7×106/360×0.912×465=725.1mm25.驗算：ξ=1-=0.199＜ξb=0.518滿足ρ=As/bh0=725.1/200×465=0.78℅＞ρmin=0.2℅6.選配鋼筋:3Ф18（As=763mm2）7.畫圖：例題2.已知一現(xiàn)澆鋼筋混凝土簡支單向板，L0=2.24m板厚為80面層為30細(xì)石混凝土，均布活載pk=2kN/m2,混凝土為C20,鋼筋為PRB235級，求板的配筋A(yù)s.解：1.求跨中最大彎矩:（取1m為計算單元）M=1/8｛（0.08×25+0.03×22）×1.2×1+2×1.4｝×2.24=3.76KN.M2.配筋計算：αs=M/α1fcbh02=3.76×106/1×9.6×1000×602=0.109γs=0.5×（1+）=0.942As=M/fyγsh0=3.76×106/210×0.942×60=316.7mm23驗算:ξ＝1-=0.116＜ξB=0.614滿足ρ＝As/bh0=316.7/1000×60=0.53℅＞ρmin=0.2℅滿足4.選配鋼筋Ф8@140（As=359mm2）5.畫圖：三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)第4章受彎構(gòu)件斜截面承載力計算§4-1斜截面受剪破壞形態(tài)§4-2簡支梁斜截面受剪機(jī)理學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求1.熟悉無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前后的應(yīng)力狀態(tài)。2．掌握剪跨比的概念、無腹筋梁斜截面受剪的三種破壞形態(tài)以及腹筋對斜截面受剪破壞形態(tài)的影響。教學(xué)重點與難點重點：無腹筋梁斜截面受剪的三種破壞形態(tài)及腹筋對斜截面受剪破壞形態(tài)的影響。難點：腹筋對斜截面受剪破壞形態(tài)的影響。課堂教學(xué)方法回憶受彎構(gòu)件正截面破壞形態(tài)，介紹斜截面受剪破壞形態(tài)，通過剪彎段應(yīng)力分布情況及材料力學(xué)原理，分析斜裂縫產(chǎn)生的原因及斜裂縫的特點。分別介紹簡支梁斜截面破壞的三種模型，重點介紹變角度空間桁架模型，說明簡支梁斜截面受剪機(jī)理。課程改革與創(chuàng)新明確剪跨比的概念，詳細(xì)介紹三種破壞形態(tài)發(fā)生的前提、特點及破壞過程。作業(yè)與思考題梁沿斜截面受剪破壞的主要形態(tài)有哪幾種？它們分別在什么情況下發(fā)生？如何防止防止各種破壞形態(tài)的發(fā)生？授課情況總結(jié)注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可。第4章受彎構(gòu)件斜截面承截力計算一、概述：1.一般情況下：受彎構(gòu)件如梁要進(jìn)行正截面計算配出As,同時還要進(jìn)行斜截面計算配出腹筋。2.腹筋＝箍筋＋彎起筋3.在M+V共同作用下，產(chǎn)生斜裂縫，而主拉應(yīng)力始終于裂縫相垂直，故主拉應(yīng)力也是傾斜的把它分解二、斜截面的破壞形式:1.斜裂縫的形成：2.斜截面的破壞形式：（1）剪跨比λ:λ=a/h0列舉幾種λ變化的情況。（2）破壞形式：①斜壓破壞②斜拉破壞③剪壓破壞三、影響斜截面抗剪強(qiáng)度的主要因素：剪跨比λ的影響：是主要因素，它可以決定斜截面破壞形式，λ抗剪能力混凝土強(qiáng)度的影響：混凝土C抗剪強(qiáng)度3.縱筋配筋率的影響：As剪壓區(qū)抗剪能力4.截面尺寸和形狀的影響：截面加大抗剪（其它條件相同），對于T,Ι字形對抗剪三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)§4-3斜截面抗剪承載力計算公式學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求熟練掌握矩形、T形和I字形等截面受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力的計算模型、計算方法及限制條件。教學(xué)重點與難點重點：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計算的基本計算公式、公式的適用范圍（上、下限值）。難點：受彎構(gòu)件斜截面承載力計算的基本計算公式。課堂教學(xué)方法分析影響斜截面受剪承載力的主要因素，介紹無腹筋梁斜截面承載力及厚板的斜截面承載力如何計算。有腹筋梁斜截面受剪承載力的計算。通過斜截面破壞的隔離體，分析斜截面承載力的構(gòu)成情況，介紹基本公式及適用條件。課程改革與創(chuàng)新多舉例子作業(yè)與思考題梁的斜截面受剪承載力計算公式有什么限制條件？其意義是什么？2、對T形、工字形截面梁進(jìn)行斜截面承載力計算時可按何種截面計算?為什么?授課情況總結(jié)找受剪破壞的圖片，增進(jìn)同學(xué)對于斜截面受剪破壞的理解。注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可。四、斜截面承載力計算：1.計算公式：斜截面承載力的計算是以剪壓破壞的應(yīng)力狀態(tài)為計算依據(jù)的，破壞時與斜裂縫相交的腹筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，剪壓區(qū)的混凝土達(dá)到極限狀態(tài)Vu=Vc+Vs+Vsb2.僅配有箍筋的斜截面受剪承載力的計算：（1）對于矩形、Ι字形及T形截面的一般受彎構(gòu)件：V=Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvh0（2）對于以集中荷載為主的矩形截面獨立梁：V=Vcs=ftbh0+fyvh03.同時配有箍筋及彎起筋的斜截面承載力計算：（1）對于矩形、T形及Ι字形截面梁：V=0.7ftbh0+1.25fyvh0+0.8fybAsbSinαs（2）對于承受以集中荷載為主的矩形截面獨立梁：V=ftbh0+fyvh0+0.8fybAsbSinαs4.適用條件：（1）上限值——最小截面尺寸或最大配箍率：防止斜壓破壞（2）下限值——最小配箍率：防止斜拉破壞5.斜截面受剪承載力的計算位置：6.斜截面承載力計算位置:舉例1:已知鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，q=96KN/m（包括自重）混凝土為C25,箍筋為HRB335,縱筋為HRB400,已配有2Ф25+1Ф22,求箍筋和彎起筋的數(shù)量，b×h=200×500.解：1.求剪力設(shè)計值Vn=1/2qLn=1/2×96×3.56=170.88KN驗算截面尺寸：Hw/b=465/200=2.325＜4則0.25βcfcbh0=0.25×1×11.9×200×465=276.7KN＞V=170.88KN故截面尺寸滿足3.驗算是否需要計算配置箍筋：0.7ftbh0=0.7×1.27×200×465=82.677KN<V=170.88KN則需要進(jìn)行計算配置箍筋4.只配箍筋而不用彎起筋：V=0.7ftbh0+1.25fyvh0170880=0.7×1.27×200×465+1.25×300×2×Asv1/s×465=(170880-82677)/174375=0.506采用Ф8@180則nAsv1/s=2×50,3/180=0.559>0.506(滿足)Ρsv=nAsv1/bs=2×50.3/200×180=0.279%Ρsv,min=0.24ft/fyv=0.24×1.27/300=0.1%<ρsv三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)4.4斜截面受剪承載力的設(shè)計計算4.5保證構(gòu)件受剪性能的構(gòu)造措施學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求1.

鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計算的步驟；2.掌握受彎構(gòu)件鋼筋的布置、梁內(nèi)縱筋的彎起、截斷及錨固等構(gòu)造要求。教學(xué)重點與難點重點：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計算的步驟；梁內(nèi)縱筋的彎起、截斷及錨固等構(gòu)造要求。難點：彎矩包絡(luò)圖及抵抗彎矩圖，縱筋的彎起、截斷。課堂教學(xué)方法講授介紹斜截面受剪承載力的計算位置并分析其原因。歸納斜截面受剪承載力的計算步驟課程改革與創(chuàng)新對照簡支梁的情況說明連續(xù)梁的斜截面受剪承載力的計算方法。作業(yè)與思考題1．斜截面受剪承載力計算時，其計算截面的位置是怎樣確定的？2．如何進(jìn)行縱向受力鋼筋的彎起和截斷？授課情況總結(jié)結(jié)合實際設(shè)計經(jīng)驗，理解規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可。受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求一、什么叫抵抗彎矩圖：它是按實際配置的縱向受力鋼筋所確定的梁上各正截面所能抵抗的彎矩圖。二、縱向鋼筋的彎起：1.充分利用點，不需要點（理論斷點）2.由鋼筋面積劃分設(shè)計彎矩圖3.《規(guī)范》統(tǒng)一取彎起根據(jù)實際彎起點至充分利用點的距離S≥0.5h0三、縱向鋼筋的截斷：1.必須明確梁下部縱筋不能截斷，只能截斷支座上部的負(fù)筋。2.實際斷點必須同時滿足二個條件。3.保證斜截面抗彎強(qiáng)度的措施:（1）鋼筋的截斷點應(yīng)滿足上面二個條件；（2）鋼筋的彎起應(yīng)滿足從充分利用點至彎起點間s≥0.5h0（3）抵抗彎矩圖應(yīng)包住彎矩設(shè)計圖：四、構(gòu)造要求的補(bǔ)充：1.縱向鋼筋的錨固長度La（1）簡支支座Las板Las≥5d,梁Las≥12d注當(dāng)Las長度不夠時怎么辦？（2）中間支座：a.板的縱向受力筋伸過支座的中心線b.梁的縱向受力筋伸滿支座2.梁內(nèi)彎起筋及箍筋的最大間距：一般情況下箍筋是以計算確定的：構(gòu)造箍筋應(yīng)滿足Фmin及Smax3.彎起筋的構(gòu)造：當(dāng)h≦800時α＝450當(dāng)h≥800時α＝600腰筋與拉筋：三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)第5章受扭構(gòu)件的扭曲截面承載力5.1概述5.2純扭構(gòu)件的試驗研究學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求掌握矩形截面受扭構(gòu)件的變角空間桁架計算模型、受扭承戴力的計算方法、限制條件及配筋構(gòu)造。。教學(xué)重點與難點重點：矩形截面受扭構(gòu)件的變角空間桁架計算模型、受扭承戴力的計算方法。難點：受扭承戴力的計算方法。課堂教學(xué)方法1．介紹純扭構(gòu)件的實驗研究及破壞形態(tài)。重點將純扭構(gòu)件裂縫出現(xiàn)前與出現(xiàn)后特點分析清楚，列出純扭構(gòu)件的四種破壞形態(tài)，此處應(yīng)重點幫助同學(xué)理解變角度空間桁架計算模型，從而理解理論公式的由來。2.矩形截面鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件的破壞形態(tài)。明確破壞形態(tài)和與荷載條件和構(gòu)件的內(nèi)在因素有關(guān)，在各破壞形態(tài)的特點講解中體現(xiàn)該影響。列出《規(guī)范》公式，請同學(xué)與前面學(xué)過的公式做比較以加深對公式的理解。課程改革與創(chuàng)新多舉例子作業(yè)與思考題在實際工程中哪些構(gòu)件中有扭矩作用？授課情況總結(jié)注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可。第5章鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的承載力計算一、純扭構(gòu)件試驗研究分析：1.破壞形式：首先從長邊的中點開裂三個面拉壞，一個面壓壞。2.彈性理論：試驗表明：計算結(jié)果比時間抗扭承載力低（小很多）3.塑性理論：截面上各個點的剪應(yīng)力全部達(dá)到材料的強(qiáng)度極限值試驗表明：計算結(jié)果比實際抗扭承截力高4.受扭鋼筋的形式：受扭箍筋與受扭縱筋必須同時設(shè)置，不能只配箍筋或只配縱筋5.受扭破壞的特征：少筋破壞，超筋破壞，適筋破壞6.構(gòu)造要求：箍筋：封閉，1350,彎鉤直線部分≥10d縱筋：沿核心截面周邊均勻布置兩類：平衡扭轉(zhuǎn)：由荷載直接引起協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)：相鄰構(gòu)件位移受約束引起，一起靜定（可忽略）開裂前：Αs應(yīng)力很低，對開裂扭矩影響不大理想的彈性材料：τ見圖8.2σtp截面應(yīng)力分布：圖8.3理想的塑性材料：某一點應(yīng)力達(dá)到極限，并不破壞直到截面上的應(yīng)力全部達(dá)到應(yīng)力極限時，構(gòu)件才達(dá)到極限。圖8.3b混凝土：既不是理想的彈性材料又不是理想的塑性材料，而是介于兩者之間的材料。實測的開裂扭矩：比理想彈性高，比理想的塑性低所以未用降低系數(shù)（在塑性的計算基礎(chǔ)上）見圖8.3T=[1/2×b×b/2×(h-b/3)+2×1/2×b/2×b/2×(b-b/3)+(h-b)×b/2×b/2]ft=1/6×b2(3h-b)ft（8.1）另Wt=b2/6(3h-b)—受扭塑性抵抗矩對理想塑性材料：Tu=ftWt（8.2）混凝土不是理想塑性材料，所以對高強(qiáng)混凝土：降低系數(shù)0.7對低強(qiáng)混凝土：降低系數(shù)0.8統(tǒng)一取0.7Tcr=0.7ftWt（8.3）5.2.2T形截面構(gòu)件的開裂扭矩對T,I倒L型受扭構(gòu)件，可近似將其視為若干矩形組成Wt=WtW+Wtfˊ+Wtf（8.5）WtW=b2/6(3h-b)（8.6）Wtfˊ=hfˊ2(bfˊ-b)（8.7）Wtf=h2f/2(bWf-b)（8.8）T,I形分成巨型的方法：a)b>hˊf、hf時，圖8.6（a）b<hˊf、hˊf時，圖8.6（b）三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)5.3純扭構(gòu)件的承載力計算學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求掌握純扭承戴力的計算方法、限制條件及配筋構(gòu)造。。教學(xué)重點與難點重點：受扭承戴力的計算方法。難點：純扭承戴力的計算方法。課堂教學(xué)方法矩形截面鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件的破壞形態(tài)。明確破壞形態(tài)和與荷載條件和構(gòu)件的內(nèi)在因素有關(guān)，在各破壞形態(tài)的特點講解中體現(xiàn)該影響。列出《規(guī)范》公式，請同學(xué)與前面學(xué)過的公式做比較以加深對公式的理解。課程改革與創(chuàng)新多舉例子作業(yè)與思考題在實際工程中有純扭構(gòu)件嗎？授課情況總結(jié)注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可。5.3純扭構(gòu)件的受扭承載力計算5.3.1抗扭配筋的形式主拉應(yīng)力跡線與軸線成450角合理：450角螺旋狀施工不便，只能成一個方向，所以工程中利用封閉箍筋和周邊均勻分布的縱筋承受扭矩，并與彎剪協(xié)調(diào)受扭構(gòu)件的實驗研究結(jié)果配筋：對提高開裂扭矩作用不大，對極限扭矩影響很大抗扭筋過少—少筋破壞抗扭筋過多—超筋破壞抗扭筋縱筋箍筋所以縱筋與箍筋的比例對Tn有影響部分超筋破壞：箍比縱少時，箍屈而縱不屈縱比箍少時，縱屈而箍不屈縱與箍數(shù)量比用縱箍配筋強(qiáng)度比來表示ζ=(fyAstl/ucor)/(fyvAst1/S)=fyAstlS/fyvAst1Ucor(8.9)fyAstl/Ucor沿截面核心周長單位長度內(nèi)的抗扭縱筋強(qiáng)度fyvAsv1/S沿構(gòu)件長度方向單位長度的單支箍筋強(qiáng)度試驗：0≤τ≤2.0縱、箍筋都能較好的發(fā)揮作用?規(guī)?0.6≤τ≤1.7當(dāng)τ>1.7時取矩形截面純扭構(gòu)件承載力計算Tu=Tc+Ts(8.11)?規(guī)?：T≤0.35ftWt+1.2τ=fyAstlS/fyvAstlUcor T形和I形截面純扭構(gòu)件承載力計算T、I形：裂縫前首先在腹板中部出現(xiàn)破壞形態(tài)和規(guī)律與矩形純扭相似見圖8.9腹板裂縫與頂面裂縫基本相連，說明腹板裂縫的形成有自身的獨立性，受翼緣影響不大，所以可將腹板和翼緣分別進(jìn)行抗扭計算。TI→劃分為幾個矩形按WtW，Wtfˊ，Wtf分配TTW=WtWT/Wt（8.14）Tfˊ=WtfˊT/Wt（8.15）Tf=WtfT/Wt（8.16）Tws=Tw-0.35ftWtw（8.17）Tˊfs=Tfˊ-0.35ftWtfˊ（8.18）Tfs=Tf-0.35ftWtf（8.19）5.4彎剪扭構(gòu)件承載力的計算實際工程中，大多是彎、剪、扭共同作用如雨蓬、框架邊梁試驗：多種內(nèi)力同時作用，承載力受同時作用的內(nèi)力影響彎剪：影響受扭承載力扭剪：影響彎剪承載力?規(guī)?對混凝土提供的抗力考慮相關(guān)性對鋼筋提供的抗力疊加5.4.1剪扭構(gòu)件承載力的計算受扭、受剪計算公式都有一項是反映所提供的抗力：受扭：0.35ftWt受剪：0.7ftbh0(或1.75ftbh0(λ+1.0))圖8.10無腹筋構(gòu)件在不同的扭矩與剪力比值下承載力的計算結(jié)果四分之一圓弧定律：V隨T增而降，先慢后快，反之亦然。有腹筋的剪扭構(gòu)件：混凝土提供的抗力Vc和Tc之間可以認(rèn)為也存在四分之一圓弧相關(guān)關(guān)系；Vc0=0.7ftbh0（8.20）Tc0=0.35ftWt（8.21）為簡化計算，?規(guī)?建議用圖8.11所示三折線關(guān)系來代替四分之一圓弧關(guān)系Tc/Tc0≤0.5時Vc/Vc0=1.0Vc/Vc0≤0.5時Tc/Tc0=1.0在次之間用BC線段表示T/T，V/V設(shè)任一點G到y(tǒng)軸為βτTc/Tc0=β1(8.22)Vc/Vc0=1.5-βt（8.23）（8.23）兩邊除（8.22）（8.24）將（8.20）（8.21）代入上式，并用V/T代替Vc/Tc（8.25）剪扭構(gòu)件混凝土受扭承載力降低系數(shù)βt〈0.5取βt=0.5βt〉1.0取βt=1.0V、T共同作用下：V、T受剪：（8.26）V、T受扭：（8.27）對集中：（8.28）V、T受剪：（8.29）V、T集中力時式相同在彎、剪、扭共同作用下承載力的計算規(guī)建議：疊加方法縱筋：受彎---縱筋受扭---縱筋疊加縱筋：抗彎：底部受拉區(qū)抗扭：沿周邊均勻?qū)ΨQ箍筋：剪扭受彎剪扭受扭按受彎：按剪扭：按剪扭受扭箍筋按純扭受扭箍筋縱筋：受彎縱筋受扭縱筋箍筋：剪扭受剪箍筋剪扭受扭箍筋當(dāng)V≤0.35ftbh0，V≤0.875ft/(λ+1.0)時：受彎正截面和純扭分別進(jìn)行考慮。當(dāng)時：受彎、受剪計算規(guī)純扭構(gòu)造配抗扭筋當(dāng)可不進(jìn)行抗扭抗剪計算，按構(gòu)造配箍筋縱筋形截面：抗彎；整個形截面抗剪：全部由腹板承擔(dān)抗扭：按各矩形分配扭矩5.4.3計算公式的適用范圍和構(gòu)造要求截面限制條件規(guī)最小配筋率和構(gòu)造要求縱筋抗扭縱筋間距：抗扭縱筋四角周邊均勻支座有較大扭矩：抗扭縱筋按受抗筋錨固彎、剪、扭構(gòu)件中，剪扭箍筋的配箍率：受扭箍筋：封閉式復(fù)合箍筋：截面內(nèi)部的箍筋不計入抗扭所需箍筋面積135平直10d二、矩形截面鋼筋混凝土純扭構(gòu)件承載力計算及適用條件:（1）承載力計算公式：試驗表明：受扭承載力是由混凝土和鋼筋二部分組成：T≦0.35ftwt+1.2fyvAcor——為抗扭縱筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比，設(shè)計中一般取1.2（2）適用條件:上限——防止超筋破壞，取決與混凝土強(qiáng)度和截面尺寸。下限——防止少筋破壞。三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)5.4彎剪扭構(gòu)件的扭曲截面承載力學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求掌握彎剪扭構(gòu)件的配筋計算方法及構(gòu)造要求。教學(xué)重點與難點重點：彎剪扭構(gòu)件的配筋計算方法及構(gòu)造要求。難點：彎剪扭構(gòu)件的配筋計算方法。課堂教學(xué)方法講授1.簡單介紹在軸向壓力、彎矩、剪力和扭矩共同作用下的鋼筋混凝土矩形截面框架柱的受剪扭承載力計算公式。2．講解對截面尺寸、受扭縱筋配筋率及扭剪箍筋的配箍率進(jìn)行限制的原因。介紹箍筋的構(gòu)造要求及受扭縱筋的布置。課程改革與創(chuàng)新多舉例子作業(yè)與思考題什么是配筋強(qiáng)度比？配筋強(qiáng)度比的范圍為什么要加以限制？授課情況總結(jié)注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可。§5—2彎加扭承載力計算一、扭矩對受彎、受剪構(gòu)件承載力的影響構(gòu)件的受扭對受彎、受剪承載力是相互影響的，扭矩的作用會使構(gòu)件的抗剪和抗彎能力降低，同樣，彎矩和剪力的作用和會使構(gòu)件的抗扭能力降低，為了簡化計算，《規(guī)范》對彎、剪、扭構(gòu)件的計算采用了對混凝土提供的抗剪部分考慮相關(guān)性，而對鋼筋提供的抗力部分采用疊加方法。至于相關(guān)性的采用折減系數(shù)來考慮剪扭共同作用時的影響一般情況：βt=二、矩形截面彎、扭構(gòu)件承載力的計算彎扭構(gòu)件精確計算比較復(fù)雜，現(xiàn)采用一種簡化而偏又偏于安全的處理辦法是將受彎所需的縱筋與受扭所需的縱筋進(jìn)行疊加，即按純彎、計算與純扭計算。三、矩形截面剪扭構(gòu)件承載力計算在受扭和受剪承載力的計算公式中都有一項是反映混凝土提供的抗力即0.35ftWt和0.7ftbh0，在剪扭共同作用下混凝土部分所能承受的扭矩和剪力是相互影響的，具有相關(guān)性，對受剪和受扭承載力公式進(jìn)行修正（1）剪扭構(gòu)件的受剪承載力V≦0.7（1.5-βt）ftbh0+1.25fyvnAsv1h0/s（2）剪扭構(gòu)件的受扭承載力T≦0.35βtftWt+1.2fyvAst1Acor/s四、矩形截面彎剪扭構(gòu)件承載力計算：在彎剪扭共同作用下，《規(guī)范》建議采用疊加方法進(jìn)行計算如下：（1）按純彎構(gòu)件計算在彎矩作用下所需的縱向鋼筋面積（放受拉區(qū)）（2）按剪扭構(gòu)件計算承受剪力所需的箍筋以及計算承受扭矩所需的縱向鋼筋（放截面均勻四周）和箍筋；（3）疊加上述計算所得到的縱筋和箍筋：五、剪扭構(gòu)件配筋的要求：1.受扭配筋的上限：2.配筋的下限六、舉例三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)6.1受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求6.2軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求掌握軸心受壓構(gòu)件的受力全過程、破壞形態(tài)、正截面受壓承載力的計算方法及主要構(gòu)造要求；了解螺旋箍筋柱的原理與應(yīng)用。教學(xué)重點與難點重點：軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件的受力全過程、破壞形態(tài)；軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的計算方法。難點：偏心受壓構(gòu)件的受力全過程、破壞形態(tài)；軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的計算方法。課堂教學(xué)方法講授1．為使同學(xué)初步認(rèn)識受壓構(gòu)件首先介紹受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求，包括截面形狀與尺寸、鋼筋與混凝土的選用、配筋率及其他構(gòu)造要求。2．先介紹受壓構(gòu)件中較簡單的軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力，首先分析普通鋼箍柱軸壓短柱的破壞形態(tài)和受力性能，在此基礎(chǔ)上，分析長柱在軸向壓力下的破壞形態(tài)和受力性能。3．對照前面的普通鋼箍柱，首先介紹螺旋鋼箍柱在什么情況下采用，強(qiáng)調(diào)螺旋鋼箍柱承載力提高的原因并給出其計算公式。課程改革與創(chuàng)新多舉例子作業(yè)與思考題1、受壓構(gòu)件中縱向鋼筋有什么作用？2、鋼筋混凝土柱中放置箍筋的目的是什么？對箍筋直徑、間距有什么規(guī)定？3、什么是短柱？什么是長柱？軸心受壓構(gòu)件計算時如何考慮長柱縱向彎曲使構(gòu)件承載力降低的影響？4、配螺旋式間接鋼筋的軸心受壓柱其受壓承載力和變形能力為什么能提高？授課情況總結(jié)注：1．每次課（2或4學(xué)時）填寫課程章節(jié)教案首頁；2．教案與講義正文附后，手書打印均可。第六章鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計算在工業(yè)與民用建筑中，鋼筋混凝土受壓構(gòu)件的廣泛應(yīng)用，如桁架的腹桿，框架的中柱等為軸壓；排架的柱子框架的邊柱為單偏柱；框架的角柱為雙偏柱§6—1軸心受壓構(gòu)件一、構(gòu)造要求：1.材料的選用：混凝土：C30,C40,C50:HRB400,HRB3352.截面尺寸：截面形式有：矩形，正方形，工字形，T形，園形，環(huán)形等b×h≥250×250L0/b≦30,L0/h≦25符合模數(shù)3.縱向鋼筋：由計算確定，但還應(yīng)滿足一些構(gòu)造要求4.箍筋：一般情況由構(gòu)造確定，而不是由計算確定二、短柱試驗：當(dāng)構(gòu)件臨近破壞時，首先縱筋達(dá)到屈服強(qiáng)度fy’,隨后混凝土達(dá)到極限應(yīng)變εc=0.002（fc）三、短柱的承載力：Nus=fy’As’+fcAs四、長柱的承載力：N≦0.9（fcA+fy’As’）五、舉例：已知某現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的第二層內(nèi)柱，承受N=1600kN,樓層高H=6m混凝土為C30,鋼筋為HRB335,箍筋為HPB235。求柱的截面尺寸及縱筋面積。解：根據(jù)構(gòu)造要求，先假定截面尺寸為350×350L0=1.25H=1.25×6=7.5mL0/b=7500/350=21.4查表得＝0.715由公式得As’===2448.8mm2ρ’=As’/A=2448.8/350×350=1.99℅?ρmin=0.6℅滿足三亞學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)》課程章節(jié)教案首頁章節(jié)6．3矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓破壞形態(tài)6．4矩形截面偏壓構(gòu)件正截面受壓承載力基本公式學(xué)時2班級土木工程1001，1002時間教學(xué)目標(biāo)與要求1．熟練掌握偏心受壓構(gòu)件正截面兩種破壞形態(tài)的特征2．熟練掌握偏心受壓構(gòu)件正截面上應(yīng)力的計算簡圖。教學(xué)重點與難點重點：1.兩種破壞形態(tài)的特征；2．偏心受壓構(gòu)件正截面上應(yīng)力的計算簡圖。難點：偏心受壓構(gòu)件正截面上應(yīng)力的計算簡圖。課堂教學(xué)方法講授1．偏心受壓構(gòu)件正截面受壓破壞形態(tài)。分別介紹受拉破壞與受壓破壞發(fā)生的前提、破壞過程及特點。借助圖形分析長細(xì)比對偏壓構(gòu)件承載力的影響。2．請同學(xué)回憶受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本假定，即偏壓構(gòu)件承載力計算的基本假定，借助應(yīng)力圖形請同學(xué)根據(jù)平衡方程列出矩形截面大小偏壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算公式，并補(bǔ)充適用條件。