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1、混凝土設(shè)計(jì)原理11.混凝土結(jié)構(gòu):以混凝土為主要材料制作的結(jié)構(gòu)。包括:素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn):就地取材,節(jié)約鋼材,耐久、耐火,可模性好,整體性好,剛度大,變形小。缺點(diǎn):自重大,抗裂性差,性質(zhì)較脆。2.鋼筋塑性性能:伸長(zhǎng)率,冷彎性能。伸長(zhǎng)率越大,塑性越好。3.規(guī)定以邊長(zhǎng)為 150mm 的立方體在(20+-3 )度的溫度 和相對(duì)濕度在 90%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù) 28d,依照 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(以 N/mm2 計(jì))作為混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。4.收縮:混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象。膨脹:混凝土在水中或處于飽和和濕度情況下結(jié)硬
2、時(shí) 體積增大的現(xiàn)象。水泥用量越多、水灰比越大,收縮越大。骨料的級(jí)配 好、彈性模量大,收縮小。構(gòu)件的體積與表面積比值 大,收縮小。5.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20。采用 400MPa 以上鋼筋,不應(yīng)低于 C25。預(yù)應(yīng)力混凝土 結(jié)構(gòu),不宜低于 C40,不應(yīng)低于 C30。承受重復(fù)荷載 的,不應(yīng)低于 C30。6.粘結(jié)力的影響因素:化學(xué)膠結(jié)力(鋼筋與混凝土接觸面 上的化學(xué)吸附作用力),摩擦力(混凝土收縮后將鋼筋 緊緊地握裹住而產(chǎn)生的力),機(jī)械咬合力(鋼筋表面 凹凸不平與混凝土產(chǎn)生的機(jī)械咬合作用而產(chǎn)生的力),鋼筋端部的錨固力(一般是用在鋼筋端部彎鉤、 彎折,在錨固區(qū)焊短鋼筋、短角鋼等方法來(lái)
3、提供錨固 力)。7.結(jié)構(gòu)的作用是指施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力,以及引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的各種因素。按時(shí)間的變異分:永久作用,可變作用,偶然作用。8.結(jié)構(gòu)抗力 R 是指整個(gè)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)的能力,如構(gòu)件的承承載能力、剛 度等。9.設(shè)計(jì)使用年限: 是指設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需 進(jìn)行大修即可按齊預(yù)定目的使用的時(shí)期,即結(jié)構(gòu)在規(guī) 定的條件下所達(dá)到呃使用年限。10. 軸心受拉(壓)構(gòu)件:縱向拉(壓)力作用線與構(gòu)件 截面形心線重合的構(gòu)件。軸心受力構(gòu)件中配有縱向鋼筋和箍筋,縱向鋼筋的作 用是承受軸向拉力或壓力,箍筋的主要作用是固定縱 向鋼筋,使其在構(gòu)件制作的過(guò)程中不發(fā)生變
4、形和錯(cuò) 位。11. 受彎構(gòu)件的破壞特征:少筋破壞(當(dāng)構(gòu)件的配筋率低 于某一定值時(shí),構(gòu)件不但承載能力很低,而且只要其 一開(kāi)裂,裂縫便急速開(kāi)展,裂縫截面處的拉力全部由鋼筋承受,鋼筋由于突然增大的應(yīng)力而屈服,構(gòu)件立即發(fā)生破壞),適筋破壞(當(dāng)構(gòu)件的配筋率不是太 低也不是太高時(shí),構(gòu)件的破壞首先是由于受拉區(qū)縱向 受力鋼筋屈服,然后受壓區(qū)混凝土唄壓碎,鋼筋和混 凝土的強(qiáng)度都得到充分利用),超筋破壞(當(dāng)構(gòu)件的 配筋率超過(guò)某一特定的值時(shí),構(gòu)件的破壞特征又發(fā)生 質(zhì)的變化構(gòu)件的破壞是由于受壓區(qū)的混凝土唄壓碎 而引起,受拉區(qū)縱向受力鋼筋不屈服)。12. 基本假定:截面應(yīng)變保持平面。不考慮混凝土的抗拉 強(qiáng)度?;炷恋氖?/p>
5、壓的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線按下列規(guī)定取用。13. 雙筋矩形截面適用情況:1.結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受某種交變的作用,使截面上的彎矩改變方向。2.截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值大于單筋截面所能承受的最大彎矩設(shè)計(jì)值,而截面尺寸的材料品種等由于某些原因又不能改變。3.結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的截面由于某種原因,在截面的受壓區(qū) 預(yù)先已經(jīng)布置了一定數(shù)量的受力鋼筋。14. T 形截面受彎構(gòu)件按受壓區(qū)的高度不同分:第一類(lèi) T形截面,中和軸在翼緣內(nèi)。第二類(lèi)T 形截面,中和軸在梁肋內(nèi)。15. 剪切破壞的形態(tài):斜拉破壞(整個(gè)破壞過(guò)程急速而突然,破壞荷載與出現(xiàn)斜裂縫時(shí)的荷載相當(dāng)接近,破壞 前梁的變形很少,并且往往只有一條斜裂縫。破壞具 有明顯的脆性),剪
6、壓破壞(這種破壞有一定的預(yù)兆, 破壞荷載較出現(xiàn)斜裂縫時(shí)的荷載過(guò)高。但與適筋梁的 正截面破壞相比,減壓破壞仍屬于脆性破壞),斜壓破壞(破壞荷載很高,但變形很小,亦屬于脆性破壞)。16. 平衡扭轉(zhuǎn):若結(jié)構(gòu)的扭矩是由荷載產(chǎn)生的,其扭矩課 根據(jù)平衡條件求得,與構(gòu)件的抗扭剛度無(wú)關(guān)。協(xié)調(diào)扭矩:另一類(lèi)是超靜定結(jié)構(gòu)中由于變形的協(xié)調(diào)使 截面產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)。17. 偏心受壓構(gòu)件分為: 單向偏心受壓構(gòu)件, 雙向偏心受 壓構(gòu)件。當(dāng)EL.fyJ四、 單筋矩形截面正截面受彎承載力基本計(jì)算公式及其適用條件:五、 雙筋矩形截面梁受彎承載力的計(jì)算計(jì)算公式及其適用條件:六、T形截面梁受彎承載力的計(jì)算T T 形截面判別條件:第一類(lèi)T形
7、截面,計(jì)算中和軸在翼緣內(nèi)(xw ),fyAs fcbfhf或IhfM -:1fcbfhf(h):第二類(lèi)T形截面,計(jì)算中和軸在肋部(xhf) ,fyAsn/cbfhf或IhfM/sfcbfhfg)。第四章 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(lèi)。剪跨比:剪跨a與梁截面有效高度h。的比值。(剪跨a:計(jì)算截面 至支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣的距離)計(jì)算剪跨比:=a/h。廣義剪跨比:=M/Vh。2、斜截面受剪三種主要破壞形態(tài)及其特征1斜壓破壞(人1(箍筋過(guò)多或梁腹過(guò)薄):在荷載作用點(diǎn)與支 座間的梁腹部岀現(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
8、縫分割成若干個(gè)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(lái)防止。2剪壓破壞(1蘭丸蘭3(箍筋適量):彎剪斜裂縫岀現(xiàn)后,荷載有較大的增長(zhǎng);隨著荷載的增大,岀現(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(jì)算來(lái)防止。3斜拉破壞(,.3.3 (且箍筋過(guò)少):斜裂縫一旦岀現(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(lái)防止。承載力大?。?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(jì)算(1)影響斜截面受剪承載力的主要因素:1、剪跨比 2 2、混凝土強(qiáng)度等級(jí)
9、 3 3、箍筋的配箍率 4 4、縱向受拉鋼筋配筋率 5 5、橫截面上的(4)計(jì)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)2、箍筋的最小含量(下限值:防止斜拉破壞)(5)厚板的計(jì)算公式:無(wú)腹筋的一般板類(lèi)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)h02000mm時(shí),取h0=2000mm。(6 6)計(jì)算方法計(jì)算截面:從支座邊緣開(kāi)始的截面; 從彎起鋼筋彎起點(diǎn)處開(kāi)始 的斜截面;箍筋直徑或間距改變處的斜截面; 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(gè)正截面的Mu值連接起來(lái)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)
10、計(jì)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, O.5hO.5ho;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。骨料咬合力 6 6、截面尺寸和形狀(3)兩個(gè)基本計(jì)算公式;一般nAsviVu=0.7 ftbh。1.25空s以集中 荷 載Vuftbh01.0嗎 小.0s7 7、彎矩比。1:公二(800)式4混凝土設(shè)計(jì)原理43.縱向受拉鋼筋的截?cái)郪:O.7ftbh0充分利用點(diǎn)至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于1 .2la不需要至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于20dV _O.7ftbh0在受拉區(qū)段內(nèi):充分利用點(diǎn)至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于1.2la-1.7h0不需要至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于1.3h0
11、或20d在受拉區(qū)段外:充分利用點(diǎn)至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于1.2la+h0不需要至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于h0或20d4、梁、板內(nèi)鋼筋的其他構(gòu)造要求第五章受壓構(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(shí)作用有縱向壓力和彎矩時(shí)。1.材料的強(qiáng)度等級(jí):宜用強(qiáng)度等級(jí)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250X250,尺寸W800mm取50mmB勺倍數(shù),尺寸800mm取100mm的倍數(shù)。3.縱向鋼筋配筋率:全部縱向
12、鋼筋不小于0.6%; 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(jì)算1.軸心受壓柱內(nèi) 縱筋的作用: 提高正截面受壓承載力; 改善破 壞時(shí)的脆性,即提高變形能力;防止因偶然偏心而突然破壞; 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。2.軸心受壓柱的分類(lèi):根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比分為長(zhǎng)柱和短柱。(短柱:矩形 截面柱l lo/b/b8 8,圓形截面柱lo/dw7,任意截面柱IM3%A取A-AC,P =A)A(注意:1)當(dāng)lo /bw8時(shí),j=1.0 ; 2)當(dāng)縱筋配筋率大于3%時(shí),A應(yīng)扣除縱筋面積。)5.螺旋筋和焊接環(huán)筋的作用:
13、 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(chēng)為“間接 縱向鋼筋”或“間接鋼筋”。1.按式計(jì)算的Nu不應(yīng)大于按式(8-13)計(jì)算Nu的1.5倍。2.當(dāng)遇到下列任意一種情況時(shí),不應(yīng)計(jì)入間接鋼筋的影響:1)當(dāng)lo/d 12;2)當(dāng)按式(8-18)計(jì)算的Nu小于按式(8-13)計(jì)算的Nu時(shí);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(IMhw30)和失穩(wěn)破壞(IMh30)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)_
14、b產(chǎn)生條件:軸心壓力N的相對(duì)偏心距e)/h0較大、且離N較遠(yuǎn)一側(cè) 的縱筋A(yù)s配置不太多時(shí)。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):-b產(chǎn)生條件:軸心壓力N的相對(duì)偏心距e/ho很小,或者雖然S/ho不 是太小,但離N較遠(yuǎn)側(cè)的縱筋A(yù)s配置很多時(shí)。破壞特征: 破壞始于靠近N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側(cè)的縱筋A(yù)s達(dá)到抗壓強(qiáng)度;遠(yuǎn)離N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)件的二階彎矩五、 矩形截面受壓構(gòu)件
15、正截面受壓承載力的基本計(jì)算公式六非對(duì)稱(chēng)配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力七對(duì)稱(chēng)配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力八、Nu-Mu相關(guān)曲線.N Nu和 M Mu的關(guān)系:大偏心受壓破壞時(shí),N Nu隨 M Mu的減小而減小,隨 M Mu的增大而增大,界限破壞時(shí)的 M Mu為最大。小偏心受壓破壞時(shí), N Nu u隨 M Mu u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):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(shí)的一種內(nèi)力組合。如一組內(nèi)力(N, M)在曲線內(nèi)側(cè)說(shuō)明截面未達(dá)到極限狀態(tài),是安全的;如(N,在曲線外側(cè),則表明截面承載力不足;當(dāng)
16、彎矩為零時(shí),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(shí),為受純彎承載力M0(C點(diǎn))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(shí),Mu隨N的增加而增加(CB段);當(dāng)軸壓力較大時(shí),Mu隨N的增加而減?。ˋB段);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(NKNb)為受拉破壞;AB段(N Nb)為受壓破壞;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;對(duì)于對(duì)稱(chēng)配筋截面,達(dá)到界限破壞時(shí)的軸力Nb是一致的。九、 偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力的計(jì)算軸向壓力的作用:軸向壓力的存在能延緩斜裂縫的岀現(xiàn)和開(kāi)展,使截面
17、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)N0.3fcA時(shí),取N=0.3fcA)第七章受扭構(gòu)件承載力的計(jì)算一、純扭構(gòu)件扭曲截面的受扭承載力計(jì)算1、 素混凝土純扭構(gòu)件受力狀態(tài):三面開(kāi)裂、一面受壓;破壞面:空間扭曲面; 破壞 類(lèi)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(shí)設(shè)置。2.破壞形態(tài):適筋破壞:縱向鋼筋和箍筋配置適當(dāng); 少筋破壞: 縱筋和箍筋配置過(guò)少或其中之一配置過(guò)少時(shí); 部分超筋破壞:縱 筋和箍筋不匹配置,兩者相差比率較大; 超筋破壞:縱筋和箍筋 兩者都配置過(guò)多時(shí)。3.受扭承載力計(jì)算1.開(kāi)
18、裂扭矩:Tc=0.7ftWt(Wt:受扭構(gòu)件的截面抗扭塑性抵 抗矩)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(gè)桿件如同一個(gè)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30C60C之間變化?;炯俣ǎ汉雎院诵幕炷翆?duì)抗扭的作用及鋼筋的銷(xiāo)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 :-o受扭承載力計(jì)算公式::受扭的縱向鋼筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比 。0.61.7,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(shí),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(jì)算2.變角空間桁架機(jī)理:縱筋為桁)bM
19、混凝土設(shè)計(jì)原理5t:受扭承載力降低系數(shù),0.5 :* 1公式:V乞0.35ftbh0或V 0.875ftbh0/(,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(jì)算;處截面的最小剛度計(jì)算撓度。MkloT乞0.175 ftWt,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(jì)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(shí)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?chē)谋砻嫣?,以增大抗扭效果。根?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(gè)角。箍筋間距不宜過(guò) 大
20、,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。VbhW 0.7 ft,可不進(jìn)行構(gòu)件受剪承載力計(jì)算,僅按構(gòu)造要求配置箍筋和縱向鋼筋。第八章受彎構(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(duì)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(xiàng)規(guī)定限值以下?tīng)顟B(tài)應(yīng)認(rèn)為超過(guò)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(dòng)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(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的不同要求,將裂縫的控制等級(jí)分為三級(jí):(1)正常使
21、用階段 嚴(yán)格要求不岀現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,裂縫控制等級(jí) 屬一級(jí);(2)正常使用階段一般要求不岀現(xiàn)裂縫的構(gòu)件, 裂縫控制等級(jí) 屬二級(jí);(3)正常使用階段允許岀現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,裂縫控制等級(jí)屬三級(jí)。f為受彎構(gòu)件撓度的計(jì)算值,按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長(zhǎng)期 作用計(jì)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(1)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)2f = SMl或f = S l0M(El:截面彎曲剛度)ElEI截面彎曲剛度:B二tan-M,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
22、下鋼筋混凝土構(gòu)件抗彎剛度的基本表達(dá)式;2EsAsh。Bs =s1.150.3-1+3.5;,(3)在長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)期荷載影響系數(shù)d,受壓鋼筋配筋率、使用環(huán)境等。B =BsMk(1)MqMk(4 4)最小剛度原則:在簡(jiǎn)支梁全跨長(zhǎng)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(lái)計(jì)算撓度。當(dāng)構(gòu)件上存在正負(fù)彎矩時(shí),可分別取彎矩區(qū)段內(nèi)maxMkB蘭LB= Mq(T_1
23、) + MkBs(B長(zhǎng)期剛度,荷載長(zhǎng)期作用下剛度會(huì)降低,降低原因:受壓混凝土公式:f =s的徐變,使;創(chuàng)增大;裂縫件受拉混凝土的應(yīng)力松弛,鋼筋與混凝土的滑移徐變,使受拉混凝土不斷退岀工作,導(dǎo)致 混凝土的收縮變形);sm增大;Mk:荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合值;Mq:荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合值;0Bs撓度增大系數(shù);EsAh01.15:0.2Bs:短期剛度;:縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù),是縱向受拉鋼筋的平均應(yīng)變;sm與裂縫截面處的鋼筋應(yīng)變;s的比值,=0.41.0,M較大時(shí),使;sm與;s接近,使;:增大。f:T形或I形截面的受壓翼緣面積與肋部有效面積的比值。三、裂縫岀現(xiàn)和開(kāi)展的機(jī)理及平均裂縫寬度計(jì)算公式1、
24、 第一條裂縫的岀現(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、的物理意義: 影響t值的主要因素:在使用階段受拉區(qū)混凝土對(duì)截面彎曲剛度和減小裂縫寬度的貢獻(xiàn) 是通過(guò)口來(lái)體現(xiàn)的;3、平均裂縫間距計(jì)算公式的物理意義;受彎構(gòu)件lcr=1.9c 0.08d / :?te軸拉構(gòu)件lcr=1.1(1.9c 0.08d/ Ge)3、 平均裂縫寬度4、最大裂縫寬度計(jì)算公式長(zhǎng)期荷載影響系數(shù).,裂縫寬度特征系數(shù).最大裂縫寬度:Wmaxdeq(1.9c 0.08)Ptte:cr:構(gòu)件受力特征系數(shù);c:混凝土保護(hù)層厚度;deq:2deq - 7nidiI、nVidi為第i種縱向鋼筋的相對(duì)粘結(jié)特性系數(shù)。四、延性、適用
25、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?cè)龃?,則延性系數(shù) 提高(4)混凝土強(qiáng)度等級(jí)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(jì)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。第十一章樓蓋一樓蓋類(lèi)型1.樓蓋按結(jié)構(gòu)分類(lèi): 單向板肋形
26、樓蓋、雙向板肋形樓蓋、雙重井式 樓蓋、無(wú)梁樓蓋。按預(yù)應(yīng)力情況分類(lèi):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(lèi):現(xiàn)澆樓蓋、裝配式樓蓋和裝配整體式樓蓋?;炷猎O(shè)計(jì)原理6混凝土設(shè)計(jì)原理72.概念:?jiǎn)蜗虬澹褐辉谝粋€(gè)方向彎曲或者主要在一個(gè)方向彎曲的板;雙向板:在兩個(gè)方向彎曲,且不能忽略任一方向彎曲的板。 (長(zhǎng) 邊比短邊)I2/I12的為雙向板, (長(zhǎng)邊比短邊)2l2/|i60mm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(jiǎn)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
27、上,以使更多的受力鋼筋參與工作;對(duì)四邊支承的單 向板,可承受在計(jì)算中沒(méi)有考慮的長(zhǎng)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(jì)算特點(diǎn):次梁按考慮 塑性?xún)?nèi)力重分布 的調(diào)幅法進(jìn)行內(nèi)力計(jì) 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(jì)算寬度b;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(jì)算。(2)構(gòu)造要求:高跨比h/l=1/181/12,寬高比b/h=1/21/3,一般不必進(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?cái)?,原則上按彎矩包絡(luò)圖確定。3、
28、主梁(1)計(jì)算特點(diǎn):計(jì)算時(shí),不考慮次梁的連續(xù)性,為了簡(jiǎn)化計(jì)算, 可將主梁的自重折算成集中荷載計(jì)算;跨中承受正彎矩的截面按T形截面計(jì)算,支座處承受負(fù)彎矩的截面則按矩形截面計(jì)算;主梁內(nèi)力計(jì)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=1/141/8,寬高比b/h=1/21/3,一般不 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?cái)啵?通過(guò)在彎矩包絡(luò)圖上作抵抗彎矩圖來(lái)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(lái)的集中力處設(shè)置附加橫向鋼筋(箍筋或吊筋),將上述的集中荷載有效地傳
29、遞到主梁的上部受壓區(qū)域。附加橫向鋼筋應(yīng)布置在長(zhǎng)度為s=2h1+3b的范圍內(nèi),第一道附加箍筋離次梁邊50mm吊筋下部尺寸為次梁的寬度加100mm即可。四雙向板內(nèi)力計(jì)算方法1 1、 單塊雙向板彈性?xún)?nèi)力計(jì)算方法2、 多跨連續(xù)雙向板假定:支承梁的抗彎剛度很大,其垂直變形可以忽略不計(jì);支承梁 的抗扭剛度很小,板可以繞梁轉(zhuǎn)動(dòng);同一方向的相鄰最小跨度與最 大跨度之比大于0.75.跨中最大彎矩的計(jì)算:棋盤(pán)式的布置方式3、 雙向板雙向板的配筋構(gòu)造考慮板內(nèi)拱作用,對(duì)彎矩進(jìn)行折減1連續(xù)板中間區(qū)格的跨中及中間支座截面,折減系數(shù)為0.8;2邊區(qū)格的跨中及自樓板邊緣算起的第二支座截面,當(dāng)I b/1 1.5時(shí),折減系數(shù)為0
30、.8;當(dāng)1.5l b/1 2.0時(shí),折減系數(shù)為0.9。l b為區(qū)格沿樓板邊緣方向的跨度,l為區(qū)格垂直于樓板邊緣方向的跨度。3角區(qū)格的各截面不折減。一、現(xiàn)澆梁式樓梯(一)組成與傳力途徑現(xiàn)澆梁式樓梯傳力途徑單選題1 與素混凝土梁相比,鋼筋混凝上梁承載能力B )。B 提高許多;2 與素混凝土梁相比,鋼筋混凝土梁抵抗開(kāi)裂的能力C )oC.完全相同;3 與素混凝土梁相比,適量配筋的鋼混凝土梁的承載力和抵抗開(kāi)裂的能力(B )oB 承載力提高很多,抗裂提高不多;4 鋼筋混凝土梁在正常使用情況下(A)oA 通常是帶裂縫工作的;5鋼筋與混凝土能共同工作的主要原因是(C)o混凝土設(shè)計(jì)原理8C. 混凝土與鋼筋有足夠
31、的粘結(jié)力兩者線膨脹系數(shù)接近;第 1 章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能1 混凝土若處于三向應(yīng)力作用下,當(dāng)(D)oD. 三向受壓能提高抗壓強(qiáng)度;2 混凝土的彈性模量是指(A)oA.原點(diǎn)彈性模量;3.混凝土強(qiáng)度等級(jí)由 150mm 立方體抗壓試驗(yàn),按( B ) 確定。B.%u-1.645二;4.規(guī)范規(guī)定的受拉鋼筋錨固長(zhǎng)度la為( C)oC 隨混凝土等級(jí)提高而減少,隨鋼筋等級(jí)提高而增大;5屬于有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋有(A)oA 冷拉鋼筋;6 鋼材的含碳量越低,則(B)oB 屈服臺(tái)階越長(zhǎng),伸長(zhǎng)率越大,塑性越好;7 鋼筋的屈服強(qiáng)度是指(D)oD.屈服下限。8 規(guī)范確定所用試塊的邊長(zhǎng)是(A)oA 150 mm ;9 混凝
32、土強(qiáng)度等級(jí)是由(A )確定的。 A.10.邊長(zhǎng)為 100mm 的非標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊的強(qiáng)度換算成標(biāo)準(zhǔn)試塊的強(qiáng)度,則需乘以換算系數(shù)(C)oC 0.95第 3 章軸心受力構(gòu)件承載力1.鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件,穩(wěn)定系數(shù)是考慮了(D)oD 附加彎矩的影響。2.對(duì)于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱,以支承條件為(A )時(shí),其軸心受壓承載力最大。A .兩端嵌固;3.鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件,兩端約束情況越好,則穩(wěn)定系數(shù)(A)oA 越大;4.一般來(lái)講,其它條件相同的情況下, 配有螺旋 箍筋的鋼筋混凝土柱同配有普通箍筋的鋼筋混凝土柱相比,前者的承載力比后者的承載力(B )oB 高;5.對(duì)長(zhǎng)細(xì)比大于 12 的柱不宜采
33、用螺旋箍筋,其 原因是( D)oD 這種柱的強(qiáng)度將由于縱向 彎曲而降低,螺旋箍筋作用不能發(fā)揮;6.軸心受壓短柱,在鋼筋屈服前,隨著壓力而增力口,混凝土壓應(yīng)力的增長(zhǎng)速率(C)oC.比鋼筋慢;7.兩個(gè)僅配筋率不同的軸壓柱,若混凝土的徐變值相同,柱 A 配筋率大于柱 B,則引起的應(yīng)力重分 布程度是(B)oB 柱 A柱 B ;8.與普通箍筋的柱相比, 有間接鋼筋的柱主要破 壞特征是(D )oD 間接鋼筋屈服,柱子才破壞。9.螺旋筋柱的核心區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度高于fc是因?yàn)椋–)oC.螺旋筋約束了核心區(qū)混凝土的橫向變形;10.為了提高鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的極限應(yīng)變,應(yīng)該( C)oC.采用螺旋配筋;11.規(guī)
34、范規(guī)定:按螺旋箍筋柱計(jì)算的承載力不得超 過(guò)普通柱的 1.5 倍,這是為( A)oA.在正常使用階段外層混凝土不致脫落12.一圓形截面螺旋箍筋柱,若按普通鋼筋混凝土柱計(jì)算,其承載力為 300KN,若按螺旋箍筋柱計(jì)算, 其承載力為 500KN,則該柱的承載力應(yīng)示為(D)oD.450KNo13.配有普通箍筋的鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件中,箍筋的作用主要是(C)oC 形成鋼筋骨架,約束縱筋,防止縱筋壓曲外凸第 4 章受彎構(gòu)件正截面承載力1. ( C )作為受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的依據(jù)。C. 皿a狀態(tài);2. ( A )作為受彎構(gòu)件抗裂計(jì)算的依據(jù)。A.Ia狀態(tài)3. ( D )作為受彎構(gòu)件變形和裂縫驗(yàn)算的依據(jù)
35、。D. 第H階段。4 受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算基本公式的建立是依據(jù)哪種破壞形態(tài)建立的(B )B 適筋破壞;5 下列那個(gè)條件不能用來(lái)判斷適筋破壞與超筋破壞的界限(C)oC.x空2as6 受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算中,截面抵抗矩系數(shù):取值為:(A)oA.10.5J;7 受彎構(gòu)件正截面承載力中,對(duì)于雙筋截面,下面哪個(gè)條件可以滿足受壓鋼筋的屈服(C)oIC.x -2as;8 受彎構(gòu)件正截面承載力中,T 形截面劃分為兩類(lèi)截面的依據(jù)是( D)oD 混凝土受壓區(qū)的形狀不同。9 提高受彎構(gòu)件正截面受彎能力最有效的方法是(C)oC 增加截面高度;10 在 T 形截面梁的正截面承載力計(jì)算中,假定在受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度
36、范圍內(nèi)混凝土的壓應(yīng)力分布是(A)oA. 均勻分布;11 混凝土保護(hù)層厚度是指(B)oB 縱向鋼筋外表面到混凝土表面的距離;12.在進(jìn)行鋼筋混凝土矩形截面雙筋梁正截面承載力計(jì)算中,若x _2as,則說(shuō)明(A)o4、受壓鋼筋配置過(guò)多;第 5 章受彎構(gòu)件斜截面承載力1 對(duì)于無(wú)腹筋梁,當(dāng)1: :3時(shí),常發(fā)生什么破壞(B)oB.剪壓破壞;2 對(duì)于無(wú)腹筋梁,當(dāng) :1時(shí),常發(fā)生什么破壞(A)oA.斜壓破壞;。3 對(duì)于無(wú)腹筋梁,當(dāng)-3時(shí),常發(fā)生什么破壞( C)oC.斜拉破壞;4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算公式的建立是依據(jù) B)破壞形態(tài)建立的。B.剪壓破壞5.為了避免斜壓破壞, 在受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算 中,通
37、過(guò)規(guī)定下面哪個(gè)條件來(lái)限制( C)oC.規(guī)定最小截面尺寸限制;規(guī)定最小配箍率。6.為了避免斜拉破壞, 在受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算 中,通過(guò)規(guī)定下面哪個(gè)條件來(lái)限制(D)oD.規(guī)定最小配箍率。7.MR圖必須包住M圖,才能保證梁的(A )。A.正截面抗彎承載力;8 .混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,縱向鋼筋彎起點(diǎn)的 位置與按計(jì)算充分利用該鋼筋截面之間的距離,不應(yīng)小于( C )oC. 0.5h0;9 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,位于同一連接區(qū)段混凝土設(shè)計(jì)原理9內(nèi)的受拉鋼筋搭接接頭面積百分率,對(duì)于梁、板類(lèi)構(gòu) 件,不宜大于(A )。A.25% ;10 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 規(guī)定,位于同一連接區(qū)段內(nèi)的受拉鋼筋搭接接頭面積百
38、分率,對(duì)于柱類(lèi)構(gòu)件,不宜大于(B )。B.50%第 6 章受扭構(gòu)件承載力1 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件中受扭縱筋和箍筋的配筋強(qiáng)度比0.6:1.7說(shuō)明,當(dāng)構(gòu)件破壞時(shí),( A )。A .縱筋和箍筋都能達(dá)到屈服;B 僅箍筋達(dá)到屈服; C 僅縱筋達(dá)到屈服;D 縱筋和箍筋都不能達(dá)到 屈服。2.在鋼筋混凝土受扭構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求,受扭縱筋和箍筋的配筋強(qiáng)度比應(yīng)(A )oA.不受限制;B1.0:: :: 2.0;C0.5 1.0;D0.6:: 1.7o3. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算采 用的計(jì)算模式是:( D)oA 混凝土和鋼筋均考慮相關(guān)關(guān)系;B 混凝土和鋼筋均不考慮相關(guān)關(guān)系;C 混凝土
39、不考慮相關(guān)關(guān)系,鋼筋考慮相關(guān)關(guān)系;D 混凝土考慮相關(guān)關(guān)系,鋼筋不考慮相關(guān)關(guān)系。4. 鋼筋混凝土 T 形和 I 形截面剪扭構(gòu)件可劃分為矩形塊 計(jì)算,此時(shí)( D)oA 腹板承受全部的剪力和扭矩;B 翼緣承受全部的剪力和扭矩;C 剪力由腹板承受,扭矩由腹板和翼緣共同承受;D扭矩由腹板承受,剪力由腹板和翼緣共同承受。第 7 章偏心受力構(gòu)件承載力1偏心受壓構(gòu)件計(jì)算中,通過(guò)哪個(gè)因素來(lái)考慮二階偏心矩的影響(D)oAe0;B.ea;C.ei;D. 2判別大偏心受壓破壞的本質(zhì)條件是:(C)oA.e0.3h。;B.e:0.3h。;C.B;D.Bo3由Nu-Mu相關(guān)曲線可以看岀,下面觀點(diǎn)不正確的是:(B)oB 大偏心受壓情況下,隨著N 的增加,正截面受彎承載力隨之減?。?.鋼筋混凝土大偏壓構(gòu)件的破壞特征是:(A)oA 遠(yuǎn)側(cè)鋼筋受拉屈服,隨后近側(cè)鋼筋受壓屈服,混凝土也壓 碎;5.一對(duì)稱(chēng)配筋的大偏心受壓構(gòu)件,承受的四組內(nèi)力中, 最不利的一組內(nèi)
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