混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理第五版復(fù)習(xí)重點

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計第五版復(fù)習(xí)重點第 1 章 緒 論1. 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 ： 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 ： 1）自重大

2、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、補強較困難建筑結(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；材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值大于材料強度的設(shè)計值第 2 章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度（ f cu,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%

3、以上的潮濕空氣中養(yǎng)護 28d ，按照標(biāo)準(zhǔn)試驗方法加壓到破壞，所測得的具有 95%保證率的抗壓強度。 （ fcu,k 為確定混凝土強度等級的依據(jù)）1. 強度軸心抗壓強度（ fc）：由 150mm × 150mm × 300mm 的棱柱體標(biāo)準(zhǔn)試件經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護后用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的。（ f ck=0.67 f cu,k）軸心抗拉強度（ 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)力下的強度 ：三向受壓時，可以使軸心抗壓強度與軸心受壓變形能力都得到提高。 雙向受力時，（雙向受壓：一向抗壓強度隨另一向壓應(yīng)力的增加而增加；雙向受拉：混凝土的

4、抗拉強度與單向受拉的基本一樣； 一向受拉一向受壓：混凝土的抗拉強度隨另一向壓應(yīng)力的增加而降低，混凝土的抗壓強度隨另一向拉應(yīng)力的增加而降低）受力變形 ：（彈性模量：通過曲線上的原點 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。 混凝土單 軸向受壓應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線數(shù)學(xué)模型1、美國 E.Hognestad 建議的模型2、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3、（ 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。混凝土產(chǎn)生徐變的 原因 ：1、填充在結(jié)晶

5、體間尚未水化的凝膠體具有粘性流動性質(zhì)2、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。

6、（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）（ 2 ） 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?。?、養(yǎng)護條件 ：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，收縮越小；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

7、，會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)應(yīng)力損失等。 措施：加強養(yǎng)護，減少水灰比，減少水泥用量，采用彈性模量大的骨料，加強振搗等?；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、鋼筋光圓鋼筋 ： HPB235表面形狀帶肋鋼筋 ：HRB335 、 HRB400 、 RRB400有明顯屈服點的鋼筋 ：四個階段（彈性階段、屈服階段、強化階段、破壞階段）， 屈服強度 力學(xué)性能是主要的強度指 標(biāo)。（軟鋼）沒有明顯屈服點的鋼筋 ：在承載力計算時，取 “條件屈服強度 （” 0.85 b ）（硬鋼）A s 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

8、 斷裂破壞的現(xiàn)象。bh0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、鋼筋強度等級4 鋼筋軋制工藝和試驗 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：只提高抗拉強度，不提高抗壓強度，強度提高，塑性下降鋼筋的 冷拔 能提高抗拉強度又能提高抗壓強度 混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求 ： 強度、塑性、可焊性、與混凝土的粘結(jié) 。 鋼筋的力學(xué)指標(biāo)：強度、 鋼筋的塑性指標(biāo)：伸長率、冷彎 鋼筋的強度指標(biāo)：屈服強度和極 限強度三、鋼筋與混凝土的粘結(jié)2. 粘結(jié)的定義及組成（

9、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、機械咬合力。變形鋼筋的粘結(jié)力最主要的是機械咬合力。fy3. 保證可靠粘結(jié)的構(gòu)造措施l daf t 錨固長度 的影響因素：鋼筋直徑、鋼筋抗拉強度設(shè)計值、混凝土抗拉強度設(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。第 3 章 受彎構(gòu)件正截面受彎承載力一、梁、板的一般構(gòu)造2. 截面形式與尺寸板 ：厚度與跨度、荷載有關(guān)，以10mm

10、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）3. 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，

11、 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 ，稱為混凝土保護層厚度用 c 表示。 混凝土保護層的 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，混凝土強度等級為C25 C45，混凝土保護層最小厚度，梁為25mm ，板為 15mm 。二適筋梁正截面受彎的

12、三個受力階段1.兩個轉(zhuǎn)折點：受拉區(qū)混凝土開裂點，縱向受拉鋼筋開始屈服的點。（ 1）混凝土開裂前的未裂階段（ ） ：a 是受彎構(gòu)件正截面抗裂驗算的依據(jù)。特點 ：受拉區(qū)混凝土沒有開裂； 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 階段前期是直線， 后期是曲線； 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（ ） ： 是裂縫寬度與變形驗算的依據(jù)。特點 ：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； 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； 彎矩與截面曲率是曲線關(guān)

13、系，截面曲率與撓 度 的增長加快了。（ 3）鋼筋開始屈服至截面破壞的破壞階段（ ） ：a 是正截面受彎承載力計算的依據(jù)。特點 ：受拉區(qū)絕大部分混凝土退出工作，鋼筋屈服； 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； 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）min2）適筋截面破壞形態(tài)：鋼筋先屈服，混凝土后壓碎。延

14、性破壞）min ，且2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）b 超筋梁的承載能力最大。3. 界限破壞：當(dāng)鋼筋的應(yīng)力達到屈服強度的同時，處于受壓區(qū)的邊緣的纖維的應(yīng)力也恰好達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-應(yīng)變（1） 計算假定 ：截面應(yīng)變保持平面； 不考慮混凝土的抗拉強度； 已知混凝土受壓的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系； 已知縱向鋼筋的應(yīng)力 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)大于其強度設(shè)計值，極 限應(yīng)變?yōu)?0

15、.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的作用點不變。（ 3 ） 相對界限受壓區(qū)高度 （b ）：與混凝土及鋼筋強度xb ：界限受壓區(qū)計算高度與截面有效高度的比值。b h0相對受壓區(qū)高度x：受壓區(qū)計算高度與截面有效高度的比值。h0（ 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 M ）與相應(yīng)的鋼 筋混凝土截面 bh 按 a 階段計算得 crf t到的受彎承載力 M 相等。 min max 0.2%, 0.45 t uy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

16、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：六、T 形截面梁受彎承載力的計算T 形截面判別條件 ：第一類T 形截面，計算中和軸在翼緣內(nèi) （ x hf ），h' ' ffy Af b h 或 Mf b h (h) ；第二s1 c f f1 c f f 02類T 形截面，計算中和軸在肋部（x>hf ），hffy Af b h 或Mf b h (h )s1 c f f1 c f f 02第四章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力剪跨 a：計算截面至支座截面或節(jié)點邊緣的距 離）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

17、有效高度 h 。的比值 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， 梁腹 部被這些斜裂縫分割成若干個 斜壓破壞 （1（箍筋過多或梁腹過薄 ） ）：在荷載作用點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 剪壓破壞 （ 13（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使梁沿斜向拉裂成兩部分而突然破壞。脆

18、性破壞。 由最小配筋率來 斜拉破壞 （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處，防止。承載力大?。盒眽?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： 合力 6、截面尺寸和形狀7、彎矩比1、剪跨比 2 、混凝土強度等級3、箍筋的配箍率4、縱向受拉鋼筋配筋率5、橫截面上的骨料咬3）兩個基本計算公式；般公式0.7 f bh 0t1.25nAsv1yvh0以集中荷載為主的獨立梁4.75snAsv1bhf 0t4.1.0yv4）1、計算公式的適用范圍及條件：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：

19、防止斜拉破壞）5）厚板的計算公式：800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) h0800mm 時，取 h0=800mm ；當(dāng)（ 6）計算方法計算截面 ： 從支座邊緣開始的截面；h0>2000mm 時，取 h0=2000mm 。從彎起鋼筋彎起點處開始的斜截面；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4. 抵抗彎矩圖 ：將各個正截面的 Mu都不應(yīng)大于箍筋值連接起來就構(gòu)成5. 縱筋的彎起：彎起點應(yīng)在該鋼筋充分利用截面以外， 的最大間距。6. 縱向受拉鋼筋的截斷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

20、大?。?0.5h 0 ；彎終點到支座邊或到前一排彎起鋼筋彎起點之間的距離，V 0.7 f t bh1.2la0充分利用點至截斷點的距離大于20d不需要至截斷點的距離大于V 0.7 f t bh0在受拉區(qū)段內(nèi)：充分利用點至截斷點的距離大于1.2la1.7h1.3h0 或20d1.2la不需要至截斷點的距離大于在受拉區(qū)段外： 充分利用點至截斷點的距離大于不需要至截斷點的距離大于h 或 20d04、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；在

21、構(gòu)件截面上同時作用有縱向壓力和彎矩時。1. 材料的強度等級：宜用強度等級較高的混凝土(C20,C25,C30 )，不宜用高強度鋼筋。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)。45. 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5. 軸心受壓柱內(nèi)縱筋的作用 ：提高正截面受壓承載力； 改善破壞時的脆性，即提高變形能力； 防止因偶然偏心而突然破壞； 小減 混凝土的徐變變形。箍筋的作

22、用 ：防止縱筋的壓曲，并與縱筋組成能站立的鋼筋骨 架。6. 軸心受壓柱的分類：根據(jù)長細比 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 2）87. 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A8.正截面受壓承載力計算：Nu 0.9 ( f A f A ) ( 3% ， A 取 A A C ，sAcy s(注意： 1)lo /b 8j 1.0 ; 2)3% A 當(dāng) 時， 當(dāng)縱筋配筋率大于 時， 應(yīng)扣除縱筋面積。 ）9. 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度和變形能力，從而間接提高了軸心

23、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 ”。7. 按式計算的 Nu 不應(yīng)大于按式 （8 13）計算 Nu 的 1.5 倍。8. 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)1.3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）。1.4 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 ）b產(chǎn)生條件 ：

24、軸心壓力 N 的相對偏心距e0 /h 0 較大、且離 N 較遠一側(cè)的縱筋 As 配置不太多時。破壞特征 ：破壞始于離偏心軸向壓力較遠一側(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 的相對偏心距e0/h0 很小，或者雖然 e0/h0 不是太小，但離 N 較遠側(cè)的縱筋 As 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)變達到其 極限壓應(yīng)變值， 混凝土被壓碎； 靠近 N 一側(cè)的縱筋 As 達到抗壓強度； 遠離 N 一側(cè)的縱筋 As 可能受壓也可能受拉，

25、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)件正截面受壓承載力的基本計算公 式六非對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力7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)M b)u第七章受扭構(gòu)件承載力的計算七對稱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.Nu和 Mu的關(guān)系 ：大偏心受壓破壞時，Nu隨 M u的減小而減小，隨M u的增大而增大，界限破壞時的M u為最大。小偏心受壓破壞時，Nu隨 M 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： 相關(guān)曲線上的任一點代表

26、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 ；當(dāng)彎矩為零時，軸向承載力達到最大，即為軸心受壓承載力N0（A 點）；當(dāng)軸力為零時，為受純彎承載力M0（C 點） 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 的增加而減小（ AB 段）；截面受彎承載力在B 點達 （Nb， Mb）到最大，該點近似為界限破壞；CB 段（ N Nb ）為受拉破壞； AB 段（ N >Nb

27、）為受壓破壞； 如截面尺寸和材料強度保持不變 ， Nu-Mu 相關(guān)曲線隨配筋率的增加而向外側(cè)增大； 對于對稱配筋截面，達到界限破壞時的軸力 Nb 是一致的 九、偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力的計 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， N u N>0.3fcA 時，取N=0.3fcA ）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6. 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。7. 破壞形態(tài)： 適筋破壞

28、 ：縱向鋼筋和箍筋配置適當(dāng)； 少筋破壞 ：縱筋和箍筋配置過少或其中之一配置過少時； 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多時。3、受扭承載力計算10.開裂扭矩： Tcr 0.7 f tWt （Wt ：受扭構(gòu)件的截面抗扭塑性抵抗矩）11. 變角空間桁架機理 ：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?；炷列?12.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。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

29、受 軸向壓力，其傾角為 。受扭承載力計算公式：受扭的縱向鋼筋與箍筋的配筋強度比0.6 1.7 ，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，兩者都能達到其抗拉屈服強度二、矩形截面彎剪扭構(gòu)件的配筋計算t ：受扭承載力降低系數(shù)， 0.5 t 1公式： V 0.35 f t bh0 或 V 0. 875 f tbh0 /（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 0.175 f tW ，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。t三、受扭構(gòu)件的配筋構(gòu)造要求彎剪扭構(gòu)件的配筋特點及其構(gòu)造要求： 配筋時再保證必要的混凝土保護層的前提下

30、，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。V T9. f ，可不進行構(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。bh W t0 t第八章 受彎構(gòu)件撓度與裂縫寬度驗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

31、為超過正常使用極限狀態(tài)：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式1）鋼筋混凝土受彎構(gòu)件抗彎剛度的定義：體現(xiàn)了截面抵抗彎曲變形的能

32、力）EI定義：使截面產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)角需施加的彎矩值。2Ml 02 或EI f SEI：截面彎曲剛度）截面彎曲剛度： B tanM， 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式；2EA hss 068.0.3 1 3.53）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。B B s ( 1)

33、M qMk（ 4 ） 撓度。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 當(dāng)構(gòu)件上存在正負彎矩時，可分別取彎矩區(qū)段內(nèi)M 處截面的最小剛度計算撓度。max公式：徐變， 的收縮變形）2M lk01)cm 增大； 裂縫件受拉混凝土的應(yīng)力松弛，B ：長期剛度，荷載長期作用下剛度會降低，降低原因：受壓混凝土的鋼筋與混凝土的滑移徐變，使受拉混凝土不斷退出工作，導(dǎo)致sm 增大；混凝土M ：荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合值； M q ：荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合值； k：撓度增大系數(shù)；Bs ：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s

34、m 與裂縫截面處的鋼筋應(yīng)變與13.0.2s 的比值，0.4 1.0 ，3.5fM 較大時，使 sms 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、裂縫出現(xiàn)和開展的機理及平均裂縫寬度計算公式極限拉應(yīng)變值1、第一條裂縫的出現(xiàn)：當(dāng)混凝土的拉應(yīng)變達到混凝土的2、 的物理意義： 影響 值的主要因素：來體現(xiàn)的；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是通過3、平均裂縫間距計算公式的物理意義；受彎構(gòu)件lcr 1.9c 0 .08d / tel 1 .1(1.90.08 / )軸拉構(gòu)件cr cdte3、平均裂縫寬度84、最大裂縫寬度計算公式長期荷載影響系

35、數(shù)l ，裂縫寬度特征系數(shù)WmaxcrskcrEssk最大裂縫寬度：w(1. 9cmax crEs0.08cr l ccr ：構(gòu)件受力特征系數(shù)； c：混凝土保護層厚度； 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?。╠eq）te2deq ： deqni di /ni vi di2）受壓鋼筋配箍率增大，延性系數(shù)增大（, vi 為第 i 種縱向鋼筋的相對粘結(jié)特性系數(shù)。3）混凝土極限壓應(yīng)變增大，則延性系數(shù)提高4）混凝土強度等級提高，而鋼筋屈服強度適當(dāng)降低，也可使延性系數(shù)有所提高9.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性 ：指設(shè)計使用年限內(nèi)，在正常維護下，必須保持

36、適合于使用，而不需要進行維修加 固。10. 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、混凝土保護層厚度、混凝土表面 蓋覆11. 層）；（2）鋼筋的銹蝕：含氧水分、密實度、水灰比、氯離子、混凝土保護層厚度。第十一章 樓蓋一樓蓋類型14. 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

37、邊比 短邊） l2/l12 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。10. 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 58m。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： （

38、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。 “內(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1.5 彈性理論的計算 ：指在進行梁（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)中的一般方法進行計算。1.6 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) ）1.7 荷載：傳遞路線：板 次

39、梁 主梁 柱（墻垛） ?；A(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)。1.8 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彎矩時，應(yīng)在該

40、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彎矩時的布置相同。1.9 內(nèi)力包絡(luò)圖 ：由最外輪廓所圍得內(nèi)力圖。 （目的：用來進行截面選擇及鋼筋布置）1.10 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，故對主梁荷載不進行9折算。2、單向連續(xù)梁板塑性設(shè)計方法12. 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

41、出現(xiàn) 一個 鉸一樣。塑性鉸與理想鉸的不同：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； 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； 理想鉸的轉(zhuǎn)動是任意的，塑性鉸只有一定限度的轉(zhuǎn)動；理想鉸集中于一點，塑性鉸則是有一定長度的。13. 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 大的截面彎矩進行調(diào)整，然后 按調(diào)整后的內(nèi)力進行截面設(shè)計。設(shè)計原則： 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)進行驗算，或有構(gòu)造措施加以保證；受力鋼筋采宜用HRB335 級、HRB400 級熱軋鋼筋，混凝土強度等級宜在C20 C45 范圍；截面的相對受壓區(qū)高度0 .35 。彎矩調(diào)幅法的計算步驟：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 ； 采用調(diào)幅系數(shù)降低各支座截面彎矩，設(shè)計值 M （1 ）M ；結(jié)構(gòu)