水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1水工水工 鋼筋鋼筋(gngjn)混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)第一頁，共55頁。第3頁/共55頁第2頁/共55頁第二頁，共55頁。nn4）復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度第4頁/共55頁第3頁/共55頁第三頁，共55頁。n氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象n第5頁/共55頁第4頁/共55頁第四頁，共55頁。小。第6頁/共55頁第5頁/共55頁第五頁，共55頁。n（3）鋼筋與混凝土之間有很好的粘結(jié)作用。第7頁/共55頁第6頁/共55頁第六頁，共55頁。第8頁/共55頁第7頁/共55頁第七頁，共55頁。0PfzZ=R-Szf (Z) ZZ 22SRSRZZZ=RS的概率分布曲線的概率分布曲線(qxin)及及和和Pf

2、的的關(guān)系關(guān)系 第9頁/共55頁第8頁/共55頁第八頁，共55頁。n（2）可變荷載的組合值n（3）可變荷載的準(zhǔn)永久值0ssfsSkS荷載荷載(hzi)的標(biāo)準(zhǔn)值的取值的標(biāo)準(zhǔn)值的取值 sssssskS1第10頁/共55頁第9頁/共55頁第九頁，共55頁。材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度(qingd)的標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計(jì)值的標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計(jì)值 1）材料強(qiáng)度）材料強(qiáng)度(qingd)的標(biāo)準(zhǔn)值的標(biāo)準(zhǔn)值 mf材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度(qingd)平均值；平均值；sf材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度(qingd)標(biāo)準(zhǔn)差；標(biāo)準(zhǔn)差；af材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度(qingd)標(biāo)準(zhǔn)值的保證率系數(shù)；標(biāo)準(zhǔn)值的保證率系數(shù)；df材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度(qingd)變異系數(shù)。變異系數(shù)。2）

3、材料的強(qiáng)度材料的強(qiáng)度(qingd)設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值混凝土混凝土c=1.35 軟鋼取軟鋼取s =1.11.2，碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼，碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋等硬鋼取筋等硬鋼取s =1.5ffffffkf1cckcffctktffsykyffspykpyff第11頁/共55頁第10頁/共55頁第十頁，共55頁。mjkjQjQjnikiGiGiGCGCS11RSd10),(kycffRR表作用(zuyng)分項(xiàng)系數(shù)作用（荷載）類別永久作用（荷載）G可變作用（荷載）Q作用（荷載）分項(xiàng)系數(shù)1.051.20第12頁/共55頁第11頁/共55頁第十一頁，共55頁。素混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)受拉

4、破壞受壓破壞2.001.301.20表承載能力極限狀態(tài)(zhungti)計(jì)算時(shí)的結(jié)構(gòu)系數(shù)gd值第13頁/共55頁第12頁/共55頁第十二頁，共55頁。 fk r可變荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)(xsh)，可參照有關(guān)荷載規(guī)范的規(guī)定及工程經(jīng)驗(yàn)取用10),(CfQGSkkkks20),(CfQGSkkkkl第14頁/共55頁第13頁/共55頁第十三頁，共55頁。第15頁/共55頁第14頁/共55頁第十四頁，共55頁。.第16頁/共55頁第15頁/共55頁第十五頁，共55頁。第17頁/共55頁第16頁/共55頁第十六頁，共55頁。x0 bh0超筋界限破壞適筋ecu=0.0033es=ey=fy/Es圖適筋、超筋

5、、界限破壞時(shí)的截面平均圖適筋、超筋、界限破壞時(shí)的截面平均(pngjn)應(yīng)變圖應(yīng)變圖第18頁/共55頁第17頁/共55頁第十七頁，共55頁。Asx0bh0hbes= eyMu0fyAsMufcx0bh0 xbx0bfyAsecu圖界限破壞圖界限破壞(phui)時(shí)的截面受壓區(qū)高度及混凝土等效應(yīng)力圖時(shí)的截面受壓區(qū)高度及混凝土等效應(yīng)力圖形形scuyycucubbEfhxeeee11000界限破壞界限破壞(phui)時(shí)截面實(shí)際相對界限受壓區(qū)高度時(shí)截面實(shí)際相對界限受壓區(qū)高度x0b:第19頁/共55頁第18頁/共55頁第十八頁，共55頁。ycucubbhxeee0sybEf0033. 018 . 0syyc

6、ucubEf0033. 06 . 18 . 0eee第20頁/共55頁第19頁/共55頁第十九頁，共55頁?；虿捎煤竺娼榻B的雙筋截面。2）承載力復(fù)合（1）由式（）計(jì)算x。（2）如果x xb，則由式（）計(jì)算Mu；如果x xb ， 則取x = xb ，仍由式（）近似計(jì)算Mu。（3）如果MMu/gd，則梁正截面承載力符合要求，否則梁正截面承載力不符合要求。cdsfbhM20s211第21頁/共55頁第20頁/共55頁第二十頁，共55頁。第22頁/共55頁第21頁/共55頁第二十一頁，共55頁。0VhM0ha第23頁/共55頁第22頁/共55頁第二十二頁，共55頁。（2）對集中荷載）對集中荷載(hzi

7、)作用下的矩形截面獨(dú)立梁：作用下的矩形截面獨(dú)立梁：025. 1hsAfVsvyvsv007. 0bhfVcc05 . 12 . 0bhfVcc第24頁/共55頁第23頁/共55頁第二十三頁，共55頁。ssbyssbsbAfTVsinsin)(1sbsvcdVVVV4）公式的適用范圍）公式的適用范圍A.上限上限 當(dāng)當(dāng)hw/b4時(shí)時(shí) 當(dāng)當(dāng)hw/b6時(shí)時(shí) 當(dāng)當(dāng)4 hw/b3%時(shí)，時(shí)，A應(yīng)改為應(yīng)改為(i wi)凈截面面凈截面面積積 An， An=A-As； As全部縱向鋼筋的截面面積；全部縱向鋼筋的截面面積； fc混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； fy縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

8、縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； j軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。第31頁/共55頁第30頁/共55頁第三十頁，共55頁。)(1sssycdduAAfbxfNNOCM(M3，N3)B(Mb，Nb)(M1，N1)AND(M2，N2)偏心偏心(pinxn)受壓構(gòu)件的彎矩軸力關(guān)受壓構(gòu)件的彎矩軸力關(guān)系系21100ssycdudahAfxhbxfeNNesahee20第32頁/共55頁第31頁/共55頁第三十一頁，共55頁。sycdssahfbhfNeAA0205 . 01sydssahfeNAA00bhfNcd第33頁/共55頁第32頁/共55頁第三十二頁，共55頁。8 . 00bbysc

9、dfAbhfNbcsbcdbcdbhfahbhfNebhfN002008 . 045. 0sycdssahfbhfNeAA0205 . 01syscdahfAbhfNe0205 . 01第34頁/共55頁第33頁/共55頁第三十三頁，共55頁。先假定大偏壓計(jì)算bcsbcdbcdbhfahbhfNebhfN002008 . 045. 0sycdssahfbhfNeAA0205 . 01sydssahfNeAA0如果Asminbh則取As=minbh是否是否0bhfNcdb02hassydssahfeNAA0第35頁/共55頁第34頁/共55頁第三十四頁，共55頁。NAfhsAfbhfVssbys

10、vyvcd07. 0)sin25. 15 . 12 . 0(100式中式中l(wèi)計(jì)算剪跨比，對框架柱，計(jì)算剪跨比，對框架柱， l=hn/(2h0)；當(dāng)；當(dāng)l 3時(shí)，取時(shí)，取l =3；此處，；此處， Hn為柱凈高，對其它偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)承為柱凈高，對其它偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)承 受均布荷載時(shí)，取受均布荷載時(shí)，取l =1.4；當(dāng)承受集中荷載；當(dāng)承受集中荷載 時(shí)，取時(shí)，取l =a/h0； N與剪力設(shè)計(jì)與剪力設(shè)計(jì)(shj)值值V相應(yīng)的軸向壓力設(shè)計(jì)相應(yīng)的軸向壓力設(shè)計(jì)(shj)值，值， 當(dāng)當(dāng)N0.3fcA時(shí)，取時(shí)，取N=0.3fcA，此處，此處A為為構(gòu)件構(gòu)件 的截面面積。的截面面積。第36頁/共55頁第35頁/共5

11、5頁第三十五頁，共55頁。ysdfAN1第37頁/共55頁第36頁/共55頁第三十六頁，共55頁。矩形、矩形、T形和工字形截面形和工字形截面(jimin)的偏心受拉構(gòu)，其斜截面的偏心受拉構(gòu)，其斜截面(jimin)受剪承載力應(yīng)按下式計(jì)算：受剪承載力應(yīng)按下式計(jì)算：當(dāng)式中右邊的計(jì)算當(dāng)式中右邊的計(jì)算(j sun)值小于值小于時(shí)，取等于時(shí)，取等于 式中式中l(wèi)計(jì)算計(jì)算(j sun)剪跨比，當(dāng)承受均布荷載時(shí)，取剪跨比，當(dāng)承受均布荷載時(shí)，取l =1.4； 當(dāng)承受集中荷載時(shí)，取當(dāng)承受集中荷載時(shí)，取l 3時(shí)，取時(shí)，取l =3 ； N與剪力設(shè)計(jì)值與剪力設(shè)計(jì)值V相應(yīng)的軸向拉力設(shè)計(jì)值；相應(yīng)的軸向拉力設(shè)計(jì)值；NAfhsA

12、fbhfVssbysvyvcd20. 0)sin25. 15 . 12 . 0(100)sin25. 1 (10ssbysvyvdAfhsAf)sin25. 1 (10ssbysvyvdAfhsAfaaPPNN第38頁/共55頁第37頁/共55頁第三十七頁，共55頁。性地下水的地下環(huán)境；四類海水浪濺區(qū)及鹽霧作用區(qū)，潮濕并有嚴(yán)重侵蝕性介質(zhì)作用的環(huán)境。第39頁/共55頁第38頁/共55頁第三十八頁，共55頁。生銹引起(ynq)膨脹沿筋開裂(ki li)在鋼筋表面上由于生銹膨脹引起的裂縫、最后下部保護(hù)層脫落G、由于堿骨料反應(yīng)引起的裂縫由于堿骨料反應(yīng)引起的裂縫第40頁/共55頁第39頁/共55頁第三十

13、九頁，共55頁。tesssdcEw10. 03321maxtessldcEw10. 03321max 鋼筋混凝土構(gòu)件最大裂縫寬度計(jì)算鋼筋混凝土構(gòu)件最大裂縫寬度計(jì)算(j sun)中，按荷載效應(yīng)的短期組合中，按荷載效應(yīng)的短期組合 及長期組合計(jì)算及長期組合計(jì)算(j sun)時(shí)的縱向受拉鋼筋應(yīng)力可按下列公式計(jì)算時(shí)的縱向受拉鋼筋應(yīng)力可按下列公式計(jì)算(j sun)： （1）軸心受拉構(gòu)件：）軸心受拉構(gòu)件： （2）受彎構(gòu)件：）受彎構(gòu)件：ssssANslslAN087. 0hAMssss087. 0hAMslsl第41頁/共55頁第40頁/共55頁第四十頁，共55頁。（2）對應(yīng)于荷載效應(yīng)(xioyng)的長期組

14、合時(shí)085. 0IEBcs30)12. 055. 01)(28. 0025. 0(bhEBcffEssslslBMMMB) 1(/slBB 第42頁/共55頁第41頁/共55頁第四十一頁，共55頁。施加預(yù)應(yīng)力的方法先張法后張法第43頁/共55頁第42頁/共55頁第四十二頁，共55頁。3）受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間的溫度差引起的預(yù)應(yīng)力損失sl34）預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失sl45）混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失sl56）環(huán)形構(gòu)件采用螺旋式預(yù)應(yīng)力筋時(shí)局部擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失 sl6第44頁/共55頁第43頁/共55頁第四十三頁，共55頁。表各階段預(yù)應(yīng)力損失表各階段預(yù)應(yīng)力損失(s

15、nsh)值的組值的組合合項(xiàng)次項(xiàng)次預(yù)應(yīng)力損失值的組合預(yù)應(yīng)力損失值的組合先張法先張法后張法后張法1 12 2混凝土預(yù)壓前的（第一批）損失混凝土預(yù)壓前的（第一批）損失混凝土預(yù)壓后的（第二批）損失混凝土預(yù)壓后的（第二批）損失 l1 l2 l3 l4 l5 l1 l2 l4 l5 l6第45頁/共55頁第44頁/共55頁第四十四頁，共55頁。構(gòu)件預(yù)壓(y y)應(yīng)力spc沿截面是不均勻分布的。pcAP(con-l)Asl51 1 先張法：先張法：2 2 后張法：后張法：05)(AAAlslconppcnlslconppcAAA5)(第46頁/共55頁第45頁/共55頁第四十五頁，共55頁。混凝土壓應(yīng)力混凝

16、土壓應(yīng)力(yngl)：(con-l)Ap=p0Ap(con-l)Ap=p0ApAsl5Asl5ep0Np0pcy0ypysysyp000000yIeNANppppc055000psslsslpppppppNyAyAyAyAeslslplconplconpAAAAN)()(550slslppppAAAA5500第47頁/共55頁第46頁/共55頁第四十六頁，共55頁。(con-l)Ap=pAp(con-l)Ap=pApAsl5Asl5epnNppcynypnysnysnypn混凝土壓應(yīng)力混凝土壓應(yīng)力(yngl)：nnpnpnppcyIeNANpsnslsnslnppppnpppnNyAyAyAy

17、Ae55slslpppppAAAAN55第48頁/共55頁第47頁/共55頁第四十七頁，共55頁。施工施工階段階段張拉鋼筋，張拉鋼筋，錨定，澆注錨定，澆注并養(yǎng)護(hù)混凝并養(yǎng)護(hù)混凝土，切斷鋼土，切斷鋼筋，預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力損失全部完損失全部完成成使用使用階段階段加載至混凝加載至混凝土應(yīng)力為零土應(yīng)力為零加載至混凝加載至混凝土即將開裂土即將開裂加載至破壞加載至破壞Np0Np0NcrNcrNuNu0)(AAAslslconppcpcElconpepcEls5混凝土應(yīng)力(yngl)為零00pcpoAN0ANpcpolconpe5ls混凝土應(yīng)力(yngl)fttpccrfAN00)(AfNtpccrtElcon

18、pef混凝土應(yīng)力為零yspypufAfAN)(1yspypdfAfANpyfyf（壓）（壓）5ltEsf設(shè)計(jì)表達(dá)：第49頁/共55頁第48頁/共55頁第四十八頁，共55頁。施施工工階階段段構(gòu)件制作，預(yù)構(gòu)件制作，預(yù)留孔道，澆注留孔道，澆注并養(yǎng)護(hù)混凝土，并養(yǎng)護(hù)混凝土，張拉鋼筋，錨張拉鋼筋，錨定，預(yù)應(yīng)力損定，預(yù)應(yīng)力損失全部完成失全部完成使使用用階階段段加載至混凝土加載至混凝土應(yīng)力為零應(yīng)力為零加載至混凝土加載至混凝土即將開裂即將開裂加載至破壞加載至破壞Np0Np0NcrNcrNuNunllconppcAAsA5)(lconpepcEls5（壓）混凝土應(yīng)力(yngl)為零混凝土應(yīng)力(yngl)為零pcElconpe5ls（壓）00pcpoAN0ANpcpo混凝土應(yīng)力fttpccrfAN00)(AfNtpccr5ltEsftEpcElconpefyspypufAfAN)(1yspypdfAfANpyfyf設(shè)計(jì)表達(dá)：第50頁/共55頁第49頁/共55頁第四十九頁，共55頁。 1）正截面抗裂驗(yàn)算 2）斜截面抗裂驗(yàn)算裂縫寬度驗(yàn)算撓度驗(yàn)算第51頁/共55頁第50頁/共55頁第五十頁，共55頁。ql2/12As