建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與識圖教學(xué)作者周暉主編第四章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件課件

《建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與識圖》

任課教師：張鵬聯(lián)系方式：exb@《建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與識圖》任課教師：張鵬

建筑力學(xué)基礎(chǔ)知識1

緒論0

建筑結(jié)構(gòu)材料2

結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與設(shè)計指標(biāo)3

混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件4

鋼筋混凝土樓（屋）蓋、樓梯5

基礎(chǔ)6鋼筋混凝土多層與高層結(jié)構(gòu)

7砌體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識8鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識9建筑結(jié)構(gòu)施工圖的識讀

10目錄建筑力學(xué)基礎(chǔ)知識1

第4章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件

§4–1鋼筋混凝土受彎構(gòu)件

§4-2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件§4-3鋼筋混凝土受扭構(gòu)件§4-4預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件基本知識§4-5鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工圖基本知識第4章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件§4–1鋼筋混§4-1鋼筋混凝土受彎構(gòu)件板的構(gòu)造厚度配筋一般60~120mm，板厚以10mm為模數(shù)。單跨板，≥l0/35；多跨連續(xù)板，≥l0/40，且≥60mm受力鋼筋分布鋼筋計算確定受力鋼筋分布鋼筋分布鋼筋受力鋼筋承受拉力板承受的荷載均勻傳給受力筋；固定受力筋位置；阻止砼開裂sA250@6&f3%0.15&%15ssAA3rmmmmhmmhmmmmh70@&250&5.1@,150200@,1503￡￡>￡￡a間距在70～200mm

一、梁、板的一般構(gòu)造要求§4-1鋼筋混凝土受彎構(gòu)件板的構(gòu)造厚度配筋一般60~120梁的構(gòu)造截面梁的配筋縱向受力鋼筋箍筋計算確定承受彎矩引起的拉力承受剪力和彎矩引起的主拉力；固定縱向筋彎起鋼筋彎起段抗剪；水平段抗拉，承受正(負(fù))彎矩；計算確定架立鋼筋固定箍筋，形成鋼筋骨架計算確定，并滿足構(gòu)造要求構(gòu)造確定縱向構(gòu)造鋼筋（當(dāng)腹板高>450mm）減小梁腹部裂縫寬度構(gòu)造確定hblh??è?=??è?=5.31~21;141~81(矩形)h??è?41~5.21,=b(T形)(簡支梁)梁的構(gòu)造截面梁的配筋縱向受力鋼筋箍筋計算確定承受彎矩引起的拉箍筋①②③⑤④架立筋彎起鋼筋彎起鋼筋縱向受力鋼筋②,③⑤④①

開放式封閉式雙肢四肢單肢3,400>3nmmb4,400><ornmmbmmb150<箍筋①②③⑤④架立筋彎起鋼筋彎起鋼筋縱向受力鋼筋②,③⑤④①混凝土保護(hù)層和截面有效高度混凝土保護(hù)層厚(Ｃ)鋼筋外緣砼厚度。構(gòu)造要求見表4-3。截面的有效高度(h0)受壓砼邊緣至受拉鋼筋合力點的距離．單排拉筋,雙排拉筋,板,>25>dh0>C>25>d>C>30>1.5dhash0>Ch>C>C>Cas>15,d>200<70hh0asmmhh350-=mmhh600-=mmhh200-=sahh-=0縱向受拉鋼筋的配筋率——縱向受拉鋼筋總截面面積As與正截面的有效面積bh0的比值，用ρ表示?；炷帘Ｗo(hù)層和截面有效高度混凝土保護(hù)層厚(Ｃ)鋼筋外緣砼厚度二、受彎構(gòu)件正截面承載力(破壞形式)適當(dāng),截面開裂以后s<fy，隨荷載增大，裂縫開展、s,f增加，當(dāng)f=fy(屈服荷載),s=fy，荷載稍增加，c=cu

砼壓碎?！把有云茐摹?鋼筋抗拉、砼抗壓強度均發(fā)揮)b.適筋梁c.超筋梁過多,出現(xiàn)許多小裂縫，但s<fy,當(dāng)c=cu,壓區(qū)砼被壓碎，梁破壞?！按嘈云茐摹?鋼筋抗拉強度未發(fā)揮)

很低，砼一開裂，截面即破壞。s=fy。“脆性破壞”

(砼抗壓強度未發(fā)揮)a.少筋梁FFFFFF二、受彎構(gòu)件正截面承載力(破壞形式)適當(dāng),截面開裂以等效矩形應(yīng)力圖形基本假定:不考慮混凝土抗拉強度，拉力完全由鋼筋承擔(dān)；壓區(qū)混凝土以等效矩形應(yīng)力圖代替實際應(yīng)力圖。兩應(yīng)力圖形面積相等且合理C作用點不變。等效原則:其中，其余內(nèi)插。等效原理M前

=C×ZM后=C×Z94.0,74.0,80時;1,8.0,50====￡ababCC等效矩形應(yīng)力圖形基本假定:不考慮混凝土抗拉強度，拉力完全由鋼界限破壞：當(dāng)梁的配筋率達(dá)到最大配筋率時，受拉鋼筋屈服的同時，受壓區(qū)邊緣的混凝土也達(dá)到極限壓應(yīng)變被壓碎破壞，這種破壞稱為界限破壞。界限相對受壓區(qū)高度和最大配筋率界限相對受壓區(qū)高度：當(dāng)受彎構(gòu)件處于界限破壞時，等效矩形界面的界限受壓區(qū)高度與截面有效高度的比值。maxrbxmaxr0hbx超筋破壞適筋破壞bhxxx>=0bxx￡bx判斷構(gòu)件破壞類型，衡量破壞時鋼筋強度是否充分利用。界限破壞：當(dāng)梁的配筋率達(dá)到最大配筋率時，界限最大配筋率經(jīng)濟(jì)配筋率：梁：r

=（0.5~1.6）%；板：r

=（0.4~0.8）%ycbsbbbffbhAhx0max0axrxx==T=?bx對于混凝土等級≤C50時，HPB235筋0.6140.5500.518HRB335筋HRB400及RRB400筋最大配筋率經(jīng)濟(jì)配筋率：梁：r=（0.5~1.6）%；ycb單筋矩形截面正截面承載力計算基本公式0,0==??MN單筋矩形截面正截面承載力計算基本公式0,0==??MN2.適用條件防止超筋破壞b)防止少筋破壞()bb20max,0.5-1

xxabhfMMcu=￡?或或或3.基本公式的應(yīng)用a.截面設(shè)計b.截面復(fù)核2.適用條件防止超筋破壞b)防止少筋破壞()bb20max,截面設(shè)計步驟已知M,b,h,,fc,fy否最終確定As調(diào)整b,h或fcα

h0選筋，布筋一排雙排是否是已知M,b,h,,fc,fy否最終確定As調(diào)整αh0選安全已知M,b,h,,fc,fy,As否調(diào)整b,h或fc或Asα

h0是否是M<Mu失效是否截面復(fù)核步驟安全已知M,b,h,,fc,fy,As否調(diào)整αh0是否（2）確定截面的有效高度【例4-1】某鋼筋混凝土簡支梁截面尺寸b×h=250mm×550mm，采用C30混凝土及HRB335級鋼筋，由荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩為200M=（1）查表得出有關(guān)設(shè)計計算數(shù)據(jù)（3）計算受壓區(qū)高度，并判斷是否超筋破壞不屬于超筋梁。kN·m,試進(jìn)行截面配筋。N/mm2,

N/mm2,

N/mm2,

，先按一排鋼筋考慮，則mmmmmm（4）計算鋼筋的面積（2）確定截面的有效高度【例4-1】某鋼筋混凝土簡支mm2

（5）選筋：選用422（（6）判斷是否屬于少筋梁mm2

）取，不屬于少筋梁，符合要求。mm2

mm2

1520=sAmm2（5）選筋：選用422（mm2）取，不屬于少筋梁【例4-2】如圖4-9所示某鋼筋混凝土梁截面尺寸b×h=250mm×500mm，采用C30混凝土及HRB335級鋼筋，受拉鋼筋為420（mm2），彎矩設(shè)計值kN·m,驗算該梁是否安全。1256=sA120=M圖4-9N/mm2,

N/mm2,

N/mm2,

（1）查表得出有關(guān)設(shè)計計算數(shù)據(jù)梁的有效高度mm（2）計算截面受壓區(qū)高度（3）驗算適用條件【例4-2】如圖4-9所示某鋼筋混凝土梁截面尺寸b×h=取mm2mm2（4）求并判斷安全與否

kN·mkN·m故正截面承載力滿足要求。

取mm2mm2（4）求并判斷安全與否kN·mkN·m故正雙筋截面是指同時配置受拉和受壓鋼筋的情況。

1.當(dāng)截面尺寸和材料強度受建筑使用和施工條件（或整個工程）限制而不能增加，而計算又不滿足適筋截面條件時，可采用雙筋截面，即在受壓區(qū)配置鋼筋以補充混凝土受壓能力的不足。2.由于荷載有多種組合情況，在某一組合情況下截面承受正彎矩，另一種組合情況下承受負(fù)彎矩，這時也出現(xiàn)雙筋截面。3.由于受壓鋼筋可以提高截面的延性，因此，在抗震結(jié)構(gòu)中要求框架梁必須必須配置一定比例的受壓鋼筋。

一般來說采用雙筋是不經(jīng)濟(jì)的，工程中通常僅在以下情況下采用：受壓鋼筋A(yù)S’受拉鋼筋A(yù)S雙筋截面雙筋截面是指同時配置受拉和受壓鋼筋的情況。1.當(dāng)截面尺寸和T形截面1）挖去受拉區(qū)混凝土，形成T形截面，對受彎承載力沒有影響。2）節(jié)省混凝土，減輕自重。優(yōu)點：分類：第一類T形截面第二類T形截面按矩形截面計算不可按矩形截面計算fhx￠>fhx￠<T形截面1）挖去受拉區(qū)混凝土，形成T形截優(yōu)點：分類：第一類三、受彎構(gòu)件斜截面承載力計算ＶＶM剪彎區(qū)純彎區(qū)剪彎區(qū)剪跨a剪跨a斜拉破壞剪壓破壞斜壓破壞斜截面破壞的三種形式斜截面破壞影響因素少筋破壞適筋破壞超筋破壞sbnAhasvsv10==rl配箍率，剪跨比截面大小，荷載種類，三、受彎構(gòu)件斜截面承載力計算ＶＶM剪彎區(qū)純彎區(qū)剪彎區(qū)剪跨a剪(a)斜拉破壞(b)剪壓破壞(c)斜壓破壞

斜截面的破壞形態(tài)0175.1bhfVt+￡l梁，集中荷載作用下的獨立07.0bhfVt￡一般受彎構(gòu)件，的情況：可不必進(jìn)行斜截面計算(a)斜拉破壞(b)剪壓破壞

斜截面受剪承載力計算簡圖梁斜截面受剪承載力計算公式：ssbysvyvtAfhsAfbhfValsin8.0175.1%7500+++￡3，效應(yīng)2.集中荷載作用或集中力ssbysvyvtAfhsAfbhfVasin8.025.17.000++￡1.一般受彎構(gòu)件Vu=Vcs

+Vsb

其中，Vcs=Vc+Vsv

箍筋抗拉強度設(shè)計值-yvf彎起角度-sa截面面積同一截面內(nèi)各肢箍筋全-=1svsvnAA筋截面面積同一彎起平面內(nèi)彎起鋼-sbA斜截面受剪承載力梁斜截面受剪承載力計算公式：ss抗剪公式適用條件1）上限值－截面最小尺寸2）下限值－最小配筋率時，直線內(nèi)插。當(dāng)時，當(dāng)時，當(dāng)0.64.02.00.625.00.400<<￡3￡￡bhbhfVbhbhfVbhwccwccwbb抗剪計算位置1)支座邊緣處；2)腹板寬度改變處；3)箍筋直徑或間距改變處；

4)拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處。斜截面受剪計算截面的確定V1V21122V1V4114433V3抗剪公式適用條件1）上限值－截面最小尺寸2）下限值－最小配筋1)求內(nèi)力，繪制構(gòu)件的剪力圖；2)驗算是否滿足截面限制條件，如不滿足，則應(yīng)加大截面尺寸或提高混凝土的強度等級；3)驗算是否需要按計算配置腹筋；4)計算腹筋；對僅配置箍筋的梁，可按下式計算,算出，根據(jù)構(gòu)造要求選擇箍筋的直徑d和肢數(shù)n，而后由下式算出箍筋的間距s，箍筋間距應(yīng)滿足s≤smax

。

斜截面受剪承載力計算步驟如下：1)求內(nèi)力，繪制構(gòu)件的剪力圖；直徑d和肢數(shù)n，而后由下式算出抗剪構(gòu)造規(guī)定1)集中力作用下，箍筋全長布置；2)箍筋和彎起筋間距符合構(gòu)造要求，參考表4-6；3)彎起筋錨固長度：受拉區(qū)不小于20d，受壓區(qū)不小于10d，光圓鋼筋設(shè)彎鉤梁底兩側(cè)鋼筋不彎起；4)鴨筋必須將兩端錨固在受壓區(qū)，不得采用浮筋抵抗彎矩圖

以各截面實際縱向受拉鋼筋所能承受的彎矩為縱坐標(biāo)，以相應(yīng)的截面位置為橫坐標(biāo)，所作出的彎矩圖?？捎捎沂酱_定：抗剪構(gòu)造規(guī)定1)集中力作用下，箍筋全長布置；抵抗彎矩圖以各

當(dāng)一根鋼筋由于彎矩圖變化，將不考慮其抗力而切斷時，從按正截面承載力計算“不需要該鋼筋的截面”須外伸一定的長度l1，作為受力鋼筋應(yīng)有的構(gòu)造措施。應(yīng)從其“強度充分利用截面”外伸一定的長度l2，依靠這段長度與混凝土的粘結(jié)錨固作用維持鋼筋以足夠的抗力。

鋼筋混凝土連續(xù)梁、框架梁支座截面的負(fù)彎矩縱向鋼筋不宜在受拉區(qū)截斷。如必須截斷時，其延伸長度ld可在l1和l2中取外伸長度較長者確定，按表4-7取值。其中l(wèi)1是從“按正截面承載力計算不需要該鋼筋的截面”延伸出的長度；l2是從“充分利用該鋼筋強度的截面”延伸出的長度”。

當(dāng)一根鋼筋由于彎矩圖變化，將不考慮其抗力而切斷圖4-17負(fù)彎矩鋼筋截斷構(gòu)造圖4-18懸臂梁鋼筋的彎折圖4-17負(fù)彎矩鋼筋截斷構(gòu)造§4-2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件工程結(jié)構(gòu)中，以承受縱向壓力為主的構(gòu)件稱為受壓構(gòu)件，最常見的受壓構(gòu)件為鋼筋混凝土柱，此外屋架的受壓弦桿、腹桿、橋梁中的橋墩，高層建筑中的剪力墻均屬受壓構(gòu)件。一、受壓構(gòu)件的分類根據(jù)縱向壓力的作用位置分軸心受壓偏心受壓軸向壓力與構(gòu)件軸線重合

軸向壓力與構(gòu)件軸線不重合

單向偏心雙向偏心§4-2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件工程結(jié)構(gòu)中，以承軸心受壓單向偏心受壓雙向偏心受壓軸心受壓單向偏心受壓雙向偏心受壓二、受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求1.材料強度等級

我國一般結(jié)構(gòu)中柱的混凝土強度等級常用C25~C40；在高層建筑中，C50~C60級混凝土也經(jīng)常使用。

受壓構(gòu)件中，通常采用HRB335級和HRB400級鋼筋，不宜過高。因為高強度鋼筋在與混凝土共同受壓時，并不能充分發(fā)揮其高強作用。混凝土：鋼筋：2.截面形狀和尺寸常用矩形或方形截面，（且b×h≥250×250mm）長細(xì)比宜控制在l0/b≤30或l0/d≤25。也有Ⅰ、T、○形或環(huán)形的，為了節(jié)約混凝土，當(dāng)柱的尺寸較大時，在裝配式廠房，采用Ⅰ字形，在拱結(jié)構(gòu)中，采用T形，在柱、電桿、煙囪等可采用○形及環(huán)形。h≤800mm，以50mm為模數(shù)

h＞800mm，以100mm為模數(shù)柱二、受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求1.材料強度等級我縱向鋼筋作用協(xié)助混凝土承受壓力以減小構(gòu)件尺寸承受可能的彎矩，以及混凝土收縮、徐變和溫度變形引起的拉應(yīng)力防止構(gòu)件突然的脆性破壞箍筋作用與縱筋形成骨架；防止混凝土受力后外凸，約束核心混凝土，增加構(gòu)件的承載能力和延性?？v向協(xié)助混凝土承受壓承受可能的彎矩，以及防止構(gòu)件突然的脆性破

級別：

采用HRB335級、HRB400級

直徑：

縱筋直徑d≥12mm，常在12~32mm之間選用，宜用較粗鋼筋；根數(shù)，矩形時不小于4根，圓柱不宜少于8根，且不小于6根；配筋率：配筋率ρmin≥0.6%，ρmax≤5%3.縱向鋼筋距離：鋼筋凈距≥50mm，中距≤300mm（受力鋼筋）；當(dāng)偏心受壓柱h≥600mm時，側(cè)面應(yīng)設(shè)d為10~16mm的縱向構(gòu)造鋼筋；偏心受壓柱垂直于彎矩作用平面的側(cè)面上（即彎距作用下的受力鋼筋）以及軸心受壓柱各邊的縱向受力鋼筋，其中距不宜大于300mm。

級別：采用HRB335級、HRB400級3.縱向鋼筋4.箍筋柱中箍筋應(yīng)做成封閉式；箍筋直徑不應(yīng)小于縱向鋼筋直徑的四分之一，且不應(yīng)小于6mm；箍筋間距不應(yīng)大于縱向鋼筋最小直徑的15倍，且不應(yīng)大于400mm及柱截面的短邊尺寸b；當(dāng)柱中縱向受力鋼筋的配筋率大于3%時，箍筋直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于縱向受力鋼筋直徑的10倍，且不大于200mm，其末端應(yīng)做1350的彎鉤，彎鉤末端平直段長度不應(yīng)小于箍筋直徑的10倍；當(dāng)柱截面短邊尺寸大于400mm且各邊縱向鋼筋多于3根時，或當(dāng)柱截面短邊尺寸不大于400mm但各邊縱向鋼筋多余4根時，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋；柱中縱向鋼筋搭接長度范圍內(nèi)的箍筋間距應(yīng)按《規(guī)范》9.4.5規(guī)定加密。4.箍筋柱中箍筋應(yīng)做成封閉式；箍筋直徑不應(yīng)小柱的箍筋形式柱的箍筋形式復(fù)合菱形箍筋復(fù)合菱形箍筋受壓構(gòu)件復(fù)合井字箍筋受壓構(gòu)件復(fù)合井字箍筋三、軸心受壓構(gòu)件的承載力計算1、軸心受壓短柱臨近破壞時，柱子表面出現(xiàn)縱向裂縫，箍筋之間的縱筋壓屈外凸，混凝土被壓碎崩裂而破壞。2、軸心受壓長柱破壞時首先在凹邊出現(xiàn)縱向裂縫，接著混凝土壓碎，縱筋壓彎外凸，側(cè)向撓度急速發(fā)展，最終柱子失去平衡，凸邊混凝土拉裂而破壞。

軸心受壓短柱軸心受壓長柱三、軸心受壓構(gòu)件的承載力計算1、軸心受壓短柱2、軸心受壓長柱長短柱的承載力柱的長細(xì)比愈大，其承截力愈低，對于長細(xì)比很大的長柱，還有可能發(fā)生“失穩(wěn)破壞”的現(xiàn)象。在同等條件下（即截面相同，配筋相同，材料相同），長柱受壓承載能力低于短柱受壓承載能力，即：長短柱的承載力柱的長細(xì)比愈大，其承截力愈低，對式中：l0為構(gòu)件的計算長度；b為矩形截面短邊尺寸；d為圓形截面直徑；矩形截面l0/b≤8圓形截面l0/d≤7其它截面l0/i≤28短柱反之，為長柱，，按表4-8取用?！兑?guī)范》引入了穩(wěn)定系數(shù)來表示長柱承載能力的降低程度。矩形截面l0/b≤8短柱反之，為長柱，表4-8鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)≤810121416182022242628≤78.510.5121415.517192122.524≤2835424855626976839097≤1.00.980.950.920.870.810.750.700.650.600.563032343638404244464850262829.5313334.536.5384041.5431041111181251321391461531601671740.520.480.440.400.360.320.290.260.230.210.19表4-8鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)≤8≤7≤28≤1.0表4-9框架結(jié)構(gòu)各層柱的計算長度l0樓蓋類型柱的類別計算長度l0現(xiàn)澆樓蓋底層柱1.0H其它各層柱1.25H裝配式樓蓋底層柱1.25H其它各層柱1.5H注：表中l(wèi)0為各層的層高；H對底層柱為從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度；對其余各層柱為上下兩層樓蓋頂面之間的高度。表4-9框架結(jié)構(gòu)各層柱的計算長度l0柱的類別計算長度l軸心受壓構(gòu)件的承載力截面承載力的計算公式為：（4-22）式中：N——軸向壓力設(shè)計值

Nu——軸向抗壓承載力設(shè)計值

A——構(gòu)件的截面面積，當(dāng)縱向鋼筋的配筋率大于3%時，A改用Ac,Ac=A－AS′。

——穩(wěn)定系數(shù)，按教材表4-8。設(shè)計中全部受壓鋼筋的配筋率不應(yīng)超過5%，一般為0.5～2%，但也不應(yīng)小于0.6%，同一側(cè)配筋不應(yīng)小于0.2%0.9——調(diào)整系數(shù)，為了保證軸心受壓和偏心受壓具有相近的保證率。軸心受壓構(gòu)件的承載力截面承載力的計算公式為：（4-22）式中【例4-4】某多層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架房屋，底層中柱承受軸心壓力設(shè)計值N=750kN，底層的層高為3.6m，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高-0.3m，采用C30混凝土，HRB335級鋼筋，試設(shè)計該柱截面。（按規(guī)范規(guī)定如截面的邊長小于300mm時，混凝土的強度設(shè)計值應(yīng)乘以系數(shù)0.8）【解】根據(jù)表4-9可知l0=1.0H=1.0×（3.6＋0.3）=3.9m,fc=14.3N/mm2,

fy′=300N/mm2，ρ′min=0.6%。（1）確定截面的尺寸：先假設(shè)=1.0，ρ=0.01，則As′=ρA=0.01A，750×103≤0.9×1.0×(14.3×A+300×0.01A)得A≥48170mm2采用正方形截面，b=h=481701/2=219.5mm,取b=h=250mm。（2）確定穩(wěn)定系數(shù)由l0/b=3900/250=15.6,查表4-8得=0.88。代入公式（4-22）即

【例4-4】某多層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架房屋，底層中柱承受軸心壓（3）求縱向鋼筋的截面面積由于現(xiàn)澆受壓柱截面邊長小于300mm,故混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值fc應(yīng)乘系數(shù)0.8，由式（4-22）得mm2

選擇416（=804mm2）=804/2502=1.29%,在經(jīng)濟(jì)配筋率0.6%≤ρ′≤3%之間，滿足要求。（3）求縱向鋼筋的截面面積由于現(xiàn)澆受壓柱截面邊長小于四、偏心受壓構(gòu)件簡介偏心受壓構(gòu)件受力特征介于軸壓和受彎構(gòu)件之間的過渡狀態(tài)，在彎矩和剪力的共同作用下，有可能首先混凝土被壓壞，也有可能混凝土首先被拉壞，因此，偏心受壓構(gòu)件分為兩種破壞特征，大偏心受壓和小偏心受壓。當(dāng)e0

很小時，接近軸壓構(gòu)件當(dāng)e0

較大時，接近受彎構(gòu)件偏心距小的受壓構(gòu)件偏心距大的受壓構(gòu)件四、偏心受壓構(gòu)件簡介偏心受壓構(gòu)件受力特征介于軸壓和受（1）大偏心受壓破壞——受拉破壞此類破壞在壓力的偏心距較大，且受拉鋼筋配置適量時發(fā)生。截面的破壞特征是:受拉鋼筋首先屈服，最終受壓區(qū)邊緣的混凝土也因壓應(yīng)變達(dá)到極限值而被壓壞，對于受壓鋼筋，只要受壓區(qū)高度不是太小，一般也能屈服，其破壞特征與適筋的雙筋受彎構(gòu)件相似，這種破壞有明顯預(yù)兆。（2）小偏心受壓破壞——受壓破壞如偏心距較小，或雖然偏心距不小但受拉縱筋配置過多時，會發(fā)生此種破壞。截面破壞特征一般是：靠近壓力一側(cè)的受壓區(qū)邊緣的混凝土壓應(yīng)變首先達(dá)到極限值被壓壞，該側(cè)的受壓鋼筋屈服；而壓力遠(yuǎn)側(cè)的鋼筋雖受拉但并未屈服（應(yīng)力為）,甚至還可能受壓。由于這種破壞始于混凝土受壓破壞，故又稱為受壓破壞，這種破壞無明顯預(yù)兆，故具有脆性破壞的特征。（1）大偏心受壓破壞——受拉破壞大偏心受壓破壞（受拉破壞）小偏心受壓破壞（受壓破壞）大偏心受壓破壞（受拉破壞）小偏心受壓破壞§4-3鋼筋混凝土受扭構(gòu)件扭轉(zhuǎn)是結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力的基本形式，只要在構(gòu)件截面中有扭矩作用的構(gòu)件都稱為受扭構(gòu)件。

雨篷梁、現(xiàn)澆框架邊梁、吊車梁等均屬于受扭構(gòu)件。在實際工程中很少有純扭構(gòu)件，多數(shù)是彎、剪、扭復(fù)合受力狀態(tài)。(a)雨篷梁(b)吊車梁(c)框架邊梁圖4-22受扭構(gòu)件示例§4-3鋼筋混凝土受扭構(gòu)件扭轉(zhuǎn)是結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力的基一、受力特點縱向受扭鋼筋受扭箍筋空間扭曲破壞曲面σcpσtp(a)彈性應(yīng)力分布(b)鋼筋混凝土純扭的破壞圖4-23純扭構(gòu)件在純扭矩作用下，無筋矩形截面混凝土構(gòu)件開裂前具有與勻質(zhì)彈性材料類似的性質(zhì)，截面長邊中點剪應(yīng)力最大，在截面四角點處剪應(yīng)力為零。當(dāng)截面長邊中點附近最大主拉應(yīng)變達(dá)到混凝土的極限拉應(yīng)變時，構(gòu)件就會開裂。隨著扭矩的增加，裂縫與構(gòu)件縱軸線成45°角向相鄰兩個面延伸，最后構(gòu)件三面開裂，一面受壓，形成一空間扭曲斜裂面而破壞。自開裂至構(gòu)件破壞的過程短暫，破壞突然，屬于脆性破壞，抗扭承載力很低。一、受力特點縱向受受扭箍筋空間扭曲σcpσtp(a)彈性應(yīng)力二、構(gòu)造要求1.受扭縱筋應(yīng)沿構(gòu)件截面周邊均勻?qū)ΨQ布置。矩形截面的四角以及T形和工字形截面各分塊矩形的四角，均必須設(shè)置受扭縱筋。受扭縱筋的間距不應(yīng)大于200mm，也不應(yīng)大于梁截面短邊長度。受扭縱筋的接頭和錨固要求均應(yīng)按受拉鋼筋的相應(yīng)要求考慮。架立筋和梁側(cè)構(gòu)造縱筋也可利用作為受扭縱筋。2.受扭箍筋在靠近受扭構(gòu)件表面應(yīng)均勻設(shè)置受扭箍筋。受扭箍筋必須為封閉式，受扭箍筋末端應(yīng)做成135°的彎鉤，彎鉤端頭平直段長度不應(yīng)小于10d（d為箍筋直徑）。箍筋的間距還應(yīng)符合表4-6的要求。二、構(gòu)造要求1.受扭縱筋§

4-4預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件基本知識由于混凝土的抗拉性能很差，使得鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)了兩個問題：1、鋼筋混凝土受拉、受彎等構(gòu)件通常帶裂縫工作；

2、為保證結(jié)構(gòu)耐久性，必須限制裂縫寬度。為了避免普通鋼筋混凝土構(gòu)件過早開裂，保證其抗裂性和剛度，充分利用高強度材料，讓構(gòu)件在承受外荷載之前，人為地預(yù)先通過張拉鋼筋對結(jié)構(gòu)使用階段將產(chǎn)生拉應(yīng)力的混凝土區(qū)域施加壓力，構(gòu)件承受外荷載后，此項預(yù)壓應(yīng)力將抵消一部分或全部由外荷載所引起的拉應(yīng)力，從而推遲裂縫的出現(xiàn)和限制裂縫的開展，這種構(gòu)件就稱為“預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件”。一、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念§4-4預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件基本知識由于混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土注意：預(yù)應(yīng)力混凝土不能提高構(gòu)件的承載能力。當(dāng)截面和材料相同時，預(yù)應(yīng)力混凝土與普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件承載能力相同。優(yōu)點：1、抗裂性好2、節(jié)省材料、減輕構(gòu)件自重3、能充分利用高強度材料4、提高構(gòu)件的抗剪能力5、提高構(gòu)件的抗疲勞能力其它：提高構(gòu)件的跨越能力及剛度、減少變形、改善耐久性、增強抗?jié)B性等。缺點：1、設(shè)計、計算比普通鋼筋混凝土構(gòu)件要復(fù)雜2、施工工藝多且復(fù)雜，質(zhì)量要求較高，需要有專門的施工設(shè)備和技術(shù)條件。3、造價較高。預(yù)應(yīng)力混凝土注意：預(yù)應(yīng)力混凝土不能提高構(gòu)件的承載能力。當(dāng)施加預(yù)應(yīng)力前施加預(yù)應(yīng)力施加預(yù)應(yīng)力后施加預(yù)應(yīng)力的原理施加預(yù)應(yīng)力前施加預(yù)應(yīng)力施加預(yù)應(yīng)力后施加預(yù)應(yīng)力的原理二、施加預(yù)應(yīng)力的方法（1）先張法先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋后澆筑混凝土的施工方法，稱為先張法。主要工藝過程：1）張拉鋼筋2）支模、澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)3）切斷鋼筋圖4-24先張法操作工序二、施加預(yù)應(yīng)力的方法（1）先張法先張拉預(yù)應(yīng)力（2）后張法

先澆筑混凝土，待混凝土硬化后，在構(gòu)件上直接張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，這種施工方法稱為后張法。主要工藝過程：1）澆筑混凝土構(gòu)件，并在構(gòu)件中預(yù)留孔道2）穿預(yù)應(yīng)力鋼筋并張拉鋼筋3）錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋并往孔道內(nèi)壓力灌漿。圖4-25后張法操作工序（2）后張法先澆筑混凝土，待混凝土硬化后，在構(gòu)件上直接三、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對材料的要求（一）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的要求1.強度高2.具有一定的塑性3.良好的加工性能4.與混凝土有較好的粘結(jié)強度1.強度高2.收縮、徐變小3.快硬、早強（二）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對混凝土的要求（一）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的要求1.強度高1.強度高（二）四、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的主要構(gòu)造要求（一）一般要求

預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件通常采用正方形或矩形截面。預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件可采用T形、I形及箱形等截面。

截面高度可?。?/20～1/14）L，翼緣寬度可?。?/3～1/2）h，翼緣高度可?。?/10～1/6）h，腹板寬可取為（1/15～1/8）h。直線布置：跨度及荷載較小時，施工簡單，后張法、后張法均可采用。曲線布置：跨度及荷載較大時，一般采用后張法施工。折線布置：適用于有傾斜的受拉邊的梁，一般采用先張法施工。預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的布置四、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的主要構(gòu)造要求（一）一般要求預(yù)應(yīng)(c)折線形(b)曲線形(a)直線形

圖4-26預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置(c)折線形(b)曲線形(a)直線形圖4-26預(yù)應(yīng)力鋼（二）先張法構(gòu)件的構(gòu)造要求1、預(yù)應(yīng)力鋼筋的配筋方式并筋：預(yù)應(yīng)力鋼絲并筋不宜超過3根。當(dāng)先張法預(yù)應(yīng)力鋼絲按單根方式配筋困難時，可采用相同直徑鋼絲并筋的配筋方式，并筋的等效直徑，雙并筋時應(yīng)取為單筋直徑的1.4倍，三并筋時應(yīng)取為單筋直徑的1.7倍。2、預(yù)應(yīng)力鋼筋的凈間距不應(yīng)小于其公稱直徑或等效直徑的1.5倍，且應(yīng)符合下列規(guī)定：對熱處理鋼筋及鋼絲，不應(yīng)小于15mm，對三股鋼絞線，不應(yīng)小于20mm，對七股鋼絞線，不應(yīng)小于25mm。3、構(gòu)件端部加強措施（1）單根預(yù)應(yīng)力鋼筋：螺旋筋或支座墊板上的插筋。（二）先張法構(gòu)件的構(gòu)造要求1、預(yù)應(yīng)力鋼筋的配筋方式3、構(gòu)件端（2）多根預(yù)應(yīng)力鋼筋：鋼筋網(wǎng)（3）預(yù)應(yīng)力鋼絲配筋的薄板：加密橫向鋼筋。（4）槽形板：附加橫向鋼筋。（5)在構(gòu)件端部可能產(chǎn)生裂縫的部位設(shè)置足夠的非預(yù)應(yīng)力縱向構(gòu)造鋼筋?！荨堋?20圖4-27端部附加鋼筋的插筋（2）多根預(yù)應(yīng)力鋼筋：鋼筋網(wǎng)≥≤≥120圖4-27端部附加1.配筋要求彎起預(yù)應(yīng)力筋，曲率半徑不宜小于4米，預(yù)壓區(qū)和預(yù)拉區(qū)應(yīng)設(shè)置縱向非預(yù)應(yīng)力構(gòu)造鋼筋，彎折處加密箍筋或內(nèi)側(cè)設(shè)鋼筋網(wǎng)片。2.預(yù)留孔道預(yù)制構(gòu)件與框架梁的區(qū)別孔道內(nèi)徑與預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)徑的要求灌漿孔或排氣孔起拱（二）后張法構(gòu)件的構(gòu)造要求1.配筋要求（二）后張法構(gòu)件的構(gòu)造要求3.構(gòu)件端部加強措施（1）端部尺寸的加大（2）端部配置間接鋼筋（附加箍筋或網(wǎng)片）（3）附加豎向焊接鋼筋網(wǎng)、封閉式箍筋或其他形式的構(gòu)造鋼筋。（4）折線構(gòu)造鋼筋或其他形式的構(gòu)造鋼筋。（5）防銹措施3.構(gòu)件端部加強措施1－折線構(gòu)造鋼筋；2－豎向構(gòu)造鋼筋

圖4-28端部轉(zhuǎn)折處構(gòu)造

1-局部受壓間接鋼筋配置區(qū)；2-附加配筋區(qū)；3-構(gòu)件端面圖4-29防止沿孔道劈裂的配筋范圍1－折線構(gòu)造鋼筋；2－豎向構(gòu)造鋼筋1-局部受壓間接鋼筋配§4-5鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工圖基本知識（1）詳圖法。它通過平、立、剖面圖將各構(gòu)件（梁、柱、墻等）的結(jié)構(gòu)尺寸、配筋規(guī)格等“逼真”地表示出來。用詳圖法繪圖的工作量非常大，但識圖時簡單、直觀、易懂。（2）梁柱表法。它采用表格填寫方法將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)尺寸和配筋規(guī)格用數(shù)字符號表達(dá)。此法比“詳圖法”要簡單方便得多。其不足之處是：同類構(gòu)件的許多數(shù)據(jù)需多次填寫，容易出現(xiàn)錯漏，圖紙數(shù)量多?，F(xiàn)在較少采用。（3）結(jié)構(gòu)施工圖平面整體設(shè)計方法（以下簡稱“平法”）。它把結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面型式、尺寸及所配鋼筋規(guī)格在構(gòu)件的平面位置用數(shù)字和符號直接表示，再與相應(yīng)的“結(jié)構(gòu)設(shè)計總說明”和梁、柱、墻等構(gòu)件的“構(gòu)造通用圖及說明”配合使用。平法的優(yōu)點是圖面簡潔、清楚、直觀性強，圖紙數(shù)量少，設(shè)計和施工人員都很歡迎，現(xiàn)在普遍采用該法。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件配筋圖的表示方法通常有三種：§4-5鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工圖基本知識（1）詳圖法。它通一、鋼筋混凝土構(gòu)件結(jié)構(gòu)詳圖的內(nèi)容和特點1.鋼筋混凝土構(gòu)件結(jié)構(gòu)詳圖的主要內(nèi)容（1）構(gòu)件的名稱或代號、繪制比例；（2）構(gòu)件的定位軸線及其編號；（3）構(gòu)件的形狀、尺寸及配筋和預(yù)埋件；（4）鋼筋的直徑、尺寸和構(gòu)件的結(jié)構(gòu)標(biāo)高；（5）施工說明等。2.鋼筋混凝土構(gòu)件施工圖的特點結(jié)構(gòu)圖采用正面投影法繪制；圖中鋼筋用粗實線繪制，鋼筋的橫截面用涂黑小圓點表示。構(gòu)件的外輪廓線、尺寸線、尺寸界線、引出線等用細(xì)實線繪制；構(gòu)件的名稱采用代號表示，后跟阿拉伯?dāng)?shù)字表示該構(gòu)件的編號或型號；構(gòu)件對稱時，可一半表示模板圖一半表示鋼筋；構(gòu)件的軸線及編號等應(yīng)與建筑施工圖保持一致。一、鋼筋混凝土構(gòu)件結(jié)構(gòu)詳圖的內(nèi)容和特點1.鋼筋混凝土構(gòu)件結(jié)構(gòu)二、鋼筋混凝土構(gòu)件施工圖中鋼筋的表示8@200相鄰鋼筋的中心距為200mm相等中心距的間距符號鋼筋的直徑為8mmHPB235級鋼筋的直徑符號225相鄰鋼筋的中心距為25mmHRB335級鋼筋的直徑符號鋼筋的根數(shù)為2根f二、鋼筋混凝土構(gòu)件施工圖中鋼筋的表示8@200相鄰鋼筋的序號名稱圖例說明1鋼筋橫斷面2無彎鉤的鋼筋端部下圖表示長、短鋼筋投影重疊時，應(yīng)在鋼筋的端部用45°短畫線表示3帶半圓形彎鉤的鋼筋端部4帶直鉤的鋼筋端部5帶絲扣的鋼筋端部6無彎鉤的鋼筋搭接7帶半圓形彎鉤的鋼筋搭接8帶直鉤的鋼筋搭接9花籃螺絲鋼筋接頭10機械連接的鋼筋接頭表4-10一般鋼筋常用圖例序號名稱圖例說明1鋼筋橫斷面2無彎鉤的鋼筋端部下圖表示長、短三、鋼筋混凝土梁的結(jié)構(gòu)詳圖(圖4-30)

四、鋼筋混凝土柱的結(jié)構(gòu)詳圖(圖4-31)

三、鋼筋混凝土梁的結(jié)構(gòu)詳圖(圖4-30)四、鋼筋混凝土柱的本章小結(jié)一、知識點1.鋼筋混凝土受彎的受力特點和構(gòu)造要求，單筋矩形截面正截面梁的承載力設(shè)計和校核；斜截面受剪設(shè)計；2.鋼筋混凝土受壓構(gòu)件的受力特點、構(gòu)造要求，軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計3.受扭構(gòu)件的受力特點，基本受扭構(gòu)件的識別；4.預(yù)應(yīng)力混凝土的概念和施工方法；5.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工圖的主要內(nèi)容。二、重點內(nèi)容1.單筋矩形截面梁的正截面承載力設(shè)計和校核；2.梁的斜截面受剪設(shè)計；3.軸心受壓柱的設(shè)計；4.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件（梁、柱）施工圖的識讀。本章小結(jié)一、知識點TheEnd返回目錄TheEnd返回目錄《建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與識圖》

任課教師：張鵬聯(lián)系方式：exb@《建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與識圖》任課教師：張鵬

建筑力學(xué)基礎(chǔ)知識1

緒論0

建筑結(jié)構(gòu)材料2

結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與設(shè)計指標(biāo)3

混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件4

鋼筋混凝土樓（屋）蓋、樓梯5

基礎(chǔ)6鋼筋混凝土多層與高層結(jié)構(gòu)

7砌體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識8鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識9建筑結(jié)構(gòu)施工圖的識讀

10目錄建筑力學(xué)基礎(chǔ)知識1

第4章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件

§4–1鋼筋混凝土受彎構(gòu)件

§4-2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件§4-3鋼筋混凝土受扭構(gòu)件§4-4預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件基本知識§4-5鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工圖基本知識第4章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件§4–1鋼筋混§4-1鋼筋混凝土受彎構(gòu)件板的構(gòu)造厚度配筋一般60~120mm，板厚以10mm為模數(shù)。單跨板，≥l0/35；多跨連續(xù)板，≥l0/40，且≥60mm受力鋼筋分布鋼筋計算確定受力鋼筋分布鋼筋分布鋼筋受力鋼筋承受拉力板承受的荷載均勻傳給受力筋；固定受力筋位置；阻止砼開裂sA250@6&f3%0.15&%15ssAA3rmmmmhmmhmmmmh70@&250&5.1@,150200@,1503￡￡>￡￡a間距在70～200mm

一、梁、板的一般構(gòu)造要求§4-1鋼筋混凝土受彎構(gòu)件板的構(gòu)造厚度配筋一般60~120梁的構(gòu)造截面梁的配筋縱向受力鋼筋箍筋計算確定承受彎矩引起的拉力承受剪力和彎矩引起的主拉力；固定縱向筋彎起鋼筋彎起段抗剪；水平段抗拉，承受正(負(fù))彎矩；計算確定架立鋼筋固定箍筋，形成鋼筋骨架計算確定，并滿足構(gòu)造要求構(gòu)造確定縱向構(gòu)造鋼筋（當(dāng)腹板高>450mm）減小梁腹部裂縫寬度構(gòu)造確定hblh??è?=??è?=5.31~21;141~81(矩形)h??è?41~5.21,=b(T形)(簡支梁)梁的構(gòu)造截面梁的配筋縱向受力鋼筋箍筋計算確定承受彎矩引起的拉箍筋①②③⑤④架立筋彎起鋼筋彎起鋼筋縱向受力鋼筋②,③⑤④①

開放式封閉式雙肢四肢單肢3,400>3nmmb4,400><ornmmbmmb150<箍筋①②③⑤④架立筋彎起鋼筋彎起鋼筋縱向受力鋼筋②,③⑤④①混凝土保護(hù)層和截面有效高度混凝土保護(hù)層厚(Ｃ)鋼筋外緣砼厚度。構(gòu)造要求見表4-3。截面的有效高度(h0)受壓砼邊緣至受拉鋼筋合力點的距離．單排拉筋,雙排拉筋,板,>25>dh0>C>25>d>C>30>1.5dhash0>Ch>C>C>Cas>15,d>200<70hh0asmmhh350-=mmhh600-=mmhh200-=sahh-=0縱向受拉鋼筋的配筋率——縱向受拉鋼筋總截面面積As與正截面的有效面積bh0的比值，用ρ表示。混凝土保護(hù)層和截面有效高度混凝土保護(hù)層厚(Ｃ)鋼筋外緣砼厚度二、受彎構(gòu)件正截面承載力(破壞形式)適當(dāng),截面開裂以后s<fy，隨荷載增大，裂縫開展、s,f增加，當(dāng)f=fy(屈服荷載),s=fy，荷載稍增加，c=cu

砼壓碎?！把有云茐摹?鋼筋抗拉、砼抗壓強度均發(fā)揮)b.適筋梁c.超筋梁過多,出現(xiàn)許多小裂縫，但s<fy,當(dāng)c=cu,壓區(qū)砼被壓碎，梁破壞。“脆性破壞”(鋼筋抗拉強度未發(fā)揮)

很低，砼一開裂，截面即破壞。s=fy?！按嘈云茐摹?/p>

(砼抗壓強度未發(fā)揮)a.少筋梁FFFFFF二、受彎構(gòu)件正截面承載力(破壞形式)適當(dāng),截面開裂以等效矩形應(yīng)力圖形基本假定:不考慮混凝土抗拉強度，拉力完全由鋼筋承擔(dān)；壓區(qū)混凝土以等效矩形應(yīng)力圖代替實際應(yīng)力圖。兩應(yīng)力圖形面積相等且合理C作用點不變。等效原則:其中，其余內(nèi)插。等效原理M前

=C×ZM后=C×Z94.0,74.0,80時;1,8.0,50====￡ababCC等效矩形應(yīng)力圖形基本假定:不考慮混凝土抗拉強度，拉力完全由鋼界限破壞：當(dāng)梁的配筋率達(dá)到最大配筋率時，受拉鋼筋屈服的同時，受壓區(qū)邊緣的混凝土也達(dá)到極限壓應(yīng)變被壓碎破壞，這種破壞稱為界限破壞。界限相對受壓區(qū)高度和最大配筋率界限相對受壓區(qū)高度：當(dāng)受彎構(gòu)件處于界限破壞時，等效矩形界面的界限受壓區(qū)高度與截面有效高度的比值。maxrbxmaxr0hbx超筋破壞適筋破壞bhxxx>=0bxx￡bx判斷構(gòu)件破壞類型，衡量破壞時鋼筋強度是否充分利用。界限破壞：當(dāng)梁的配筋率達(dá)到最大配筋率時，界限最大配筋率經(jīng)濟(jì)配筋率：梁：r

=（0.5~1.6）%；板：r

=（0.4~0.8）%ycbsbbbffbhAhx0max0axrxx==T=?bx對于混凝土等級≤C50時，HPB235筋0.6140.5500.518HRB335筋HRB400及RRB400筋最大配筋率經(jīng)濟(jì)配筋率：梁：r=（0.5~1.6）%；ycb單筋矩形截面正截面承載力計算基本公式0,0==??MN單筋矩形截面正截面承載力計算基本公式0,0==??MN2.適用條件防止超筋破壞b)防止少筋破壞()bb20max,0.5-1

xxabhfMMcu=￡?或或或3.基本公式的應(yīng)用a.截面設(shè)計b.截面復(fù)核2.適用條件防止超筋破壞b)防止少筋破壞()bb20max,截面設(shè)計步驟已知M,b,h,,fc,fy否最終確定As調(diào)整b,h或fcα

h0選筋，布筋一排雙排是否是已知M,b,h,,fc,fy否最終確定As調(diào)整αh0選安全已知M,b,h,,fc,fy,As否調(diào)整b,h或fc或Asα

h0是否是M<Mu失效是否截面復(fù)核步驟安全已知M,b,h,,fc,fy,As否調(diào)整αh0是否（2）確定截面的有效高度【例4-1】某鋼筋混凝土簡支梁截面尺寸b×h=250mm×550mm，采用C30混凝土及HRB335級鋼筋，由荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩為200M=（1）查表得出有關(guān)設(shè)計計算數(shù)據(jù)（3）計算受壓區(qū)高度，并判斷是否超筋破壞不屬于超筋梁。kN·m,試進(jìn)行截面配筋。N/mm2,

N/mm2,

N/mm2,

，先按一排鋼筋考慮，則mmmmmm（4）計算鋼筋的面積（2）確定截面的有效高度【例4-1】某鋼筋混凝土簡支mm2

（5）選筋：選用422（（6）判斷是否屬于少筋梁mm2

）取，不屬于少筋梁，符合要求。mm2

mm2

1520=sAmm2（5）選筋：選用422（mm2）取，不屬于少筋梁【例4-2】如圖4-9所示某鋼筋混凝土梁截面尺寸b×h=250mm×500mm，采用C30混凝土及HRB335級鋼筋，受拉鋼筋為420（mm2），彎矩設(shè)計值kN·m,驗算該梁是否安全。1256=sA120=M圖4-9N/mm2,

N/mm2,

N/mm2,

（1）查表得出有關(guān)設(shè)計計算數(shù)據(jù)梁的有效高度mm（2）計算截面受壓區(qū)高度（3）驗算適用條件【例4-2】如圖4-9所示某鋼筋混凝土梁截面尺寸b×h=取mm2mm2（4）求并判斷安全與否

kN·mkN·m故正截面承載力滿足要求。

取mm2mm2（4）求并判斷安全與否kN·mkN·m故正雙筋截面是指同時配置受拉和受壓鋼筋的情況。

1.當(dāng)截面尺寸和材料強度受建筑使用和施工條件（或整個工程）限制而不能增加，而計算又不滿足適筋截面條件時，可采用雙筋截面，即在受壓區(qū)配置鋼筋以補充混凝土受壓能力的不足。2.由于荷載有多種組合情況，在某一組合情況下截面承受正彎矩，另一種組合情況下承受負(fù)彎矩，這時也出現(xiàn)雙筋截面。3.由于受壓鋼筋可以提高截面的延性，因此，在抗震結(jié)構(gòu)中要求框架梁必須必須配置一定比例的受壓鋼筋。

一般來說采用雙筋是不經(jīng)濟(jì)的，工程中通常僅在以下情況下采用：受壓鋼筋A(yù)S’受拉鋼筋A(yù)S雙筋截面雙筋截面是指同時配置受拉和受壓鋼筋的情況。1.當(dāng)截面尺寸和T形截面1）挖去受拉區(qū)混凝土，形成T形截面，對受彎承載力沒有影響。2）節(jié)省混凝土，減輕自重。優(yōu)點：分類：第一類T形截面第二類T形截面按矩形截面計算不可按矩形截面計算fhx￠>fhx￠<T形截面1）挖去受拉區(qū)混凝土，形成T形截優(yōu)點：分類：第一類三、受彎構(gòu)件斜截面承載力計算ＶＶM剪彎區(qū)純彎區(qū)剪彎區(qū)剪跨a剪跨a斜拉破壞剪壓破壞斜壓破壞斜截面破壞的三種形式斜截面破壞影響因素少筋破壞適筋破壞超筋破壞sbnAhasvsv10==rl配箍率，剪跨比截面大小，荷載種類，三、受彎構(gòu)件斜截面承載力計算ＶＶM剪彎區(qū)純彎區(qū)剪彎區(qū)剪跨a剪(a)斜拉破壞(b)剪壓破壞(c)斜壓破壞

斜截面的破壞形態(tài)0175.1bhfVt+￡l梁，集中荷載作用下的獨立07.0bhfVt￡一般受彎構(gòu)件，的情況：可不必進(jìn)行斜截面計算(a)斜拉破壞(b)剪壓破壞

斜截面受剪承載力計算簡圖梁斜截面受剪承載力計算公式：ssbysvyvtAfhsAfbhfValsin8.0175.1%7500+++￡3，效應(yīng)2.集中荷載作用或集中力ssbysvyvtAfhsAfbhfVasin8.025.17.000++￡1.一般受彎構(gòu)件Vu=Vcs

+Vsb

其中，Vcs=Vc+Vsv

箍筋抗拉強度設(shè)計值-yvf彎起角度-sa截面面積同一截面內(nèi)各肢箍筋全-=1svsvnAA筋截面面積同一彎起平面內(nèi)彎起鋼-sbA斜截面受剪承載力梁斜截面受剪承載力計算公式：ss抗剪公式適用條件1）上限值－截面最小尺寸2）下限值－最小配筋率時，直線內(nèi)插。當(dāng)時，當(dāng)時，當(dāng)0.64.02.00.625.00.400<<￡3￡￡bhbhfVbhbhfVbhwccwccwbb抗剪計算位置1)支座邊緣處；2)腹板寬度改變處；3)箍筋直徑或間距改變處；

4)拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處。斜截面受剪計算截面的確定V1V21122V1V4114433V3抗剪公式適用條件1）上限值－截面最小尺寸2）下限值－最小配筋1)求內(nèi)力，繪制構(gòu)件的剪力圖；2)驗算是否滿足截面限制條件，如不滿足，則應(yīng)加大截面尺寸或提高混凝土的強度等級；3)驗算是否需要按計算配置腹筋；4)計算腹筋；對僅配置箍筋的梁，可按下式計算,算出，根據(jù)構(gòu)造要求選擇箍筋的直徑d和肢數(shù)n，而后由下式算出箍筋的間距s，箍筋間距應(yīng)滿足s≤smax

。

斜截面受剪承載力計算步驟如下：1)求內(nèi)力，繪制構(gòu)件的剪力圖；直徑d和肢數(shù)n，而后由下式算出抗剪構(gòu)造規(guī)定1)集中力作用下，箍筋全長布置；2)箍筋和彎起筋間距符合構(gòu)造要求，參考表4-6；3)彎起筋錨固長度：受拉區(qū)不小于20d，受壓區(qū)不小于10d，光圓鋼筋設(shè)彎鉤梁底兩側(cè)鋼筋不彎起；4)鴨筋必須將兩端錨固在受壓區(qū)，不得采用浮筋抵抗彎矩圖

以各截面實際縱向受拉鋼筋所能承受的彎矩為縱坐標(biāo)，以相應(yīng)的截面位置為橫坐標(biāo)，所作出的彎矩圖?？捎捎沂酱_定：抗剪構(gòu)造規(guī)定1)集中力作用下，箍筋全長布置；抵抗彎矩圖以各

當(dāng)一根鋼筋由于彎矩圖變化，將不考慮其抗力而切斷時，從按正截面承載力計算“不需要該鋼筋的截面”須外伸一定的長度l1，作為受力鋼筋應(yīng)有的構(gòu)造措施。應(yīng)從其“強度充分利用截面”外伸一定的長度l2，依靠這段長度與混凝土的粘結(jié)錨固作用維持鋼筋以足夠的抗力。

鋼筋混凝土連續(xù)梁、框架梁支座截面的負(fù)彎矩縱向鋼筋不宜在受拉區(qū)截斷。如必須截斷時，其延伸長度ld可在l1和l2中取外伸長度較長者確定，按表4-7取值。其中l(wèi)1是從“按正截面承載力計算不需要該鋼筋的截面”延伸出的長度；l2是從“充分利用該鋼筋強度的截面”延伸出的長度”。

當(dāng)一根鋼筋由于彎矩圖變化，將不考慮其抗力而切斷圖4-17負(fù)彎矩鋼筋截斷構(gòu)造圖4-18懸臂梁鋼筋的彎折圖4-17負(fù)彎矩鋼筋截斷構(gòu)造§4-2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件工程結(jié)構(gòu)中，以承受縱向壓力為主的構(gòu)件稱為受壓構(gòu)件，最常見的受壓構(gòu)件為鋼筋混凝土柱，此外屋架的受壓弦桿、腹桿、橋梁中的橋墩，高層建筑中的剪力墻均屬受壓構(gòu)件。一、受壓構(gòu)件的分類根據(jù)縱向壓力的作用位置分軸心受壓偏心受壓軸向壓力與構(gòu)件軸線重合

軸向壓力與構(gòu)件軸線不重合

單向偏心雙向偏心§4-2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件工程結(jié)構(gòu)中，以承軸心受壓單向偏心受壓雙向偏心受壓軸心受壓單向偏心受壓雙向偏心受壓二、受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求1.材料強度等級

我國一般結(jié)構(gòu)中柱的混凝土強度等級常用C25~C40；在高層建筑中，C50~C60級混凝土也經(jīng)常使用。

受壓構(gòu)件中，通常采用HRB335級和HRB400級鋼筋，不宜過高。因為高強度鋼筋在與混凝土共同受壓時，并不能充分發(fā)揮其高強作用?；炷粒轰摻睿?.截面形狀和尺寸常用矩形或方形截面，（且b×h≥250×250mm）長細(xì)比宜控制在l0/b≤30或l0/d≤25。也有Ⅰ、T、○形或環(huán)形的，為了節(jié)約混凝土，當(dāng)柱的尺寸較大時，在裝配式廠房，采用Ⅰ字形，在拱結(jié)構(gòu)中，采用T形，在柱、電桿、煙囪等可采用○形及環(huán)形。h≤800mm，以50mm為模數(shù)

h＞800mm，以100mm為模數(shù)柱二、受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求1.材料強度等級我縱向鋼筋作用協(xié)助混凝土承受壓力以減小構(gòu)件尺寸承受可能的彎矩，以及混凝土收縮、徐變和溫度變形引起的拉應(yīng)力防止構(gòu)件突然的脆性破壞箍筋作用與縱筋形成骨架；防止混凝土受力后外凸，約束核心混凝土，增加構(gòu)件的承載能力和延性。縱向協(xié)助混凝土承受壓承受可能的彎矩，以及防止構(gòu)件突然的脆性破

級別：

采用HRB335級、HRB400級

直徑：

縱筋直徑d≥12mm，常在12~32mm之間選用，宜用較粗鋼筋；根數(shù)，矩形時不小于4根，圓柱不宜少于8根，且不小于6根；配筋率：配筋率ρmin≥0.6%，ρmax≤5%3.縱向鋼筋距離：鋼筋凈距≥50mm，中距≤300mm（受力鋼筋）；當(dāng)偏心受壓柱h≥600mm時，側(cè)面應(yīng)設(shè)d為10~16mm的縱向構(gòu)造鋼筋；偏心受壓柱垂直于彎矩作用平面的側(cè)面上（即彎距作用下的受力鋼筋）以及軸心受壓柱各邊的縱向受力鋼筋，其中距不宜大于300mm。

級別：采用HRB335級、HRB400級3.縱向鋼筋4.箍筋柱中箍筋應(yīng)做成封閉式；箍筋直徑不應(yīng)小于縱向鋼筋直徑的四分之一，且不應(yīng)小于6mm；箍筋間距不應(yīng)大于縱向鋼筋最小直徑的15倍，且不應(yīng)大于400mm及柱截面的短邊尺寸b；當(dāng)柱中縱向受力鋼筋的配筋率大于3%時，箍筋直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于縱向受力鋼筋直徑的10倍，且不大于200mm，其末端應(yīng)做1350的彎鉤，彎鉤末端平直段長度不應(yīng)小于箍筋直徑的10倍；當(dāng)柱截面短邊尺寸大于400mm且各邊縱向鋼筋多于3根時，或當(dāng)柱截面短邊尺寸不大于400mm但各邊縱向鋼筋多余4根時，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋；柱中縱向鋼筋搭接長度范圍內(nèi)的箍筋間距應(yīng)按《規(guī)范》9.4.5規(guī)定加密。4.箍筋柱中箍筋應(yīng)做成封閉式；箍筋直徑不應(yīng)小柱的箍筋形式柱的箍筋形式復(fù)合菱形箍筋復(fù)合菱形箍筋受壓構(gòu)件復(fù)合井字箍筋受壓構(gòu)件復(fù)合井字箍筋三、軸心受壓構(gòu)件的承載力計算1、軸心受壓短柱臨近破壞時，柱子表面出現(xiàn)縱向裂縫，箍筋之間的縱筋壓屈外凸，混凝土被壓碎崩裂而破壞。2、軸心受壓長柱破壞時首先在凹邊出現(xiàn)縱向裂縫，接著混凝土壓碎，縱筋壓彎外凸，側(cè)向撓度急速發(fā)展，最終柱子失去平衡，凸邊混凝土拉裂而破壞。

軸心受壓短柱軸心受壓長柱三、軸心受壓構(gòu)件的承載力計算1、軸心受壓短柱2、軸心受壓長柱長短柱的承載力柱的長細(xì)比愈大，其承截力愈低，對于長細(xì)比很大的長柱，還有可能發(fā)生“失穩(wěn)破壞”的現(xiàn)象。在同等條件下（即截面相同，配筋相同，材料相同），長柱受壓承載能力低于短柱受壓承載能力，即：長短柱的承載力柱的長細(xì)比愈大，其承截力愈低，對式中：l0為構(gòu)件的計算長度；b為矩形截面短邊尺寸；d為圓形截面直徑；矩形截面l0/b≤8圓形截面l0/d≤7其它截面l0/i≤28短柱反之，為長柱，，按表4-8取用?！兑?guī)范》引入了穩(wěn)定系數(shù)來表示長柱承載能力的降低程度。矩形截面l0/b≤8短柱反之，為長柱，表4-8鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)≤810121416182022242628≤78.510.5121415.517192122.524≤2835424855626976839097≤1.00.980.950.920.870.810.750.700.650.600.563032343638404244464850262829.5313334.536.5384041.5431041111181251321391461531601671740.520.480.440.400.360.320.290.260.230.210.19表4-8鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)≤8≤7≤28≤1.0表4-9框架結(jié)構(gòu)各層柱的計算長度l0樓蓋類型柱的類別計算長度l0現(xiàn)澆樓蓋底層柱1.0H其它各層柱1.25H裝配式樓蓋底層柱1.25H其它各層柱1.5H注：表中l(wèi)0為各層的層高；H對底層柱為從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度；對其余各層柱為上下兩層樓蓋頂面之間的高度。表4-9框架結(jié)構(gòu)各層柱的計算長度l0柱的類別計算長度l軸心受壓構(gòu)件的承載力截面承載力的計算公式為：（4-22）式中：N——軸向壓力設(shè)計值

Nu——軸向抗壓承載力設(shè)計值

A——構(gòu)件的截面面積，當(dāng)縱向鋼筋的配筋率大于3%時，A改用Ac,Ac=A－AS′。

——穩(wěn)定系數(shù)，按教材表4-8。設(shè)計中全部受壓鋼筋的配筋率不應(yīng)超過5%，一般為0.5～2%，但也不應(yīng)小于0.6%，同一側(cè)配筋不應(yīng)小于0.2%0.9——調(diào)整系數(shù)，為了保證軸心受壓和偏心受壓具有相近的保證率。軸心受壓構(gòu)件的承載力截面承載力的計算公式為：（4-22）式中【例4-4】某多層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架房屋，底層中柱承受軸心壓力設(shè)計值N=750kN，底層的層高為3.6m，基礎(chǔ)頂面標(biāo)高-0.3m，采用C30混凝土，HRB335級鋼筋，試設(shè)計該柱截面。（按規(guī)范規(guī)定如截面的邊長小于300mm時，混凝土的強度設(shè)計值應(yīng)乘以系數(shù)0.8）【解】根據(jù)表4-9可知l0=1.0H=1.0×（3.6＋0.3）=3.9m,fc=14.3N/mm2,

fy′=300N/mm2，ρ′min=0.6%。（1）確定截面的尺寸：先假設(shè)=1.0，ρ=0.01，則As′=ρA=0.01A，750×103≤0.9×1.0×(14.3×A+300×0.01A)得A≥48170mm2采用正方形截面，b=h=481701/2=219.5mm,取b=h=250mm。（2）確定穩(wěn)定系數(shù)由l0/b=3900/250=15.6,查表4-8得=0.88。代入公式（4-22）即

【例4-4】某多層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架房屋，底層中柱承受軸心壓（3）求縱向鋼筋的截面面積由于現(xiàn)澆受壓柱截面邊長小于300mm,故混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值fc應(yīng)乘系數(shù)0.8，由式（4-22）得mm2

選擇416（=804mm2）=804/2502=1.29%,在經(jīng)濟(jì)配筋率0.6%≤ρ′≤3%之間，滿足要求。（3）求縱向鋼筋的截面面積由于現(xiàn)澆受壓柱截面邊長小于四、偏心受壓構(gòu)件簡介偏心受壓構(gòu)件受力特征介于軸壓和受彎構(gòu)件之間的過渡狀態(tài)，在彎矩和剪力的共同作用下，有可能首先混凝土被壓壞，也有可能混凝土首先被拉壞，因此，偏心受壓構(gòu)件分為兩種破壞特征，大偏心受壓和小偏心受壓。當(dāng)e0

很小時，接近軸壓構(gòu)件當(dāng)e0

較大時，接近受彎構(gòu)件偏心距小的受壓構(gòu)件偏心距大的受壓構(gòu)件四、偏心受壓構(gòu)件簡介偏心受壓構(gòu)件受力特征介于軸壓和受（1）大偏心受壓破壞——受拉破壞此類破壞在壓力的偏心距較大，且受拉鋼筋配置適量時發(fā)生。截面的破壞特征是:受拉鋼筋首先屈服，最終受壓區(qū)邊緣的混凝土也因壓應(yīng)變達(dá)到極限值而被壓壞，對于受壓鋼筋，只要受壓區(qū)高度不是太小，一般也能屈服，其破壞特征與適筋的雙筋受彎構(gòu)件相似，這種破壞有明顯預(yù)兆。（2）小偏心受壓破壞——受壓破壞如偏心距較小，或雖然偏心距不小但受拉縱筋配置過多時，會發(fā)生此種破壞。截面破壞特征一般是：靠近壓力一側(cè)的受壓區(qū)邊緣的混凝土壓應(yīng)變首先達(dá)到極限值被壓壞，該側(cè)的受壓鋼筋屈服；而壓力遠(yuǎn)側(cè)的鋼筋雖受拉但并未屈服（應(yīng)力為）,甚至還可能受壓。由于這種破壞始于混凝土受壓破壞，故又稱為受壓破壞，這種破壞無明顯預(yù)兆，故具有脆性破壞的特征。（1）大偏心受壓破壞——受拉破壞大偏心受壓破壞（受拉破壞）小偏心受壓破壞（受壓破壞）大偏心受壓破壞（受拉破壞）小偏心受壓破壞§4-3鋼筋混凝土受扭構(gòu)件扭轉(zhuǎn)是結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力的基本形式，只要在構(gòu)件截面中有扭矩作用的構(gòu)件都稱為受扭構(gòu)件。

雨篷梁、現(xiàn)澆框架邊梁、吊車梁等均屬于受扭構(gòu)件。在實際工程中很少有純扭構(gòu)件，多數(shù)是彎、剪、扭復(fù)合受