建筑結(jié)構(gòu)課件14混凝土

重點(diǎn)內(nèi)容回顧

1下列強(qiáng)度指標(biāo)，哪一個(gè)是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)依據(jù)？上屈服點(diǎn)的強(qiáng)度極限強(qiáng)度下屈服點(diǎn)的強(qiáng)度鋼筋拉斷時(shí)所對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度重點(diǎn)內(nèi)容回顧

2伸長率和鋼筋最大力下的總伸長率，哪一個(gè)更能反映鋼筋的真實(shí)變形能力？鋼筋最大力下的總伸長率重點(diǎn)內(nèi)容回顧

3立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是怎么得到的？邊長150mm立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下(20±3℃，≥90%濕度)養(yǎng)護(hù)28天，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（加載速度0.15~0.3N/mm2/sec，兩端不涂潤滑劑）測(cè)得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度重點(diǎn)內(nèi)容回顧

4混凝土的幾個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)中，哪個(gè)是為了確定混凝土強(qiáng)度等級(jí)的？哪個(gè)更接近于真實(shí)混凝土的抗壓強(qiáng)度？立方體抗壓強(qiáng)度棱柱體抗壓強(qiáng)度材料介紹：粘結(jié)錨固-粘結(jié)力的組成5第6章混凝土結(jié)構(gòu)粘結(jié)力：存在于鋼筋與混凝土界面上的阻止二者相對(duì)滑動(dòng)的力摩擦力：混凝土收縮引起膠結(jié)力：混凝土顆粒與鋼筋表面產(chǎn)生的化學(xué)粘合力咬合力：鋼筋表面凹凸不平引起材料介紹：粘結(jié)錨固-錨固長度6第6章混凝土結(jié)構(gòu)錨固：使鋼筋充分發(fā)揮強(qiáng)度而不被拔出的措施錨固方法：①保留足夠的錨固長度確定錨固長度的拔出試驗(yàn)材料介紹：粘結(jié)錨固-錨固7第6章混凝土結(jié)構(gòu)錨固方法：②采用機(jī)械錨固措施

彎折彎鉤一側(cè)貼焊錨筋

兩側(cè)貼焊錨筋穿孔塞焊端錨板螺栓錨頭材料介紹：粘結(jié)錨固-螺栓錨頭8第6章混凝土結(jié)構(gòu)中國建筑科學(xué)研究院研制材料介紹：粘結(jié)錨固-螺栓錨頭9第6章混凝土結(jié)構(gòu)秦山核電站擴(kuò)建工程材料介紹：粘結(jié)錨固-箍筋錨固10第6章混凝土結(jié)構(gòu)彎鉤角度越小，錨固長度越大材料介紹：粘結(jié)錨固-基本錨固長度11第6章混凝土結(jié)構(gòu)基本錨固長度計(jì)算公式鋼筋強(qiáng)度越大，直徑越大，錨固長度越長混凝土抗拉強(qiáng)度越大，錨固長度越短α—錨固鋼筋的外形系數(shù)鋼筋類型光面鋼筋帶肋鋼筋螺旋肋鋼絲三股鋼絞線七股鋼絞線α0.160.140.130.160.17材料介紹：粘結(jié)錨固-錨固長度修正系數(shù)12第6章混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)鋼筋的公稱直徑大于25mm時(shí)取1.1對(duì)環(huán)氧樹脂涂層鋼筋取1.25實(shí)際配筋比計(jì)算配筋大時(shí)，系數(shù)=計(jì)算/實(shí)配，直接承受動(dòng)荷載不折減錨固區(qū)混凝土配置箍筋且保護(hù)層厚度不小于3d時(shí)，修正系數(shù)可取0.8；大于5d時(shí)，修正系數(shù)可取0.7采用機(jī)械錨固措施，取0.7施工過程中易受擾動(dòng)的鋼筋取1.1(滑模施工)材料介紹：粘結(jié)錨固-錨固長度修正系數(shù)13第6章混凝土結(jié)構(gòu)滑模施工14第6章混凝土結(jié)構(gòu)滑模施工材料介紹：粘結(jié)錨固-并筋15第6章混凝土結(jié)構(gòu)并筋（鋼筋束）：為了緩解某些區(qū)域鋼筋過密，將鋼筋綁扎起來的做法2-4根等效直徑：2根1.41d，3根1.73d錨固長度按等效直徑計(jì)算材料介紹：鋼筋連接：綁扎搭接16第6章混凝土結(jié)構(gòu)搭接長度：錨固長度×修正系數(shù)修正系數(shù)與同一連接區(qū)段內(nèi)的面積百分率有關(guān)材料介紹：鋼筋連接：焊接17第6章混凝土結(jié)構(gòu)閃光對(duì)焊材料介紹：鋼筋連接：焊接18第6章混凝土結(jié)構(gòu)電渣壓力焊材料介紹：鋼筋連接：不對(duì)中的影響19第6章混凝土結(jié)構(gòu)不論是焊接接頭還是綁扎接頭，只要不對(duì)中，就會(huì)有扭轉(zhuǎn)，會(huì)使混凝土保護(hù)層剝落材料介紹：鋼筋連接：焊接20第6章混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)彎搭接焊材料介紹：鋼筋連接：箍筋加密21第6章混凝土結(jié)構(gòu)不對(duì)中區(qū)域箍筋應(yīng)加密材料介紹：鋼筋連接：機(jī)械連接22第6章混凝土結(jié)構(gòu)螺紋連接材料介紹：鋼筋連接：機(jī)械連接23第6章混凝土結(jié)構(gòu)冷壓套筒材料介紹：粘結(jié)錨固問題24第6章混凝土結(jié)構(gòu)彎起鋼筋受力后彎折點(diǎn)混凝土壓碎材料介紹：粘結(jié)錨固問題25第6章混凝土結(jié)構(gòu)重型吊鉤宜直埋空心板不宜設(shè)置預(yù)埋件材料介紹：粘結(jié)錨固問題26第6章混凝土結(jié)構(gòu)反復(fù)荷載作用下，裂縫開展相當(dāng)于減小了錨固長度抗震要求的錨固長度（抗震錨固長度）要更長些材料介紹：粘結(jié)錨固問題27第6章混凝土結(jié)構(gòu)重慶彩虹橋倒塌事故拉桿錨固破壞，軸壓變壓彎，拱失穩(wěn)破壞附加彎矩圖材料介紹：粘結(jié)錨固問題28第6章混凝土結(jié)構(gòu)七股鋼絞線中間鋼絲夾不緊中間鋼絲增大直徑約0.1mm

軸心受拉構(gòu)件:應(yīng)用情況29第6章混凝土結(jié)構(gòu)屋架下弦、拉桿拱、環(huán)形水池池壁理想的軸拉構(gòu)件不存在，近似按軸拉構(gòu)件考慮軸心受拉構(gòu)件:受力過程和破壞特征30第6章混凝土結(jié)構(gòu)Ⅰ鋼筋混凝土共同工作，Ⅱ混凝土開裂，Ⅲ鋼筋屈服鋼筋屈服時(shí)，混凝土裂縫已經(jīng)很大裂縫控制軸心受拉構(gòu)件:承載力計(jì)算31第6章混凝土結(jié)構(gòu)軸心受拉構(gòu)件正截面承載力按下列公式計(jì)算

N≤fyAs式中N——軸向拉力設(shè)計(jì)值；

fy——鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

As——縱向受拉鋼筋截面面積不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度軸心受拉構(gòu)件:構(gòu)造要求32第6章混凝土結(jié)構(gòu)受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭，采用焊接接頭或機(jī)械連接時(shí)，鋼筋接頭應(yīng)按規(guī)定錯(cuò)開。單側(cè)縱向受拉鋼筋的最小配筋率不應(yīng)小于0.2%和(45ft/fy)%中的較大值縱向受力鋼筋應(yīng)沿截面周邊均勻布置（軸拉產(chǎn)生的應(yīng)力是均勻分布的），并宜優(yōu)先選用直徑較小的鋼筋（裂縫分布更均勻，錨固好處理）計(jì)算構(gòu)造要求，尤其是鋼筋的構(gòu)造要求軸心受拉構(gòu)件:構(gòu)造要求33第6章混凝土結(jié)構(gòu)為什么要規(guī)定最小配筋率？混凝土開裂以后鋼筋應(yīng)力會(huì)有一個(gè)突然的增大，類似于動(dòng)力荷載，為了不使鋼筋在這個(gè)應(yīng)力作用下就破壞，規(guī)定了最小配筋率按面積百分比的傳統(tǒng)方法02規(guī)范開始采用配筋特征值ft/fy相關(guān)的表達(dá)形式：混凝土強(qiáng)度越大，最小配筋率越大；鋼筋強(qiáng)度越高，最小配筋率越小軸心受拉構(gòu)件:構(gòu)造要求34第6章混凝土結(jié)構(gòu)軸拉構(gòu)件中有沒有剪力？軸拉構(gòu)件中配不配箍筋？箍筋作用：①固定縱筋位置，形成鋼筋籠；②防止混凝土收縮、溫度變化產(chǎn)生的裂縫箍筋按構(gòu)造要求配置：直徑≥6mm，間距＜200mm，屋架腹桿不宜超過150mm軸心受拉構(gòu)件:構(gòu)造要求35第6章混凝土結(jié)構(gòu)軸心受拉構(gòu)件縱筋強(qiáng)度取值02規(guī)范：軸拉、小偏心受拉構(gòu)件，鋼筋抗拉強(qiáng)度＞300N/mm2時(shí)，仍按300N/mm2考慮考慮此類構(gòu)件，鋼筋應(yīng)力較大時(shí)，裂縫寬度較大，因此做出限制11規(guī)范：刪掉了上述規(guī)定，因?yàn)椴捎昧芽p寬度計(jì)算，不必再進(jìn)行規(guī)定了軸拉構(gòu)件一般由裂縫控制還是承載力控制？采用高強(qiáng)鋼筋還是低強(qiáng)度鋼筋？軸心受拉構(gòu)件:例題36第6章混凝土結(jié)構(gòu)【例6.1】某鋼筋混凝土屋架下弦，其截面尺寸為b×h=140mm×140mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，鋼筋為HRB400級(jí)，承受軸向拉力設(shè)計(jì)值為N=200kN，試求縱向鋼筋截面面積As，并選配縱筋。（暫不驗(yàn)算裂縫寬度）鋼筋和混凝土的強(qiáng)度查附錄2、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，考試時(shí)直接給出鋼筋面積查附錄3，10根鋼筋的面積怎么求？軸心受拉構(gòu)件:例題37第6章混凝土結(jié)構(gòu)解：1）由計(jì)算確定受拉鋼筋截面面積

As=N/fy=200×1000/360=556mm22）選配鋼筋配置414(As=615mm2)3）驗(yàn)算最小配筋率

(45ft/fy)%=(45×1.43/360)%=0.18%＜0.2%

ρ=As/bh×100%=615/2/(140×140)

×100%=1.57%＞0.2%，滿足最小配筋率要求

軸心受拉構(gòu)件:計(jì)算題注意事項(xiàng)38第6章混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)配鋼筋面積和計(jì)算面積允許有±5%的出入（-5%~+一個(gè)鋼筋直徑）縱筋應(yīng)對(duì)稱配置（角筋一致，中部鋼筋一致）一定要驗(yàn)算最小配筋率軸心受拉構(gòu)件:計(jì)算題要求39第6章混凝土結(jié)構(gòu)寫文字說明，每步在算什么先寫公式，帶原始數(shù)據(jù)，一步算出結(jié)果鋼筋面積保留整數(shù)，百分率小數(shù)點(diǎn)后兩位軸心受拉構(gòu)件:選做作業(yè)40第6章混凝土結(jié)構(gòu)【習(xí)題6.1】某鋼筋混凝土屋架受拉腹桿，其截面尺寸為b×h=200mm×200mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，鋼筋為HRB400級(jí)，承受軸向拉力設(shè)計(jì)值為N=20kN，試求縱向鋼筋截面面積As，并選配縱筋及箍筋。（暫不考慮裂縫影響）軸心受壓構(gòu)件:應(yīng)用情況41第6章混凝土結(jié)構(gòu)托架上弦，屋架腹桿，不考慮抗震的等跨內(nèi)柱理想的軸壓構(gòu)件也不存在，近似按軸壓構(gòu)件考慮很少有構(gòu)件按軸壓來設(shè)計(jì)，講軸壓是講偏壓的基礎(chǔ)軸心受壓構(gòu)件:鋼筋構(gòu)成42第6章混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋骨架：縱筋+箍筋箍筋形式：①普通矩形箍筋；②螺旋箍筋或焊接環(huán)式間接鋼筋軸心受壓構(gòu)件:箍筋作用43第6章混凝土結(jié)構(gòu)固定縱筋位置，防止縱筋失穩(wěn)，防止裂縫軸心受壓構(gòu)件:長柱與短柱44第6章混凝土結(jié)構(gòu)長細(xì)比：構(gòu)件的計(jì)算長度l0與回轉(zhuǎn)半徑i的比值短柱：矩形截面l0/b（截面短邊尺寸）≤8，圓形截面l0/d≤7，其他截面l0/i（最小回轉(zhuǎn)半徑）≤28長柱：長細(xì)比大于上述數(shù)值回轉(zhuǎn)半徑體現(xiàn)的是不規(guī)則截面的有效寬度軸心受壓構(gòu)件:短柱的破壞過程45第6章混凝土結(jié)構(gòu)共同工作階段：縱筋與混凝土粘結(jié)，二者應(yīng)變相同極限狀態(tài)階段：混凝土極限壓應(yīng)變?chǔ)?=0.002破壞階段：豎向裂縫，縱筋外凸，混凝土壓碎材料被充分利用后破壞軸心受壓構(gòu)件:抗壓強(qiáng)度取值46第6章混凝土結(jié)構(gòu)混凝土壓碎時(shí)，按鋼筋的彈性模量計(jì)算的壓應(yīng)力是σ=εE=0.002×2×105=400Mpa02規(guī)范：對(duì)于高強(qiáng)鋼筋，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值仍按400考慮（混凝土都?jí)核榱?，鋼筋也就失穩(wěn)了）11規(guī)范：鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

取與抗拉強(qiáng)度相同，這是由于構(gòu)件中混凝土受到配箍的約束，實(shí)際極限受壓應(yīng)變加大，受壓鋼筋可達(dá)到較高強(qiáng)度軸心受壓構(gòu)件:抗壓強(qiáng)度取值47第6章混凝土結(jié)構(gòu)牌號(hào)HPB300270270HRB335、HRBF335300300HRB400、HRBF400、RRB400360360HRB500、HRBF500435435軸心受壓構(gòu)件:長柱的破壞過程48第6章混凝土結(jié)構(gòu)初始偏心距失穩(wěn)破壞一側(cè)混凝土壓碎，另一側(cè)混凝土開裂受拉側(cè)鋼筋可能會(huì)屈服，甚至斷裂軸心受壓構(gòu)件:穩(wěn)定系數(shù)49第6章混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定系