鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

教學(xué)情境一：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)1受彎構(gòu)件承載力計(jì)算任務(wù)2縱向受力構(gòu)件計(jì)算任務(wù)3鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)任務(wù)4鋼筋混凝土多層及高層房屋任務(wù)5鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖識(shí)讀1整理課件教學(xué)情境一：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)1鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算2整理課件1建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算根本原那么本章提要本章講述了建筑結(jié)構(gòu)承受的各種作用，包括直接作用和間接作用。主要講述了?建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)?〔GB50009—2001〕中的各種荷載。討論了荷載的分類，荷載代表值，各類荷載標(biāo)準(zhǔn)值確實(shí)定。本章內(nèi)容1.1荷載的分類代表值1.2建筑結(jié)構(gòu)概率極限設(shè)計(jì)法3整理課件——在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)的荷載。也稱恒荷載或恒載。比方結(jié)構(gòu)自重或土壓力等?！诮Y(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比不可以忽略不計(jì)的荷載。也稱活荷載或活載。比方樓面活載、屋面活載、雪荷載、風(fēng)荷載、吊車荷載等。——在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn),其量值很大而持續(xù)時(shí)間較短的荷載。比方爆炸力、撞擊力等。永久荷載可變荷載偶然荷載按時(shí)間變異分類1.1.1、荷載分類及荷載代表值4整理課件1.1.2荷載代表值荷載的代表值

——結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，需根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求采用不同的荷載數(shù)值。對(duì)永久荷載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值(K)作為代表值。對(duì)可變荷載應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值或準(zhǔn)永久值作為代表值。對(duì)偶然荷載應(yīng)按建筑結(jié)構(gòu)使用的特點(diǎn)確定其代表值。5整理課件1.荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值:是荷載的根本代表值，指結(jié)構(gòu)在使用期間可能出現(xiàn)的最大荷載值。GK(1):永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值:主要包括構(gòu)件的自重、構(gòu)造層的自重等。常見(jiàn)材料構(gòu)件的單位自重見(jiàn)?荷載標(biāo)準(zhǔn)?:鋼筋混凝土:25KN/m3水泥砂漿20KN/m3混合砂漿17KN/m3普通磚19KN/m3。6整理課件民用建筑樓面活荷載是指作用在樓面上的人員、家具、設(shè)備等荷載。屋面上的活荷載因“上人〞和“不上人〞而不同。樓面均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)見(jiàn)表1.1.。設(shè)計(jì)墻、柱及根底時(shí)應(yīng)對(duì)各層樓面的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行折減。樓面活荷載折減系數(shù)見(jiàn)表1.2、表1.3(2)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值7整理課件表1.4屋面均布活荷載

項(xiàng)次類別標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)組合值系數(shù)ψc頻遇值系數(shù)ψf準(zhǔn)永久值系數(shù)ψq1不上人的屋面0.50.70.502上人的屋面2.00.70.50.43屋頂花園3.00.70.60.58整理課件2.可變荷載準(zhǔn)永久值在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間約為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)值一半〔可以理解為總持續(xù)時(shí)間不低于25年〕的荷載值，也就是經(jīng)常作用于結(jié)構(gòu)上的可變荷載。其值等于可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以可變荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)：9整理課件表1.2樓面活荷載折減系數(shù)

10整理課件3.可變荷載組合值當(dāng)結(jié)構(gòu)同時(shí)承受兩種或兩種以上的可變荷載時(shí)，考慮到荷載同時(shí)到達(dá)最大值的可能性較小，因此除主導(dǎo)荷載〔產(chǎn)生最大荷載效應(yīng)的荷載〕仍以其標(biāo)準(zhǔn)值為代表值外，對(duì)其它伴隨荷載，可以將它們的標(biāo)準(zhǔn)值乘以一個(gè)小于或等于1的荷載組合系數(shù)作為代表值，稱為可變荷載組合值，即11整理課件4.可變荷載頻遇值在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值。它相當(dāng)于在結(jié)構(gòu)上時(shí)而或?qū)掖纬霈F(xiàn)的較大荷載，但總是小于荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。其值等于可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以可變荷載頻遇值系數(shù)：12整理課件1.2建筑結(jié)構(gòu)概率極限設(shè)計(jì)法(1)、結(jié)構(gòu)的平安等級(jí)(一級(jí),二級(jí),三級(jí))(2)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限(25年.50年,100年)(3)、結(jié)構(gòu)的功能要求：在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期〔一般50年〕內(nèi)，滿足功能要求，即平安性，適用性，耐久性。平安性：滿足特定的與建筑物功能相適應(yīng)的承載力適用性：保證結(jié)構(gòu)在日常使用中具有良好的的工作性能.耐久性：保證結(jié)構(gòu)的承載力的持續(xù)時(shí)間與環(huán)境適應(yīng)度一.極限狀態(tài)1.結(jié)構(gòu)的功能要求13整理課件結(jié)構(gòu)的可靠性:即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的能力。(結(jié)構(gòu)的平安性、適用性和耐久性)可靠度：“結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。〞故結(jié)構(gòu)可靠度是可靠性的概率度量。14整理課件2結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)極限狀態(tài)——整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一局部超過(guò)某一特定狀態(tài),或不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求的特定狀態(tài)。A、承載能力極限狀態(tài)——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件到達(dá)最大承載力或產(chǎn)生不適于繼續(xù)承載的變形。如傾覆、疲勞破壞、壓屈等。B、正常使用極限狀態(tài)——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件到達(dá)正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值。如過(guò)大變形、開(kāi)裂、振動(dòng)等

我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是以概率理論為根底的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。15整理課件

承載力極限狀態(tài)當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)以下?tīng)顟B(tài)之一時(shí)，應(yīng)認(rèn)為超過(guò)了承載能力極限狀態(tài)1〕、整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一局部作為剛體失去平衡〔如陽(yáng)臺(tái)、雨篷的傾覆〕；2〕、結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過(guò)材料強(qiáng)度而破壞〔包括疲勞破壞〕，或因過(guò)度變形而不適于繼續(xù)承載；3〕、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系；4〕、結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定〔如壓屈等〕；5〕、地基喪失承載能力而破壞〔如失穩(wěn)等〕16整理課件正常使用極限狀態(tài)當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)以下?tīng)顟B(tài)之一時(shí)，應(yīng)認(rèn)為超過(guò)了正常使用極限狀態(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〔包括裂縫，如水池開(kāi)裂引起滲漏〕3〕影響正常使用的振動(dòng)；4〕影響正常使用的其它特定狀態(tài)。17整理課件作用(或荷載〕作用效應(yīng)〔S〕施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力，稱為作用——直接作用引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因——間接作用——由作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的反響(內(nèi)力N、M、V、T〕結(jié)構(gòu)抗力〔R〕——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受效應(yīng)的能力qM

3結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)及有關(guān)概念1)、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力的概念18整理課件“功能函數(shù)〞:結(jié)構(gòu)抗力與荷載效應(yīng)之差，Z=g(S,R)=R-S結(jié)果分析Z=R-S>0：處于可靠狀態(tài)Z=R-S<0：處于不可靠狀態(tài)，即失效；Z=R-S=0：處于極限狀態(tài)，此方程稱極限狀態(tài)方程2.結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)19整理課件〔１〕實(shí)用表達(dá)式S≤RS:荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值R:結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計(jì)值荷載效應(yīng)根本組合設(shè)計(jì)值S考慮永久性荷載和可變荷載共同作用所得的結(jié)構(gòu)內(nèi)力值稱為結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合值。1〕由可變荷載效應(yīng)控制的組合：二.實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式1承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式20整理課件

γ0:結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)

1.1(一級(jí))、1.0(二級(jí))、0.9(三級(jí)).γG：恒荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2，γQ:活荷載分項(xiàng)系數(shù)1.4.SGk：恒載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值，

SQ1k:最大的活載的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值.ψ：其他活荷載的組合系數(shù).SQik：其他活載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值.γGSGk::恒載效應(yīng)設(shè)計(jì)值.γQSQ1k:活載的效應(yīng)設(shè)計(jì)值.

21整理課件(2)由永久荷載效應(yīng)控制的組合：

γG：恒荷載分項(xiàng)系數(shù)1.35S取兩公式計(jì)算的最大值〔1.2.4〕22整理課件二、建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法例：某辦公室鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，平安等級(jí)為二級(jí)，截面尺寸b×h=200mm×400mm，計(jì)算跨度l=5m，凈跨度l=4.86m。承受均布線荷載；可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值7km/m，永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值10km/m〔不包括自重〕。試計(jì)算按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)跨中彎矩設(shè)計(jì)值和支座邊緣截面剪力設(shè)計(jì)值。答由表1.1.1可查可變荷載組合值系數(shù)。平安等級(jí)為二級(jí)，那么結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)一:荷載計(jì)算:鋼筋混凝土的重力密度標(biāo)準(zhǔn)值為25kN/m3，故梁自重標(biāo)準(zhǔn)值為:總永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值:二:荷載效應(yīng)(彎矩)設(shè)計(jì)值的計(jì)算:1.彎矩標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算:A.永久荷載產(chǎn)生的:B.可變荷載產(chǎn)生的:23整理課件2.彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算

A:由可變荷載效應(yīng)控制的組合:本例只有一個(gè)可變荷載，即為第一可變荷載。故計(jì)算由可變荷載彎矩控制的跨中彎矩設(shè)計(jì)值時(shí)

B:由永久荷載控制的組合:

取較大值跨中彎矩設(shè)計(jì)值M=75.625kN·m三:荷載效應(yīng)(剪力)設(shè)計(jì)值的計(jì)算:1.剪力標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算分別為A:永久荷載產(chǎn)生的:B.可變荷載產(chǎn)生的:24整理課件2剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算

A:由可變荷載效應(yīng)控制的組合

B:由永久荷載控制的組合取較大值支座邊緣截面剪力設(shè)計(jì)值V=58.806kN。25整理課件對(duì)于正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合和準(zhǔn)永久組合進(jìn)行設(shè)計(jì)，使變形、裂縫、振幅、基底應(yīng)力等荷載效應(yīng)的組合值符合下式的要求：〔1〕實(shí)用表達(dá)式S≤C〔2〕對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S按下式計(jì)算：2正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式26整理課件2建筑結(jié)構(gòu)材料本章提要本章主要論述了鋼筋的力學(xué)性能,混凝土的力學(xué)性能〔混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、軸心抗拉強(qiáng)度；混凝土的變形和混凝土的選用〕。本章內(nèi)容:

建筑鋼材混凝土27整理課件一.建筑鋼材的品種類和規(guī)格強(qiáng)度高，塑性低強(qiáng)度高，粘結(jié)性好強(qiáng)度高預(yù)應(yīng)力鋼筋鋼筋熱軋鋼筋鋼絲鋼絞線熱處理鋼筋HPB235HRB335HRB400RRB400光圓鋼筋變形鋼筋變形鋼筋變形鋼筋非預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度塑性弱強(qiáng)高低2.1建筑鋼材1.混凝土結(jié)構(gòu)用的鋼筋28整理課件我國(guó)常見(jiàn)鋼筋外形:d=6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32mm12種。鋼筋的截面面積常規(guī)直徑29整理課件〔1〕化學(xué)成分主要成分:Fe(99%).C有害元素：Ｓ．Ｏ〔熱脆〕．Ｐ．Ｎ〔冷脆〕．〔降低鋼材的塑性．韌性〕有益元素：Ｍｎ．Ｓｉ．Ｖ．Ｎｂ．Ｔｉ．ＡＬ．Ｃｕ提高強(qiáng)度．塑性〔２〕冶金缺陷〔氣孔．夾層〕〔３〕鋼材硬化〔冷加工〕〔４〕溫度變化〔６００度不能承擔(dān)荷載〕〔５〕應(yīng)力集中〔截面突然改變產(chǎn)生應(yīng)力頂峰〕〔６〕反復(fù)荷載作用〔發(fā)生疲勞破壞〕2.2.1建筑鋼材的力學(xué)性能1.影響鋼材力學(xué)性能的主要因素30整理課件２．鋼筋的力學(xué)性能〔１〕強(qiáng)度有明顯屈服點(diǎn)〔軟鋼〕0

dabce

條件屈服點(diǎn)0.2是剩余應(yīng)變?yōu)?.2%時(shí)的應(yīng)力條件屈服強(qiáng)度

0.2=0.85

b無(wú)明顯屈服點(diǎn)〔硬鋼〕d0

c

0.20.2%a—比例極限

p

c—屈服強(qiáng)度

y

d—極限強(qiáng)度

b

鋼筋的頸縮31整理課件(1).鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和強(qiáng)度設(shè)計(jì)值強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值:是指正常情況下可能出現(xiàn)的最小材料強(qiáng)度值?混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?〔GB50010—2002〕規(guī)定，鋼筋材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不少于95%保證率。熱軋鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)屈服強(qiáng)度確定，用fyk表示。預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲和熱處理鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)極限抗拉強(qiáng)度確定，用fptk表示。普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表。3.建筑鋼筋的設(shè)計(jì)指標(biāo)32整理課件定義：水泥膠體(水泥結(jié)晶體和水泥膠塊)彈性骨架（混凝土）水泥+水石子、沙子強(qiáng)度等級(jí)：立方體抗壓強(qiáng)度是指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在28天齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓強(qiáng)度。C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50~C80共14級(jí)C60-C80屬高強(qiáng)度混凝土C—混凝土15—立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值為15N/mm3〔砼強(qiáng)度等級(jí)〕立方體抗壓強(qiáng)度150mm150mm150mm2.2混凝土一混凝土的強(qiáng)度33整理課件2.2.4、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性耐久性、是指結(jié)構(gòu)在預(yù)定設(shè)計(jì)工作壽命期內(nèi)，在正常維護(hù)條件下，不需要進(jìn)行大修和加固滿足，而滿足正常使用和平安功能要求的能力。碳化影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素內(nèi)部因素：

混凝土強(qiáng)度、滲透性、

保護(hù)層厚度、水泥品種、

標(biāo)號(hào)和用量、外加劑，等外部因素：

環(huán)境溫度、濕度、CO2含量

侵蝕性介質(zhì)，等〕〕34整理課件鋼筋混凝土受彎構(gòu)件本章內(nèi)容3.1、構(gòu)造要求3.2、受彎構(gòu)件正截面計(jì)算3.3、受彎構(gòu)件斜截面計(jì)算35整理課件一、截面形式及尺寸3.1構(gòu)造要求受彎構(gòu)件

截面上受彎矩和剪力共同作用，而軸力可忽略不計(jì)的構(gòu)件。A、梁的截面形式有:矩形.T形.Ⅰ形.花籃形36整理課件B、梁截面尺寸梁的高跨比:h/l0按下表采用，表中l(wèi)0為梁的計(jì)算跨度。

模數(shù)要求:

a當(dāng)梁高h(yuǎn)≤800mm時(shí)，h為50mm的倍數(shù)，b當(dāng)梁高h(yuǎn)＞800mm時(shí)，h為100mm的倍數(shù)。項(xiàng)次構(gòu)件種類簡(jiǎn)支兩端連續(xù)懸臂1整體肋形梁次梁l/15l/20l/8主梁l/12l/15l/62獨(dú)立梁l/12l/15l/637整理課件梁寬b:矩形截面時(shí)：b=〔1/2.0~1/3.5〕hT形截面時(shí)：b=〔1/2.5~1/4.0〕h當(dāng)梁寬b≥250mm時(shí)，b為50mm的倍數(shù)；當(dāng)梁寬b＜250mm時(shí)，梁寬：b=120mm.150mm.180mm、200mm、220mm。C、板的厚度:≥表3.1.2模數(shù)要求:現(xiàn)澆板為10mm的倍數(shù)；常用60mm、70mm、80mm、100mm、120mm板類型

支承情況

單向板（梁式板）雙向板懸臂板簡(jiǎn)支≥1/35≥1/45—連續(xù)≥1/40≥1/50≥1/1238整理課件〔1〕、梁的配筋二、梁板的配筋39整理課件梁鋼筋骨架40整理課件〔1〕、梁的配筋縱向受力鋼筋承受彎矩引起的拉力二、梁板的配筋單筋截面：只在梁的在受拉區(qū)配置受力鋼筋雙筋截面：在梁的受拉和受壓區(qū)配置受力鋼筋

常用直徑：d=12～25根數(shù)：≥2根41整理課件鋼筋伸入支座的數(shù)量：

當(dāng)梁寬b≥100mm時(shí)，不宜少于兩根；當(dāng)梁寬b＜100mm時(shí)，可為一根。鋼筋凈距如圖：

下排凈距：≥25mm且≥d上排凈距：≥30mm且≥1.5d>25

>d>C>25>d>C>30>1.5dh42整理課件C、彎起鋼筋

彎起段承受剪力和彎矩引起的主拉力，彎起后水平段承受支座負(fù)彎矩

彎起角度：

當(dāng)梁高不大于800mm時(shí)，采用45°當(dāng)梁高大于800mm時(shí)，采用60°B、架立鋼筋作用：固定箍筋，形成鋼筋骨架，直徑：當(dāng)跨度小于4m時(shí)，不宜小于8mm；當(dāng)跨度等于4~6m時(shí)，不宜小于10mm；當(dāng)跨度大于6m時(shí)，不小于12mm。

43整理課件彎起鋼筋放置:

s第一排：實(shí)際工程中彎起鋼筋的彎終點(diǎn)距支座邊緣為50mm第二排：前一排彎起鋼筋的彎起點(diǎn)距后一排彎起鋼筋彎終點(diǎn)的距離≤表3.1.4中的Smax。44整理課件

表3.1.4梁中箍筋和彎起鋼筋的最大間距梁高h(yuǎn)v>0.7ftbhov≤0.7ftbho150<h≤300150200300<h≤500200300500<h≤800250350h>800300400f.箍筋作用：承受剪力和彎矩引起的主拉力，固定縱向筋

箍筋直徑：≥1/4縱筋d常用直徑：d=6.8.10箍筋間距表3.1.4≤45整理課件圖3.1.6箍筋的形式和肢數(shù)

(a)箍筋的形式；〔b)箍筋的肢數(shù)箍筋的錨固:末端采用135度彎鉤.直線長(zhǎng)度≥50mm且≥5d箍筋的肢數(shù):單肢、雙肢和四肢46整理課件拉筋:作用：固定構(gòu)造鋼筋拉筋直徑：等于箍筋直徑.拉筋間距：=2倍箍筋間距

縱向構(gòu)造鋼筋〔當(dāng)腹板高>450mm〕作用：減小梁腹部裂縫寬度配置：在梁的兩個(gè)側(cè)面應(yīng)沿高度配置構(gòu)造筋，且其間距不宜大于200mm，直徑一般取12、14.47整理課件〔3〕混凝土保護(hù)層厚度〔Ｃ〕——鋼筋外緣至砼外表的厚度。環(huán)境類別板、墻、殼梁柱≤C20C25-C45≥C50≤C20C25-C45≥C50≤C20C25-C45≥C50一201515302525303030二a--2020--3030--3030b--2520--3530--3530三--3025--4035--4035h0>Ch>C>C>Cas混凝土保護(hù)層厚度≥鋼筋直徑且≥表3.1.5規(guī)定表3.1.5:混凝土保護(hù)層最小厚度48整理課件現(xiàn)澆板保護(hù)層做法49整理課件(4)鋼筋的彎鉤、錨固與連接鋼筋的彎鉤受拉HPB235光圓鋼筋末端做彎鉤HRB335、HRB400、RRB400末端不做彎鉤

標(biāo)準(zhǔn)彎鉤的構(gòu)造:50整理課件鋼筋的錨固㈠、縱向受拉鋼筋的根本錨固長(zhǎng)度α錨固鋼筋的外形系數(shù)

fy

：鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

ft:混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

d：鋼筋直徑鋼筋類型光面鋼筋帶肋鋼筋刻痕鋼絲螺旋肋鋼絲三股鋼絞線七股鋼絞線鋼筋外形系數(shù)α0.160.140.190.130.160.1751整理課件表3.1.7鋼筋的最小錨固長(zhǎng)度序號(hào)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C15C20C25C30鋼筋直徑≤25＞25≤25＞25≤25＞25≤25＞251鋼筋直徑HPB23537d26d31d22d27d19d24d17d2HRB335--------38d27d42d30d33d23d37d26d30d21d32d23d3HRB400RRB400--------46d32d51d/36d40d28d44d31d36d25d39d27d52整理課件

鋼筋的實(shí)際錨固長(zhǎng)度按以下規(guī)定進(jìn)行修正，根本錨固長(zhǎng)度乘以一定修正系數(shù)?！?〕對(duì)HRB335、HRB400、RRB400級(jí)鋼筋，直徑大于25mm時(shí)乘以系數(shù)0.8〔2〕對(duì)HRB335、HRB400、RRB400級(jí)的外包環(huán)氧樹(shù)脂的鋼筋乘以系數(shù)1.25〔3〕施工中受到擾動(dòng)的鋼筋乘以系數(shù)1.1〔4〕受拉鋼筋末端采用機(jī)器錨固措施時(shí)乘以系數(shù)0.7㈡、受壓鋼筋的錨固長(zhǎng)度其錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度的0.7倍。53整理課件圖4.50縱向受力鋼筋的機(jī)器錨固措施54整理課件縱向受力鋼筋的連接連接方法：綁扎搭接、機(jī)械連接或焊接。(1)綁扎搭接■適用范圍：軸心受拉及小偏心受拉構(gòu)件的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭；直徑大于28mm的受拉鋼筋及直徑大于32mm的受壓鋼筋不宜綁扎搭接接頭?！鍪芾罱娱L(zhǎng)度〔但不小于300mm〕：Ll=ζla55整理課件同一搭接范圍內(nèi)搭接鋼筋面積百分率≤25%50%100%ζ1.21.41.6同一連接區(qū)段內(nèi)的鋼筋搭接接頭百分率，對(duì)于梁類和墻類內(nèi)構(gòu)件不宜大于25%，柱類不應(yīng)大于50%。■受壓鋼筋搭接長(zhǎng)度不應(yīng)少于0.7Ll，且不小于200mm

縱向受拉鋼筋搭接長(zhǎng)度修正系數(shù)按表3.1.8采用56整理課件圖3.1.15鋼筋搭接接頭的間距

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:兩搭接接頭的中心距應(yīng)不小于1.3搭接長(zhǎng)度〔見(jiàn)圖3.1.15〕，否那么，那么認(rèn)為兩搭接接頭屬于同一搭接范圍連接區(qū)段57整理課件

(2)機(jī)械連接

技術(shù):錐螺連接、擠壓連接等

連接區(qū)段:35d

受拉鋼筋搭接接頭百分率:50%;

受壓鋼筋不受限制

(3)焊接接頭

連接區(qū)段:35d且≥500mm受拉鋼筋搭接接頭百分率:50%;受壓鋼筋不受限制

58整理課件

機(jī)械連接59整理課件截面破壞形式:通常有正截面破壞和斜截面破壞ＶＶM3.2正截面承載力計(jì)算正截面破壞:沿彎矩最大的截面破壞。斜截面破壞:沿剪力最大的截面破壞。

60整理課件61整理課件3.2.1單筋矩形截面

配筋率：1、單筋截面受彎構(gòu)件正截面破壞特征影響因素:h0對(duì)于梁：h0=h-35mm(一排鋼筋)h0≈h-60mm(二排鋼筋〕對(duì)于板：h0≈h-20mm有效高度

h0注意：當(dāng)砼≤C20時(shí),有效高度h0相應(yīng)再減5mm。ashAS：鋼筋面積62整理課件2單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算

單筋矩形截面：只在截面的受拉區(qū)配有縱向受力鋼筋的矩形截面，稱為單筋矩形截面。見(jiàn)圖所示。

鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算，應(yīng)以適筋梁第Ⅲa階段為依據(jù)。

圖單筋矩形截面

63整理課件1)根本假定根本假定:平截面假定；梁彎曲變形后正截面應(yīng)變?nèi)员３制矫?/p>

不考慮混凝土抗拉強(qiáng)度；壓區(qū)混凝土以等效矩形應(yīng)力圖代替實(shí)際應(yīng)力圖。兩應(yīng)力圖形面積相等且合理C作用點(diǎn)不變。等效原那么:(1)計(jì)算原那么圖3.2.1受彎構(gòu)件正截面應(yīng)力圖(a)橫截面；(b)實(shí)際應(yīng)力圖;(c)等效應(yīng)力圖；(d)計(jì)算截面

64整理課件相對(duì)受壓區(qū)高度:ξ=x/h0相對(duì)界限受壓區(qū)高度:ξb=xb/h0ξ＞ξb說(shuō)明構(gòu)件破壞為超筋破壞ξ≤ξb說(shuō)明構(gòu)件破壞不是超筋破壞3)適筋梁與超筋梁的界限-----界限相對(duì)受壓區(qū)高度ξb鋼筋級(jí)別ξb≤C50C55C60C65C70C75C80HPB2350.614－－－－－－HRB3350.5500.5410.5310.5220.5120.5030.493HRB400RRB4000.5180.5080.4990.4900.4810.4720.463表3.2.2:相對(duì)界限受壓區(qū)高度:

ξb65整理課件4〕適筋梁與少筋梁的界限-----截面最小配筋率ρ=AS/(bh0)ρmin=man〔0.45×ft/fy，0.2%〕說(shuō)明構(gòu)件破壞不是少筋破壞(2).根本公式的適用條件66整理課件根本計(jì)算公式——彎矩設(shè)計(jì)值——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按2.2.2采用——鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按2.1.1采用——混凝土受壓區(qū)高度圖3.2.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件計(jì)算圖形67整理課件計(jì)算有兩種情況一:截面設(shè)計(jì)二:截面驗(yàn)算1.截面設(shè)計(jì):彎矩設(shè)計(jì)值M,材料強(qiáng)度等級(jí)，確定梁的截面尺寸b、h，計(jì)算:受拉鋼筋截面面積As。設(shè)計(jì)步聚如下:(3).計(jì)算方法,步聚第一步：確定截面有效高度

h0=h-αsh0=h-35mm(一排鋼筋)h0≈h-60mm(二排鋼筋〕h0≈h-20mm對(duì)于梁對(duì)于板當(dāng)砼≤C20時(shí),有效高度h0相應(yīng)再減5mm。68整理課件第二步：計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x，并判斷是否屬超筋梁

假設(shè)x≤ξbh0，那么不屬超筋梁。否那么為超筋梁，應(yīng)加大截面尺寸，或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)，或改用雙筋截面。第三步：計(jì)算鋼筋截面面積As，并判斷是否屬少筋梁假設(shè)As≥ρminbh，那么不屬少筋梁。否那么為少筋梁，應(yīng)As=ρminbh。69整理課件第四步：選配鋼筋，繪出截面配筋圖例題講解：【例3.2.1】鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁,彎矩設(shè)計(jì)值M=80kN·m,截面尺寸b×h為200mm×450mm；采用C25級(jí)混凝土,HRB400級(jí)鋼筋。求跨中截面縱向受拉鋼筋的數(shù)量.【解】;查表得fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2，fy=360N/mm2，α1=1.0，ξb=0.518

70整理課件1.確定截面有效高度h0假設(shè)縱向受力鋼筋為單層，那么h0=h-35=450-35=415mm2.計(jì)算x，并判斷是否為超筋梁==91.0㎜＜=0.518×415=215.0mm不屬超筋梁。71整理課件3.計(jì)算As，并判斷是否為少筋梁=1.0×11.9×200×91.0/360=601.6mm20.45ft/fy=0.45×1.27/360=0.16%＜0.2%，取ρmin=0.2%As，min=0.2%×200×450=180mm2＜As=601.6mm2不屬少筋梁。4.選配鋼筋選配414〔As=615mm2〕，如圖3.2.4所示。72整理課件圖3.2.4例3.2.1附圖73整理課件【例3.2.2】某教學(xué)樓鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，平安等級(jí)為二級(jí)，截面尺寸b×h=250×550mm，承受恒載標(biāo)準(zhǔn)值10kN/m〔不包括梁的自重〕，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值12kN/m，計(jì)算跨度=6m，采用C20級(jí)混凝土，HRB335級(jí)鋼筋。試確定縱向受力鋼筋的數(shù)量。74整理課件【解】查表得fc=9.6N/mm2，ft=1.10N/mm2，fy=300N/mm2，ξb=0.550，α1=1.0，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0=1.0，可變荷載組合值系數(shù)Ψc=0.7１.計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值M鋼筋混凝土重度為25kN/m3，故作用在梁上的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：

gk=10+0.25×0.55×25=13.438kN/m簡(jiǎn)支梁在恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的跨中彎矩為

Mgk=gkl02/8=13.438×62/8=60.471kN.m75整理課件簡(jiǎn)支梁在活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的跨中彎矩為：Mqk=qkl02/8=12×62/8=54kN·m由恒載效應(yīng)控制的跨中彎矩為：M=γ0〔γGMgk+γQΨcMqk〕=1.0×〔1.35×60.471+1.4×0.7×54〕=134.556kN·m由活載效應(yīng)控制的跨中彎矩為：M=γ0(γGMgk+γQMqk)=1.0×(1.2×60.471+1.4×54〕=148.165kN·m取較大值得跨中彎矩設(shè)計(jì)值M=148.165kN·m。76整理課件2〕復(fù)核己知截面的承載力己知：構(gòu)件截面尺寸b、h，鋼筋截面面積As，混凝土強(qiáng)度等級(jí)，鋼筋級(jí)別，彎矩設(shè)計(jì)值M求：復(fù)核截面是否平安計(jì)算步驟：①確定截面有效高度h0②判斷梁的類型77整理課件

假設(shè)，且為適筋梁；假設(shè)x＞，為超筋梁；假設(shè)As＜ρminbh，為少筋梁。③計(jì)算截面受彎承載力Mu適筋梁超筋梁78整理課件對(duì)少筋梁，應(yīng)將其受彎承載力降低使用〔已建成工程〕或修改設(shè)計(jì)。④判斷截面是否平安假設(shè)M≤Mu，那么截面平安。

79整理課件【例3.2.4】某鋼筋混凝土矩形截面梁．截面尺寸２00×５00，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C2５，縱向受拉鋼筋３Φ18,HRB400,彎矩設(shè)計(jì)值M=105kN·m，驗(yàn)算此梁是否平安?！窘狻浚捍_定計(jì)算數(shù)據(jù)：fc=11.9N/mm2,fy=360N/mm2,ft=1.27N/mm2,As=763mm2,ξb=0.5180,α1=1.0,80整理課件計(jì)算h0

h0=(50０-35)mm=465mm求x,判斷梁的類型

x=fyAs/(α1fcb)=763×360/(1.0×11.9×200)=115.4mm＜ξbh0=0.5180×465mm=240.9mm

屬于不超筋

ρmin=0.45×ft/fy=0.45×1..27/360=0.16%<0.2%

取較大者,ρmin=0.2%81整理課件As,min=0.2%×200×500=200mm2<AS=763不少筋故為適筋梁求Mu適筋梁Mu=fyAs(h0-x/2)=360×763×(465－115.2/2)=111.88×106N·mm=111.88kN·m＞M=105kN·m故該梁平安82整理課件３.２.２單筋T形截面挖去受拉區(qū)混凝土，形成T形截面，對(duì)受彎承載力沒(méi)有影響；節(jié)省混凝土，減輕自重。1.優(yōu)點(diǎn)圖4.23T形截面梁83整理課件圖3.2.8T形梁例如84整理課件1、翼緣計(jì)算寬度〔1〕翼緣計(jì)算寬度的概念在計(jì)算中，為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，假定只在翼緣一定寬度范圍內(nèi)受有壓應(yīng)力，且均勻分布，該范圍以外的局部不起作用，這個(gè)寬度稱為翼緣計(jì)算寬度?！?〕翼緣計(jì)算寬度的值85整理課件翼緣計(jì)算寬度f(wàn)b￠

T形截面

倒L形截面

考

慮

情

況

肋形梁（板）

獨(dú)立梁

肋形梁（板）

按計(jì)算跨度l0考慮

031l

031l

061l

按梁（肋）凈距Sn考慮

nSb+

—

nSb21+

當(dāng)1.003￠hhf

—

fhb￠+12

—

當(dāng)05.01.00>￠>hhf

fhb￠+12

fhb￠+6

fhb￠+5

按翼緣高度

fh￠考慮

當(dāng)05.00<￠hhf

fhb￠+12

b

fhb￠+5

86整理課件２T型截面的分類兩類T形截面的判別：當(dāng)x=hf′時(shí)，為兩類T形截面的界限情況。：x=hf′計(jì)算T形截面梁時(shí)，按受壓區(qū)高度的不同，可分為下述兩種類型界限狀態(tài)：87整理課件

第一類T形截面：中和軸在翼緣內(nèi)，即x≤hf`；第二類T形截面：中和軸在梁肋部,即x＞hf′。

88整理課件判斷條件：當(dāng)符合以下條件時(shí)，為第一類Ｔ形截面，否那么為第二類Ｔ形截面：。或式中x—混凝土受壓區(qū)高度；—T形截面受壓翼緣的高度。89整理課件3第一類T形截面的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟第一步：確定翼緣計(jì)算寬度bf′表3.2.5

第二步：

判別T形截面類型

為第一類T形第三步：計(jì)算X

第四步：計(jì)算As,并判斷是否屬少筋梁≥ρminbh選配鋼筋90整理課件計(jì)算步驟如圖3.2.11。91整理課件【例3.2.5】某現(xiàn)澆肋形樓蓋次梁，截面尺寸如圖3.2.12所示，梁的計(jì)算跨度4.8m，跨中彎矩設(shè)計(jì)值為95kN·m，采用C25級(jí)混凝土和HRB400級(jí)鋼筋。試確定縱向鋼筋截面面積。92整理課件【解】查表：得fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2，fy=360N/mm2，α1=1.0，ξb=0.518假定縱向鋼筋排一層，那么h0=h-35=400-35=365mm，1.確定翼緣計(jì)算寬度根據(jù)表3.2.5有：按梁的計(jì)算跨度考慮：bf′=l/3=4800/3=1600mm按梁凈距sn考慮：bf′=b+sn=3000mm按翼緣厚度hf′考慮：hf′/h0=80/365=0.219＞0.1，故不受此項(xiàng)限制。93整理課件取較小值得翼緣計(jì)算寬度=1600mm。2.判別T形截面的類型=11.9×1600×80×〔365-80/2〕=495.04×106N·mm＞M=95kN·m屬于第一類Ｔ形截面。3.計(jì)算x

f·94整理課件4.計(jì)算As，并驗(yàn)算是否屬少筋梁As=1.0×11.9×1600×13.94/360=737mm20.45ft/fy=0.45×1.27/360=0.16%＜0.2%，取ρmin=0.2%ρminbh=0.20%×200×400=160mm2＜As=737mm2不屬少筋梁。選配318〔As=763mm2〕。95整理課件【例題1】如下圖T形梁，混凝土選用C20，鋼筋HRB335級(jí)。當(dāng)所受彎矩M=114kN.m時(shí)，計(jì)算截面配筋？600650250120【例題2】如下圖T形梁，混凝土選用C25，鋼筋HRB335級(jí)。當(dāng)所受彎矩M=520kN.m時(shí)，計(jì)算截面配筋？梁計(jì)算長(zhǎng)度L0=4.5m96整理課件【例3.2.6】某獨(dú)立T形梁，截面尺寸如圖3.2.13◆所示，計(jì)算跨度7m，承受彎矩設(shè)計(jì)值695kN·m，采用C25級(jí)混凝土和HRB400級(jí)鋼筋，試確定縱向鋼筋截面面積?！窘狻縡c=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2，fy=360N/mm2，α1=1.0，ξb=0.518假設(shè)縱向鋼筋排兩排，那么h0=800-60=740mm97整理課件1.確定bf'按計(jì)算跨度l0考慮：bf'=l0/3=7000/3=2333.33mm按翼緣高度考慮：hf′/h0=100/740=0.135>0.1，那么bf'=b+12hf'=300+12×100=1500mm上述兩項(xiàng)均大于實(shí)際翼緣寬度600mm，故取bf'=600mm2.判別T形截面的類型=1.0×11.9×600×100×〔740-100/2〕=492.66×106N·mm＜M=695kN·m該梁為第二類T形截面。98整理課件3.計(jì)算x

4.計(jì)算As

99整理課件選配6HRB25〔As=2945mm2〕，鋼筋布置如圖3.2.13。100整理課件教學(xué)情境一：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)2鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件計(jì)算101整理課件鋼筋混凝土受力構(gòu)件的分類§4.1受壓構(gòu)件構(gòu)造要求102整理課件一、材料強(qiáng)度混凝土：宜采用較高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，一般采用C25及以上等級(jí)的混凝土。高層建筑采用混凝土C40以上。鋼筋：不宜選用高強(qiáng)度鋼筋，一般采用HRB400和HRB335。二、截面形式及尺寸要求1.截面形狀：正方形、矩形、圓形、環(huán)形。2.截面尺寸：截面尺寸一般應(yīng)符合≤25及≤30〔其中為柱的計(jì)算長(zhǎng)度，h和b分別為截面的高度103整理課件和寬度〕。對(duì)于方形和矩形截面，其尺寸不宜小于250×250mm。為了便于模板尺寸模數(shù)化，柱截面邊長(zhǎng)在800mm以下者，宜取50mm的倍數(shù)；在800mm以上者，取為100mm的倍數(shù)三、配筋構(gòu)造〔1〕縱向受力鋼筋1〕設(shè)置縱向受力鋼筋的目的：協(xié)助混凝土承受壓力；承受可能的彎矩，以及混凝土收縮和溫度變形引起的拉應(yīng)力；防止構(gòu)件突然的脆性破壞。104整理課件2〕布置方式軸心受壓柱的縱向受力鋼筋應(yīng)沿截面四周均勻?qū)ΨQ布置；偏心受壓柱的縱向受力鋼筋放置在彎矩作用方向的兩對(duì)邊；圓柱中縱向受力鋼筋宜沿周邊均勻布置。105整理課件3〕構(gòu)造要求：縱向受力鋼筋直徑d不宜小于12mm，通常采用12～32mm。一般宜采用根數(shù)較少，直徑較粗的鋼筋，以保證骨架的剛度。方形和矩形截面柱中縱向受力鋼筋不少于４根，圓柱中縱向受力鋼筋不宜少于8根且不應(yīng)少于6根。106整理課件縱向受力鋼筋的凈距不應(yīng)小于50mm，偏心受壓柱中垂直于彎矩作用平面的側(cè)面上的縱向受力鋼筋及軸心受壓柱中各邊的縱向受力鋼筋的中距不宜大于300mm〔圖4.1.1〕。107整理課件受壓構(gòu)件縱向鋼筋的最小配筋率應(yīng)符合表3.2.3的規(guī)定。全部縱向鋼筋的配筋率不宜超過(guò)5％。受壓鋼筋的配筋率一般不超過(guò)3％，通常在0.5％～2％之間。4〕配筋方式：對(duì)稱配筋、非對(duì)稱配筋對(duì)稱配筋：在柱的彎矩作用方向的兩對(duì)邊對(duì)稱布置相同的縱向受力鋼筋。非對(duì)稱配筋：在柱的彎矩作用方向的兩對(duì)邊布置不同的縱向受力鋼筋。108整理課件〔2〕箍筋1〕作用：；A：保證縱向鋼筋的位置正確；B：防止縱向鋼筋壓屈，從而提高柱的承載能力。2〕構(gòu)造要求受壓構(gòu)件中的周邊箍筋應(yīng)做成封閉式。箍筋直徑不應(yīng)小于d/4〔d為縱向鋼筋的最大直徑〕，且不應(yīng)小于6mm。箍筋間距不應(yīng)大于400mm及構(gòu)件截面的短邊尺寸，且不應(yīng)大于15d〔d為縱向受力鋼筋的最小直徑〕。109整理課件在縱筋搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)：箍筋的直徑:不宜小于搭接鋼筋直徑的0.25倍。箍筋間距:當(dāng)搭接鋼筋為受拉時(shí)，不應(yīng)大于5d〔為受力鋼筋中最小直徑〕，且不應(yīng)大于100mm；當(dāng)搭接鋼筋為受壓時(shí)箍筋間距:不應(yīng)大于10d，且不應(yīng)大于200mm；當(dāng)搭接受壓鋼筋直徑大于25mm時(shí):應(yīng)在搭接接頭兩個(gè)端面外100mm范圍內(nèi)設(shè)置2根箍筋。

110整理課件軸心受壓柱：當(dāng)柱截面短邊尺寸大于400mm且各邊縱向受力鋼筋多于3根時(shí)，或當(dāng)柱截面短邊尺寸不大于400mm,但各邊縱向鋼筋多于4根時(shí)，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋，以防止中間鋼筋被壓屈。復(fù)合箍筋的直徑、間距與前述箍筋相同。

偏心受壓；當(dāng)h≥600mm時(shí)在柱側(cè)面設(shè)置直徑為10～16的構(gòu)造鋼筋，并設(shè)置相應(yīng)的復(fù)合箍筋與拉筋。111整理課件對(duì)于截面形狀復(fù)雜的構(gòu)件，不可采用具有內(nèi)折角的箍筋箍筋〔圖4.1.3〕。其原因是，內(nèi)折角處受拉箍筋的合力向外。

112整理課件113整理課件114整理課件機(jī)械連接115整理課件4.2.1軸心受壓構(gòu)件的破壞特征按照長(zhǎng)細(xì)比l０／ｂ的大小，軸心受壓柱可分為短柱和長(zhǎng)柱兩類。對(duì)方形和矩形柱，當(dāng)l０／ｂ≤8時(shí)屬于短柱，否那么為長(zhǎng)柱。其中l(wèi)０為柱的計(jì)算長(zhǎng)度，ｂ為矩形截面的短邊尺寸。1．軸心受壓短柱的破壞特征4.2軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算116整理課件〔1〕當(dāng)軸向力較小時(shí)，構(gòu)件的壓縮變形主要為彈性變形，軸向力在截面內(nèi)產(chǎn)生的壓應(yīng)力由混凝土合鋼筋共同承擔(dān)?！?〕隨著荷載的增大，構(gòu)件變形迅速增大，此時(shí)混凝土塑性變形增加，彈性模量降低，應(yīng)力增加緩慢，而鋼筋應(yīng)力的增加那么越來(lái)越快。在臨近破壞時(shí)，柱子外表出現(xiàn)縱向裂縫，混凝土保護(hù)層開(kāi)始剝落，最后，箍筋之間的縱向鋼筋壓屈而向外凸出，混凝土被壓碎崩裂而破壞。破壞時(shí)混凝土的應(yīng)力到達(dá)棱柱體抗壓強(qiáng)度。117整理課件當(dāng)短柱破壞時(shí)，混凝土到達(dá)極限壓應(yīng)變=0.002，相應(yīng)的縱向鋼筋應(yīng)力值=Es=2×105×0.002=400N/mm2。因此，當(dāng)縱筋為高強(qiáng)度鋼筋時(shí)，構(gòu)件破壞時(shí)縱筋可能達(dá)不到屈服強(qiáng)度。顯然，在受壓構(gòu)件內(nèi)配置高強(qiáng)度的鋼筋不能充分發(fā)揮其作用，這是不經(jīng)濟(jì)的。118整理課件〔1〕初始偏心距導(dǎo)致附加彎矩，附加彎矩產(chǎn)生的水平撓度又加大了初始偏心距；較大的初始偏心距將導(dǎo)致承截能力的降低。破壞時(shí)首先在凹邊出現(xiàn)縱向裂縫，接著混凝土被壓碎，縱向鋼筋被壓彎向外凸出，側(cè)向撓度急速開(kāi)展，最終柱子失去平衡并將凸邊混凝土拉裂而破壞?！?〕長(zhǎng)細(xì)比較大時(shí)，可能發(fā)生“失穩(wěn)破壞〞。119整理課件由上述試驗(yàn)可知，在同等條件下，即截面相同，配筋相同，材料相同的條件下，長(zhǎng)柱承載力低于短柱承載力。在確定軸心受壓構(gòu)件承截力計(jì)算公式時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)采用構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)來(lái)表示長(zhǎng)柱承截力降低的程度。長(zhǎng)細(xì)比l0/b越大，值越小，當(dāng)l0/b≤8時(shí)，=1。穩(wěn)定系數(shù)可按下式計(jì)算：〔4.2.1〕式中——柱的計(jì)算長(zhǎng)度;——矩形截面的短邊尺寸，圓形截面可取120整理課件（為截面直徑），對(duì)任意截面可?。榻孛孀钚』剞D(zhuǎn)半徑）。構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度l0與構(gòu)件兩端支承情況有關(guān)，對(duì)于一般的多層房屋的框架柱，梁柱為剛接的框架各層柱段?，F(xiàn)澆樓蓋：底層柱l0＝1.0H；其余各層柱段l0＝1.25H。裝配式樓蓋：底層柱l0＝1.25H；其余各層柱段l0＝1.5H。

121整理課件4.2.2普通箍筋柱的正截面承截力計(jì)算

1.根本公式鋼筋混凝土軸心受壓柱的正截面承載力由混凝土承載力及鋼筋承載力兩局部組成，如圖4.2.4所示。122整理課件根據(jù)力的平衡條件，得出短柱和長(zhǎng)柱的承載力計(jì)算公式為：

(4.2.2)式中Nu—軸向壓力承載力設(shè)計(jì)值；N—軸向壓力設(shè)計(jì)值；—鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；fc—混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按表2.2.2采用；A—構(gòu)件截面面積，當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于3%時(shí)，

A應(yīng)改為Ac=A－As/；fy′—縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按附表2.1.1采用；123整理課件As′—全部縱向鋼筋的截面面積。式中系數(shù)0.9，是考慮到初始偏心的影響，以及主要承受恒載作用的軸心受壓柱的可靠性，引入的承載力折減系數(shù)；124整理課件2．計(jì)算方法〔1〕截面設(shè)計(jì)：構(gòu)件截面尺寸b×h，軸向力設(shè)計(jì)值，構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度，材料強(qiáng)度等級(jí)。求：縱向鋼筋截面面積計(jì)算步驟如圖4.2.5。125整理課件126整理課件127整理課件教學(xué)情境一：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)3鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)128整理課件§7.1現(xiàn)澆鋼筋混凝土整體式肋形樓蓋整體式肋形樓蓋——由板、次梁、主梁組成。是常見(jiàn)的梁板結(jié)構(gòu)

板：?jiǎn)蜗虬澹洪L(zhǎng)短比值大于等于3,在荷載作用下，只在一個(gè)方向彎曲或者主要在一個(gè)方向彎曲的板。。也叫梁式板。雙向板：。長(zhǎng)短比值小于等于2,在荷載作用下，在兩個(gè)方向彎曲，且不能忽略任一方向彎曲的板。。也叫四邊支撐板。

129整理課件130整理課件一、平面布置要求單向板、次梁和主梁的經(jīng)濟(jì)跨度為：?jiǎn)蜗虬澹骸?.7~2.5〕m次梁：〔4~6〕m主梁：〔5~8〕m2. 受力合理3. 滿足建筑要求4. 方便施工主梁沿橫向布置

主梁沿縱向布置

有中間走道

131整理課件三、板的計(jì)算與構(gòu)造板的計(jì)算特點(diǎn)：?jiǎn)蜗虬宓陌搴瘢簩?duì)簡(jiǎn)支板和連續(xù)板，取l0/35~l0/40；懸臂板取l0/10~l0/12;支撐長(zhǎng)度不小于板厚，同時(shí)不小于120mm.計(jì)算步驟：沿長(zhǎng)邊取1m板寬，按塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算連續(xù)板內(nèi)力；對(duì)四周與梁連接的板，板跨中下部和支座上部將出現(xiàn)裂縫，軸線呈拱形；板不必進(jìn)行抗剪計(jì)算；選配鋼筋應(yīng)使相鄰跨和支座鋼筋的直徑及間距相互協(xié)調(diào)。132整理課件圖10.4板梁的荷載計(jì)算范圍及計(jì)算簡(jiǎn)圖133整理課件3中間支座負(fù)鋼筋上彎點(diǎn)距支座邊緣為6/0l，彎起數(shù)量為跨中鋼筋的1/3~1/2，如彎起鋼筋尚不足以抵抗支座負(fù)彎距時(shí)，可另補(bǔ)充負(fù)鋼筋。彎起鋼筋角度一般為30a，當(dāng)?shù)瓤缁蚩缍认嗖畈怀^(guò)20%，時(shí)，按下列規(guī)定采用。，伸過(guò)支座邊緣的距離0

為防止支座處鋼筋間距紊亂，通?？缰泻椭ё匿摻畈捎孟嗤g距或成倍間距。

（1）板的配筋方式彎起式配筋）板的構(gòu)造要求23當(dāng)gq＞時(shí)，3nla=時(shí)，當(dāng)gq≤4nla=134整理課件圖10.13板中受力鋼筋的布置

；(b)彎起式配筋

135整理課件(a)別離式配筋時(shí)，當(dāng)gq≤4nla=3當(dāng)gq＞時(shí)，3nla=3136整理課件〔2〕構(gòu)造鋼筋a、分布鋼筋

直徑不宜小于6mm，間距不宜大于250mm。137整理課件返回138整理課件b、嵌固于墻內(nèi)板的板面附加鋼筋為防止沿墻邊產(chǎn)生板面裂縫，應(yīng)在支承周邊配置上部構(gòu)造鋼筋。其直徑不宜小于8mm，間距不宜大于200mm。沿板的受力方向配置的上部構(gòu)造鋼筋，其截面面積不宜小于該方向跨中受力鋼筋截面面積的1/3，沿非受力方向配置的上部構(gòu)造鋼筋，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)減少。139整理課件c、板周邊與混凝土梁或混凝土墻整體澆筑的單向板或雙向板，板上部構(gòu)造鋼筋截面面積不宜小于板跨中相應(yīng)方向縱向鋼筋的截面面積的1/3。其直徑不宜小于8mm，間距不宜大于200mm。該鋼筋自梁邊或墻邊伸入板內(nèi)的長(zhǎng)度，在單向板中不宜小于ll/5(ll為板計(jì)算跨度)，在雙向板中不宜小于ll/4(ll為短跨方向計(jì)算跨度〕，在板角處該鋼筋應(yīng)沿兩個(gè)垂直方向布置或按放射狀布置。140整理課件d、嵌固在砌體墻內(nèi)的板〔見(jiàn)7.1.18圖〕141整理課件e、與主梁肋垂直的板面構(gòu)造鋼筋。當(dāng)板的受力鋼筋與主梁平行時(shí)，應(yīng)沿主梁方向配置與主梁垂直的上部構(gòu)造鋼筋，間距不大于200mm,直徑不宜小于8mm，且單位長(zhǎng)度內(nèi)總截面面積不宜小于板中單位寬度內(nèi)受力鋼筋截面面積的1/3，伸入板中的長(zhǎng)度從梁邊算起，每邊不宜小于ll/4(ll為板的計(jì)算跨度〕。142整理課件圖10.15板中與梁肋垂直的構(gòu)造鋼筋143整理課件b樓板孔洞邊配筋要求。a〕見(jiàn)圖7.2.20〔a〕，當(dāng)b〔或d〕≤300mm時(shí);b〕見(jiàn)圖7.1.20〔b〕，當(dāng)300mm≤b〔或d〕≤1000mm時(shí);c〕見(jiàn)圖7.1.20〔c〕，當(dāng)b(或d)>1000mm時(shí)，或孔洞周邊有較大集中荷載時(shí)，應(yīng)在洞邊設(shè)肋梁。144整理課件〔2〕次梁1〕次梁的計(jì)算特點(diǎn)1.次梁的計(jì)算步驟選擇截面尺寸→荷載計(jì)算→按塑性方法計(jì)算內(nèi)力→按正截面承載力條件計(jì)算縱筋→按斜截面承載力條件計(jì)算箍筋及彎起鋼筋→確定構(gòu)造鋼筋。2.截面尺寸：滿足此高跨比〔1/18~1//12〕、寬高比〔1/3~1/2〕的要求可不必驗(yàn)算撓度和裂縫寬度。145整理課件3.次梁的荷載包括次梁的自重及由板傳來(lái)的荷載，計(jì)算由板傳來(lái)的荷載時(shí)，假定次梁兩側(cè)板跨上的荷載各有1/2傳給次梁。4.由于次梁與板整體澆筑，正截面計(jì)算時(shí)，對(duì)跨中按T形截面計(jì)算，對(duì)支座按矩形截面計(jì)算。146整理課件返回2〕次梁的構(gòu)造要求147整理課件1.主梁的計(jì)算特點(diǎn)〔1〕主梁一般按彈性理論計(jì)算，計(jì)算步驟同次梁?！?〕主梁除承受次梁傳來(lái)的集中荷載外，還承受主梁的自重等荷載，一般為簡(jiǎn)化計(jì)算，可把主梁自重等荷載折算成集中荷載作用于次梁所對(duì)應(yīng)的位置處?！?〕配筋計(jì)算時(shí)，主梁跨中截面也按T形截面，而支座截面仍為矩形截面。3主梁的計(jì)算特點(diǎn)與構(gòu)造要求148整理課件149整理課件〔4〕在支座處，主、次梁的負(fù)彎矩鋼筋相互交叉，如圖7.1.23所示，因此計(jì)算主梁支座截面負(fù)彎矩鋼筋時(shí)，主梁截面的有效高度近似按下式計(jì)算：當(dāng)負(fù)彎矩鋼筋為一排布置時(shí)：h0=h-(50~60)mm當(dāng)負(fù)彎矩鋼筋為兩排布置時(shí)：h0=h-(70~80)mm150整理課件圖7.1.23.主梁支座截面縱筋位置

151整理課件2.主梁的構(gòu)造要求〔1〕主梁的截面。主梁的截面尺寸：滿足此高跨比〔1/14~1/8〕和高寬比〔1/3~1/2〕〔2〕伸入墻內(nèi)的長(zhǎng)度一般不應(yīng)小于370mm〔3〕主梁縱向受力鋼筋的彎起點(diǎn)和截?cái)帱c(diǎn)應(yīng)按照彎矩包絡(luò)圖和材料抵抗彎矩圖來(lái)確定?！?〕附加橫向鋼筋。附加橫向鋼筋的布置如圖7.1.27?！?〕鴨筋。當(dāng)主梁支座處的箍筋、彎起鋼筋仍不能共同承擔(dān)全部剪力時(shí)，可設(shè)鴨筋，見(jiàn)圖7.1.25，鴨筋的兩端應(yīng)固定在受壓區(qū)內(nèi)。152整理課件圖7.1.27.附加橫向鋼筋的布置153整理課件154整理課件7.3.1鋼筋砼樓梯的類型樓梯是房屋的豎向通道，一般由梯段、平臺(tái)、組成，平面布置，梯段踏步尺寸以及欄桿等由建筑設(shè)計(jì)確定。按所用材料分為:木樓梯、鋼樓梯和鋼筋砼樓梯。按施工方法分為:現(xiàn)澆整體式樓梯和預(yù)制裝配式樓梯。按構(gòu)件受力不同:分為板式樓梯、梁式樓梯、剪刀式〔懸挑式〕樓梯和螺旋式樓梯。7.3鋼筋混凝土樓梯155整理課件156整理課件1.板式樓梯板式樓梯由梯段、橫梯梁和平臺(tái)組成，梯板是一塊斜板，板的兩端支承在平臺(tái)梁上〔最下端的梯段可支承在橫梁上，也可單獨(dú)做根底〕。優(yōu)點(diǎn)：下外表平整，施工支模方便。缺點(diǎn)：斜板較厚，當(dāng)跨度較大時(shí)，材料用量較多。板式樓梯外觀美觀，多用于住宅、辦公樓、教學(xué)樓等建筑，目前跨度較大的公共建筑也多受用。157整理課件2.梁式樓梯在樓梯斜板側(cè)面設(shè)置斜梁，斜梁兩端支承在橫梯梁上，橫梯梁支承在梯間墻上或柱上，就構(gòu)成了梁式樓梯。特點(diǎn)：梯段較長(zhǎng)時(shí)比較經(jīng)濟(jì)，但支模及施工都比板式樓梯復(fù)雜，外觀也顯得笨重。3.剪刀式樓梯如圖7.3.1c為剪刀式樓梯，整個(gè)樓梯由主體結(jié)構(gòu)的邊梁上挑出，其優(yōu)點(diǎn)是首層休息平臺(tái)和踏步下的空間可以較好的利用，外形美觀輕巧。缺點(diǎn)是受力復(fù)雜。158整理課件159整理課件如以下圖為螺旋式樓梯，樓梯支模復(fù)雜，施工比較困難，材料用量較多，造價(jià)高。多在美觀要求較高的公共建筑中采用。7.3.2現(xiàn)澆樓梯的計(jì)算與構(gòu)造1.現(xiàn)澆板式樓梯的計(jì)算與構(gòu)造〔1〕梯段板螺旋式樓梯160整理課件161整理課件162整理課件163整理課件2〕構(gòu)造要求梯段斜板配筋可采用彎起式或別離式。采用彎起式配筋時(shí)，一半鋼筋伸入支座，一半靠近支座處彎起，支座截面負(fù)筋的用量一般可取與跨中截面相同。受力鋼筋的彎起點(diǎn)位置見(jiàn)圖7.3.3。在垂直受力鋼筋方向仍應(yīng)按構(gòu)造配置分布鋼筋φ6@250，并要求每一個(gè)踏步下至少放置一根鋼筋。164整理課件165整理課件〔2〕平臺(tái)板與平臺(tái)梁平臺(tái)板一般都是一塊一端與平臺(tái)梁整體連接，另一端支承于磚墻上或鋼筋混凝土過(guò)梁上的單向板。當(dāng)平臺(tái)板兩端都與梁整體連接時(shí)，跨中彎矩按1/10pl02計(jì)算，當(dāng)平臺(tái)板一端簡(jiǎn)支時(shí)，跨中彎矩按1/8pl02計(jì)算。166整理課件167整理課件168整理課件梁式樓梯的計(jì)算包括踏步板、斜梁、平臺(tái)板、平臺(tái)梁的計(jì)算?！?〕踏步板一般梁式樓梯的斜梁設(shè)置在踏步板的兩側(cè)。因此踏步板可以按兩端簡(jiǎn)支于斜梁上的簡(jiǎn)支板計(jì)算，其計(jì)算單元可取一個(gè)踏步。板的高度可按折算高度，即h=c/2+δ/cosα取用，δ為板厚，一般取δ=30~40mm。7.3.3現(xiàn)澆梁式樓梯的計(jì)算與構(gòu)造169整理課件170整理課件圖10.64踏步板鋼筋彎折171整理課件圖7.63樓梯結(jié)構(gòu)布置圖172整理課件〔2〕斜梁梯段斜梁通常支承于上、下平臺(tái)梁上，底層支承于地壟墻上，一般按簡(jiǎn)支梁計(jì)算。當(dāng)平臺(tái)梁內(nèi)移〔如圖10.59)時(shí)，斜梁應(yīng)從傾斜梯段局部延伸到平臺(tái)局部，這就形成了折線形斜梁。斜梁上所承受的荷載包括由踏步傳來(lái)的恒荷載與活荷載、斜梁自重與粉刷層等重量。如圖10.62。

173整理課件174整理課件175整理課件176整理課件1〕計(jì)算要點(diǎn)1.平臺(tái)梁支承在兩側(cè)樓梯間的橫墻上，按簡(jiǎn)支梁計(jì)算。平臺(tái)梁承受斜邊梁傳來(lái)的集中荷載，平臺(tái)板傳來(lái)的均布荷載以及平臺(tái)梁自重，計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)7.3.11圖所示。2.平臺(tái)梁的計(jì)算截面按倒L形截面計(jì)算。3.平臺(tái)梁橫截兩側(cè)荷載不同，因此平臺(tái)梁受有一定的扭距作用，一般不需計(jì)算，但應(yīng)適當(dāng)增加配箍量。平臺(tái)梁受有斜邊梁的集中荷載，所以在平臺(tái)梁中位于斜邊梁支座兩側(cè)處，應(yīng)設(shè)置附加橫向箍筋。177整理課件圖平臺(tái)梁計(jì)算簡(jiǎn)圖

2〕構(gòu)造要求平臺(tái)梁一般構(gòu)造要求與簡(jiǎn)支受彎構(gòu)件相同，平臺(tái)梁的高度應(yīng)保證斜邊梁的主筋能放在平臺(tái)梁的主筋上，即平臺(tái)梁的底面應(yīng)低于斜邊梁的底面，或與斜邊梁底面齊平。178整理課件教學(xué)情境一：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)4高層鋼筋混凝土房屋設(shè)計(jì)179整理課件結(jié)構(gòu)體系:結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力與傳力的結(jié)構(gòu)組成方式稱為結(jié)構(gòu)體系.目前，鋼筋混凝土多層及高層房屋常用的結(jié)構(gòu)體系有框架體系、框架-剪力墻體系、剪力墻體系和筒體體系等。

8.1.1框架結(jié)構(gòu)1.概念:由梁和柱為主要承重構(gòu)件組成的承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)稱為框架結(jié)構(gòu)。8.1常用結(jié)構(gòu)體系180整理課件181整理課件圖8.1.2框架結(jié)構(gòu)圖

(a)平面圖；(b)Ⅰ-Ⅰ剖面圖

182整理課件2.特點(diǎn)①將承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)、分隔構(gòu)件完全分開(kāi)，墻只起圍護(hù)、分隔作用。②框架結(jié)構(gòu)在水平荷載下表現(xiàn)出抗側(cè)移剛度小，水平位移大的特點(diǎn)，屬于柔性結(jié)構(gòu)。3.應(yīng)用廣泛應(yīng)用于多層工業(yè)廠房及多高層辦公樓、醫(yī)院、旅館、教學(xué)樓、住宅等?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的適用高度為6～15層，非地震區(qū)也可建到15～20