PAGEPAGE23混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理復(fù)習(xí)資料第1章緒論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(gè)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(shí)，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(hù)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(diǎn)：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(diǎn)：1)自重大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(bǔ)強(qiáng)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(gè)方面作用的分類：按時(shí)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(jí)和破壞形式有關(guān)。荷載的標(biāo)準(zhǔn)值小于荷載設(shè)計(jì)值；材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值大于材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)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(qiáng)度（fcu,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%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d，按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法加壓到破壞，所測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度。（fcu,k為確定混凝土強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)）1.強(qiáng)度軸心抗壓強(qiáng)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(hù)后用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的。（fck=0.67fcu,k）軸心抗拉強(qiáng)度（ft）：相當(dāng)于fcu,k的1/8～1/17,fcu,k越大，這個(gè)比值越低。復(fù)合應(yīng)力下的強(qiáng)度：三向受壓時(shí)，可以使軸心抗壓強(qiáng)度與軸心受壓變形能力都得到提高。雙向受力時(shí)，（雙向受壓：一向抗壓強(qiáng)度隨另一向壓應(yīng)力的增加而增加；雙向受拉：混凝土的抗拉強(qiáng)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(qiáng)度隨另一向壓應(yīng)力的增加而降低，混凝土的抗壓強(qiáng)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(diǎn)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)模型美國E.Hognestad建議的模型德國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（1）徐變：混凝土的應(yīng)力不變，應(yīng)變隨時(shí)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)晶體間尚未水化的凝膠體具有粘性流動(dòng)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(shí)，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(shí)，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(shí)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(jiān)硬、彈性模量高，徐變小；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(hù)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(xì)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。（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）收縮：混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)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(qiáng)度等級(jí)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，則收縮小；4、養(yǎng)護(hù)條件：在結(jié)硬過程中，周圍的溫、濕度越大，收縮越小；5、混凝土制作方法：混凝土越密實(shí)，收縮越小；6、使用環(huán)境：使用環(huán)境的溫度、濕度大時(shí)，收縮小；7、構(gòu)件的體積與表面積比值：比值大時(shí)，收縮小。對結(jié)構(gòu)的影響：會(huì)使構(gòu)件產(chǎn)生表面的或內(nèi)部的收縮裂縫，會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)應(yīng)力損失等。措施：加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，減少水灰比，減少水泥用量，采用彈性模量大的骨料，加強(qiáng)振搗等。混凝土的疲勞是荷載重復(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(diǎn)的鋼筋：四個(gè)階段（彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段、破壞階段），屈服強(qiáng)度力學(xué)性能是主要的強(qiáng)度指標(biāo)。（軟鋼）沒有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋：在承載力計(jì)算時(shí)，取“條件屈服強(qiáng)度”（0.85）（硬鋼）鋼筋的疲勞是指鋼筋在承受重復(fù)并帶有周期性動(dòng)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斷裂破壞的現(xiàn)象。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(qiáng)度等級(jí)4鋼筋軋制工藝和試驗(yàn)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(qiáng)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(xiǎn)。鋼筋的冷拉特性：只提高抗拉強(qiáng)度，不提高抗壓強(qiáng)度，強(qiáng)度提高，塑性下降鋼筋的冷拔能提高抗拉強(qiáng)度又能提高抗壓強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求：強(qiáng)度、塑性、可焊性、與混凝土的粘結(jié)。鋼筋的力學(xué)指標(biāo)：強(qiáng)度、鋼筋的塑性指標(biāo)：伸長率、冷彎鋼筋的強(qiáng)度指標(biāo)：屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度三、鋼筋與混凝土的粘結(jié)1.粘結(jié)的定義及組成（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(jī)械咬合力。變形鋼筋的粘結(jié)力最主要的是機(jī)械咬合力。2.保證可靠粘結(jié)的構(gòu)造措施錨固長度的影響因素：鋼筋直徑、鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)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1.截面形式與尺寸板：厚度與跨度、荷載有關(guān)，以10mm為模數(shù)梁：寬度一般為100，120，150，（180），200，（220），250，300，以下級(jí)差為50mm；高度一般為250，300，…，800mm，級(jí)差為50mm，800以上級(jí)差為100mm。h/b=2.0～2.5(矩形)，h/b=2.5～3.0(T形)2.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6，8，10，12；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(hù)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(hù)層厚度用c表示。混凝土保護(hù)層的三個(gè)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(qiáng)度等級(jí)為C25～C45，混凝土保護(hù)層最小厚度，梁為25mm，板為15mm。二．適筋梁正截面受彎的三個(gè)受力階段1.兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)：受拉區(qū)混凝土開裂點(diǎn)，縱向受拉鋼筋開始屈服的點(diǎn)。（1）混凝土開裂前的未裂階段（Ⅰ）：→Ⅰa是受彎構(gòu)件正截面抗裂驗(yàn)算的依據(jù)。特點(diǎn)：①受拉區(qū)混凝土沒有開裂；②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Ⅰ階段前期是直線，后期是曲線；③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（Ⅱ）：→Ⅱ是裂縫寬度與變形驗(yàn)算的依據(jù)。特點(diǎn)：①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；②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；③彎矩與截面曲率是曲線關(guān)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（Ⅲ）：→Ⅲa是正截面受彎承載力計(jì)算的依據(jù)。特點(diǎn)：①受拉區(qū)絕大部分混凝土退出工作，鋼筋屈服；②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；③彎矩與截面曲率為接近水平的曲線關(guān)系。正截面受彎破壞形態(tài)適筋梁，少筋梁，超筋梁：實(shí)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）（2）適筋截面破壞形態(tài)：鋼筋先屈服，混凝土后壓碎。（延性破壞），且在適筋范圍內(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）超筋梁的承載能力最大。3.界限破壞：當(dāng)鋼筋的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度的同時(shí)，處于受壓區(qū)的邊緣的纖維的應(yīng)力也恰好達(dá)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(jì)算（1）計(jì)算假定：①截面應(yīng)變保持平面；②不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度；③已知混凝土受壓的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系；④已知縱向鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(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(qiáng)度設(shè)計(jì)值，極限應(yīng)變?yōu)?.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(diǎn)不變。（3）相對界限受壓區(qū)高度（）：與混凝土及鋼筋強(qiáng)度：界限受壓區(qū)計(jì)算高度與截面有效高度的比值。相對受壓區(qū)高度：受壓區(qū)計(jì)算高度與截面有效高度的比值。（4）最小配筋率的確定原則：由素混凝土截面計(jì)算得的受彎承載力（即開裂彎矩）與相應(yīng)的鋼筋混凝土截面bh按Ⅲa階段計(jì)算得到的受彎承載力相等。四、單筋矩形截面正截面受彎承載力基本計(jì)算公式及其適用條件：雙筋矩形截面梁受彎承載力的計(jì)算計(jì)算公式及其適用條件：T形截面梁受彎承載力的計(jì)算T形截面判別條件：①第一類T形截面，計(jì)算中和軸在翼緣內(nèi)（x≤hf′），或；②第二類T形截面，計(jì)算中和軸在肋部（x＞hf′），或。第四章受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力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與梁截面有效高度h。的比值。（剪跨a：計(jì)算截面至支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣的距離）計(jì)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①斜壓破壞（（箍筋過多或梁腹過薄））：在荷載作用點(diǎn)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，梁腹部被這些斜裂縫分割成若干個(gè)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。②剪壓破壞（（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(diǎn)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(jì)算來防止。③斜拉破壞（（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(diǎn)處，使梁沿斜向拉裂成兩部分而突然破壞。脆性破壞。由最小配筋率來防止。承載力大小：斜壓>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(jì)算（1）影響斜截面受剪承載力的主要因素：1、剪跨比2、混凝土強(qiáng)度等級(jí)3、箍筋的配箍率4、縱向受拉鋼筋配筋率5、橫截面上的骨料咬合力6、截面尺寸和形狀7、彎矩比。（2）（3）兩個(gè)基本計(jì)算公式；一般公式以集中荷載為主的獨(dú)立梁（4）計(jì)算公式的適用范圍及條件：1、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：防止斜拉破壞）（5）厚板的計(jì)算公式：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)h0<800mm時(shí)，取h0=800mm；當(dāng)h0>2000mm時(shí)，取h0=2000mm。（6）計(jì)算方法計(jì)算截面：①從支座邊緣開始的截面；②從彎起鋼筋彎起點(diǎn)處開始的斜截面；③箍筋直徑或間距改變處的斜截面；④肋寬改變處的斜截面。3、保證斜截面承載力的構(gòu)造措施1.抵抗彎矩圖：將各個(gè)正截面的Mu值連接起來就構(gòu)成Mu圖。（表示的是構(gòu)件每一正截面的受彎承載力設(shè)計(jì)值的大小）2.縱筋的彎起：彎起點(diǎn)應(yīng)在該鋼筋充分利用截面以外，≥0.5h0；彎終點(diǎn)到支座邊或到前一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)之間的距離，都不應(yīng)大于箍筋的最大間距。3.縱向受拉鋼筋的截?cái)喑浞掷命c(diǎn)至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于不需要至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于在受拉區(qū)段內(nèi)：充分利用點(diǎn)至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于不需要至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于或在受拉區(qū)段外：充分利用點(diǎn)至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于不需要至截?cái)帱c(diǎn)的距離大于或4、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；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，或在構(gòu)件截面上同時(shí)作用有縱向壓力和彎矩時(shí)。1.材料的強(qiáng)度等級(jí)：宜用強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土（C20,C25,C30），不宜用高強(qiáng)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)。3.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(jì)算1.軸心受壓柱內(nèi)縱筋的作用：①提高正截面受壓承載力；②改善破壞時(shí)的脆性，即提高變形能力；③防止因偶然偏心而突然破壞；④減小混凝土的徐變變形。箍筋的作用：防止縱筋的壓曲，并與縱筋組成能站立的鋼筋骨架。2.軸心受壓柱的分類：根據(jù)長細(xì)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≤28）3.穩(wěn)定系數(shù)：反反映長柱比短短柱的正截面面受壓承載力力的降低。4.正截面受壓承載力力計(jì)算：（≥3%，A取A－AC，）（注意：1)當(dāng)lo/bb≤8時(shí)，j＝1.0;;2)當(dāng)縱筋配筋筋率大于3%時(shí)，A應(yīng)扣除縱筋筋面積。）5.螺旋筋和焊接接環(huán)筋的作用用：可以使核核心混凝土處處于三向受壓壓狀態(tài)，提高高了混凝土的的抗壓強(qiáng)度和和變形能力，從從而間接提高高了軸心受壓壓柱的受壓承承載力和變形形能力，螺旋旋筋和焊接環(huán)環(huán)筋也可稱為為“間接縱向鋼鋼筋”或“間接鋼筋”。1.按式計(jì)算的Nu不不應(yīng)大于按式式(8–13)計(jì)算Nu的1.5倍。2.當(dāng)遇到下列任意一一種情況時(shí)，不不應(yīng)計(jì)入間接接鋼筋的影響響：1）當(dāng)loo/d>112；2）當(dāng)按按式(8–18)計(jì)算的Nu小于按式(8–13)計(jì)算的Nu時(shí)；3）當(dāng)AAsso小于縱筋全全部面積的25％。三、偏心受壓構(gòu)件件正截面破壞壞形態(tài)1.偏心受壓柱的破壞壞有材料破壞壞（l0/h≤30）和失穩(wěn)破壞壞（l0/h≥30）。2.偏心受壓短柱的正正截面破壞形形態(tài)（*）（1）大偏心受壓破壞壞（受拉破壞壞）產(chǎn)生條件：軸心壓壓力N的相對偏心心距e0/h0較大、且離N較遠(yuǎn)一側(cè)的的縱筋A(yù)s配置不太多多時(shí)。破壞特征：破壞始始于離偏心軸軸向壓力較遠(yuǎn)遠(yuǎn)一側(cè)的縱向向鋼筋受拉屈屈服；離偏心心軸向壓力較較近一側(cè)的縱縱向鋼筋受壓壓屈服，受壓壓區(qū)邊緣混凝凝土被壓碎。延性破壞。（2）小偏心受壓破壞壞（受壓破壞壞）產(chǎn)生條件：軸心壓壓力N的相對偏心心距e0/h0很小，或者者雖然e0/h0不是太小，但但離N較遠(yuǎn)側(cè)的縱縱筋A(yù)s配置很多時(shí)時(shí)。破壞特征：破壞始始于靠近N一側(cè)的受壓壓區(qū)邊緣混凝凝土壓應(yīng)變達(dá)達(dá)到其極限壓壓應(yīng)變值，混混凝土被壓碎碎；靠近N一側(cè)的縱筋A(yù)s′達(dá)到抗壓強(qiáng)強(qiáng)度；遠(yuǎn)離N一側(cè)的縱筋A(yù)s可能受壓也也可能受拉，但但都不屈服；；脆性破壞。偏心受壓構(gòu)件的二二階彎矩五、矩形截面受壓壓構(gòu)件正截面面受壓承載力力的基本計(jì)算算公式六．非對稱配筋矩形形截面偏心受受壓構(gòu)件正截截面承載力七．對稱配筋矩形截截面偏心受壓壓構(gòu)件正截面面承載力Nu-Mu相關(guān)曲曲線.Nu和Mu的關(guān)系：大偏心受受壓破壞時(shí)，Nu隨Mu的減小而減小，隨Mu的增大而增大，界限破壞時(shí)的Mu為最大。小偏心受壓破壞時(shí)，Nu隨Mu的增大而減小。Nu-Mu相關(guān)曲曲線反映了在在壓力和彎矩矩共同作用下下正截面承載載力的規(guī)律，具具有以下一些些特點(diǎn)：⑴相關(guān)曲線上的任一一點(diǎn)代表截面面處于正截面面承載力極限限狀態(tài)時(shí)的一一種內(nèi)力組合合。如一組內(nèi)力（N，M）在曲線內(nèi)內(nèi)側(cè)說明截面面未達(dá)到極限限狀態(tài)，是安安全的；如（N，M）在曲線外側(cè)，則則表明截面承承載力不足；；⑵當(dāng)彎矩為零時(shí)，軸軸向承載力達(dá)達(dá)到最大，即即為軸心受壓壓承載力N0（A點(diǎn)）；當(dāng)軸軸力為零時(shí)，為為受純彎承載載力M0（C點(diǎn)）⑶截面受彎承載力MMu與作用的軸軸壓力N大小有關(guān)；；●當(dāng)軸壓力較小時(shí)，Mu隨N的增加而增增加（CB段）；●當(dāng)軸壓力較大時(shí)，Mu隨N的增加而減減小（AB段）；⑷截面受彎承載力在在B點(diǎn)達(dá)(Nb，Mb)到最大，該該點(diǎn)近似為界界限破壞；●CB段（N≤NNb）為受拉破破壞；●AB段（N>>Nb）為受壓破破壞；⑸如截面尺寸和材料料強(qiáng)度保持不不變，Nu-Mu相關(guān)曲線隨隨配筋率的增增加而向外側(cè)側(cè)增大；⑹對于對稱配筋截面面，達(dá)到界限限破壞時(shí)的軸軸力Nb是一致的。九、偏心受壓構(gòu)件件斜截面受剪剪承載力的計(jì)計(jì)算軸向壓力的作用：：軸向壓力的的存在能延緩緩斜裂縫的出出現(xiàn)和開展，使使截面保留有有較大的混凝凝土剪壓區(qū)面面積，因而使使受剪承載力力得以提高。（當(dāng)N>0.3fcA時(shí)，取N=0.3fcA）第七章受扭構(gòu)件件承載力的計(jì)計(jì)算一、純扭構(gòu)件扭曲曲截面的受扭扭承載力計(jì)算算1、素混凝土純扭構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)：三面開開裂、一面受受壓；破壞面：空間間扭曲面；破壞類型：：脆性破壞2、鋼筋混凝土純扭扭構(gòu)件1.受扭鋼筋型式：螺螺旋筋（很少少）；沿構(gòu)件件縱軸方向不不知封閉的受受扭箍筋和受受扭縱筋，兩兩者必須同時(shí)時(shí)設(shè)置。2.破壞形態(tài)：①適筋筋破壞：縱向向鋼筋和箍筋筋配置適當(dāng)；；②少筋破壞：縱縱筋和箍筋配配置過少或其其中之一配置置過少時(shí)；③部分超筋破破壞：縱筋和和箍筋不匹配配置，兩者相相差比率較大大；④超筋破壞：縱縱筋和箍筋兩兩者都配置過過多時(shí)。3、受扭承載力計(jì)算算1.開裂扭矩：（：受受扭構(gòu)件的截截面抗扭塑性性抵抗矩）2.變角空間桁架架機(jī)理：縱筋筋為桁架的弦弦桿，箍筋為為桁架的豎腹腹桿，裂縫間間混凝土為桁桁架的斜腹桿桿，整個(gè)桿件件如同一個(gè)空空間桁架。混混凝土斜腹桿桿與構(gòu)件縱軸軸間的夾角不不是定值，而而是在30℃～60℃之間變化。基本假定：忽略核核心混凝土對對抗扭的作用用及鋼筋的銷銷栓作用；縱縱筋和箍筋只只承受軸向拉拉力，分別為為桁架的弦桿桿和腹桿；混混凝土腹桿只只承受軸向壓壓力，其傾角角為。受扭承載力計(jì)算公公式：：受扭的縱向鋼筋與與箍筋的配筋筋強(qiáng)度比。，表明抗扭縱縱筋和抗扭箍箍筋的數(shù)量配配置合適，構(gòu)構(gòu)件破壞時(shí)，兩兩者都能達(dá)到到其抗拉屈服服強(qiáng)度。二、矩形截面彎剪剪扭構(gòu)件的配配筋計(jì)算：受扭承載力降低低系數(shù)，公式：或，可僅按按受彎構(gòu)件的的正截面受彎彎承載力和純純扭構(gòu)件的受受扭承載力分分別計(jì)算；，可可僅按受彎構(gòu)構(gòu)件的正截面面受彎承載力力和斜截面受剪剪承載力分別別計(jì)算。三、受扭構(gòu)件的配配筋構(gòu)造要求求彎剪扭構(gòu)件的配筋筋特點(diǎn)及其構(gòu)構(gòu)造要求：配筋時(shí)再保保證必要的混混凝土保護(hù)層層的前提下，箍箍筋與縱筋均均應(yīng)盡可能的的布置在構(gòu)件件周圍的表面面處，以增大大抗扭效果。根根據(jù)抗扭強(qiáng)度度要求，抗扭扭縱筋間距不不宜大于300mm。直徑不應(yīng)應(yīng)小于8mm，數(shù)量至少少有四根，布布置的矩形截截面的四個(gè)角角。箍筋間距距不宜過大，箍箍筋最大間距距根據(jù)抗扭要要求不宜大于于梁高的一半半且不大于400mm，也不宜大大于抗剪箍筋筋的最大間距距，箍筋直接接不小于8mm，且不小于1/4主鋼筋的直直徑。，可不進(jìn)行構(gòu)件受受剪承載力計(jì)計(jì)算，僅按構(gòu)構(gòu)造要求配置置箍筋和縱向向鋼筋。受彎構(gòu)件撓撓度與裂縫寬寬度驗(yàn)算及延延性和耐久性性概述1、正常使用極限狀態(tài)態(tài)：是指對應(yīng)結(jié)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常常使用或耐久久性能的某項(xiàng)項(xiàng)規(guī)定限值以下狀態(tài)應(yīng)應(yīng)認(rèn)為超過正正常使用極限限狀態(tài)：1、影響正常使使用或外觀的的變形2、影響正常使使用或耐久性性能的局部損損壞3、影響正常使使用的振動(dòng)4、影響正常使使用的其他特特定狀態(tài)2、根據(jù)正常使用階段段對結(jié)構(gòu)構(gòu)件件裂縫的不同同要求，將裂縫的控制等級(jí)級(jí)分為三級(jí)：（1）正常常使用階段嚴(yán)嚴(yán)格要求不出出現(xiàn)裂縫的構(gòu)構(gòu)件，裂縫控控制等級(jí)屬一一級(jí)；（2）正常常使用階段一一般要求不出出現(xiàn)裂縫的構(gòu)構(gòu)件，裂縫控控制等級(jí)屬二二級(jí)；（3）正常常使用階段允允許出現(xiàn)裂縫縫的構(gòu)件，裂裂縫控制等級(jí)級(jí)屬三級(jí)。f為受彎構(gòu)件撓度的的計(jì)算值，按按荷載效應(yīng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)組合并考考慮荷載長期期作用計(jì)算。二．鋼筋混凝土構(gòu)件件截面彎曲剛剛度的定義及及其基本表達(dá)達(dá)式鋼筋混凝土受彎構(gòu)構(gòu)件抗彎剛度度的定義：定義：使截面產(chǎn)生生單位轉(zhuǎn)角需需施加的彎矩矩值。（體現(xiàn)現(xiàn)了截面抵抗抗彎曲變形的的能力）或，（EI：截面彎曲剛度）截面彎曲剛度：，M小，大，B大；M大，小，B小。剛度是純彎區(qū)段內(nèi)內(nèi)的平均截面面彎曲剛度。（2）在短期荷載作用用下鋼筋混凝凝土構(gòu)件抗彎彎剛度的基本本表達(dá)式；（3）在長期荷載作用用下鋼筋混凝凝土構(gòu)件抗彎彎剛度及其影影響因素；荷載長期作用下剛剛度降低的原原因：1）受壓混凝土土的收縮、徐徐變2）裂縫間受拉拉混凝土的應(yīng)應(yīng)力松馳以及及混凝土和鋼鋼筋的徐變滑滑移3）受壓混凝土土的塑性發(fā)展展影響鋼筋混凝土梁梁剛度的因素素。長期荷載載影響系數(shù)，受受壓鋼筋配筋筋率、使用環(huán)境等等。（4）最小剛度原則：在在簡支梁全跨跨長范圍內(nèi)，可可都按彎矩最最大處的截面面彎曲剛度，用用工程力學(xué)方方法中不考慮慮剪切變形影影響的公式來來計(jì)算撓度。當(dāng)當(dāng)構(gòu)件上存在在正負(fù)彎矩時(shí)時(shí)，可分別取取彎矩區(qū)段內(nèi)內(nèi)處截面的最最小剛度計(jì)算算撓度。公式：，（B：長長期剛度，荷荷載長期作用用下剛度會(huì)降降低，降低原原因：①受壓混凝土土的徐變，使使增大；②裂縫件受拉拉混凝土的應(yīng)應(yīng)力松弛，鋼鋼筋與混凝土土的滑移徐變變，使受拉混混凝土不斷退退出工作，導(dǎo)導(dǎo)致增大；③混凝土的收收縮變形）：荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)組合值；：：荷載效應(yīng)的的準(zhǔn)永久組合合值；：撓度度增大系數(shù)；；：短期剛度度，;:縱向受拉鋼鋼筋應(yīng)變不均均勻系數(shù)，是是縱向受拉鋼鋼筋的平均應(yīng)應(yīng)變與裂縫截截面處的鋼筋筋應(yīng)變的比值值，0.4～1.0，M較大時(shí)，使使與接近，使增大大。：T形或I形截面的受壓翼緣緣面積與肋部部有效面積的的比值。三、裂縫出現(xiàn)和開開展的機(jī)理及及平均裂縫寬寬度計(jì)算公式式1、第一條裂縫的出現(xiàn)現(xiàn)：當(dāng)混凝土土的拉應(yīng)變達(dá)達(dá)到混凝土的的極限拉應(yīng)變變值。2、的物理意義：影響值的主要因素素：在使用階段受拉區(qū)區(qū)混凝土對截截面彎曲剛度度和減小裂縫縫寬度的貢獻(xiàn)獻(xiàn)是通過來體體現(xiàn)的；3、平均裂縫間距計(jì)算算公式的物理理意義；受彎構(gòu)件軸拉構(gòu)件平均裂縫寬度4、最大裂縫寬度計(jì)算算公式長期荷載影響系數(shù)數(shù)，裂縫寬度度特征系數(shù)最大裂縫寬度：：構(gòu)件受力特征系系數(shù)；c：混凝土保保護(hù)層厚度；；：,為第種縱向鋼鋼筋的相對粘粘結(jié)特性系數(shù)數(shù)。四、延性、適用性和耐耐久性1、影響截面延性系數(shù)數(shù)的主要因素素：（1）縱向受拉鋼筋配筋筋率增大，延延性系數(shù)減小小（2）受壓鋼筋筋配箍率增大大，延性系數(shù)數(shù)增大（3）混凝土極極限壓應(yīng)變增增大，則延性性系數(shù)提高（4）混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高，而鋼筋屈服強(qiáng)度適當(dāng)降低，也可使延性系數(shù)有所提高。1.混凝土結(jié)構(gòu)耐耐久性：指設(shè)設(shè)計(jì)使用年限限內(nèi)，在正常常維護(hù)下，必必須保持適合合于使用，而而不需要進(jìn)行行維修加固。2.影響因素：：（1）混凝土的的碳化：環(huán)境境因素（CO2的濃度）和和材料本身的的性質(zhì)（水泥泥用量、水灰灰比、混凝土土保護(hù)層厚度度、混凝土表表面覆蓋層）；；（2）鋼筋的銹銹蝕：含氧水水分、密實(shí)度度、水灰比、氯氯離子、混凝凝土保護(hù)層厚厚度。第十一章樓蓋一．樓蓋類型1.樓蓋按結(jié)構(gòu)分分類：單向板肋形形樓蓋、雙向向板肋形樓蓋蓋、雙重井式式樓蓋、無梁梁樓蓋。按預(yù)應(yīng)力情況分類類：鋼筋混凝凝土樓蓋和預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土土樓蓋。按施工方法分類：：現(xiàn)澆樓蓋、裝裝配式樓蓋和和裝配整體式式樓蓋。2．概念：單向板：：只在一個(gè)方方向彎曲或者者主要在一個(gè)個(gè)方向彎曲的的板；雙向板板：在兩個(gè)方方向彎曲，且且不能忽略任任一方向彎曲曲的板。（長長邊比短邊）l2/l1≤2的為雙向板，（長邊比短邊）2<l2/l1<3的宜按雙向板計(jì)算；（長邊比短邊）l2/l1≥3的為單向板。3.單向板肋梁樓蓋的的結(jié)構(gòu)平面布布置：一般取取決于建筑功功能要求，在在結(jié)構(gòu)上應(yīng)力力求簡單、整整齊、經(jīng)濟(jì)適適用。柱網(wǎng)盡盡量布置成長長方形或正方方形。次梁的間距決定了了板的跨度，一般板的跨度為1.7～2.7m，次梁跨度為4～7m，主梁跨度為5～8m。二、單向板肋梁樓樓蓋的計(jì)算樓蓋結(jié)構(gòu)當(dāng)前常用用的內(nèi)力分析析方法有設(shè)計(jì)方法1、線彈性設(shè)計(jì)方法法―――――――――――――――彈性設(shè)計(jì)法法2、考慮塑性內(nèi)力重重分布的分析析方法―――――――彈塑性設(shè)計(jì)計(jì)法3、塑性極限分析方方法――――――――――――――塑性設(shè)計(jì)法影響內(nèi)力重分布的的因素：（1）塑性鉸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)能力（2）斜截面承承載力（3）正常使用用條件應(yīng)力重分布在靜定定結(jié)構(gòu)和超靜靜定結(jié)構(gòu)中都都可能發(fā)生。“內(nèi)力重分布布”只會(huì)在超靜靜定結(jié)構(gòu)中發(fā)發(fā)生且內(nèi)力不不符合結(jié)構(gòu)力力學(xué)的規(guī)律。1、單向連續(xù)梁板彈性性設(shè)計(jì)方法1.彈性理論的計(jì)計(jì)算：指在進(jìn)進(jìn)行梁（板）結(jié)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分分析時(shí)，假定定梁（板）為為理想的彈性性體，按工程程力學(xué)中的一一般方法進(jìn)行行計(jì)算。2.計(jì)算簡圖：對于跨跨數(shù)超過五跨跨的多跨連續(xù)續(xù)梁、板，按按五跨來計(jì)算算其內(nèi)力；當(dāng)當(dāng)梁、板跨數(shù)數(shù)少于五跨時(shí)時(shí)，按實(shí)際跨跨數(shù)計(jì)算。（梁梁、板的計(jì)算算跨度指在計(jì)計(jì)算彎矩時(shí)所所采用的跨間間長度，其值值應(yīng)按支座處處板、梁的實(shí)實(shí)際可能的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)情況確定定，即與支承承長度及構(gòu)件件本身剛度有有關(guān)）3.荷載：傳遞路線：：板→次梁→主梁→柱（墻垛）→基礎(chǔ)。對于板從整個(gè)板面面上沿板短跨跨方向取出1m寬板帶作為為計(jì)算單元，該該板帶可簡化化為一支承在在次梁上承受受均布荷載的的多跨連續(xù)板板；次梁則為為支承在主梁梁上承受樓板板傳來均布線線荷載的多跨跨連續(xù)梁；主主梁則為支承承在柱（或墻墻）上承受由由次梁傳來集集中荷載的多多跨連續(xù)梁一一般主梁自重重所占比例不不大，可將其其折算成集中中荷載加到次次梁傳來的集集中荷載內(nèi)。4.活荷載最不利布置置的原則（*）（1）求某跨跨中截面面最大正彎矩矩時(shí)，應(yīng)在本本跨內(nèi)布置活活荷載，然后后隔跨布置；；（2）求某跨跨中截面面最小正彎矩矩（或最大負(fù)負(fù)彎矩）時(shí)，本本跨不布置活活載，而在相相鄰跨布置活活荷載，然后后隔跨布置；；（3）求某一支座截面面最大負(fù)彎矩矩時(shí)，應(yīng)在該該支座左、右右兩跨布置活活荷載，然后后隔跨布置；；（4）求某支座左、右邊邊的最大剪力力時(shí)，活荷載載布置與求該該支座截面最最大負(fù)彎矩時(shí)時(shí)的布置相同同。5.內(nèi)力包絡(luò)圖：：由最外輪廓廓所圍得內(nèi)力力圖。（目的的：用來進(jìn)行行截面選擇及及鋼筋布置）6.折算荷載：為為了考慮支座座抵抗轉(zhuǎn)動(dòng)的的有利影響，一一般采用增大大恒荷載和相相應(yīng)減小活荷荷載的辦法來來處理。當(dāng)板或梁支承在磚磚墻上時(shí)，則則荷載不得進(jìn)進(jìn)行折算。主主梁按連續(xù)梁梁計(jì)算時(shí)，一一般柱的剛度度較小，柱對對梁的約束作作用小，故對對主梁荷載不不進(jìn)行折算。2、單向連續(xù)梁板塑性性設(shè)計(jì)方法1.塑性鉸：彎矩矩與曲率曲線線上接近水平平的延長段說說明了在M增加極少的的情況下，截截面相對轉(zhuǎn)角角劇增，截面面產(chǎn)生很大的的轉(zhuǎn)動(dòng)，好像像出現(xiàn)一個(gè)鉸鉸一樣。塑性鉸與理想鉸的的不同：①理想鉸不承承受任何彎矩矩，而塑性鉸鉸處則承受彎彎矩，其值等等于該截面的的受彎承載力力；②理想鉸可沿沿任意方向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，塑性鉸鉸只能繞彎矩矩作用方向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；③理想鉸的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)是任意的的，塑性鉸只只有一定限度度的轉(zhuǎn)動(dòng)；④理想鉸集中中于一點(diǎn)，塑塑性鉸則是有有一定長度的的。2.彎矩調(diào)幅法：：把連續(xù)梁、板板按彈性理論論算得的彎矩矩值和剪力值值進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡恼{(diào)整，通常常對那些彎矩矩絕對值較大大的截面彎矩矩進(jìn)行調(diào)整，然然后按調(diào)整后后的內(nèi)力進(jìn)行行截面設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)原則：①彎矩矩調(diào)幅后引起起結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖圖形和正常使使用狀態(tài)變化化，應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)驗(yàn)算，或有構(gòu)構(gòu)造措施加以以保證；②受力鋼筋宜宜采用HRB3335級(jí)、HRB4000級(jí)熱軋鋼筋筋，混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)宜在在C20～C45范圍；截面面的相對受壓壓區(qū)高度應(yīng)滿滿足。彎矩調(diào)幅法的計(jì)算算步驟：①用線彈性方方法計(jì)算，并并確定荷載最最不利布置下下的結(jié)構(gòu)控制制截面的彎矩矩最大值Mc；②采用調(diào)幅系系數(shù)降低各支支座截面彎矩矩，設(shè)計(jì)值；；③結(jié)構(gòu)的跨中中截面彎矩值值應(yīng)取彈性分分析；④調(diào)幅后，支支座和跨中截截面的彎矩值值均應(yīng)不小于于M0的1/3；⑤各控制截面面的剪力設(shè)計(jì)計(jì)值按荷載最最不利布置和和調(diào)幅后的支支座彎矩由靜靜力平衡條件件計(jì)算確定。三、構(gòu)造要求1、板（1）計(jì)算特點(diǎn)：板的的計(jì)算寬度取取1m，一般可按按考慮塑性內(nèi)內(nèi)力重分布的的調(diào)幅法進(jìn)行行內(nèi)力計(jì)算。對四周與梁整體連連接的單向板板，其中間跨跨的跨中截面面及中