第四节 正常使用极限状态验算
四按正常使用极限状态计算1验算特点
S SGk SQ1k
2、荷载效应的标准组合和准永久组合
（1）标准组合
n
S SGk SQ1k ciSQik i2
（2）准永久组合
1.承载力极限状态：结构或构件丧失承载能力或不能继续承载 的状态；其主要表现为： （1）整个结构或其中的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆、过
大的滑移)； （2）结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏)，
或因过度的塑性变形而不适于继续承载(如受弯构件中的少 筋梁)； （3）结构转变为机动体系(如超静定结构由于某些截面的屈服， 使结构成为几何可变体系)； （4）结构或构件丧失稳定(如细长柱达到临界荷载发生压屈)。
用阶段一般要求不出现裂缝；三级为正常使用阶段允许出 现裂缝，但要控制裂缝宽度。具体要求是： 对裂缝控制等级为一级的构件，要求按荷载效应的标准组 合进行计算时，构件受拉边缘混凝土不宜出现拉应力
wmax
具体要求是： 对裂缝控制等级为一级的构件，要求按荷载效应的标准组
合进行计算时，构件受拉边缘混凝土不宜出现拉应力 对裂缝控制等级为二级的构件，要求按荷载效应的准永久
§3.2极限状态设计方法
一、影响结构可靠性的因素 1.作用效应：包括由荷载产生的各种效应。 （1）荷载的分类 a.永久荷载：在设计基准期内大小、方向、作用点及形式 不随时间变化，或者其变化可忽略不计，通常称为恒载； b.可变荷载：在设计基准期内大小、方向、作用点及形式 等任意因素随时间变化，通常称为活载； c.偶然荷载：在设计基准期内一般不出现，一旦出现，其 值很大且持续时间很短。
建筑结构与建筑设备辅导--正常使用极限状态验算
三、正常使⽤极限状态验算钢筋混凝⼟构件，除了有可能由于承载⼒不⾜超过承载能⼒极限状态外，还有可能由于变形过⼤或裂缝宽度超过允许值，使构件超过正常使⽤极限状态⽽影响正常使⽤。
因此规范规定，根据使⽤要求，构件除进⾏承载⼒计算外，尚须进⾏正常使⽤极限状即变形及裂缝宽度的验算。
(⼀)规范中，对正常使⽤极限状态的验算及耐久性的规定1．对于正常使⽤极限状态，结构构件应分别按荷载效应的标准组合、准永久组合或标准组合并考虑长期作⽤影响，采⽤下列极限状态设计表达式：S≤C (7-111)式中 S--正常使⽤极限状态的荷载效应组合值；C——结构构件达到正常使⽤要求所规定的变形、裂缝宽度和应⼒等的限值。
荷载效应的标准组合和准永久组合应按《荷载规范》的规定进⾏计算。
2．受弯构件的挠度应按荷载效应的标准组合并考虑荷载长期作⽤影响进⾏计算，其计算值不应超过表7-24规定的挠度限值。
受弯构件的挠度限值表7-24构件类型挠度限值吊车梁：⼿动电动 l0/500l0/600屋盖、楼盖及楼梯构件：当l0<7m时当7m≤l0≤9m时当l0>9m时l0/200(l0/250)l0/250(l0/300)l0/300(l0/400)注：1．表中l0为构件的计算跨度；2．表中括号内的数值适⽤于使⽤上对挠度有较⾼要求的构件；3. 如果构件制作时预先起拱，且使⽤上也允许，则在验算挠度时，可将计算所得的挠度值减去起拱值；对预应⼒混凝⼟构件．尚可减去预加⼒所产⽣的反拱值；4．计算悬臂构件的挠度限值时，其计算跨度l0按实际息臂长度的2倍取⽤。
3．结构构件正截⾯的裂缝控制等级分为三级。
裂缝控制等级的划分应符合下列规定：⼀级——严格要求不出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝⼟不应产⽣拉应⼒。
⼆级——⼀般要求不出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝⼟拉应⼒不应⼤于混凝⼟轴⼼抗拉强度标准值；按荷载效应准永久组合计算时，构件受拉边缘混凝⼟不宜产⽣拉应⼒，当有可靠经验时可适当放松。
_大土木_钢筋混凝土基本构件正常使用极限状态的比较教学法
一、概述混凝土结构设计原理课程是我国高校土木工程专业的一门专业基础课，是后续课程能正常进行的保证。
该课程涉及到不同的专业方向如建筑工程、交通土建、地下工程等，由于各专业方向均有自己的规范和教材，都是按照各自行业规范介绍设计要求和方法。
而实际情况是，由于“大土木”的专业设置要求和土木工程专业“宽基础、多出口”的培养目标，使该课程能涵盖以上专业方向的相关内容。
目前，各专业方向的相应规范还未统一，且从现存情况看，也很难统一，从而使得该课程的教学难度随之提高，教学时必须兼顾到多部规范、行业标准的要求。
要在授课学时非常有限的情况下，要求学生全面掌握各类规范确有困难。
为此，笔者提出将对比式教学法运用到该课程教学中；并针对土木工程专业的《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)（下文简称GB50010规范）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）（下文简称JTG D62规范），这两部规范中的许多内容（包括符号、单位、公式及构造要求等）有许多相同或相近之处，又有许多差异，本文着重讨论这两个规范中的钢筋混凝土构件在正常使用极限状态下正截面裂缝宽度及受弯构件挠度验算等方面的异同，突出了教学重点，加强了相关学科知识点之间的联系，收到了良好的教学效果。
二、材料性能指标的异同掌握钢筋混凝土材料和力学性能指标是学习混凝土结构设计原理的基础。
两规范中，混凝土受压或受拉时的弹性模量Ec 、混凝土的剪变模量Gc 、泊松比ν的公式和取值均相同；钢筋的弹性模量也是一样的，细微不同之处就是GB50010规范没有像JTG D62规范将热轧普通钢筋和预应力钢筋表示分别用Es 、Ep 区别开，均用Es 表示。
两规范对混凝土强度等级的评定，都采用国标GB/J81-85，即均用150mm 混凝土立方体标准试块在标准条件下养护后用标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压极限值来确定混凝土的强度等级，一共分为l2级，并冠以“C ”表示。
正常使用极限状态验算
弯矩、轴拉、偏拉（压） 剪力（扭矩）和弯矩共同作用
垂直裂缝或正截面裂缝
斜裂缝
由荷载引起的裂缝主要通过合理的配筋来控制正常 使用条件下的裂缝不致过宽。
13
2、由非荷载因素引起的裂缝
温度变化 混凝土收缩 基础不均匀沉降
冰冻 钢筋锈蚀 ……….
二、裂缝宽度计算理论概述 1、半经验半理论公式 粘结滑移理论、无滑移理论、综合理论，为我国规范采用。
6
为满足目标可靠指标要求，引进拉应力限制系数αct， ft 改用ftk
Nk ct ftk A0
Nk ——由荷载标准值计算的轴向力； ftk ——砼轴心抗拉强度标准值； αct ——砼拉应力限制系数， αct =0.85； A0 ——换算截面面积，A0=Ac + α EAs， αE ——钢筋和砼的弹性模量比，αE= Es /Ec；
长期刚度。
θ值为荷载长期作用的挠度与即时产生的挠度的比值。
34
我国水工规范采用第二种方法。根据对受弯构件长期
挠度观测结果
2.0 0.4
e0——轴向拉力的偏心距， e0
Mk Nk
四、偏心受压构件
Mk W0
-
Nk A0
mact ftk
Nk
mct ftk A0W0
e0 A0 W0
12
§8.2 裂缝开展宽度验算
一、裂缝的成因和对策 拉应力超过了混凝土的抗拉强度 1、由荷载引起的裂缝
裂缝
一般总是与主拉应力方向大致垂直，最先发 生在荷载效应较大和混凝土抗拉能力最薄弱处。
Mk W0
Nk A0
偏拉 ct ftk
偏拉
为偏心受拉构件的截面抵抗矩塑性系数。
Mk W0
-
Nk A0
水工混凝土结构选择题(答案)2021[1].4.28
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水工混凝土结构选择题(答案)2021[1].4.28《水工混凝土结构》选择题1.以下哪项不是钢筋和混凝土两种材料能结合在一起共同工作的原因。
（ D ） A钢筋与混凝土之间存在良好的粘结性 B具有相近的温度线膨胀系数C混凝土保护钢筋，提高混凝土结构的耐久性和耐火性 D混凝土具有较好的抗压强度2.以下哪项不是钢筋混凝土结构的优点。
（ D ） A耐久性好 B耐火性好 C整体性好 D自重轻3.以下哪项不是钢筋混凝土结构的优点。
（ D ） A耐久性好 B就地取材 C可模性好 D刚度大4.以下哪项不是钢筋混凝土结构的缺点。
（ D ） A自重大 B抗裂性差 C修补、加固困难 D刚度小5.以下哪项不是钢筋混凝土结构的缺点。
（ D ） A施工复杂，工序多，工期长，施工受季节、天气的影响较大 B修复、加固、补强比较困难 C现浇费模板 D强度低6.若混凝土的强度等级为C25，则下列哪项叙述是正确的。
（ C ） A 抗压强度设计值fc=25MPa B 抗压强度标准值fck=25MPa C 立方体抗压强度标准值fcu，k=25MPa D 抗拉强度标准值f tk=25MPa7.混凝土的水灰比越小，水泥用量越少，则徐变及收缩值按下列哪种情况变化。
（ B ） A 越大 B 越小 C 基本不变 D 不变8.HRB400中的400代表下列哪项。
（ A ） A 钢筋强度的标准值 B 钢筋强度的设计值 C 钢筋强度的平均值 D 钢筋强度的最大值9.1级水工建筑物的设计使用年限应为多少年。
（ D ） A 25年 B 50年 C 75年 D 100年10.某钢筋混凝土梁工作中由于产生过大的裂缝而影响正常使用，则可认定此构件不满足下列哪项功能要求。
（ B ） A 安全性 B 适用性 C 耐久性 D 上述三项均不满足11.下列哪个是HRB400级钢筋的表示符号。
（ C ） A Φ BCD12.当钢筋采用绑扎搭接接头时，梁内受拉钢筋的面积搭接率不宜超过下列哪项。
混凝土结构设计规范--正常使用极限状态验算
正常使用极限状态验算8.1 裂缝控制验算第8.1.1条钢筋混凝土和预应力混凝土构件，应根据本规范第3.3.4条的规定，按所处环境类别和结构类别确定相应的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值，并按下列规定进行受拉边缘应力或正截面裂缝宽度验算：1一级--严格要求不出现裂缝的构件在荷载效应的标准组合下应符合下列规定：σck-σpc≤0(8.1.1-1)2二级--一般要求不出现裂缝的构件在荷载效应的标准组合下应符合下列规定：σck-σpc≤f tk(8.1.1-2) 在荷载效应的准永久组合下宜符合下列规定：σcq-σpc≤0(8.1.1-3)3三级--允许出现裂缝的构件按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度，应符合下列规定；ωmax≤ω1im(8.1.1-4) 式中σck、σcq——荷载效应的标准组合、准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力；σpc——扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘混凝土的预压应力，按本规范公式(6.1.5-1)或公式(6.1.5-4)计算；f tk--混凝土轴心抗拉强度标准值，按本规范表4.1.3采用；ωmax--按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度，按本规范第8.1.2条计算；ω1im--最大裂缝宽度限值，按本规范第3.3.4条采用。
注：对受弯和大偏心受压的预应力混凝土构件，其预拉区在施工阶段出现裂缝的区段，公式(8.1.1-1)至公式(8.1.1-3)中的σpc应乘以系数0.9。
第8.1.2条在矩形、T形、倒T形和I形截面的钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件中，按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度(mm)可按下列公式计算：(8.1.2-1)(8.1.2-2)d eq=Σn i d2i/Σn i v i d i(8.1.2-3)(8.1.2-4)式中αcr--构件受力特征系数，按表8.1.2-1采用；ψ--裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：当ψ<0.2时，取ψ=0.2；当ψ>1时，取ψ=1；对直接承受重复荷载的构件，取ψ=1；σsk--按荷载效应的标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力或预应力混凝土构件纵向受拉钢筋的等效应力，按本规范第8.1.3条计算；E s--钢筋弹性模量，按本规范表4.2.4采用；c--最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离(mm):当c<20时，取c=20;当c>65时，取c=65;ρte--按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率；在最大裂缝宽度计算中，当ρte<0.01时，取ρte=0.01；A te--有效受拉混凝土截面面积：对轴心受拉构件，取构件截面面积；对受弯、偏心受压和偏心受拉构件，取A te=0.5bh+(b f-b)h f,此处，b f、h f为受拉翼缘的宽度、高度；A s--受拉区纵向非预应力钢筋截面面积；A p--受拉区纵向预应力钢筋截面面积；d eq--受拉区纵向钢筋的等效直径(mm);d i--受拉区第i种纵向钢筋的公称直径(mm);n i--受拉区第i种纵向钢筋的根数；v i--受拉区第i种纵向钢筋的相对粘结特性系数，按表8.1.2-2采用。
注册土木工程师水利水电工程基础考试练习题库
注册土木工程师水利水电工程基础考试练习题库2020年注册土木工程师（水利水电工程）《基础考试》题库【历年真题（部分视频讲解）＋章节题库＋模拟试题】来源：才聪学习网目录•第一部分历年真题[部分视频讲解]•【公共基础（上午）】•2019年注册土木工程师（水利水电工程）《公共基础考试》真题及详解•2018年注册土木工程师（水利水电工程）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解]•2017年注册土木工程师（水利水电工程）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解]•2016年注册土木工程师（水利水电工程）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解]•2014年注册土木工程师（水利水电工程）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解]•2013年注册土木工程师（水利水电工程）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解]真题及详解[部分视频讲解]•2011年注册土木工程师（水利水电工程）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解]•2010年注册土木工程师（水利水电工程）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解]•2009年注册土木工程师（水利水电工程）《公共基础考试》真题及详解•2008年注册土木工程师（水利水电工程）《公共基础考试》真题及详解•【专业基础（下午）】•2018年注册土木工程师（水利水电工程）《专业基础考试》真题精选及详解•2017年注册土木工程师（水利水电工程）《专业基础考试》真题及详解•2016年注册土木工程师（水利水电工程）《专业基础考试》真题及详解•2014年注册土木工程师（水利水电工程）《专业基础考试》真题及详解•2013年注册土木工程师（水利水电工程）《专业基础考试》真题及详解真题精选及详解•2010年注册土木工程师（水利水电工程）《专业基础考试》真题及详解•第二部分章节题库•【公共基础（上午）】•第一章高等数学•第一节空间解析几何•第二节微分学•第三节积分学•第四节无穷级数•第五节常微分方程•第六节线性代数•第七节概率与数理统计•第二章普通物理•第一节热学•第二节波动学•第三节光学•第三章普通化学•第一节物质的结构与物质状态•第二节溶液•第三节化学反应速率及化学平衡•第四节氧化还原反应与电化学•第五节有机化学•第四章理论力学•第一节静力学•第二节运动学•第三节动力学•第五章材料力学•第一节拉伸与压缩•第二节剪切与挤压•第三节扭转•第四节截面的几何性质•第五节弯曲•第六节应力状态与强度理论•第七节组合变形•第八节压杆稳定•第六章流体力学•第一节流体的主要物性与流体静力学•第二节流体动力学基础•第三节流动阻力与能量损失•第四节孔口、管嘴和有压管道恒定流•第五节明渠恒定流•第六节渗流、井和集水廊道•第七节相似原理与量纲分析•第七章电气与信息•第一节电磁学概念•第二节电路知识•第三节电动机与变压器•第四节信号与信息•第五节模拟电子技术•第六节数字电子技术•第八章计算机应用基础•第一节计算机系统•第二节信息表示•第三节常用操作系统•第四节计算机网络•第九章工程经济•第一节资金的时间价值•第二节财务效益与费用估算•第三节资金来源与融资方案•第四节财务分析•第五节经济费用效益分析•第六节不确定性分析•第七节方案经济比选•第八节改扩建项目经济评价特点•第九节价值工程•第十章法律法规•第一节中华人民共和国建筑法•第二节中华人民共和国安全生产法•第三节中华人民共和国招标投标法•第四节中华人民共和国合同法•第五节中华人民共和国行政许可法•第六节中华人民共和国节约能源法•第七节中华人民共和国环境保护法•第八节建设工程勘察设计管理条例•第九节建设工程质量管理条例•第十节建设工程安全生产管理条例•【专业基础（下午）】•第一章水力学•第一节水静力学•第二节液体运动的一元流分析法•第三节层流、紊流及其水头损失•第四节有压管中恒定均匀流计算•第五节明渠恒定均匀流计算•第六节明渠恒定非均匀流动•第七节堰流及闸孔出流的水力计算•第八节泄水建筑物下游的水力衔接与消能•第九节隧洞的水力计算•第十节渗流•第十一节高速水流•第十二节水工模型试验基础•第二章岩土力学•第一节土的组成和物理性质三项指标•第二节土的应力分布及计算•第三节土的压缩性与地基沉降•第四节土的抗剪强度•第五节特殊性土•第六节土压力•第七节边坡的稳定分析•第八节地基承载力•第九节岩石的物理性质•第三章结构力学•第一节平面体系的几何组成•第二节静定结构的受力分析与特性•第三节静定结构位移•第四节超静定结构受力分析及特征•第五节影响线及其应用•第六节结构动力特性与动力反应•第四章钢筋混凝土结构•第一节材料性能•第二节设计原则•第三节承载能力极限状态计算•第四节正常使用极限状态验算•第五节预应力混凝土•第六节肋形结构及刚架结构•第七节抗震设计•第五章工程测量•第一节测量工作特点•第二节水准测量•第三节角度测量•第四节距离测量•第五节测量误差•第六节控制测量•第七节地形图测绘•第八节地形图应用•第九节工程测量•第十节3S技术•第六章建筑材料•第一节材料科学与物质结构•第二节建筑材料的性质•第三节建筑材料的工程特征•第四节气硬性无机胶凝材料•第五节水硬性胶凝材料•第六节水泥混凝土•第七节建筑钢材•第八节土工合成材料•第七章工程水文学基础•第一节水文循环与径流形成•第二节水文测验•第三节流域产、汇流•第四节设计洪水•第五节设计年径流•第三部分模拟试题•【公共基础（上午）】•注册土木工程师（水利水电工程）《公共基础考试》模拟试题及详解（一）•注册土木工程师（水利水电工程）《公共基础考试》模拟试题及详解（二）•注册土木工程师（水利水电工程）《公共基础考试》模拟试题及详解（三）•【专业基础（下午）】•注册土木工程师（水利水电工程）《专业基础考试》模拟试题及详解（一）•注册土木工程师（水利水电工程）《专业基础考试》模拟试题及详解（二）•注册土木工程师（水利水电工程）《专业基础考试》模拟试题及详解（三）•内容简介本书是详解注册土木工程师（水利水电工程）《基础考试》的题库，包括历年真题（部分视频讲解）、章节题库和模拟试题三大部分。
注册土木工程师(水利水电工程)专业基础考试过关必做1000题
2019年注册土木工程师（水利水电工程）《专业基础考试》过关必做1000题第一部分复习指南目录封面益星学习网提供全套资料，真题押题视频免费下载第一部分章节习题及详解第一章水力学第一节水静力学第二节液体运动的一元流分析法第三节层流、紊流及其水头损失第四节有压管中恒定均匀流计算第五节明渠恒定均匀流计算第六节明渠恒定非均匀流动第七节堰流及闸孔出流的水力计算第八节泄水建筑物下游的水力衔接与消能第九节隧洞的水力计算第十节渗流第十一节高速水流第十二节水工模型试验基础第二章岩土力学第一节土的组成和物理性质三项指标第二节土的应力分布及计算第三节土的压缩性与地基沉降第四节土的抗剪强度第五节特殊性土第六节土压力第七节边坡的稳定分析第八节地基承载力第九节岩石的物理性质第三章结构力学第一节平面体系的几何组成第二节静定结构的受力分析与特性第三节静定结构位移第四节超静定结构受力分析及特征第五节影响线及其应用第六节结构动力特性与动力反应第四章钢筋混凝土结构第一节材料性能第二节设计原则第三节承载能力极限状态计算第四节正常使用极限状态验算第五节预应力混凝土第六节肋形结构及刚架结构第七节抗震设计第五章工程测量第一节测量工作特点第二节水准测量第三节角度测量第四节距离测量第五节测量误差第六节控制测量第七节地形图测绘第八节地形图应用第九节工程测量第十节3S技术第六章建筑材料第一节材料科学与物质结构第二节建筑材料的性质第三节建筑材料的工程特征第四节气硬性无机胶凝材料第五节水硬性胶凝材料第六节水泥混凝土第七节建筑钢材第八节土工合成材料第七章工程水文学基础第一节水文循环与径流形成第二节水文测验第三节流域产、汇流第四节设计洪水第五节设计年径流第二部分历年真题及详解2017年注册土木工程师（水利水电工程）《专业基础考试》真题及详解2016年注册土木工程师（水利水电工程）《专业基础考试》真题及详解第二部分考试真题第一章水力学第一节水静力学单项选择题（每题的备选项中只有一个最符合题意）1如图1-1-1中一装水的密闭容器，装有水银汞测压计，已知h1＝50cm，Δh1＝35cm，Δh2＝40cm，则高度h2为（）。