水工钢筋混凝土结构[第十二章水工大体积混凝土结构设计中的若干
水工钢筋混凝土结构课程设计

目录一、设计资料二、楼面梁格布置和构件截面尺寸三、板的设计1、计算简图2、荷载计算3、内力计算4、截面设计5、板的配筋详图四、次梁设计1、计算简图2、荷载计算3、内力计算4、截面设计5、次梁的配筋详图五、主梁设计1、计算简图2、荷载计算3、内力计算4、截面设计5、主梁的配筋详图一、设计资料设计某水电站生产副厂房楼盖,采用现浇钢筋混凝土梁板结构,其平面尺寸为25mX12m ,结构按单向板布置,如图1所示。
(1)楼面做法: 20 mm 水泥砂浆面层;钢筋混凝土现浇板;12 mm 纸筋灰抹底。
(2)楼面均布活荷载标准值: 7 kN/㎡(3)材料:混凝土强度等级C 20;梁内受力主筋为II 级钢筋;其他为I 级钢筋。
(4)该厂房为4级水工建筑物,结构安全级别为II 级,结构重要性系数r 0=1.0;按正常运行状况设计,设计状况属持久状况,设计状况系数取1.0。
图1楼盖结构平面布置图5000 5000 5000 5000 500025000二、楼面梁格布置和构件截面尺寸楼面梁格布置见图1确定主梁跨度为6m ,次梁跨度为5m ,主梁每跨跨内布置两根次梁,板的跨度为2.0m 。
估计梁、板截面尺寸:按高跨比条件,要求板厚h ≥40h =402000=50mm ,对工业建筑的楼板,要求h ≥80mm ,取板厚h=80mm 。
次梁截面尺寸h=18l ~12l =185000~125000=278~417mm ,取h=400mm ,b=250mm 。
主梁截面尺寸h=14l ~8l=6000/14~6000/8=429~750mm , 取h=700mm ,b=300mm 。
承重墙厚240mm ,估计柱截面400mm ×400mm 。
三、板的设计1、计算简图板为6跨连续板,结构尺寸如图2a 所示。
为便于表格计算,计 算简图按5跨考虑,如图2b 所示。
(a )结构尺寸 (b )计算简图图2板的计算简图次梁截面尺寸:250mm ×400mm,板在墙上支承宽度120mm 。
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1.2 混凝土的物理力学性能
1.2.1 混凝土的强度 1.2.1.1 砼立方体抗压强度fcu与强度等级 砼结构主要利用其抗压强度,因此抗压强度是最主要和最基本的指标。 标准立方体强度:标准立方体试件测得的抗压强度,用fcu表示。 砼强度等级:边长150mm立方体,温度为20±3℃、相对湿度不小于90%的条件下养护28天,用标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度标准值fcuk作为砼的强度等级,以符号C表示,单位为N/mm2。
思考题
0-1 什么是钢筋混凝土结构? 0-2 在素混凝土结构中配置一定形式和数量的钢材以后,结构的性能将发生什么样的变化? 0-3 钢筋混凝土结构有哪些主要优点? 0-4 钢筋混凝土结构有哪些主要缺点? 0-5 人们正在采取哪些措施来克服钢筋混凝土结构的主要缺点? 0-6 根据结构的受力特点,绘出图示梁的纵向受力钢筋的草图。
HPB300钢筋的应力-应变曲线
e对应横坐标为伸长率
屈服强度:是钢筋强度的设计依据 伸 长 率:钢筋拉断时应变,反映钢筋塑性性能的指标。伸长率大的钢筋,延性较好。
含碳量越高,屈服强度和抗拉强度越高,伸长率越小,流幅缩短。
1.1.2.2 硬钢的力学性能
硬钢:没有明显屈服点的预应力钢丝、钢绞线、螺纹钢筋、钢棒 协定流限:强度设计指标,指经加载及卸载后尚存有0.2%永久残余变形时的应力,用σ0.2表示。 σ0.2一般相当于抗拉强度的70% ~ 90%。 硬钢强度高,但塑性差,脆性大。
随着混凝土强度的提高,曲线上升段和峰值应变的变化不是很显著,而下降段形状有较大的差异。强度越高,下降段越陡,材料的延性越差
应力不大,重复5∼10次后,加载和卸载的应力—应变曲线合并接近一直线,同弹性体一样工作。 应力超过某一限值,经多次循环,应力应变关系成为直线后,重新变弯,试件很快破坏。该限值为砼的疲劳强度
水工钢筋混凝土结构设计规范

钢筋混凝土结构采用
级钢筋时 混凝土标号不宜低于
装配式钢筋混凝土结构的混凝土标号不宜低于
第 条 采用本规范所规定的安全系数时 混凝土的设计强度应根据标号按表 采用
水工钢筋混凝土结构设计规范 试行
表 混凝土的设计强度
项 次
强度种类
符 号
轴心抗压
弯曲抗压
混凝土标号
抗拉 抗裂
注 混凝土的标准强度见附录三
设计现浇的钢筋混凝土轴心受压及偏心受压构件时 如截面的长边或直径小于
的危害程度等因素确定 并不得低于表 的规定
第 条 混凝土抗冻标号分为
和
混凝土抗冻标号按
天龄期的试件确定 经试验论证后 也可利用 天或 天龄期的增长值
混凝土抗冻标号应根据建筑物所在地区的气候条件 建筑物的结构类别以及工作条件等确定
并不得低于表 的规定
表 混凝土抗渗标号的最小允许值
项次
结构类型及运用条件
适当提高
在无抗冻要求的地区 即在最冷月月平均气温高于
的地区 对
级建筑物水位涨落区的外部混凝土 应根
据具体情况提出 或
的要求 以保证建筑物的耐久性
第 条 混凝土的抗侵蚀性系指混凝土抵抗环境水侵蚀作用的能力 当环境水具有侵蚀性
时 应采用适当的抗侵蚀性水泥 若各种水泥均不能满足抗侵蚀性的要求时 应进行专门的试验研
冬季
夏季
项次
水工钢筋混凝土结构设计规范 试行
表
混凝土标号
混凝土的弹性模量
弹性模量
第二节 钢 筋
第 条 钢筋混凝土结构中的钢筋 宜采用 级 级 级钢筋 碳钢丝
钢筋的质量应符合冶金工业部部颁标准的要求 采用本规范所规定的安全系数时 钢筋的设计强度按表 采用
浅谈水工混凝土结构设计需要注意的几个问题

浅谈水工混凝土结构设计需要注意的几个问题作者:王凤群来源:《科技视界》 2014年第11期王凤群(河南黄河勘测设计研究院,河南郑州 450003)【摘要】随着我国经济的快速发展,国家和社会事业对水利工程的发展提出了更高的要求。
本文从水工混凝土结构特点入手,通过对工程水工结构设计需要注意问题的分析,得出了改进水工结构设计的经验与建议。
【关键词】水工混凝土;结构设计;注意事项;经验与建议作为土木工程按材料划分的一种结构,混凝土结构由混凝土和钢筋等材料组成,主要包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构。
受到地形、地质、水文、气象等自然条件的限制,水工建筑物需要特别注意工程选址、水工结构设计、施工和工程投资等方面的问题。
1 水工混凝土的特点与其他结构物不同,由于所处环境不同,水工混凝土结构有其突出特点。
水工结构混凝土一般是在流动或静水的作用下工作的,水的深入、冲刷、冰冻、以及侵蚀造成水工结构物的工作环境十分复杂,混凝土结构的耐久性等问题也变得极为突出。
与其它结构相比,水工混凝土存在以下几个特点:1.1 骨料颗粒径较大水工混凝土不仅骨料颗粒径大,而且所占比例还特别高,一般情况下,大体积水工混凝土最大骨料颗粒径在150mm左右。
1.2 胶凝材料用量较少除特殊部位之外,水工混凝土的胶凝材料用量通常较低,一般情况下小于等于200kg/m3,同时,应掺加相应的掺合料、减水剂,以改善混凝土和易性和降低水灰比,以达到减少水泥用量,降低水热化的目的。
1.3 长期处于潮湿环境水工结构物大多数面积长期处于水中,混凝土的拌合水很少失去,即使是通过水泥的水化作用将一部分拌合水消耗掉,外部的水依然可以通过水泥的空隙进行补充。
因此,水下水工混凝土长期处于饱水状态。
1.4 寿命要求较长与其他建筑物不同,水工建筑物建设周期长,投资较大,运行期长。
1.5 强度等级要求对于某些部位的混凝土,比如高速水流过水面,容易产生空蚀和泥沙磨损,要求混凝土的强度等级不得低于C40(R400)。
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四、混凝土块体的温度场计算
大体积混凝土结构的温度场可由热传导基本方程 求解。 根据结构的边界条件和初始条件,求解微分方程, 即可求得块体的温度场。边界条件即混凝土块体表 面与周围介质的热交换条件,初始条件为浇筑温度。 但是如果结构形式和边界条件比较复杂是,温度场 的计算应采用差分法或有限单元法。
五、混凝土块体的温度应力
第—节 第二节
第三节
水工钢筋混凝土结构的最小配筋率 温度作用下混凝土抗裂性能验算 及温度配筋 非杆件体系结构的配筋设计
概述
一、结构耐久性的重要性
水工钢筋混凝土的特点: 1、结构尺寸因稳定(抗滑、倾、浮)或运用的需要所
决定,常为大体积结构或块体结构。 2、按截面承载力计算所需的配筋率往往小于普通梁、
温度作用下,由变形引起应力。 温度应力分为两种:1、自生应力;2、约束应力。
六、混凝土的应力松弛
应力松弛:混凝土在保持应变不变的条件下,应 力随时间的延续而衰减的现象。
七、大体积混凝土抗裂验算
大体积混凝土结构在温度作用下的抗裂验算可按下 列公式进行:
八、钢筋混凝土框架的温度配筋
目前工程界对钢筋混凝土框架结构的温度配筋设 计,有以下几种处理方法:
1、认为混凝土一旦开裂,温度应力自行松弛,无需专 门配置温度钢筋。
2、按经验适当配置温度钢筋。
3、不考虑混凝土开裂对温度作用效应的影响,将温度 作用与其他外力荷载一样对待和组合。
4、温度计算时,考虑构件开裂后刚度的降低,对构件 刚度降低的估计是经验。
5、考虑混凝土的开裂,按非线性矩阵分析程序经多次 叠代后,求得外力荷载和温度作用共同作用下的最 终内力,并根据此配筋。
截面厚度很大的受弯构件(底板)及大偏心受
压构件(墩墙)的受压钢筋可不受最小配筋率限制, 但对于墩墙的受压区应配置适量的构压墩墙结构, 其受压钢筋的最小配筋率 可由上表所列的基本最小 配筋率 乘以截面轴向压力设计值与截面受压极限 承载力之比得出,即:
2023年水利类实习报告

2023年水利类实习报告2023年水利类实习报告1(一)实习时间:__月__日(二)实习地点:四川省富川县__镇(三)预习内容:水利水电工程是中国重要的基础设施和基础产业。
是以水利枢纽(水坝、水闸、水电站等)为主要对象,主要学习水利水电工程建设所必需的数学、力学和工程结构、水利水能经济计算等方面的基本理论和基本知识,掌握必要的工程设计方法、施工管理方法和科学研究方法,有水利水电工程及相关工程勘测、规划、设计、施工、科研和管理等方面的基本能力。
水力学是研究以水为代表的液体的宏观机械运动规律,及其在工程技术中的应用。
水力学包含水静力学和水动力学。
水静力学:研究液体静止或相对静止状态下的力学规律及其应用,探讨液体内部压强分布,液体对固体接触面的压力,液体对浮体和潜体的浮力及浮体的稳定性,以解决蓄水容器,输水管渠,挡水构筑物,沉浮于水中的构筑物,如水池、水箱、水管、闸门、堤坝、船舶等的静力荷载计算问题。
水动力学:研究液体运动状态下的力学规律及其应用,主要探讨管流、明渠流、堰流、孔口流、射流多孔介质渗流的流动规律,以及流速、流量、水深、压力、水工建筑物结构的计算,以解决给水排水、道路桥涵、农田排灌、水力发电、防洪除涝、河道整治及港口工程中的水力学问题。
工程水文学是水文学的一个分支,是为工程规划设计、施工建设及运行管理提供水文依据的一门科学,主要内容分为水文分析计算和水文预报两方面。
水文学的基本原理和方法,包含水文资料的收集与统计,设计洪水,流域分析计算,水质及水质评价。
水循环与径流形成;水文资料的观测、收集与处理;水文统计基本知识;文学知识河川径流,设计年径流及径流随机模拟;由流量资料推求设计洪水;流域产流、汇流计算;由暴雨资料推求设计洪水;排涝水文计算;水文预报;水文模型;古洪水与可能最大降水及可能最大洪水;水污染及水质模型;河流泥沙的测验及估算。
土力学是应用工程力学方法来研究土的力学性质的一门学科。
土力学的研究对象是与人类活动密切相关的土和土体,包含人工土体和自然土体,以及与土的力学性能密切相关的地下水。
《水工钢筋混凝土结构》习题答案全解配合教材版
基本概念:一、钢筋混凝土结构的特点1.混凝土结构的定义:混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。
素混凝土结构是指由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构;钢筋混凝土结构是指由配置受力钢筋的混凝土制成的结构;预应力混凝土结构是指由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。
其中,钢筋混凝土结构在工程中应用最为广泛。
2.钢筋混凝土结构的特点:钢筋混凝土结构是以混凝土承受压力、钢筋承受拉力,能比较充分合理地利用混凝土(高抗压性能)和钢筋(高抗拉性能)这两种材料的力学特性。
与素混凝土结构相比,钢筋混凝土结构承载力大大提高,破坏也呈延性特征,有明显的裂缝和变形发展过程。
对于一般工程结构,经济指标优于钢结构。
技术经济效益显著。
钢筋有时也可以用来协助混凝土受压,改善混凝土的受压破坏脆性性能和减少截面尺寸。
3.钢筋和混凝土能够共同工作的主要原因:(1)钢筋与混凝土之间存在有良好的粘结力,能牢固地形成整体,保证在荷载作用下,钢筋和外围混凝土能够协调变形,相互传力,共同受力。
(2)钢筋和混凝土两种材料的温度线膨胀系数接近(钢材为1.2×10-5,混凝土为(1.0~1.5)×10-5),当温度变化时,两者间不会产生很大的相对变形而破坏它们之间的结合,而能够共同工作。
二、钢筋混凝土结构的优点(1)合理用材。
能充分合理的利用钢筋(高抗拉性能)和混凝土(高抗压性能)两种材料的受力性能。
(2)耐久性好。
在一般环境下,钢筋受到混凝土保护而不易生锈,而混凝土的强度随着时间的增长还有所提高,所以其耐久性较好。
(3)耐火性好。
混凝土是不良导热体,遭火灾时,钢筋因有混凝土包裹而不致于很快升温到失去承载力的程度。
(4)可模性好。
混凝土可根据设计需要支模浇筑成各种形状和尺寸的结构。
(5)整体性好。
整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好,再通过合适的配筋,可获得较好的延性,有利于抗震、防爆和防辐射,适用于防护结构。
水工混凝土结构设计规范
表
钢筋所属的
国家标准代号表
项次
钢筋种类
标准代号
热轧钢筋
热处理钢筋 碳素钢丝 刻痕钢丝
钢绞线
钢筋种类 本规范在原规范已有钢筋种类 的基础上 新增了下述几种类型的钢筋和钢丝 冷拉
冷轧带肋钢筋
级钢筋 热处理钢筋 碳素钢丝 刻痕钢丝 钢绞线 冷轧带肋钢筋 冷轧带肋
钢筋是采用普通低碳钢或低碳合金钢热轧圆盘条为母材 经冷轧减径后在其表面形成具有三面 或
混凝土结构
当结构的受力情况 材料性能等基本条件与本规范的编制依据有出入时 则需要根据具体情
况 通过专门试验或分析加以解决
本规范的施行 必须与按 水工统标 制订 修订的水工建筑物荷载设计规范等各种水工建
筑物设计标准 规范配套使用 不得与未按 水工统标 制订 修订的各种水工建筑物设计标准 规范
混用
材料
混凝土
这几条的内容均系按 水工统标 的规定给出的
水工混凝土结构设计规范 条文说明
和
级钢筋宜用作预应力混凝土结构构件的受
力主筋
考虑到
中规定原标准
可延长三年使用 故本规范将
中的钢绞线品种同时列出 以方便使用
钢筋强度设计值的确定
受拉钢筋的强度设计值
受拉钢筋强度设计值的取值原则与混凝土强度设计值的取值原则类似 仍以一定的保证率为
定义 即
本规范将钢筋强度设计值取与
规范相同的指标 对于
级钢筋 可求得其
这一指标 而直接用轴心抗压强度计算受弯构件和偏心受压构件的承载力 以求与国际规范接轨
将 改为 后 经过材料用量对比计算 受弯 大偏心受压构件的用钢量增加不多 大都在
以内 小偏心受压构件在界限附近
用钢量有所增加 克服了原规范在界
水工钢筋混凝土结构网上作业题答案
东北农业大学网络教育学院水工钢筋混凝土结构网上作业题第一章一、填空1. 按化学成分的不同,钢筋和钢丝可分为碳素钢和普通低合金钢两大类。
2. 含碳量增加,能使钢材强度_提高_____,性质变__硬__,但也将使钢材的_塑性__和__硬性__降低,焊接性能也会变差。
3. 屈服强度_是软钢的主要强度指标。
软钢钢筋的受_拉_强度限值以它为准。
4. 热轧钢筋按其外形分为热轧光圆钢筋_和热轧带肋钢筋两类。
热轧带肋钢筋亦称变形钢筋。
5. 钢筋拉断时的应变称为_伸长率_,它标志钢筋的 ___塑性___。
6. 水利水电工程中,钢筋混凝土结构构件的混凝土强度等级不应低于_C15_____;当采用HRB335钢筋时,混凝土强度等级不宜低于C20 ;当采用HRB400和RRB400钢筋或承受重复荷载时,混凝土强度等级不应低于 C20 。
预应力混凝土结构构件的混凝土强度等级不应低于_C30____。
7. 软钢从开始加载到拉断,有四个阶段,即__弹性____阶段、__屈服____阶段、____强化__阶段与___破坏___阶段。
8. 错误!未找到引用源。
与错误!未找到引用源。
大致成_线性关系_,两者比值错误!未找到引用源。
/错误!未找到引用源。
的平均值为__0.76_。
考虑到实际结构构件与试件的制作及养护条件的差异、尺寸效应以及加荷速度等因素的影响,实际结构中混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系为错误!未找到引用源。
=__0.67 错误!未找到引用源。
9. 混凝土的变形有两类:一类是有外荷载作用而产生的_受力变形_;一类是由温度和干湿变化引起的_体积变形_。
10. 为了保证光圆钢筋的粘结强度的可靠性,规范规定绑扎骨架中的受拉光圆钢筋应在末端做成_错误!未找到引用源。
弯钩_。
二、选择题1. 水工钢筋混凝土结构中常用受力钢筋是( A )。
A. HRB400和HRB335钢筋B. HPB235和RRB400钢筋C. HRB335和HPB235钢筋D. HRB400和RRB400钢筋2. 热轧钢筋的含碳量越高,则( C )。
《水工钢筋混凝土结构学》课程设计教学改革与实践
《水工钢筋混凝土结构学》课程设计教学改革与实践作者:朱秀清,周莉来源:《教育教学论坛》 2016年第36期朱秀清,周莉(天津农学院水利工程学院,天津300384)摘要:《水工钢筋混凝土结构学》是水利水电工程专业的一门专业课,本课程实践性较强,其中课程设计教学是锻炼学生实践能力的关键一环。
针对目前水工钢筋混凝土结构学课程设计存在的问题,为了提高学生的实践能力、创新精神,探讨了水工钢筋混凝土结构学课程设计改革教学。
通过改革实践,学生的工程设计意识得到了有力提升。
关键词:水工钢筋混凝土结构学;课程设计;教学改革中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)36-0124-02水工钢筋混凝土结构学课程的实践性很强,课程设计又是本课程实践教学环节中重要的一环。
经过课程设计的训练,学生可以加深对水工钢筋混凝土结构学设计计算原理的理解,同时可以熟悉各类受力构件计算方法及相应公式的适用条件,提高学生的综合分析问题、解决问题的能力,而且撰写设计计算书及说明书的能力得到了大大提高,还可以培养学生的工程项目开发能力[1]。
一、分析过去课程设计中存在的不足笔者通过多年的课程设计教学总结,发现存在下面一些问题。
1.过去课程设计的选题主要体现在水工建筑物的设计方面,这种教学模式暴露出的问题是前后的知识衔接不好,学生总是学了前面而后面又忘了,平时学生灵活运用知识解决构件设计问题的能力就较差,因此解决结构设计就更成问题了。
通常课程设计是全班做1~2个题目,设计程序基本相同,通过调整材料、荷载等改变设计方案,课程设计的效果不理想。
2. 在进行钢筋混凝土结构受力构件的强度计算时,往往从构造图中选取构件的计算简图不合理,致使构件的受力分析不准确,造成弯矩图、剪力图结果有误,影响到危险截面的确定、结构设计及计算结果的合理性。
3.传统的课程设计往往以设计小组为单位提交设计成果,进行团队考核,而部分学生缺乏团队意识,工作不积极主动,形成“坐、等、靠”现象,没有发挥学生的团结协作能力,也谈不上团队合作精神,个别成员甚至没融入进去,照抄组员的设计结果,影响了优秀学生参与设计的积极性,无法达到课程设计真正的目的[2]。
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水工钢筋混凝土结构[第十二章水工大体积混凝土结构设计中的
假设干
山东大学期末考试知识点复习
第十二章水工大体积混凝土结构设计中的假设干问题
1.纵向钢筋的最小配筋率
因为水工结构截面尺寸很大,按承载力计算所需的纵向钢筋
配筋率常常会小于最小配筋率,所以合理确定最小配筋率是
水工混凝土结构设计中的一个相当关键的问题。
和【水工混
凝土结构设计标准】(SL/T 191—96)(简称“水工96标准〞)一样,现行标准一方面对一般钢筋混凝土结构构件采用了固
定的最小配筋率,另一方面对承受垂直荷载为主、卧置在地
基上厚度大于2.5m的厚板,以及厚度大于2.5m的厚墩墙
采用了随内力设计值与承载力比值变化的最小配筋率。
但现
行标准适当提高了一般钢筋混凝土结构构件的最小配筋率,
取值更为合理,与国际主流标准的差距也有所缩小;对厚板
与厚墩墙直接给出纵向钢筋最小截面面积的计算表达式,使
计算更为简单明了。
要求同学们认真阅读教材,了解现行标
准最小配筋率确实定原那么,并在设计中正确掌握。
2.温度作用下混凝土抗裂验算及温度配筋
大体积混凝土的温度抗裂验算是水工混凝土大坝坝体结构设
计和施工设计中的一个专门性问题,内容众多,问题复杂,
在专业课程中还会有详细的讲述。
本节内容仅限于对现行【水工混凝土结构设计标准】中有关条文的简明介绍,内容包括混凝土的热学性能指标、浇筑温度、水化热绝热温升、块体温度场、热传导根本方程式、板块的温度分布概念、块体温度应力的变化、温度应力的松弛等。
本节教材字数虽不多,但内容却极为丰富。
对本节内容不要求全面掌握,只要求能够看懂教材,了解根本概念。
但对一些关键性的概念和问题那么应该有清晰的了解,例如表层温度裂缝与深层根底裂缝的区分,控制温度和改善约束的措施,混凝土的弹性模量E c随时间变化对温度应力的影响,混凝土徐变对温度应力的松弛作用,温度钢筋不能提高结构的抗裂性只能起到限制裂缝宽度的作用等,在一些概念上不要搞混弄错。
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3.非杆件体系结构的配筋设计
水工结构的型体十分复杂,常常不能用结构力学的方法求得截面的内力(M、N、V等),因此无法按教材第3章~第7章的极限内力理论计算配筋用量,也无法用第8章介绍的裂缝宽度公式来验算裂缝宽度。
对这种非杆件体系的结构,目前的配筋设计方法有三种,其中深梁、牛腿一类小型非杆件体系结构构件,已根据试验结果总结出极限承载力配筋计算公式;教材对另外两种设计方法“按弹性应力图形面积配筋法〞和“钢筋混凝土非线性有限单元法〞作了概略性的阐述。
应力图形法的概念是:结构在使用荷载作用下,按弹性理论求得的截面主拉应力在配筋方向分量所形成的总拉力扣除混凝土能承当的拉力后,剩余的拉力全部由钢筋来承当。
当弹性应力图形的受拉区高度大于结构截面高度的2/3时,应按
总拉力计算受拉钢筋截面积。
应力图形法的概念比拟简单,也比拟容易掌握,但学习时应注意该方法存在的问题和它的局限性。
在水工96标准中,总拉力是指主拉应力的合力。
由于在结构截面上,各点的主拉应力方向不同,且也不可能与配筋方向一致,用主拉应力的合力来计算钢筋用量,是无法确定各方向的配筋量的。
因而现行水工混凝土结构设计标准将总拉力改成主拉应力在配筋方向分量的合力,即用主拉应力在配筋方向分量的合力来计算钢筋用量,解决了水工96标准这一缺陷。
钢筋混凝土非线性有限单元法是一种全新的设计方法,理论比拟深,涉及面很广。
它是一门研究生的专业课程。
在本课程中,限于学时,对此只要求了解该方法的大概以及该方法在目前的开展情况。
12.1.2本章的难点及学习时应注意的问题
本章的难点主要是温度作用下的抗裂验算和钢筋混凝土非线性有限元计算两局部,但对于这两局部只要求了解其根本概念,详细的内容将在后续课程或研究生课程中学习。
在学习本章内容时应注意以下几个问题:
山东大学期末考试知识点复习
(1)最小配筋率确实定实际上与当时的经济开展水平有关,它是一个政策性很强的指标。
关于最小配筋率确定的理论根底至今尚有较大的争议,并没有一个公认的准那么。
因此,同学们在学习时可以敞开思想,深入讨论,提出自己的看法。
(2)按弹性应力图形面积配筋方法是工程设计中常用的传统设计方法,但应注意其方法本身在理论上是不严密的。
虽然在
一般情况下,按应力图形法计算得到的配筋量偏于保守,但对开裂前后应力状态有明显改变的结构有时也会偏于不平安。
同时,应力图形法还无法对裂缝控制作出应有的估计,而裂缝的控制在水工结构中常常是十分关键的。
对开裂前后应力状态有显著变化的结构,按弹性应力图形面积配筋方法有时会偏于不平安,因此,对于配有钢筋的非杆件的混凝土结构,合理的设计应该是采用弹性应力图形面积配筋与钢筋混凝土非线性有限元相结合的方法,即首先按弹性应力图形面积配筋方法初步得到钢筋用量,再采用钢筋混凝土有限单元法进行计算,根据计算结果调整钢筋布置与用量。
虽然钢筋混凝土有限单元法是目前非杆件体系结构的配筋设计最有开展前途的方法,但它需要专门的程序,计算量大,且本构关系、强度准那么、迭代方式,特别是有限元网格的大小与形态都会影响计算结果,这就要求计算者不但要熟悉有限单元法,而且要精通钢筋混凝土结构学,能对计算结果进行判断。
因而目前按钢筋混凝土有限单元法配筋还不够方便,也不便于大面积应用。
但对于重要的、需严格控制裂缝宽度的非杆件体系结构,还必须采用钢筋混凝土有限单元法进行正常使用期的验算。
对开裂前后应力状态有明显改变的非杆件体系结构,承载力所需钢筋用量按弹性应力图形面积确定后,也还宜用钢筋混凝土有限单元法进行分析与调整。