混凝土结构理论复习

1）斜裂缝：弯剪斜裂缝；腹剪斜裂缝 2）破坏形态：斜压破坏；剪压破坏；斜拉破坏 5.2. 影响斜截面承载力主要因素 1). 剪跨比 ； 2).混凝土强度等级； 3).配箍率及箍筋强度； 4).纵筋配筋率； 5).尺寸效应：梁的高跨比越大，相对抗剪承载力越低； 6).截面形状
10
5.3. 受弯构件斜截面承载力计算
b,x2as'
2). 小偏心受压构件
N1fcbxfy'As' sAs
Ne1fcb(xh02x)fy'As' (h0as' )
b,xh(1ash0)
3). 矩形截面对称配筋的承载力计算
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Design of Section
Datas: N,M1, M2 ，l0
b,h, fc, fy, fy'
To design
混凝土的碳化、钢筋的锈蚀、混凝土的冻融破坏、混凝土的碱集料反应、侵蚀性介质的腐蚀
22
Ch10. 预应力混凝土构件—计算题 10.1. 预应力混凝土特点 10.2. 预应力张拉方法 1).先张法: 粘结应力 2).后张法: 锚具 10.3. 预应力混凝土材料 1). 预应力钢筋 2). Concrete 10.4. 控制应力和预应力损失 1)con :定义 2) .预应力损失 : 定义，减小措施
5
4.2. 计算原理 (1). 基本假定: 平截面假定;忽略受拉区砼作用; s=Es·sfy ; c-c (2). 界限状态: s=fy at the same time c=cu ;
max; b (3). 最小配筋率: min=45ft/fy and 0.2%
4.3 单筋矩形截面正截面承载力计算 设计公式:
b
x 2as'
7
❖
4.5. T截面承载力计算
(1). 设计公式:
(a). T截面两种类型
❖
第一类T截面: xh’f
❖
第二类T截面: x>h’f
(b) 设计公式及适用条件:
第一类T形 (x hf’):
fyAs 1fcb'f x
M M u1fc b 'fx h 0 2 x 1fc b 'fh 0 21 0 .5
ea
h 20mm 30
Cm
0.70.3M1 M2
0.7
ns113M 01 20/(N0h )(lh0)2c
MCmnsM2
16
7.3 矩形截面偏心受压构件承载力计算
1). 大偏心受压构件
N 1fcb xfy A s fyA s
N e1fcb(h x 02 x)fy A s (h 0a s )
e e i h 2 a s,e i e 0 e a ,e 0 M N , x h 0
1). 对一般受弯构件（矩形、T形截面）仅配箍筋：
VVcs0.7ftb0h nssA 1 vfyh v0
2).对集中荷载作用下的独立梁仅配箍筋:
VV cs1 1 .75 ftb0h nssA 1 vfyh v0
3). 适用条件 :
1.5 M 3
Vh0
上限
hw 4 b
V0.25cfcb0h
下限
svA bssvsv,min0.24ffyt v
4
Ch4. 受弯构件正截面承载力计算—计算题 4.1 受弯构件受力性能—适筋梁 (1) 三个受力阶段 : I, II, III (2) 应力分布特点: Ia- 截面抗裂计算依据. M=Mcr II- 变形和裂缝验算依据 IIIa- 正截面承载力计算依据 (3) 受弯构件破坏形态 少筋梁；适筋梁（延性）；超筋梁
S Smax , d dmin
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❖ 5.4. 连续梁斜裂缝及受弯构件构造要求
❖ 1）.斜裂缝出现规律：
从受拉区出现；向加荷点或支座发展
❖ 2）抵抗弯矩图:
❖
抵抗弯矩图是按照梁实际尺寸及配的纵向钢筋的数量计算并画出的各截面所能抵抗的弯矩图。
❖ 3）弯筋构造要求
❖ 正截面抗弯承载力、斜截面抗剪承载力、斜截面抗弯承载力
12
❖
Ch6. 受扭构件承载力
6.1. 钢筋混凝土纯扭构件承载力Tu
1). 受扭构件斜裂缝和受扭钢筋：
三面受拉、一面受压的空间螺旋扭曲面；
同时配置抗扭纵筋和抗扭箍筋。
2). 纯扭构件的破坏形态 ：
少筋破坏；适筋破坏（延性）；超筋破坏；部分超筋破坏
3) Wt ---抗扭塑性抵抗矩 4).纵筋与箍筋的配筋强度比
3
❖
3.3 结构极限状态设计法
(1)
荷载代表值
标准值 : Gk; Qk； 设计值 :G= G Gk ; Q= Q Qk 可变荷载准永久值: q Qk (2) 材料代表值
标准值 : fk= f (1-1.645f )
设计值 :
fc=fck/ c
(3). 极限状态设计表达式
fy=fyk/ s
0sR
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❖
Ch7. 钢筋混凝土受压构件承载力—计算题
7.1. 轴心受压构件承载力
1). 配有普通箍筋轴压柱
N N u0 .9(fy 'A s ' fcA)
2). 配有螺旋箍筋的轴压柱– 破坏形态
7.2. 偏心受压柱
1). 破坏形态 :
大偏心受压破坏；小偏心受压破坏
2）N-M关系曲线
N
A
A----轴压； B---limit section
21
9.4. 钢筋混凝土梁挠度验算 1).短期刚度 Bs 2).长期刚度 B 3).最小刚度原则 Bmin :
❖
对等截面构件, 在同号弯矩范围内, 截面刚度取弯矩最大处的刚度即最小刚度 Bmin计算挠度 f。
4).减小挠度或增大刚度措施
增大梁高度 h；增加受压钢筋’;
采用预应力
9.5 混凝土耐久性影响因素
混凝土结构理论复习
1
(3).混凝土徐变—长期荷载作用下变形
定义, 产生原因, 徐变对混凝土结构影响 , 影响徐变因素
(4) 收缩：
定义, 产生原因, 收缩对混凝土结构影响 , 影响收缩因素
2.3 钢筋和混凝土粘结性能
(1)
粘结应力:
(2) 粘结机理分析:
(3) 影响粘结强度主要因素 :
(4) 粘结锚固长度lab
A sA s ' Ne1 fy f'cb h00 2 h a 1 s '0.5 mb inh
验算垂直于弯矩作用平面的承载力——轴心受压
19
Ch8 受拉构件承载力 大偏心受拉和小偏心受拉的破坏形态。 Ch9. 钢筋混凝土构件裂缝和变形验算—正常使用极限状态 9.1. 裂缝产生原因 9.2 裂缝出现和开展过程 9.3. 裂缝宽度验算 1）粘结滑移理论 2）无滑移理论
fyAstl/ucor fyAstsl
fyvAs1t /s fyvAs1tucor
0.61.7
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❖
5).纯扭构件承载力
TT u0.3w 5 tft1.2 A coA rsS 1tfyv
6.2. 弯剪扭构件承载力
1).破坏形态：弯型、扭型和剪扭型 2). t—剪扭构件混凝土强度降低系数 3). 弯剪扭构件计算方法: a).按弯矩设计值M进行受弯构件正截面承载力设计，确定受弯纵筋; b).按剪扭构件计算受扭箍筋、受剪箍筋，以及受扭纵筋； c).分别叠加纵筋和箍筋。
An Ac EAs
Np0 pcA0
N cr p cftkA 0
Nufpy APfyAs 25
10.5.2 预应力砼轴心受拉构件的设计
1）. 承载力
0NfpA ypfyAs
Ap
details
2）. 裂缝控制:
A). 一级裂缝控制:
ckpc0
ck
pre-tension:
Nk A0
pc
Nk—按荷载相应标准值组合计算的轴心拉力
l1 l2
l4l5l6
(pre-tension)
(post-tension)
24
10.5 预应力混凝土轴心受拉构件
10.5.1 各阶段应力状态
先张法构件
后张法构件
pcI(conA0 lI)Ap
pc(co nlA )A 0pl5As
A 0A cEA sEA p
pcI(conAn lI)Ap
pc(co nlA )A npl5As
fcb'f
h'f
h0
h'f 2
● 截面校核
the first type T-section;
fyAs 1fcb'fh'f
the first type T-section;
fyAs 1fcb'fh'f
the second type T-section
9
Ch5.受弯构件斜截面承载力计算—计算题 5.1. 斜裂缝形式及斜截面破坏形态 :
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3). 最大裂缝宽度计算:
W maxc r Essq1.9Cs0.08 d eteq
4). 影响裂缝宽度的原因： ❖ a). 钢筋直径d，直径越小，裂缝越小； ❖ b). 钢筋面积 As ；增大面积； ❖ c). 采用变形钢筋； ❖ d). 提高混凝土强度 ftk. ❖ e). 采用预应力混凝土结构。
l
23
a). 锚具损失 b).管道摩擦损失(Post-tension) c). 温差损失 (pre-tension) d).钢筋的应力松弛损失: e).收缩徐变损失:
l1 l2
l3 l4 l5
3). 预应力损失组合
先张法
后张法
lI l1l3l4
lII
l5
l lI lII
100N/mm² 80N/mm²
fyAs 1fcbx
M 1fc b0 2h 1 0 .5
b
As mibn h
6
❖
4.4. 双筋梁矩形截面梁正截面承载力计算
(1). 设计公式:
fyAs 1fcbxfy'As'
M 1 f c b 0 2 1 h 0 . 5 f y 'A s 'h 0 a s '
(2) 截面设计 1)As’ 已知 2) As and As′均未知
AB—小偏压 ； BC—大偏压；C---受弯
C
B M 15
在大偏心受压构件的范围内，Mu随着N的增加而增加； 在小偏心受压构件范围内，Mu随着N的增加而减小； 随着弯矩增大，受压构件更易达到极限状态。
3). 附件偏心距: 4). 偏心距调节系数 ——M1/M2为正时
5). 弯矩增大系数
6) 控制截面的设计弯矩
2 a s ' x b h 0 A s A s ' N fy '1 e h f0 c b a h s '0 x 2 xm b in h
x 2as' letx2as' AsAs' fy(h N 0 ' a es')mb in h
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(3) 小偏压:
re-determine
(N1 e0.N b4) 3(h 10f 1cfbacbs'h02)h0b1fcbh0 b
As As'
(1) 设计弯矩
MCmnsM2
e0 M N
(2) 判断类型
x
N
1 fcb
bh0
bh0
(3) 大偏压:
大偏压 小偏压
N 1 fcbx fy' As' fyAs
Ne1
fcbx(h0
x) 2
Байду номын сангаас
f
' y
As' (h0
as'
)
1 fcbh02(10.5) fy' As' (h0 as' )
b
As mibn h
8
第二类T-section (x> hf’):
fy A s 1 fc b x 1 fcb 'f b h 'f
M M u1fcb0 2h 1 0 .5 b1fcb 'f bh .f h 0 h 2 'f
© 两类T形截面判别
● 截面设计：
◆If
M1
谢谢观赏！
2020/11/5
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2
❖ Ch3.混凝土结构设计方法—概率极限状态设计法 3.1. 极限状态设计法基本概念 （1） 结构功能要求
安全性；适应性；耐久性——结构可靠性 （2） 极限状态
承载能力极限状态;正常使用极限状态 （3）作用、作用效应及结构抗力 永久作用；可变作用；偶然作用 3.2. 结构可靠度 定义；可靠指标 and Pf
con l Ap l5As A0
post-tension:
B). 二级裂缝控制:
ckpcftk
C). 三级裂缝控制:
pc
con l Ap l5As An
3）. 施工阶段—预压验算
cc 0.8fc'k
cc
conlI
A0
Ap
cc
con Ap
An
(pre-tension)
(post-tension) 26