【正文】 （ 1） 荷載長期作用下剛度降低的原因：徐變、松弛、鋼筋滑移，使 ε sm 、 ε cm 增大、剛度降低。見圖 98 砼抗彎剛度不為常數(shù)。 ψ 與 ρ te有關(guān)。 ∴ lcr 與保護(hù)層厚度有一定的關(guān)系，考慮到保護(hù)層厚度的影響 lcr=ζ 2C+ζ 1d/ρ te（ ） 受彎、偏拉、偏壓裂縫規(guī)律、公式推島與軸拉類似 ,lcr比軸小。 bb 處即將開裂。 粘結(jié) —— 回縮受到約束，距離增大，回縮程度小，達(dá)到某儀距離出，砼與鋼筋應(yīng)變相同，應(yīng)力又恢復(fù)到未開裂前狀態(tài)。 《規(guī)》對裂縫寬度、構(gòu)件允許撓度均有相應(yīng)規(guī)定。規(guī) 187。規(guī) 187。 截面部分受拉，部分受壓。 對矩，偏壓受剪： （ 1） 對框架柱： （ 2） 對其他偏壓構(gòu)件： 均布： 集中： 試驗： 過大時，箍筋用量的增大，并不能充分發(fā)揮作用，會產(chǎn)生斜壓型剪切破壞。 △ 可假定截面應(yīng)變符合平截面假定。 見圖 a 點(diǎn)： M=0 為軸壓， 由 a 點(diǎn)向 b 點(diǎn)：隨 M 增加， N 減少， 可由 N 與 M 生成的應(yīng)力圖來解釋 由 ab： N 大， M 小，受壓破壞， b 點(diǎn)：界限破壞。 （ 4） 計算彎起鋼筋 先確定箍筋 Asb= 截面校核 已知：材料，截面，配筋，求 Vu 縱向鋼筋的彎起和截斷 圖 圖 按實(shí)配縱筋話所能抵抗的彎矩圖 圖 切斷的縱筋須延長 Ld 縱筋彎起的構(gòu)造要求 （ 1） 保證正截面的受彎承載力 抵抗圖保在彎矩圖外 （ 2） 保證斜截面的受剪承載力 S≤ Smax （ 3） 保證斜截面的受彎承載力 S1≥ h0/2 縱向鋼筋的階段和錨固 （ 1） 縱向受力鋼筋的截斷不宜在受拉區(qū)截斷 通常將計算上不需要的鋼筋彎起 如需截斷時，按下列規(guī)定進(jìn)行：圖 ① V Las≥ 5d （ ） ② V≥ Las≥ （ ） 不滿足時，錨固鋼板等 框架梁，連續(xù)梁上部縱筋 ① 應(yīng)貫穿中間節(jié)點(diǎn)或中間支座范圍 ② 支座節(jié)點(diǎn)伸向跨中的截斷位置同連續(xù)梁（板） ③ 中間層端節(jié)點(diǎn)當(dāng)采用直線錨固：≥ La，過中心線≥ 5d 彎折：水平投影：≥ ，垂直 15d 框架梁頂層端節(jié)點(diǎn) ① 柱外側(cè)筋彎入梁內(nèi) 圖 （ a） ② 梁上部筋與柱外側(cè)筋搭接。 對集中荷載作用的獨(dú)立梁，必須將 λ 的影響因素考慮在內(nèi)： *無腹筋梁應(yīng)按構(gòu)造配箍筋。 ρ ， f—— 配箍特征系數(shù)。 圖 其它條件相同的無腹筋梁不同 λ 的試驗結(jié)果： λ 小 V 大 斜壓破壞， λ 中等 V次 剪壓破壞， λ 大 V低 斜壓破壞， λ 〉 3 對 V無顯著影響。 過多：未屈服 —— 斜壓破壞。 均布： l/h9 梁被拉斷 —— 破壞。 另一種：梁中和軸成 45度，向支座，集中力延伸 —— 腹剪斜裂縫。少筋梁。 輕混凝土密度： 1418KN/m3 國外： c30 c60 國內(nèi)： c20c40 △ 摻入高分子化合物的混凝土： 浸漬混凝土 聚合物混凝土 強(qiáng)度高，抗拉性能也很好，耐磨，抗?jié)B，耐凍 樹脂混凝土 △ 外加劑 ① 改善流動性：減水劑，增朔劑 ② 調(diào)節(jié)凝結(jié)時間：緩凝劑，早強(qiáng)劑，速凝劑 ③ 改善耐久性：引氣劑，防水劑，阻銹劑 ④ 其他性能：加氣劑，防凍劑，膨脹劑，著色劑 鋼筋：以達(dá) 435 N/mm2 中跨預(yù)應(yīng)力： 8001370 N/mm2 大跨預(yù)應(yīng)力： 15701860 N/mm2 （ 2） 結(jié)構(gòu)方面 預(yù)應(yīng)力 組合結(jié)構(gòu)：鋼和混凝土 （ 3） 施工技術(shù) 預(yù)應(yīng)力 滑模 泵送混凝土 蒸汽養(yǎng)護(hù)法 噴射混凝土 模板 鋼筋幫扎：化工膠結(jié) . 混凝土結(jié)構(gòu)計算理論的發(fā)展概況 （ 1） 混凝土結(jié)構(gòu)計算理論的發(fā)展概況 早期：彈性理論 20 世紀(jì) 40 年代：破損階段的設(shè)計方法 20 實(shí)際 50 年代：極限狀態(tài)的設(shè)計方法 目前：以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)的設(shè)計方法 （ 2） 我國混凝土設(shè)計規(guī)范發(fā)展概況 解放初 《 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計暫行標(biāo)準(zhǔn) 》 55 年 《 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計暫行規(guī)范 》 66 年 《 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計暫行規(guī)范 》 74 年 《 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計暫行規(guī)范 》 90 年 《 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計暫行規(guī)范 》 新 《 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計暫行規(guī)范 》 鋼筋混凝土材料的力學(xué)性能 鋼筋的形式和品種 剛：鐵 少量碳，錳，硅，硫 低碳鋼：含碳少于 % 高碳鋼：含碳少于 %% 錳，硅可提高鋼材強(qiáng)度，保持一定朔性 硫，磷是有害元素，超過一定限度時，朔性降低，冷脆降低 低合金鋼： 熱軋鋼筋 冷拉鋼筋 鋼絲 熱處理鋼筋 熱軋鋼筋： HPB235 HRB335 HRB400 RRB400 鋼絲：碳素鋼絲 消除應(yīng)力 刻痕鋼絲 2 鋼筋的力學(xué)性能 ① 有明顯屈服點(diǎn) 通過鋼筋引力應(yīng)變曲線介紹 比例極限 a 彈性極限 b,c 上下屈服點(diǎn) 屈服強(qiáng)度：下屈服點(diǎn)應(yīng)力 c,f 之間應(yīng)變：流幅 d 極限抗拉強(qiáng)度 ② 沒有明顯屈服點(diǎn) 一般?。簹堄鄳?yīng)力為 %的應(yīng)力 條件屈服強(qiáng)度 鋼筋的冷加工和熱處理 冷拉：張拉超屈服強(qiáng)度 冷拔： 熱處理：特定鋼號 對鋼筋質(zhì)量的要求 △ 強(qiáng)度：屈服強(qiáng)度 抗震：極限抗拉 /屈服強(qiáng)度 △ 伸長率： △ 冷彎要求 有明顯屈服點(diǎn)：四項指標(biāo) 無明顯屈服點(diǎn)：三項指標(biāo) △ 焊接性能 鋼筋的蠕變，松弛和疲勞 △ 蠕變：變應(yīng)力下應(yīng)變增加 △ 松弛：長度不變，應(yīng)力降低 △ 疲勞：重復(fù)，周期動荷載 應(yīng)力幅，應(yīng)力值，鋼筋外形，直徑，等級 混凝土的強(qiáng)度等級 按立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 C15C80N/mm2 150*150*150，標(biāo)養(yǎng)， 28d 混凝土的強(qiáng)度 立方體抗壓強(qiáng)度 摩擦力 套箍 潤滑劑 橫向不受約束 套箍作用 阻礙橫向變形 提高強(qiáng)度 混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度 h/b 的比值 ：小 強(qiáng)度大 大 強(qiáng)度小 24 之間：抗壓強(qiáng)度比較穩(wěn)定 立方體抗壓強(qiáng)度與軸心抗壓強(qiáng)度 考慮工作條件與試件的差異 取修正系數(shù) 混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度 1/181/9 抗壓強(qiáng)度 測定方法：直接測試法 間接測試法：彎折，劈裂 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度 兩向受壓：兩個方向抗壓強(qiáng)度都有提高 倍 三向受壓：各個方向抗壓強(qiáng)度都有提高 雙拉：一向強(qiáng)度與另一項無關(guān) 荷載作用下混凝土的變形性能 混凝土的應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系 用棱柱體試件，四個側(cè)面：應(yīng)變儀 圖 軸心受壓混凝土 OA彈性 AB 非彈性微裂縫 BC 應(yīng)變進(jìn)一步加快微裂縫 C 應(yīng)力峰值 C 點(diǎn)以后：應(yīng)變增長，應(yīng)力下降 曲線說明：彈朔性材料 上升下降段：最大應(yīng)力不并且破壞 影響因素：強(qiáng)度 材料性能 配合比 實(shí)驗方法 約束 應(yīng)力峰值對應(yīng)的應(yīng)變大致為 下降段：強(qiáng)度越高，下降越劇烈，即延性差 強(qiáng)度越低，下降平緩，延性好 混凝土在多次重復(fù)荷載下 的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 重復(fù)加荷：加荷 然后卸荷致零 循環(huán) 每次：有朔性變形 多次：有朔性變形積累 壓應(yīng)力較?。喝舾纱魏螅沸宰冃尾辉谠黾?，直線 疲勞抗壓強(qiáng)度： 200 萬次或稍多 混凝土的彈性模量 △ 原點(diǎn)切線：初始彈性模量 △ 切線模量：某一應(yīng)力處作一切線 △ 割線模量：原點(diǎn)和曲線上的某點(diǎn)作割線 變量模量 彈性模量的測定： 10次加載循環(huán) △混凝土受拉彈性模量與受壓一致 △極限強(qiáng)度即將開裂時取 △泊松比： △ 剪切彈性模量 混凝土的徐變和收縮 徐變 開始：快 6 個月 70%80% 24 個月為的 24 倍 卸荷：瞬間恢復(fù)變形 彈性后效 不可恢復(fù)變形 影響徐變的因素 混凝土的組成成分，配合比：骨料大，體積大 徐變小，水灰比高 徐變大 養(yǎng)護(hù)溫度高：濕度大，水化充分，徐變小 徐變對結(jié)構(gòu)的影響：應(yīng)力重分布 收縮：空氣中結(jié)硬體積縮小 膨脹在水中結(jié)硬體積膨脹 △ 水泥用量多，水灰比大，骨料顆粒小 空隙率高，骨料彈性模量低 收縮大 △ 濕度大 收縮小 鋼筋與混凝土間的粘結(jié) 粘結(jié)：才能共同工作 粘結(jié)力沿梁長的變化規(guī)律與剪力 V的變化規(guī)律一致， V大粘結(jié)里大 粘結(jié)強(qiáng)度：鋼筋表面單位表面積所能承擔(dān)的最大縱向剪應(yīng)力 粘結(jié)：膠著力 摩阻力 咬合力 研究粘結(jié)力：“撥示實(shí)驗“ 結(jié)果：粘結(jié)力沿鋼筋長度的分布是不均勻的 影響因素：隨混凝土強(qiáng)度而提高 變形鋼筋大于 澆注深度 保護(hù)層 間距 箍筋：限制劈裂 提高粘結(jié)力強(qiáng)度 按作用性質(zhì)分兩類 a 錨固粘結(jié)：梁底 b 局部粘結(jié) 《 規(guī)范 》 構(gòu)造措施 △ 規(guī)定了最小搭接長度和錨固長度 △ 規(guī)定了最小鋼筋間距，保護(hù)層厚度 △ 規(guī)定了搭接范圍的箍筋加密 △ 規(guī)定了光面鋼筋 做彎鉤 受壓：錨固，接頭可防寬 鋼筋混凝土的一般構(gòu)造規(guī)定 混凝土保護(hù)層：附表 鋼筋的錨固 錨固長度的修正： 《 規(guī)范 》 受拉筋最小錨固長度附表 14 . 鋼筋的連接 接頭：受力較小初 軸拉，小偏拉：不得采用搭接接頭 搭接接頭宜相互錯開 △ 鋼筋幫扎搭接接頭連接區(qū)段長度： 梁板墻 25% 柱 50% 梁樁 50% 縱向鋼筋的最小配筋率 △ 縱向 《 規(guī)范 》 P119 受壓：全 % 一側(cè) % 受彎，偏拉，軸受拉 %和 45Ft/Fy較大。 配筋混凝土梁：開裂，不會迅速發(fā)展。圖 其中應(yīng)變?yōu)閷?shí)驗結(jié)果整理 應(yīng)力為推斷結(jié)果整理 第一階段末：開裂彎距，混凝土達(dá)抗拉界限應(yīng)變。 材料力學(xué)：截面上同時有 M,V,任一微單 元有 σ，τ。 （ 2） 剪壓破壞： 1〈 a/h3 3l/h9 首先：彎剪斜裂縫 —— 主要斜裂縫（臨界裂縫） —— 剪壓混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度 —— 破壞。 （ 2）腹筋限制斜裂縫延伸，增大剪壓區(qū) —— 提高抗剪能力。 因為 σ 與 M 成正比。 λ = 斜拉 斜率小， V 增長 小。 剪壓破壞，計算 —— 〈〈規(guī)范〉〉的公式依據(jù)這種破壞。 V與 ρ f 成線性關(guān)系，?。? （ 2） 配有箍筋和彎起筋的梁 圖 所以對矩， T,I 形 對集中荷載作用下的獨(dú)立梁 公式的適用范圍 （ 1） 上限值 —— 最小截面尺寸和最大配箍率。 理論上， 可根據(jù)平截面假定計算，但 與 之間的函數(shù)關(guān)系復(fù)雜。若點(diǎn)在曲線上，則處于極限狀態(tài)。 試驗： ① 軸壓比 N/fcbh0 較小， V隨 N/fcbh0 而提高。 注意： As 并不總是由強(qiáng)度的，還取決于裂縫寬度驗算。 偏拉抗剪強(qiáng)度公式： （ ） λ 1 取λ =1 λ 3 取λ =3 上式（ ）不小于 ∕ s 8． 受扭構(gòu)件承載力計算 概述 兩類：平衡扭轉(zhuǎn)：由荷載直接引起 協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)：相鄰構(gòu)件位移受約束引起，一起靜定（可忽略） 構(gòu)件的開裂扭矩 開裂前：Α s 應(yīng)力很低，對開裂扭矩影響不大 矩形截面構(gòu)件的開 裂扭矩 理想的彈性材料：τ 見圖 σ tp 截面應(yīng)力分布：圖 理想的塑性材料： 某一點(diǎn)應(yīng)力達(dá)到極限，并不破壞直到截面上的應(yīng)力全部達(dá)到應(yīng)力極限時，構(gòu)件才達(dá)到極限。規(guī) 187。 β 可以小些。 見圖 91