【正文】 當(dāng)剪力和扭矩都較大，扭剪比又較大時(shí)，則裂縫首先出現(xiàn)在構(gòu)件扭矩產(chǎn)生應(yīng)力流和剪力應(yīng)力流同向的側(cè)面上，然后向頂面和底面發(fā)展，這三個(gè)面上的螺旋形裂縫形成破壞面，破壞時(shí)與螺旋形裂縫相交的鋼筋受拉并達(dá)到屈服強(qiáng)度，受壓區(qū)靠近另一側(cè)面(扭矩產(chǎn)生應(yīng)力流與剪力應(yīng)力流異向)。因此，為防止受純扭構(gòu)件在適筋時(shí)混凝土發(fā)生脆斷，應(yīng)使鋼筋混凝土受純扭構(gòu)件的承載力不小于其開(kāi)裂扭矩。試驗(yàn)結(jié)果表明，≤≤1．7時(shí)，所配置的縱筋和箍筋基本上均能夠達(dá)到屈服。根據(jù)試驗(yàn)資料分析，《規(guī)范》建議采用塑性材料的應(yīng)力圖形，即矩形截面混凝土構(gòu)件的開(kāi)裂扭矩可按下式計(jì)算： 在工程中，除了矩形截面受扭構(gòu)件外，還有T形、工字形和箱形截面的受扭構(gòu)件，對(duì)于此類截面的構(gòu)件，可近似地將其視為由若干個(gè)矩形截面所組成。這類構(gòu)件應(yīng)在設(shè)計(jì)中予以避免。6．1 純扭構(gòu)件的扭曲截面承載力 1．受扭構(gòu)件破壞類型 試驗(yàn)表明，素混凝土矩形截面受扭構(gòu)件，在扭矩作用下，在其截面長(zhǎng)邊最薄弱處產(chǎn)生一條與構(gòu)件縱軸呈45角的斜裂縫，并迅速向相鄰兩面以螺旋形延伸，形成三面開(kāi)裂、一面受壓的空間扭曲面，構(gòu)件隨即破壞。在實(shí)際工程中，構(gòu)件通常都是處在彎矩、剪力和扭矩甚至軸力共同作用的復(fù)合受力狀態(tài)，如鋼筋混凝土雨蓬梁、框架邊梁和曲梁以及吊車梁等，而受純扭的情況極少。 (3)按抵抗彎矩圖布置鋼筋(彎起,切斷),給出剖面配筋圖。11 什么是抵抗彎矩圖?它的意義是什么? 5．12 梁內(nèi)縱筋彎起和截?cái)鄷r(shí)應(yīng)滿足哪些條件?七、習(xí) 題P=105kN P=105kN 5．1 如下圖所示，某鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁的截面尺寸，其承受的荷載設(shè)計(jì)值如圖所示，受拉區(qū)配有425縱筋，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C30，該梁處于二類環(huán)境，箍筋選用HRB335，求所需的箍筋用量。 8．與簡(jiǎn)支梁相比，荷載作用下的連續(xù)梁在支座端有負(fù)彎矩，負(fù)正彎矩比對(duì)連續(xù)梁斜截面受剪承載力有很大影響，且集中荷載作用與均布荷載作用下的連續(xù)梁斜截面受剪承載力也略有不同。 2．無(wú)腹筋梁的斜向開(kāi)裂是斜向法向主拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生的。每批鋼筋必須過(guò)鋼筋的理論截?cái)帱c(diǎn)延伸至按正截面受彎承載力計(jì)算不需要該鋼筋的截面之外才能截?cái)?即要延伸一個(gè)長(zhǎng)度)。通常梁的斜截面受彎承載力不進(jìn)行計(jì)算。為簡(jiǎn)便，《昆凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定連續(xù)梁和約束梁的斜截面受剪承載力采用與簡(jiǎn)支梁完全相同的計(jì)算公式，截面限制條件和最小配箍率及構(gòu)造要求也與簡(jiǎn)支梁的規(guī)定相同。此時(shí)，梁沿斜截面的抗剪能力主要由混凝土的截面尺寸及混凝土的強(qiáng)度等級(jí)決定，而與配筋率無(wú)關(guān)。 與適筋梁正截面破壞相比較，斜壓破壞、剪壓破壞和斜拉破壞時(shí)梁的變形要小，且具有脆性破壞的特征，尤其是斜拉破壞，破壞前梁的變形很小，有較明顯的脆性。 截面尺寸是影響斜截面受剪承載力的主要因素之一。 在相同剪跨比的條件下，抗剪強(qiáng)度隨混凝土強(qiáng)度的提高而增大。由于素混凝土的破壞具有明顯的脆性。 3．理解無(wú)腹筋梁斜截面受剪承載力計(jì)算公式。 4．3 已知梁的截面尺寸，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，鋼筋采用HRB335，截面彎矩設(shè)計(jì)值M=350kN主要是指截面尺寸如何確定，材料如何選取，分布鋼筋、受力鋼筋的直徑、凈距、位置如何確定等等。2．T形截面翼緣的計(jì)算寬度 通過(guò)對(duì)T形梁的試驗(yàn)研究表明，梁受彎后，翼緣的壓應(yīng)力分布并不是均勻的。 若Ⅰ、Ⅱ都滿足，則即為所求 ③若用計(jì)算系數(shù)法求解，則有（即為在作用下的單筋梁）最后 4．3 單筋T形梁正截面承載力計(jì)算 1．基本計(jì)算公式 (1)第一類T形梁 這一類梁的截面雖為T形，但由于中性軸通過(guò)翼緣，即，而計(jì)算時(shí)不考慮中性軸以下混凝土的作用，故受壓區(qū)仍為矩形，因此可按的矩形截面計(jì)算其正截麗受彎承載力，這時(shí)，只要將單筋別形梁基本計(jì)算公式中的改為，就可得到第一類T形梁的基本計(jì)算公式，即 基本公式的適用條件如下。此處反映出假定過(guò)大，需重新求解、?；蜻@就使或車成為已知，而只需求算和。⑥同基本公式法求解⑥。⑤驗(yàn)算≥面。 (2)計(jì)算系數(shù)法 為方便實(shí)用，引入計(jì)算系數(shù)。 ①≤導(dǎo)。少筋梁的破壞特點(diǎn)是：一裂即壞，即一旦開(kāi)裂馬上發(fā)展成臨界斜裂縫，也是脆性破壞。 ③鋼筋開(kāi)始屈服至截面破壞的破壞階段。三、學(xué)習(xí)建議 本章是全書(shū)的重點(diǎn)內(nèi)容，是其后各章的基礎(chǔ)，所以一定要學(xué)好。第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．熟悉受彎構(gòu)件正截面受彎的受力全過(guò)程。 3．結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)分承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩大類。 材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料的分項(xiàng)系數(shù)，即可得到材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。3 對(duì)于承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)按荷載效應(yīng)的基本組合或偶然組合進(jìn)行荷載組合。p為可靠指標(biāo)。3．3結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài) 設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)的可靠性是用結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)來(lái)判斷的。荷載的標(biāo)準(zhǔn)值是荷載的基本代表值。2．注意結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的規(guī)定。 2．理解結(jié)構(gòu)的可靠度和可靠指標(biāo)。影響變形鋼筋粘結(jié)力的主要因素是混凝土強(qiáng)度、錨固長(zhǎng)度、保護(hù)層相對(duì)厚度、鋼筋問(wèn)距、錨筋外形特征、箍筋情況或橫向鋼筋設(shè)置、混凝土澆注情況及錨固鋼筋的側(cè)向受力情況等。影響光面鋼筋粘結(jié)力的主要原因是混凝土強(qiáng)度和鋼筋表面狀態(tài)。鋼筋與混凝土接觸面上的化學(xué)吸附作用力，也稱膠結(jié)力，它僅在受力階段的局部無(wú)滑移區(qū)域起作用。掌握混凝土的疲勞強(qiáng)度的概念和疲勞變形特點(diǎn)，以及疲勞強(qiáng)度的確定方法。注意混凝土的徐變特性主要與時(shí)中間參數(shù)有關(guān)。隨著側(cè)向約束的增加，試件的強(qiáng)度和延性都有顯著提高。前者包括一次短期加載作用下的變形、長(zhǎng)期荷載作用下的變形以及重復(fù)荷載作用下的變形；后者則是由于混凝土收縮產(chǎn)生變形或溫度變化產(chǎn)生的變形等。通?；炷恋目估瓘?qiáng)度很低，只有抗壓強(qiáng)度的1／18～1／8，并且不與抗壓強(qiáng)度成比例增大。這些都是在學(xué)習(xí)中要掌握的內(nèi)容。另外要了解鋼筋的疲勞強(qiáng)度和疲勞變形的概念和原理，以用于構(gòu)件的疲勞驗(yàn)算。 掌握鋼筋的品種和級(jí)別(高碳鋼和低合金鋼等)，每種鋼筋具有的特點(diǎn)及其基本的使用范圍和使用注意事項(xiàng)。為了掌握混凝土結(jié)構(gòu)的受力特征、計(jì)算原理和設(shè)計(jì)方法，必須了解鋼筋和混凝土各自的力學(xué)性能和二者共同工作的機(jī)理。二、學(xué)習(xí)重點(diǎn)1．鋼筋的強(qiáng)度和變形，鋼筋的成分、級(jí)別和品種，混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求。要力求在 學(xué)習(xí)中熟悉它，在設(shè)計(jì)中靈活運(yùn)用它，在實(shí)踐中進(jìn)一步驗(yàn)證它。在學(xué)習(xí)和運(yùn)用計(jì)算公式時(shí)，要特別注意其適用范圍和限制條件，同時(shí)在實(shí)用中注意結(jié)合具體情況，靈活運(yùn)用。 ①學(xué)習(xí)時(shí)，要注意本課程與理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)的聯(lián)系和區(qū)別。 ④施工比較復(fù)雜。 ⑤易于就地取材。 ①可模性好。)，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)。 二、學(xué)習(xí)重點(diǎn) 1．混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念及特點(diǎn)。形成性考核成績(jī)的評(píng)定必須以學(xué)生的平時(shí)作業(yè)成績(jī)和期中考試成績(jī)?yōu)橐罁?jù)，任何人不能隨意變更。平時(shí)作業(yè)由中央電大統(tǒng)一布置，各分校負(fù)責(zé)下發(fā)到教學(xué)點(diǎn)，各教學(xué)點(diǎn)負(fù)責(zé)具體實(shí)施。因此，除了辦學(xué)單位要為學(xué)生提供多媒體教室、上網(wǎng)條件以外，責(zé)任課教師還要盡量提供或制作各種教學(xué)資源幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。第二單元 4課時(shí) 了解學(xué)員自學(xué)情況，對(duì)第5章內(nèi)容重難點(diǎn)進(jìn)行輔導(dǎo)，集中并回答學(xué)員自學(xué)中的問(wèn)題，布置相關(guān)作業(yè)及下階段的自學(xué)內(nèi)容第68章。教師有意引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注混凝土（如預(yù)應(yīng)力混凝土；大體積混凝土等）方面的熱點(diǎn)問(wèn)題，由學(xué)生根據(jù)自身工作和學(xué)習(xí)的便利條件，分工搜集資料，勾通信息，取長(zhǎng)補(bǔ)短。因此，個(gè)別學(xué)習(xí)非常適合他們的實(shí)際情況。研究主教材《混凝土結(jié)構(gòu)》相關(guān)內(nèi)容，根據(jù)教學(xué)要求掌握教材內(nèi)容。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá)到的基本要求是： 1. 掌握混凝土構(gòu)件的基本理論，受力性能； 2. 掌握構(gòu)件的計(jì)算方法和構(gòu)造要求?！痘炷两Y(jié)構(gòu)》課程教學(xué)一體化方案《混凝土結(jié)構(gòu)》（本）是中央廣播電視大學(xué)“開(kāi)放教育試點(diǎn)”工學(xué)科土建類土木工程專業(yè)本科（專升本）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方向的一門專業(yè)課，與土木工程專業(yè)?？啤痘炷两Y(jié)構(gòu)》（1）使用同一教材。 3. 學(xué)會(huì)樓蓋、單層廠房和框架的設(shè)計(jì)和計(jì)算方法。其中重、難點(diǎn)內(nèi)容要在輔導(dǎo)課中集中分析講授，一般內(nèi)容主要要求學(xué)生業(yè)余時(shí)間自學(xué)。但是，由于工作、家庭拖累，以往個(gè)別學(xué)習(xí)時(shí)常不了了之。既培養(yǎng)了學(xué)習(xí)興趣，又加強(qiáng)了彼此間的協(xié)作。第三單元 4課時(shí) 了解學(xué)員自學(xué)情況，對(duì)第68章內(nèi)容重難點(diǎn)進(jìn)行輔導(dǎo)，集中并回答學(xué)員自學(xué)中的問(wèn)題，布置相關(guān)作業(yè)及下階段的自學(xué)內(nèi)容第10章。目前，《混凝土結(jié)構(gòu)》課程已經(jīng)擁有的課程資源有：1. 錄像教材：由李硯波副教授主講的錄像教材，共計(jì)16講(小時(shí))，每講50（252）分鐘，按每25分鐘一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)本制作，采用專題講座方式，突出介紹重點(diǎn)和難點(diǎn)。由課程輔導(dǎo)教師負(fù)責(zé)批閱、評(píng)分。各試點(diǎn)分校要按規(guī)定填報(bào)混凝土結(jié)構(gòu)課程形成性考核成績(jī)表，應(yīng)妥善保存學(xué)生的作業(yè)和期中考試卷，以備省電大檢查。 2．本課程的主要內(nèi)容、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由配置受力的普通鋼筋、鋼筋網(wǎng)或鋼筋骨架的混凝土制成的結(jié)構(gòu)。新拌和的混凝土是可塑的，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)制成各 種形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所用比重較大的砂、石材料易 于就地取材，且可有效利用礦渣、粉煤灰等工業(yè)廢渣，有利于保護(hù)環(huán)境。施工受環(huán)境、氣候條件的限制，雨季、冬季施工以及高溫干燥情況下施工，均需要采取特別措施以保證工程質(zhì)量，這就導(dǎo)致建造耗工較多，進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)也比較困難。首先，它所應(yīng)用的力學(xué)理論與彈性力學(xué)、材料力學(xué)有很多不同的地方，要通過(guò)認(rèn)識(shí)二者的不同之處來(lái)掌握混凝土的特點(diǎn)。 ②學(xué)習(xí)本課程，要注意培養(yǎng)對(duì)多種因素進(jìn)行綜合分析的能力。只有對(duì) 規(guī)范條文的概念和實(shí)質(zhì)有正確的理解，才能確切地應(yīng)用其內(nèi)容，充分發(fā) 揮設(shè)計(jì)者的主動(dòng)性、創(chuàng)造性。2．單軸和復(fù)合受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是一種主要的建筑結(jié)構(gòu)形式，混凝土結(jié)構(gòu)是由鋼筋、混凝土兩種受力性能不同的材料組成的。了解鋼筋的生產(chǎn)工藝和加工條件，以利于選擇合適的鋼筋用于設(shè)計(jì)，并在施工中控制施工質(zhì)量，避免施工隱患。 最后，結(jié)合鋼筋的成分、性能特點(diǎn)和力學(xué)指標(biāo)，掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中對(duì)鋼筋的要求，如屈服強(qiáng)度要求、極限強(qiáng)度要求、塑性變形要求、焊接性要求、溫度要求及鋼筋與混凝土的粘結(jié)能力等。 了解混凝土的受壓破壞機(jī)理的三個(gè)階段及其各自的特點(diǎn)，單向受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)和復(fù)合受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)各自的特點(diǎn)及其之間的關(guān)系。鋼筋混凝土的抗裂性，抗剪、抗扭承載力等均與混凝土的抗拉強(qiáng)度有關(guān)。 對(duì)混凝土在一次短期荷載作用下的變形性能，要掌握混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系。在工程中司以通過(guò)設(shè)置密排螺旋筋、箍筋或采用鋼管混凝土來(lái)建立對(duì)混凝土的側(cè)向約束，這是一種被動(dòng)的約束方式?；炷列熳儺a(chǎn)生的原因之一是混凝土硬結(jié)以后，其微觀結(jié)構(gòu)組成，骨料之問(wèn)的水泥漿，一部分變?yōu)榻Y(jié)晶體，另一部分是充填在晶體間帶有微孔的凝膠體，具有粘性流動(dòng)的性質(zhì)。掌握混凝土構(gòu)件中混凝土的等級(jí)選用的基本規(guī)定，以用于概念設(shè)計(jì)?；炷潦湛s，將鋼筋緊緊裹住而產(chǎn)生摩擦力。平均粘結(jié)強(qiáng)度隨混凝土強(qiáng)度提高而增大，但不與立方體抗壓強(qiáng)度成正比，而與抗拉強(qiáng)度大體上呈正比關(guān)系。 鋼筋和混凝土之間粘結(jié)錨固能力的優(yōu)劣直接影響著結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全可靠性，在設(shè)計(jì)時(shí)必須予以足夠的重視。 3．掌握承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式。3．注意正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式的規(guī)定。荷載標(biāo)準(zhǔn)值是根據(jù)大量統(tǒng)計(jì)資料，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法確定的具有一定概率的、可能出現(xiàn)的最大荷載值，或按隨機(jī)變量進(jìn)行計(jì)算，或由經(jīng)驗(yàn)確定。整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)(例如，構(gòu)件即將開(kāi)裂、傾覆、滑移、壓屈、失穩(wěn)等)，就不能滿足設(shè)計(jì)指定的某一功能要求，這個(gè)特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。盧和失效概率P，有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，反映失效概率P，的大小。對(duì)于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S應(yīng)從可變荷載效應(yīng)控制的組合值和永久荷載效應(yīng)控制的組合值中取最不利值確定。6按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)材料強(qiáng)度和荷載的取值《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的廢品限值作為鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。五、本章小結(jié)1． 使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力和變形的原因稱為“作用”，作用有直接作用和間接作用之分。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)某一功能的臨界狀態(tài)，當(dāng)超過(guò)這一臨界狀態(tài)時(shí)，就不能滿足其功能要求。 。要在深刻理解重要概念、基本原理的基礎(chǔ)上，熟練掌握三種截面正截面計(jì)算的方法，對(duì)構(gòu)造規(guī)定，也要著眼于理解，切忌死記硬背。本階段末的截面應(yīng)力分布是受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算的依據(jù)。 3．正截面承載力計(jì)算的基本假定 ①平截面假定——截面應(yīng)變保持平面。(防止超筋破壞，當(dāng))= 。令 得 9．截面設(shè)計(jì) 已知：彎矩、混凝土強(qiáng)度等級(jí)及鋼筋等級(jí)。是否滿足，若滿足，則即為所求；若不滿足，則令= ⑥根據(jù)構(gòu)造要求，選取鋼筋直徑、根數(shù)、排數(shù)，保證實(shí)配不小。5．選筋 選用420鋼筋，見(jiàn)配筋布置圖。具體計(jì)算步驟如下。 ④若用計(jì)算系數(shù)法，則有 （為對(duì)受拉鋼筋合力點(diǎn)取矩時(shí)，受壓區(qū)混凝土所抵抗的彎矩）（為受壓鋼筋對(duì)受拉鋼筋合力點(diǎn)的抵抗彎距）若，則若，則令，按下一種情況重新求解。 1) 由于T形截面的翼緣厚度一般都比較小，既然，因此這個(gè)條件通常都能滿足，不必驗(yàn)算。靠近肋部翼緣壓應(yīng)力最大，離肋部越遠(yuǎn)，壓應(yīng)力則逐漸減小，在一定距離以外，翼緣將不能充分發(fā)揮其受力作用。 受彎構(gòu)仍：正截面受彎承載力計(jì)算的基本原理，是在鋼筋混凝土梁刀：截面受彎性能實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上提出，主要包括正截面承載力計(jì)算的基本假定、應(yīng)力圖形的簡(jiǎn)化、基本計(jì)算公式及其適用條件等。m，環(huán)境類別為一類。 4．了解剪力傳遞機(jī)理，腹筋的作用及其對(duì)破壞形態(tài)的影響、截面限制條件盡最小配筋率的意義。因此構(gòu)件破壞時(shí)延性小，通常是脆性的。剪跨比