【正文】 時 取 F=80n/mm 時 取 其間內插 F 50n/mm 取 界限相對受壓區(qū)高度與最小配筋率 以圖 說明 界限破壞，界限受壓區(qū)高度 適筋梁破壞 少筋梁破壞 相對受壓區(qū)高度： 界限相對壓區(qū)高度： 見（ ）（ ） 最小配筋率 的 M 應小于同截面的 M （ 1） 45F/F （ 2） % 單筋矩形截面受彎構件正面承載力計算 截面構造要求 （ 1） 梁構造 （ 2） 板構造 見書 計算 表格 可查表（附表 17）也可直接用下式 雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算 由上式知： M 與截面，混凝土強度有關，而采用雙筋，協(xié)助混凝土承擔壓力，提高 M （ 1）不經濟 （ 2） 高延性 （ 3） 減小變形 應用范圍： 1： M 大，凈空間受限制 2： 3：受壓區(qū)已有鋼筋，為節(jié)省 破壞特征：與單筋相似，當 時，拉筋先屈服，受壓混凝土壓碎 受壓區(qū)的受壓鋼筋需要滿足下列條件： 應力能達到抗壓屈服強度： 1 適當布置箍筋 2 受壓鋼筋不能離 中和軸太近 計算假定：同單筋，并采用等效矩形應力圖形 （ 1） 規(guī)范：封閉箍 綁扎： S〈 15d 〈 400mm （焊接： S〈 20d〉規(guī)范沒有 b〉 400 且一層 3 根以上壓筋 復合箍筋（四肢以上箍） b 不大于 400 但一曾 4 根以上壓筋 復合箍筋（四肢以上箍） 確定受壓區(qū)最小高度值： 設： 對 HRB235， HRB335， HRB400 均可達到屈服強度 〈規(guī)范〉 X〉 2a 圖 可得 對 4028 M 可分成兩部分組成 A M 單筋矩形 圖 A M A與 A形成 圖 由圖 圖 疊加 M=M+M A=A+A 適用條件： 當 時，由圖 一般滿足 基本公式的應用 （ 1） 截面設計 情況 1 已知：混凝土強度，鋼筋強度， b*h， M 求 A， A 未知數(shù) A， A， x 為使 A+A最少，應充分利用混凝土強度 可將 x= 帶入 情況 2 已知混凝土， 鋼筋強度， b*h， M， A，求 A 應充分利用受壓鋼筋，使總鋼筋為最小 設壓筋達到 f （ 1） 計算各類參數(shù) （ 2） 查表求 若 說明給定的 A太少，應按 A為未知，按情況 1 進行計算 （ 2）截面復核 已知 b*h 材料， A， A求 M 由 求 x若 2a〈 x〈 由 求 M 若 x〈 2a 則利用 求 M 若 x〉 ，說明混凝土抗力不足已起筋，破壞開始受壓區(qū)，計算可取 x= T 型截面受彎構件正截面承載力計算 單筋矩形的Ⅲ為依據(jù)，此時拉區(qū)混凝 土早已退出工作，將受拉區(qū)混凝土挖去一部分，形成 T 型截面。 混凝土結構基本設計原理 混凝土的功能要求 混凝土的組成與作用 板 梁 柱 基礎 結構上的作用 結構抗力 作用① 荷載 ② 引起外加變形的原因：沉降，溫度，收縮 （分類：見書） 結構的功能要求 可靠性：安全，使用，耐久 結構的可靠性與安全等級 結構極限狀態(tài) 、 概念 極限狀態(tài)分類 見書 結構極限狀態(tài)方程 z=rs=g(r,s) z0 可靠 z0 失效 z=0 極限 隨機變量的統(tǒng)計 特性 平均值： 標準差： ：峰值到反彎點的距離 正態(tài)分布函數(shù)： 結構主要荷載與抗力參數(shù)的分布 用橫軸：荷載或抗力值 用縱軸：概率分布（頻數(shù)，頻率） 荷載：正態(tài)分布或可處理為正態(tài)分布 抗力：對數(shù)正態(tài)分布 z=rs 服從正態(tài)分布 概率極限狀態(tài)設計方程 結構可靠度 縱軸：概率密度 橫軸： 令 ▲ 加拿大學者 ▲ 引用分離系數(shù)，即得實用設計表達式 ▲ 結構目標可靠度指標 表 實用實際表達式 （本章重點） 實用設計表達式 非可靠度指標，而是分項 系數(shù) （ 1） 承載力極限狀態(tài)設計表達式 rsR r—— 結構重要性系數(shù) ， ， s—— 荷載效應組合的設計值 R—— 結構構件抗力設計值 《荷 》規(guī)定，應按基本組合或偶然組合進行荷載組合 基本組合：取下列中最不利值確定： ① 由可變荷載效應控制的組合： r—— 永久荷載分項系數(shù) r—— 第 i個可變荷載的分項系數(shù) r—— 第 1 個可變荷載的分項系數(shù)（ Q） S—— 按永久荷載標準值 G 計算的荷載效應值 S—— 按可變荷載標準值 Q 計算的荷載效應值 S—— 按可變荷載標準值 Q 計算的荷載效應值 —— 可變荷載 Q 的組 合值系數(shù)應分別按各章的規(guī)定采用 如民用活荷載： 屋荷載： 屋面積灰： 吊車： ， 雪： 風： n—— 參與組合的可變荷載數(shù) ② 由永久荷載效應控制的組合 注 1． 基本組合僅適用于荷載與效應為線形情況 2． 對 S 無法明顯判斷時以個荷載效應為 S，選最不利 3． 當考慮的豎向的永久荷載效應控制時參與組合的可變荷載僅限于豎向荷載 對排架，框架，基本組合可采用簡化規(guī)則，并按下列規(guī)定： 1：由可變荷載效應控制的組合： 2：由永久荷載控制的組合： 按 ， 3—— 2。 混凝土：抗壓 素混凝土梁：不大荷載：梁下部開裂，上部未充分利用。 正常使用：（ 1）標準組合 （ 2）頻遇組合 （ 3）準永久組合 標準組合（短期組合） 頻遇組合 —— 可變荷載 Q 的頻遇值系數(shù)應按各章規(guī)定 活： ， ， ， 屋面灰 ： 屋面活荷載： ， —— 可變荷載 Q 的準永久值系數(shù)，按各章規(guī)定采用 活荷載： ， 05， ， 準永久組合（長期組合 例 3 求例 1 中梁的標準組合，頻遇組合和準永久組合 標準組合： S=S+S=1/8**4*4+1/4*100*4= 頻遇組合 ： 按住宅取 S=S+S=1/8**4*4+*1/4*100*4= 準永久組合： 取 （按住宅） S=S+ S=1/8**4*4+*1/4*100*4= 材料強度的代表值 （ 1） 標準值 （ 2） 設計值 荷載的代表值 受彎構件正截面承載力計算 概述 受彎構件：梁，板 梁的截面形式：矩形， T， I，倒 L，空心 板的截面形式：槽，空心 實驗研究分析 實驗梁的布置 （ 1） 兩點加荷 （ 2） 儀表①純彎段內：兩側測點，縱向變形 ③ 跨中鋼筋：電阻片：鋼筋 應變 ④ 跨中，支座：位移計：測撓度 ⑤ 目測裂縫分布 分級加荷：測讀，荷載，應變，撓度 圖 實測結果 三個階段：（ 1）未出現(xiàn)裂縫Ⅰ （ 3） 帶裂縫工作Ⅱ （ 4） 達到屈服，裂縫開展，撓度邊大Ⅲ 梁正截面工作的三個階段： 介紹三個階段的應力 —— 應變。 防止斜截面破壞：合理截面 箍筋 斜筋 無腹筋梁斜截面的受力特點和破壞形態(tài) 圖 —— 整體工作狀態(tài) —— 均質彈性體 —— 材料力學公式來分析它的應力。 無腹筋梁沿斜截面破壞的主要形態(tài) （ 1） 斜壓破壞： a/h1 l/h3 首先：腹剪斜裂縫 —— 受壓斜桿 —— 混凝土壓酥 —— 破壞 特點：腹筋沒有屈服。 斜裂縫間混凝土 —— 壓桿 縱筋 —— 拉桿 箍筋 —— 垂直受拉腹桿 二 （ 1）箍筋（彎筋）可直接承擔部分剪力。 () 計算剪跨比。 破壞形態(tài)不同，影響程度不同： λ = 斜壓 斜率大， V 增長大。 受彎構件斜截面承載力計算公式 建立計算公式的原則 構造措施避免： ρ 最小 防止斜拉破壞 不使截面過小，斜壓破壞。 將 為自變量。此時的相對受壓區(qū)高度稱為： 小偏心受壓構件中遠離縱向偏心力一側的鋼筋應力 遠離縱向力一側的 As 不論受拉還是受壓，均不會達到屈服強度。（ N 有利） 曲線內的點不會破壞，點在曲線外截面破壞。 因為：能阻滯斜裂縫的出現(xiàn)和開展，主拉應力夾角增大， 臨界斜裂縫夾角較小，增大了剪壓區(qū)高度。 軸心受拉構件正截面承載力計算 開裂后，混凝土退出工作。 大偏心受拉構件 正截面承載力計算 開裂，但沒裂通 近一側：受拉 屈服，另一側：受拉屈服，特殊況不屈服 式（ ） 式（ ） 式中： 適用條件： 2as′≤ x≤ξ b 若 x 混凝土可能率先壓碎 x 壓金不屈服 此時，取 x=2a′ s,則 Ne=Asfy(h0as′ ) () As=Ne′∕ fy(h0as) () 截面設計：為使 As+As′最小，取ξ =ξ b 復核：對Ν取矩，求出χ→Ν u 與Ν比較，如χ ξ bh0→Α s 過多 偏心受拉構件斜截面承載力計算 拉力 — 抗剪明顯降低，降低的幅度隨拉力的增加而增加 試驗：箍筋的 抗剪能力基本不受軸向力的影響，保持與受彎相似的水準上。 TI→劃分為幾個矩形 按 WtW， Wtfˊ， Wtf 分配 T TW=WtWT/Wt （ ） Tfˊ =Wtfˊ T/Wt （ ） Tf=WtfT/Wt （ ） Tws= （ ） Tˊ fs=Tfˊ （ ） Tfs= （ ） 彎 剪扭構件承載力的計算 實際工程中，大多是彎、剪、扭共同作用 如雨蓬、框架邊梁 試驗：多種內力同時作用，承載力受同時作用的內力影響 彎剪：影響受扭承載力 扭剪：影響彎剪承載力 171。 構件不滿足正常使用極限狀態(tài)對生命財產的危害性要小。 按 Sl不允許產生拉應力 按 Ss允許產生拉 應力，但不超過 α ct砼拉應力限制系數(shù) γ砼塑性影響系數(shù) ftk抗拉標準值 三級：允許出現(xiàn)裂縫的構件 按 Ss，并考慮 Sl的影響，ω max值不超過允許值 裂縫的出現(xiàn)與分布規(guī)律 隨著荷載的增加，受拉區(qū)出現(xiàn)裂縫。 b) 間距大體相等，最后趨于穩(wěn)定，不出現(xiàn)新裂縫。 σ scrAs =σ sAs +ω ’ τ bulcr （ ） 將（ ）（ ）代入（ ） ∴ lcr =ftAs/ω ’ τ bρ te u （ ） 設直徑 d： lcr =ftd/Aω ’ τ bρ te （ ） 試驗證明：砼的粘結力強度大致與砼的抗拉強度成比例關系。 變化不大，對彎距、軸拉、偏心 近似取 α c= 則：ω m= sklcr/Es（ ） （ 2） 裂縫處截面處的鋼筋應力σ sk ① 受彎：σ sk=Mk/Asη h0（ ） ?。害?= ② 軸拉：σ sk =Nk/As（ ） ③ 偏心受拉構件 近似取 η h0 = h0α ’ s σ sk=Nke’ /As(h0α ’ s)（ ） ④ 偏心受壓構件 σ sk =Nk(eZ)/Asη h0（ ） Z=[(1γ ’ f)(h0/e)2]h0（ ） Mk Nk 短期組合效應值。 對矩、 T、倒 T、 I 形面積，軸拉，受彎，偏拉，偏壓。 f小 B大 （ 3） 沿構件跨度 B是變