【文章內(nèi)容簡介】 ，則鋼筋的錨固長度 la要求就愈長。 高、粗、低 根據(jù)結(jié)構(gòu)功能通常把結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為 極限狀態(tài)，這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。 極限狀態(tài)，這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到影響正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。結(jié)構(gòu)設(shè)計時先按 計算，然后再按 進(jìn)行驗算。 荷載按時間的變異和出現(xiàn)的可能性的不同可分 荷載， 荷載和 荷載。 永久、可變、偶然 混凝土的基本強度指標(biāo)有 、 、 和 ，其大小之間的關(guān)系可用不等式表達(dá)為 。 混凝土的線性徐變是指徐變變形與 成正比。 混凝土強度等級為 C30，即 為 30N/mm2，它具有 的保證率。 混凝土一個方向受拉、另一個方向受壓時，強度會 。 混凝土在長期不變荷載作用下將產(chǎn)生 變形，混凝土隨水分的蒸發(fā)將產(chǎn)生 變形。 建筑結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)有 和 。 建筑結(jié)構(gòu)的可靠性包括 、 、 三項要求。 安全性、適用性、耐久性 結(jié)構(gòu)的抗力 R 和荷載效應(yīng) S 作為隨機變量來表達(dá)，并服從正 態(tài)分布，則功能函數(shù) Z 也是隨機變量，亦服從正態(tài)分布，由功能函數(shù) Z的概率曲線可知， Z＜ 0的概率為 ，它與β之間有一對應(yīng)關(guān)系，β 時 就 ；因此β也可以作為衡量結(jié)構(gòu)可靠性的一個指標(biāo)。 失效概率 pf、 大、失效概率 pf、 小 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，在安全級別相同時，延性破壞時的目標(biāo)可靠度指 標(biāo) 脆性破壞時的目標(biāo)可靠度指標(biāo)。 小于 結(jié)構(gòu)上的作用按其隨時間的變異可分為 、 、 。 矩形截面大偏心受壓構(gòu)件 承載能力 計算時 ，其計算公式要求滿足 ξ ≤ ξ b，是為了保證構(gòu)件破壞時受拉鋼筋 ；要求滿足 x=ξh 0≥ 2a′ ，可保證構(gòu)件破壞時受壓鋼筋 。 達(dá)到屈服強度、達(dá)到屈服強度 矩形截面梁的界限破壞是指 ，此時混凝土受壓區(qū)相對高度為 。 矩形截面偏心受壓構(gòu)件，若計算所得 ξ ≤ ξ b，可保證構(gòu)件破壞時受拉鋼筋 ， x=ξh 0≥ 2a′ ，可保證構(gòu)件破壞時受壓鋼筋 。 達(dá)到屈服、達(dá)到屈服 矩形截面小偏心受壓構(gòu)件破壞時 As的應(yīng)力一般達(dá)不到屈服強度，因此，為節(jié)約 鋼筋 ，可 按 配置 As。 棱柱體試件一次短期加載受壓試驗的應(yīng)力 — 應(yīng)變?nèi)^程曲線上升段達(dá)到的最大應(yīng)力σ 0 稱為 ，對應(yīng)的應(yīng)變 ε 0 一般為 。下降段曲線末端的應(yīng)變稱為混凝土 的 。 梁正截面受彎承載力計算方法的基本假定， ， ， ， 。 偏心受壓長柱計算中，由于側(cè)向撓曲引起的附加彎距是通過 來加以考慮的。 區(qū)別大，小偏心受壓的關(guān)鍵是遠(yuǎn)離軸向壓力一側(cè)的鋼筋先 ，還是靠近軸心壓力一側(cè)的混凝土先 ，先 者為大偏心受壓，先 者為小偏心受壓；這與區(qū)別受彎構(gòu)件中 和 的界限類似。 屈服、壓壞、屈服、壓壞、適筋、超筋 若用 S 表示結(jié)構(gòu)或構(gòu)件截面上的 荷載效應(yīng)，用 R 表示結(jié)構(gòu)或構(gòu)件截面的抗力，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件截面處于極限狀態(tài)時，用 算 式 表示 ； 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件截面處于 安全 狀態(tài)時用 算 式 表示 RS=0 RS＞ 0 適筋梁的破壞始于 ，它的破壞屬于 。超筋梁的破壞始于 ，它的破壞屬于 。 受拉鋼筋達(dá)到屈服、塑性、受壓區(qū)混凝土壓壞、脆性 適筋梁的特點適破壞始于 ，鋼筋經(jīng)塑性伸長后，受壓區(qū)邊緣混凝土的壓應(yīng)變達(dá)到 而破壞；超筋梁的 破壞始于 ，破壞時撓度不大，裂縫很細(xì)，屬于 性破壞。 受彎構(gòu)件斜截面破壞的主要形態(tài)有 、 和 。 雙筋矩形截面基本公式的適用條件：要求 x＞ 2a′ ，是為了保證 ；要求ξ≤ξ b， 是為了保證 。 通過對適筋梁受彎性能的試驗研究可以得出，受彎構(gòu)件的正截面抗裂驗算是以 狀態(tài)為依據(jù)；裂縫寬度驗算是以 應(yīng)力階段為依據(jù)；承載力計算是以 狀態(tài)為依據(jù)；變形驗算是以 應(yīng)力階段為依據(jù)。 無腹筋梁斜截面受剪有三種主要破壞形態(tài)，就其受剪承載力而言，對同樣的構(gòu)件， 破壞最低， 破壞較高， 破壞最高；但就其破壞性質(zhì)而言，均屬于 。 斜拉、剪壓、斜壓、脆性 延性是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面最終破壞之前經(jīng)受 的能力。延性好的結(jié)構(gòu)，它的 比較長，破壞 前 預(yù)兆。延性差的結(jié)構(gòu)，破壞屬于 破壞。 后期變形、破壞過程、有明顯的、突發(fā)脆性 一配置Ⅱ級鋼筋的單筋矩形截面梁， ξ b=，該梁所能承受的最大彎矩等于 。若該梁承受的彎矩設(shè)計值大于上述最大彎矩，則說明該梁屬于 。 544fcbh02 超筋梁 一普通箍筋柱，若提高混凝土強度等級、增加縱筋數(shù)量都不足以承受軸心壓力時，可采 用 或 方法來提高其承載力。 影響有腹筋梁斜截面受剪承載力的主要因素有 ， ， 及 。 剪跨比、混凝土強度、縱向鋼筋配筋率、箍筋的數(shù)量 預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件，在裂縫即將出現(xiàn)時，它們的相同處是混凝土的應(yīng)力均達(dá)到 ，不同處是預(yù)應(yīng)力構(gòu)件混凝土的應(yīng)力經(jīng)歷了從 到 的變化過程，而非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件混凝土的應(yīng)力是從 變化到 ，可見 軸心受拉構(gòu)件抗裂能力要比 軸心受拉構(gòu)件大得多。 軸心抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值、受壓、受拉、 0、受拉、預(yù)應(yīng)力混凝土、非預(yù)應(yīng)力 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件按施工方法可分為 和 。 先張法、后張法 在鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件中，當(dāng)軸向力 N 作用在 As的外側(cè)時，構(gòu)件破壞時截面雖開裂，但仍然有 存在，這類情況稱為 。當(dāng)軸向力 N 作用在 As與 As′ 之間時，構(gòu)件破壞時截面將 ，這類情況稱為 。 壓區(qū)、大偏心受拉構(gòu)件、裂通、小偏心受拉構(gòu)件 在進(jìn)行斜截面受剪承載力設(shè)計時，采用 來防止斜拉破壞，采用 的方法來防止斜壓破壞，而對主要的剪力破壞，則由計算配置腹筋。 在受彎構(gòu)件的正截面承載力計算時，受壓區(qū)混凝土實際的曲線應(yīng)力圖形，可采用等效矩形應(yīng)力圖形代替。兩個圖形等效的原則是 和 。 在應(yīng)用雙筋矩形截面梁的基本計算公式時，應(yīng)滿足下列適用條件：① ；其作用是為了防止 ；② ；是為了保證 。 正常使用極限狀態(tài)驗算與承載能力極限狀態(tài)計算相比，兩者所要求的 不同。對于正常使用極限狀態(tài)驗算， 通常可取 12，這是因為超出正常使用極限狀態(tài)而產(chǎn)生的后果不像超出承載能力極限狀態(tài)所造成的后果 。所以規(guī)范規(guī)定對正常使用極限狀態(tài)驗算時，荷載分項系數(shù)，材料強度分項系數(shù)以及結(jié)可靠度、可靠度指標(biāo)、嚴(yán)重、 、標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計值 構(gòu)系數(shù)都取等于 ，即荷載和材料強度分別采用其 ，而不是采用它們的 值。 縱筋彎起對必須滿足的條件： （ 1） 為保證 承載力， 要求 MR圖外包 M 圖；（ 2） 為保證 承載力，要求配置足夠的腹筋并滿足構(gòu)造要求； （ 3） 為保證 承載力 ， 要求縱筋彎起時，必須離該筋充分利用點 。 三、 問答題 問答題 參考答案 腹筋在哪些方面改善了無腹筋梁的抗剪性能？為什么要控制箍筋最小配箍率？為什么要控制梁截面的最小尺寸？ 腹筋本身承擔(dān)了很大一部分剪力；腹筋阻止斜裂縫 開展過寬，延緩裂縫向上延伸，保留更大的混凝土余留截面，從而提高了混凝土的抗剪能力；腹筋有效減小了斜裂縫的寬度，提高了斜截面上的骨料咬合力；箍筋可限制縱向鋼筋的豎向位移，有效地阻止了混凝土沿縱筋的撕裂，提高了縱筋的梢栓作用。 控制箍筋最小配箍率是為了防止發(fā)生斜拉破壞；控制梁截面的最小尺寸是為了防止發(fā)生斜壓破壞。 何謂結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)？它包括哪兩方面內(nèi)容？ 計算受彎承載力時，受壓區(qū)混凝土的等效應(yīng)力圖形是如何簡化的？ 判別大、小偏心受拉構(gòu)件的條件是什么？其破壞特征有何不同？ 軟鋼的力學(xué)性能基本指標(biāo)有哪 些？鋼筋冷拉后性能有哪些變化？ 軟鋼的力學(xué)性能的基本指標(biāo)有：強度指標(biāo) — 屈服強度、極限抗拉強度；塑性指標(biāo) — 伸長率、冷彎性能。 鋼筋冷拉后屈服強度能得到較大提高，而塑性性能降低了，變硬變脆了。 什么是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)？鋼筋與混凝土二種性能不同的材料為什么能結(jié)合在一起共同受力？ 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由鋼筋與混凝土二種材料組成共同受力的結(jié)構(gòu)。 鋼筋與混凝土二種材料所以能共同受力是：（ 1）它們之間有良好的粘結(jié)力，能牢固地結(jié)成整體，當(dāng)受到外荷載時，二者具有相同的變形而不致產(chǎn)生相對滑移；（ 2）二種材料的溫度線膨脹系數(shù)相近似， 當(dāng)溫度變化時，不會產(chǎn)生相對的溫度變形，發(fā)生粘結(jié)力破壞。 什么是梁的抵抗彎矩圖（ MR圖）？縱向鋼筋彎起時有什么要求？是為了滿足哪些條件？ 什么是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)？建立預(yù)應(yīng)力的方法有哪些？施加預(yù)應(yīng)力的目的是什么？ 為什么會發(fā)生斜截面受彎破壞？縱向鋼筋切斷與彎起時要求滿足哪些條件？ 當(dāng)梁因抗剪要求彎起縱筋，因節(jié)約鋼筋而切斷部分縱筋時，就可能發(fā)生斜截面受彎破壞。 縱筋彎起應(yīng)滿足的條件： （ 1）縱筋彎起后的抵抗彎矩圖（ Mr圖）外包荷載產(chǎn)生的彎矩圖（ M 圖） ，滿足正截面強度要求。 （ 2）彎破鋼筋應(yīng)滿足抗剪強度的 要求及相應(yīng)的構(gòu)造規(guī)定。 （ 3）縱筋的彎起點，必須設(shè)在該筋充分利用點以外 ， 滿足斜截面抗彎強度要求。 為什么要對混凝土施加預(yù)應(yīng)力？預(yù)應(yīng)力混凝土與普通鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件二者承載力有何關(guān)系？為什么？ 普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要缺點是抗裂性能差，混凝土的受拉極限拉應(yīng)變?yōu)? （ ～ ） 103左右，此時鋼筋的拉應(yīng)力只有 20～ 30N/mm2；當(dāng)構(gòu)件要求限制裂縫寬度時，鋼筋的拉應(yīng)力約在 200～ 300N/mm2。由此可見為了滿足正常使用極限狀態(tài)的要求，普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不能使用高強鋼筋，不能充 分利用鋼筋抗拉強度高這一優(yōu)點。為了克服普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)這一缺點，構(gòu)件在受荷前，先對受拉區(qū)混凝土施加預(yù)應(yīng)力，受拉區(qū)混凝土由荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力先抵消預(yù)壓力，然后受拉，大大提高了混凝土的抗裂能力。 當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土和普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用相同的鋼筋等級時，它們的承載能力是相等的。因二個構(gòu)件的承載能力均由鋼筋達(dá)到屈服強度為準(zhǔn)， Nu=Asfy=Apfpy 有腹筋梁的斜截面破壞形 式有那些？應(yīng)該采取什么措施來防止這些破壞？ 預(yù)應(yīng)力混凝土與普通混凝土之間的主要異同點是什么？ 在計算大偏心受壓構(gòu)件截面配筋時： ⑴ 什么情況下要假定ξ =ξ b？為什么？ ⑵ 當(dāng)求