【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，則鋼筋的錨固長(zhǎng)度 la要求就愈長(zhǎng)。 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(duì)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(duì)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(xiàng)規(guī)定限值。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)先按 計(jì)算，然后再按 進(jìn)行驗(yàn)算。 荷載按時(shí)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(qiáng)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(xiàn)性徐變是指徐變變形與 成正比。 混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30，即 為 30N/mm2，它具有 的保證率。 混凝土一個(gè)方向受拉、另一個(gè)方向受壓時(shí)，強(qiáng)度會(huì) 。 混凝土在長(zhǎng)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(xiàng)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(jī)變量來(lái)表達(dá)，并服從正 態(tài)分布，則功能函數(shù) Z 也是隨機(jī)變量，亦服從正態(tài)分布，由功能函數(shù) Z的概率曲線(xiàn)可知， Z＜ 0的概率為 ，它與β之間有一對(duì)應(yīng)關(guān)系，β 時(shí) 就 ；因此β也可以作為衡量結(jié)構(gòu)可靠性的一個(gè)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(jì)時(shí)，在安全級(jí)別相同時(shí)，延性破壞時(shí)的目標(biāo)可靠度指 標(biāo) 脆性破壞時(shí)的目標(biāo)可靠度指標(biāo)。 小于 結(jié)構(gòu)上的作用按其隨時(shí)間的變異可分為 、 、 。 矩形截面大偏心受壓構(gòu)件 承載能力 計(jì)算時(shí) ，其計(jì)算公式要求滿(mǎn)足 ξ ≤ ξ b，是為了保證構(gòu)件破壞時(shí)受拉鋼筋 ；要求滿(mǎn)足 x=ξh 0≥ 2a′ ，可保證構(gòu)件破壞時(shí)受壓鋼筋 。 達(dá)到屈服強(qiáng)度、達(dá)到屈服強(qiáng)度 矩形截面梁的界限破壞是指 ，此時(shí)混凝土受壓區(qū)相對(duì)高度為 。 矩形截面偏心受壓構(gòu)件，若計(jì)算所得 ξ ≤ ξ b，可保證構(gòu)件破壞時(shí)受拉鋼筋 ， x=ξh 0≥ 2a′ ，可保證構(gòu)件破壞時(shí)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(shí) As的應(yīng)力一般達(dá)不到屈服強(qiáng)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(yàn)的應(yīng)力 — 應(yīng)變?nèi)^(guò)程曲線(xiàn)上升段達(dá)到的最大應(yīng)力σ 0 稱(chēng)為 ，對(duì)應(yīng)的應(yīng)變 ε 0 一般為 。下降段曲線(xiàn)末端的應(yīng)變稱(chēng)為混凝土 的 。 梁正截面受彎承載力計(jì)算方法的基本假定， ， ， ， 。 偏心受壓長(zhǎng)柱計(jì)算中，由于側(cè)向撓曲引起的附加彎距是通過(guò) 來(lái)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(lèi)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(shí)，用 算 式 表示 ； 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件截面處于 安全 狀態(tài)時(shí)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(diǎn)適破壞始于 ，鋼筋經(jīng)塑性伸長(zhǎng)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(shí)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(guò)對(duì)適筋梁受彎性能的試驗(yàn)研究可以得出，受彎構(gòu)件的正截面抗裂驗(yàn)算是以 狀態(tài)為依據(jù)；裂縫寬度驗(yàn)算是以 應(yīng)力階段為依據(jù)；承載力計(jì)算是以 狀態(tài)為依據(jù)；變形驗(yàn)算是以 應(yīng)力階段為依據(jù)。 無(wú)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(duì)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(zhǎng)，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(guò)程、有明顯的、突發(fā)脆性 一配置Ⅱ級(jí)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(jì)值大于上述最大彎矩，則說(shuō)明該梁屬于 。 544fcbh02 超筋梁 一普通箍筋柱，若提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)、增加縱筋數(shù)量都不足以承受軸心壓力時(shí)，可采 用 或 方法來(lái)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(qiáng)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(shí)，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(guò)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(jiàn) 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(qiáng)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(shí)，構(gòu)件破壞時(shí)截面雖開(kāi)裂，但仍然有 存在，這類(lèi)情況稱(chēng)為 。當(dāng)軸向力 N 作用在 As與 As′ 之間時(shí)，構(gòu)件破壞時(shí)截面將 ，這類(lèi)情況稱(chēng)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(jì)時(shí)，采用 來(lái)防止斜拉破壞，采用 的方法來(lái)防止斜壓破壞，而對(duì)主要的剪力破壞，則由計(jì)算配置腹筋。 在受彎構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算時(shí)，受壓區(qū)混凝土實(shí)際的曲線(xiàn)應(yīng)力圖形，可采用等效矩形應(yīng)力圖形代替。兩個(gè)圖形等效的原則是 和 。 在應(yīng)用雙筋矩形截面梁的基本計(jì)算公式時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)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(yàn)算與承載能力極限狀態(tài)計(jì)算相比，兩者所要求的 不同。對(duì)于正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算， 通常可取 12，這是因?yàn)槌稣Ｊ褂脴O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(duì)正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算時(shí)，荷載分項(xiàng)系數(shù)，材料強(qiáng)度分項(xiàng)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(jì)值 構(gòu)系數(shù)都取等于 ，即荷載和材料強(qiáng)度分別采用其 ，而不是采用它們的 值。 縱筋彎起對(duì)必須滿(mǎn)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(mǎn)足構(gòu)造要求； （ 3） 為保證 承載力 ， 要求縱筋彎起時(shí)，必須離該筋充分利用點(diǎn) 。 三、 問(wèn)答題 問(wèn)答題 參考答案 腹筋在哪些方面改善了無(wú)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(kāi)展過(guò)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(jì)算受彎承載力時(shí)，受壓區(qū)混凝土的等效應(yīng)力圖形是如何簡(jiǎn)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(qiáng)度指標(biāo) — 屈服強(qiáng)度、極限抗拉強(qiáng)度；塑性指標(biāo) — 伸長(zhǎng)率、冷彎性能。 鋼筋冷拉后屈服強(qiáng)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(shí)，二者具有相同的變形而不致產(chǎn)生相對(duì)滑移；（ 2）二種材料的溫度線(xiàn)膨脹系數(shù)相近似， 當(dāng)溫度變化時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)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(shí)有什么要求？是為了滿(mǎn)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(huì)發(fā)生斜截面受彎破壞？縱向鋼筋切斷與彎起時(shí)要求滿(mǎn)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(shí)，就可能發(fā)生斜截面受彎破壞。 縱筋彎起應(yīng)滿(mǎn)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(mǎn)足正截面強(qiáng)度要求。 （ 2）彎破鋼筋應(yīng)滿(mǎn)足抗剪強(qiáng)度的 要求及相應(yīng)的構(gòu)造規(guī)定。 （ 3）縱筋的彎起點(diǎn)，必須設(shè)在該筋充分利用點(diǎn)以外 ， 滿(mǎn)足斜截面抗彎強(qiáng)度要求。 為什么要對(duì)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(diǎn)是抗裂性能差，混凝土的受拉極限拉應(yīng)變?yōu)? （ ～ ） 103左右，此時(shí)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(shí)，鋼筋的拉應(yīng)力約在 200～ 300N/mm2。由此可見(jiàn)為了滿(mǎn)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(qiáng)鋼筋，不能充 分利用鋼筋抗拉強(qiáng)度高這一優(yōu)點(diǎn)。為了克服普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)這一缺點(diǎn)，構(gòu)件在受荷前，先對(duì)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(jí)時(shí)，它們的承載能力是相等的。因二個(gè)構(gòu)件的承載能力均由鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)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(lái)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(diǎn)是什么？ 在計(jì)算大偏心受壓構(gòu)件截面配筋時(shí)： ⑴ 什么情況下要假定ξ =ξ b？為什么？ ⑵ 當(dāng)求