【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 筋和其他條件驗(yàn)算裂縫寬度和撓度。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)法 的基本計(jì)算原理和設(shè)計(jì)原則 ； 鋼筋混凝土構(gòu)件除了可能由于強(qiáng)度破壞或失穩(wěn)等 原因達(dá)到承載能力極限狀態(tài)以外，還可能由于構(gòu)件變形或裂縫過(guò)大等影響構(gòu)件的適用性及耐久性，而達(dá)不到結(jié)構(gòu)正常使用要求。因 此，對(duì)于所有的鋼筋混凝土構(gòu)件都要求進(jìn)行承載力計(jì)算，而對(duì)某些構(gòu)件，還要根據(jù)使用條件進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算，以保證在正常使用情況下的應(yīng)力、裂縫和變形小于正常使用極限狀態(tài)的限值。 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的破壞形態(tài)及構(gòu)造要求； 236 破壞形態(tài)： （ 1）適筋梁 塑性破壞（ 2）超筋梁 —脆性破壞（ 3）少筋梁 —脆性破壞。配筋率：ρ（肉） 構(gòu)造要求； 23見 230 圖 3214 a 梁的截面寬度或腹板厚度 b不應(yīng)小于 140mm。 b 鋼筋混凝土深梁的縱向受拉鋼筋宜采用較小直徑 . c 深梁的下部縱向受拉鋼筋全部伸入支座，不得在跨中彎起或截?cái)唷? d 深梁應(yīng)配置雙排鋼筋網(wǎng)，水平和豎向分布鋼筋的直徑均不應(yīng)小于 8mm，網(wǎng)格間距不應(yīng)大于 200mm： e 當(dāng)均布荷載作用于深梁下部時(shí)，應(yīng)沿梁全跨均勻布置豎向吊筋，其間距不應(yīng)大于 200mm： f 深梁的縱向受拉鋼筋、水平分布鋼筋和豎向分布鋼筋的配筋率 (ρ=As/bh、 ρsh=Ash/bsv、ρsv=Asv/bsh)不應(yīng)小 于規(guī)定的數(shù)值。 （ Ρ 肉） 腹板 ； 對(duì)于一個(gè) “工 ”字梁來(lái)說(shuō)，上面那一橫叫做上翼緣，下面那一橫叫做下翼緣，中間一豎就是腹板了，對(duì)于 T 形梁、箱梁等都一樣。截面中，翼緣板承擔(dān)大部分的彎矩，而腹板承擔(dān)大部分的剪力 公路橋，連續(xù)梁多用箱梁。想象你在箱梁里看到的，上下就是翼緣板，左右就是腹板。腹板與腹板的中心距離就是腹板間距 深梁 ； 指梁的跨度與高度之比 L／ h≤2 的簡(jiǎn)支梁和 L／ h≤2． 5 的連續(xù)梁 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài)和正截面承載力的計(jì)算原則； 受彎構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài) ； （ stress state）：物體受力作用時(shí)， 其內(nèi)部應(yīng)力的大小和方向不僅隨截面的方位而變化，而且在同一截面上的各點(diǎn)處也不一定相同。通過(guò)物體內(nèi)一點(diǎn)可以作出無(wú)數(shù)個(gè)不同取向的截面，其中一定可以選出三個(gè)互相垂直的截面，在它上面只有正應(yīng)力作用，剪應(yīng)力等于零，用這三個(gè)截面表達(dá)的某點(diǎn)上的應(yīng)力，即稱為此 點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài) 。 三個(gè)主應(yīng)力不等且都不等于零的應(yīng)力狀態(tài)稱為三軸（三維、空間）應(yīng)力狀態(tài)；如有一個(gè)主應(yīng)力等于零，則稱為雙軸（二維、平面）應(yīng)力狀態(tài)；如有兩個(gè)主應(yīng)力等于零則稱為單軸（或單向）應(yīng)力狀態(tài)。 正截面承載力的計(jì)算 三 原則 ； 23 237 （ 1）基本假定（ 2）適 筋和超筋破 壞界限條件（ 3）適筋和少筋破壞界限條件（最小配筋率 ρ (肉 ) min 受彎構(gòu)件斜截面抗剪和抗彎承載力的計(jì)算原理； 斜截面抗剪計(jì)算原理 ； 受彎構(gòu)件在荷載作用下，截面除產(chǎn)生彎矩 M 外，常常還產(chǎn)生剪力 V，在剪力和彎矩共同作用的剪彎區(qū)段，產(chǎn)生斜裂縫，如果斜截面承載力不足，可能沿斜裂縫發(fā)生斜截面受剪破壞或斜截面受彎破壞。因此，還要保證受彎構(gòu)件斜截面承載力，即斜截面受剪承載力和斜截面受彎承載力。 斜截面受剪承載力是由抗剪計(jì)算來(lái)滿足的，斜截面受彎承載力則是通過(guò)構(gòu)造要求來(lái)滿足的。 抗彎承載力的計(jì)算原理； 正截面工作的三 個(gè)階段。適筋、超筋、少筋梁的破壞特征 、應(yīng)力與應(yīng)變分布規(guī)律。單筋正截面的強(qiáng)度計(jì)算。雙筋正截面的強(qiáng)度計(jì)算、 T 形截面的強(qiáng)度計(jì)算。受彎構(gòu)件破壞試驗(yàn)錄像。 鋼板是 20鋼， 20mm 厚，長(zhǎng) 2020mm、寬 200mm 把長(zhǎng)邊預(yù)彎 ， 寬變成了一道圓弧 ， 此鋼板抗彎強(qiáng)度公式 ； 采用三點(diǎn)抗彎。 R=(3F*L)/(2b*h*h) F—破壞載荷 L—跨距 b—寬度 h—厚度 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求及破壞形態(tài)； 構(gòu)造要求 ； 受彎構(gòu)件正截面承載能力的計(jì)算通常只考慮荷載對(duì)截面抗彎能力的影響。有些因素，如溫度、混凝土的收縮、徐 變等對(duì)截面承載能力的影響不容易計(jì)算。人們?cè)陂L(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出一些構(gòu)造措施，按照這些構(gòu)造措施設(shè)計(jì)， 可防止因計(jì)算中沒(méi)有考慮的因素的影響而造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂和破壞。同時(shí)，有些構(gòu)造措施也是為了使用和施工上的可能和需要而采用的。因此，進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，除了要符合計(jì)算結(jié)果以外，還必須要滿足有關(guān)的構(gòu)造要求。 破壞形態(tài)； 受彎構(gòu)件正截面破壞； 236 三種 破壞 ； （ 1） 適筋梁 塑形破壞 （ 2） 超筋梁 脆性破壞 （ 3） 適筋梁 脆性破壞 受彎構(gòu)件 斜 截面破壞 ； 253 三種形態(tài)為： （ 1）斜拉破壞：發(fā)生在剪跨比較大時(shí)，或箍筋配 置不足時(shí)。是由梁中主拉應(yīng)力所致，特點(diǎn)是斜裂縫一出現(xiàn)梁就破壞，破壞有明顯的脆性，類似于 少筋梁 的破壞的形式。 （ 2）斜壓破壞：當(dāng)剪跨比較小時(shí)，或箍筋配置過(guò)多時(shí)易出現(xiàn)。是由梁中主壓應(yīng)力所致，類似于正截面承載力中的 超筋 破壞，特點(diǎn)是混泥土壓碎，有明顯的脆性，但沒(méi)有斜拉破壞明顯。 （ 3）剪壓破壞：當(dāng)剪跨比一般時(shí)， 配筋適中 ，破壞是由于梁中壓應(yīng)力和剪應(yīng)力聯(lián)合作用所致。也屬于脆性破壞，但脆性不如前兩者明顯。 偏心受壓 構(gòu)件破壞 ； 287 （ 1）受拉破壞 —大偏心 偏心距較大 且受拉鋼筋配置不太多 （雙向） （ 2）受壓破壞 —小偏心 （單 向） 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念、材料及分類； 概念 ； 313 在荷載作用之前對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件施加壓力，使截面產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力以全部或部分抵消由荷載引起的 拉應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)。 材料 ； C40 或 C40 以上等級(jí) 分類 ； 31 316 加筋混凝土結(jié)構(gòu)分類（配有縱筋） 全預(yù)應(yīng)力混凝土 ； 預(yù)應(yīng)力度（蘭布達(dá)） λ 部分預(yù)應(yīng)力混凝土 ； λ （ 1）混凝土 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)構(gòu)件所用的混凝土，需滿足下列要求 1）強(qiáng)度高。因?yàn)楦邚?qiáng)度混凝土配以高強(qiáng)度鋼筋可以有效地減小構(gòu)件截面尺寸和減輕自重。特別是先張法構(gòu)件，粘結(jié)強(qiáng)度一般是隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的增加而增加的 。 2）收縮、徐變小。這樣可減少收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失。 3）快硬、早強(qiáng)。這樣可以盡早施加預(yù)應(yīng)力，加快臺(tái)座、模具、夾具的周轉(zhuǎn)率，以利加快施工進(jìn)度。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于 C30，采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋的構(gòu)件，特別是大跨度結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于 C40。 （ 2）鋼材 用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋主要有 鋼絞線 ，消除應(yīng)力 鋼絲 和 熱處理鋼筋 三大類，均需滿足下列要求： 1）強(qiáng)度高：混凝土預(yù)壓應(yīng)力的大小，取決于預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉應(yīng)力的大小。由于構(gòu)件在制作過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種應(yīng)力 損失，因此需要采用較高的張拉應(yīng)力。 2）具有一定的塑性：為了避免預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件發(fā)生脆性破壞，要求預(yù)應(yīng)力鋼筋在拉斷時(shí)，具有一定的伸長(zhǎng)率。當(dāng)構(gòu)件處于低溫或受到?jīng)_擊荷載作用時(shí)，更應(yīng)注意塑性和抗沖擊韌性的要求。一般要求極限伸長(zhǎng)率 4％。 3）良好的加工性能：要求有良好的可焊性。 預(yù)應(yīng)力損失的估算 。 在預(yù)應(yīng)力混凝土（ prestressed concrete）構(gòu)件內(nèi)，預(yù)張拉力的大小并不是一個(gè)恒值，因預(yù)應(yīng)力筋中的預(yù)拉應(yīng)力在張拉施工和使用過(guò)程中會(huì)逐漸減少，也使混凝土中預(yù)壓應(yīng)力相應(yīng)減少。預(yù)應(yīng)力筋中這種應(yīng)力減少的現(xiàn)象稱為 預(yù) 應(yīng)力損失 。因此，根據(jù)荷載大小需要而設(shè)計(jì)的預(yù)拉應(yīng)力，應(yīng)該為扣除預(yù)應(yīng)力損失后的 永存預(yù)應(yīng)力 。為了確定永存預(yù)應(yīng)力，一是要確定張拉時(shí)鋼筋的初始應(yīng)力（一般稱為 張拉控制應(yīng)力 ），二是要正確估算各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值。三者之間的關(guān)系為： 掌握 鋼筋混凝土材料的物理力學(xué)性能； 是指材料在常溫、靜載作用下的宏觀力學(xué)性能。 是確定各種工程設(shè)計(jì)參數(shù)的主要依據(jù)。這些力學(xué)性能均需用標(biāo)準(zhǔn)試樣在材料試驗(yàn)機(jī)上按照規(guī)定的試驗(yàn)方法和程序測(cè)定，并可同時(shí)測(cè)定材料的 應(yīng)力 應(yīng)變曲線 。 單筋矩形、雙筋矩形及 T 形截面的正截面承載力計(jì)算； 單筋矩形正截面承載力計(jì)算； 單筋矩形截面是受彎構(gòu)件最基本的截面形式。對(duì)于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算，承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式為： M≤Mu （ 41） 式中 M 為由 外荷載在受彎構(gòu)件正截面上產(chǎn)生的荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值 ——彎矩設(shè)計(jì)值； Mu 為構(gòu)件正截面抗力 ——受彎承載力，亦稱截面的破壞彎矩。 雙筋矩形 正截面承載力計(jì)算； 雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面載力計(jì)算中，除了引入單筋矩形 截面受彎構(gòu)件承載力計(jì)算中的各項(xiàng)假定以外，還假定當(dāng) 時(shí)受壓鋼筋的應(yīng)力等于其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 （圖421c）。 圖 421 雙筋矩形截面計(jì)算簡(jiǎn)圖 對(duì)于 42c（ c）的受力情況，可以象單筋矩形截面一樣列出下面兩個(gè)靜力平衡方程式： (428) (429) 式中 ——受壓區(qū)縱向受力鋼筋的截面面積； ——從受壓區(qū)邊緣到受壓區(qū)縱向受力鋼筋合力作用之間的距離。對(duì)于梁， 當(dāng)受壓鋼筋按一排布置時(shí)，可取 =35mm；當(dāng)受壓鋼筋按兩排布置 時(shí)，可取 =60mm。對(duì)于板，可取 =20mm。 T 形截面的正截面承載力計(jì)算 1． T 形梁類型判別 鑒別 T 形梁屬于第一種還是第二種情況，可按下列辦法進(jìn)行：因?yàn)橹泻洼S剛好通過(guò)翼緣下邊緣（即 x= h39。f）時(shí)，為兩種情況的分界，所以當(dāng) （ 1）截面設(shè)計(jì)時(shí) ? ?df0ffc ? hhhbfM ????? （ 333） 則屬于第一種情況；反之屬于第二種情況。 （ 2）截面復(fù)核時(shí) ffcy hbfAf s ??? （ 334） 則屬于第一種情況；反之屬于第二種情況。 受彎構(gòu)件斜截面抗剪配筋設(shè)計(jì)； 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在施工階段的應(yīng)力計(jì)算、變形（撓度）計(jì)算和裂縫寬度計(jì)算； 鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算； 矩形截面偏心受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算； 預(yù)加應(yīng)力的主要方法與設(shè)備。 四、各章節(jié) 主要 知識(shí)點(diǎn) 第 1 章 力學(xué)基礎(chǔ) 靜力學(xué)基礎(chǔ) 幾何不變體系、幾個(gè)公理 、約束和約束反力 、受力圖 平面力系 平面匯交力系、平面力偶系、平面一般力系 桿件的強(qiáng)度、位移和穩(wěn)定性計(jì)算 內(nèi)力計(jì)算、梁的剪力與彎矩 、剪力圖和彎矩圖 平面體系的幾何組成分析 基本概念、幾何不變體系的基本組成規(guī)則 、 靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 靜定平面剛架、靜定平面桁架的組成及特點(diǎn)、內(nèi)力計(jì)算方法 第 2 章 橋梁結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 鋼筋混凝土鋼筋混凝土受彎構(gòu)件結(jié)構(gòu)基本知識(shí) 鋼筋與混凝土共同工作的機(jī)理 鋼筋與混凝土的物理力學(xué)性能 鋼筋混凝土構(gòu)件受彎構(gòu)件的計(jì)算 鋼筋混凝土梁、板的構(gòu)造要求 適筋梁的受力過(guò)程 受彎構(gòu)件正截面的破壞特征 受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 受彎構(gòu)件斜截面的破壞形態(tài) 影響受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力的主要因素 預(yù)拱度的 設(shè)置 第 2 章 橋梁結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 受壓構(gòu)件截面計(jì)算 受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求 長(zhǎng)、短柱的破壞形態(tài) 螺旋箍筋柱的受力特點(diǎn)及破壞特征 偏心受壓構(gòu)件正截面的受力特點(diǎn)和破壞形態(tài) 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念、材料要求 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的分類 預(yù)加應(yīng)力的方法 五、考試習(xí)題庫(kù) 單項(xiàng)選擇題 ? ( C )。 164 ? ? ，支座 A 處的反力有四種結(jié)果，正確的是 ( B )。 ? ? =ql, MA=0 B. RA=ql, MA=1/2ql2 ? C RA=ql, MA=ql2 D RA=ql, MA=1/3ql2 ? 3. 常用的應(yīng)力單位是兆帕（ MPa）， 1kpa＝（ D ）。 1 千帕 ? 1 兆帕 =1000000 帕 (百萬(wàn) ) 1 帕 =1 牛頓 / m2 1 公斤的質(zhì)量可以產(chǎn)生 牛頓的力 ? A． 103N／ m2 B． 106N／ m2 C． 109N／ m2 D． 103N／ m2 ? 、材料不同的兩等截面直桿，承受相同的軸向拉力，則兩桿的( B )。 169（看圖 3122 板書） ? ? ，橫截面上的正應(yīng)力不同 ? ，橫截面上的正應(yīng)力也相同 ? ，橫截面上的正應(yīng)力相同 ? ，橫截面上的正應(yīng)力也不同 ? 如圖所示 。其中 AB 桿的變形為 ( B )。 184 ? ? 圖示結(jié)構(gòu) 桿件 AB 的 B 端勁度（剛度）系數(shù) SBC為（ C） ? A． 1； B． 3； C． 4； D． 8 ? 平面匯交力系的獨(dú)立平衡方程數(shù)目為（ D ）。 161 ?