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混凝土结构
一、几个术语
1、荷载代表值：设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值，例如标准值、组合值、频遇值和准永久值。
2、标准值：荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值(例如均值、众值、中值或某个分位值)。
3、准永久值：对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。
4、荷载设计值：荷载代表值与荷载分项系数的乘积。
5、基本组合：承载能力极限状态计算时，永久作用和可变作用的组合。
6、偶然组合：承载能力极限状态计算时，永久作用、可变作用和一个偶然作用的组合。
7、标准组合：正常使用极限状态计算时，采用标准值或组合值为荷载代表值的组合。
二、材料
1、钢丝网：0.85
2、混凝土结构对钢筋性能要求：足够的强度和屈强比，足够的塑性、可焊性、低温型与混凝土结构有良好的粘结能力。
3、混凝土徐变的影响因数：荷载大小及作用方式；荷载作用时间；混凝土龄期；养护环境；使用环境。水灰比。
4、混凝土粘结：混凝土质量；钢筋的形式；保护层厚度；横向钢筋；受力（横向）；反复荷载。
5、结构的要求：安全、适用、耐久。
6、可靠度（延性破坏：3.7；3.2；2.7；脆性破坏：4.2；3.7；3.2）。
三、承载力极限状态
1、荷载组合的重要性系数：重要结构取1.1，设计基准期为100的结构；一般结构取1.0，及50年设计基准期的结构；次要结构，临时结构取0.9，且三级不用考虑抗震。
2、关于抗震调整系数：对预埋件取1.0；对受弯构件取0.75；对受压构件：轴压比小于0.15的时候，取0.75，大于0.15的时候取0.80；对其余构件取0.85.
3、关于各种荷载计算组合值的取法：
（1）、地基与基础：标准组合；
（2）、对对结构的持久情况和短暂作用取基本组合，对偶然作用取偶然组合；对地震作用取地震组合。
（3）、对挠度验算：对普通的结构取准永久组合，对预应力取标准组合并考虑长久荷载的作用。
（4）、对裂缝验算：对一般构件取标准组合；对预应力构件取标准组合。特殊环境下取准永久组合时，按照第二类裂缝处理。
四、关于裂缝宽度取值
1、对一般构件：一类环境取0.3（0.4）；二类环境取0.2；
2、预应力混凝土：一类取0.2；二类环境取0.1.
3、对疲劳验算取0.2；对屋架验算取0.3.
五、关于钢筋的并算
1、对于小于等于25的钢筋最多3条；
2、对于小于等于28的钢筋最多2条；
3、对于大于36的钢筋不用并筋。
六、关于受弯承载力计算
（一）、正截面承载力计算：
1、混凝土变形：等级不高于C50的情况；弹性变形0.002；极限变形：0.0033.
2、对混凝土弹性模量：随混凝土强度等级加大，弹性模量加大；对钢筋：四级钢：取2.1；对三级、二级取2.0；对消除预应力钢丝取2.02；对其余预应力取1.95.
3、关于混凝土应力等效：作用力及作用点不变的原则。宽度用表示；1.0~0.94；高度用，数值为0.8-0.75.
4、关于受压区高度：一级钢0.614；二级钢0.550；三级钢：0.518.
5、关于配筋率：最大；最小配筋率：受压构件：0.5（四级钢）；0.55（三级、二级）；0.6（一级）。对单侧柱0.2.对其余构件0.2，。
6、关于保护层不小于2as；是保证受压钢筋达到屈服。
7、关于T型截面：第一类截面是中和轴在翼缘高度以内；第二类中和轴在截面内，但是保证受压区高度在适当配筋率内。关于最小配筋率的计算面积，不计算翼缘，按照矩形梁计算。
（二）、受弯构件斜截面计算
1、受剪破坏的形态（三种）
斜压破坏：配筋率大强度决定于混凝土强度等级，发生情况：剪跨比小，受力大。
斜拉破坏：配筋率小，剪跨比大。
剪压破坏：配筋率适当，剪跨比适当，钢筋受拉屈服的同时，混凝土受压破坏。
2、关于混凝土剪跨比的影响：配筋率、混凝土强度等级；剪跨比；配箍率以及箍筋的强度。
3、关于剪跨比的计算规则：均布荷载不考虑；集中荷载考虑；多种荷载，集中荷载的比值占75%的时候用剪跨比；剪跨比范围1.5-3.0.
八、关于受压构件计算
（一）、轴心受压计算
1、考虑稳定系数；对l/b《8；l/d《7；l/i《28不用考虑。
2、对于轴心受压构件，配筋率大于3.0的，混凝土截面积考虑净截面积。
3、对于配有螺旋箍筋的，如下情况不考虑：长细比大于12的，按照配的计算的配筋率反而小的；等效钢筋小于0.25的。
（二）、偏心受压构件
1、大小偏心的分界点：小于为大偏压；大于为小偏压。
2、关于两个修正系数：1为偏心距的曲率修正系数，不大于1，当小于0.3h直接取1。2为长细比修正系数，5-15时取1，大于15的时候要考虑，不能小于1.对于A，无论是T型截面还是I型截面，均按照上下两个翼缘考虑。
（三）、偏心受压构件承载力的计算
1、轴压比小于0.3的时候，加大承载力，0.3-0.5的时候取得最大值。超过0.5就减少了。轴压比F/fA.
2、关于剪跨比的计算：H/2h（1.0-3.0）；其余1.5-3.0，轴压比取最大0.3.
九、关于受拉承载力计算
（一）、正截面计算
1、轴心受拉不考虑混凝土作用。
2、小偏拉：偏心距在截面以内；
3、大偏拉：偏心距在截面以外。
4、当截面对称配筋的时候，均按照小偏拉计算。
（二）、斜截面计算
1、拉力对箍筋的配筋率影响较小；
2、计算出来的配筋率不小于箍筋，且不小于0.36倍受拉承载力。
十、关于受扭截面承载力计算
1、不考虑混凝土的拉力；
2、箍筋的配筋强度比值：0.6-1.7；一般1.2-1.7.
3、受扭构件承载力降低系数：0.5-1.0.
十一、疲劳验算
（一）、假定
1、截面保持平面；
2、受压区混凝土应力为三角形。
3、受拉区混凝土不承受拉力，对预应力混凝土不出现裂缝的按照三角形计算。
（二）、计算内容
1、正截面受压区边缘混凝土的应力和纵向受拉钢筋应力幅。
2、截面中和轴处混凝土的剪应力和箍筋的应力幅。
3、不用计算受压钢筋。
十二、预应力混凝土
（一）、锚具的要求
1、强度、刚度
2、预应力可靠传递
3、构造简单
4、造价低廉。
（二）、对钢筋原材的要求
1、塑性好；
2、强度高；
3、可焊性好。
（三）、对混凝土原材的要求
1、收缩变形大；
2、快硬、早强；
3、混凝土强度高。锚索不低于C40，不应低于C30，封不低于C30.
（四）、张拉控制
先拉法大于后拉法。原因：先拉法是台座固定；后拉法是混凝土压缩的同时钢筋伸长。
（五）、预应力损失
1、先张拉：第一批：1、2、3、4；第二批：5
2、后张拉：第一批：1、2；第二批：4、5、6.
十三、辅助规定
（一）、自振频率限制
1、一般民房；5hz；
2、办公：4hz；
3、公共建筑：3hz。
（二）、关于混凝土的耐久性
1、钢筋防护；
2、环境；
3、混凝土的耐久性；
4、环境
5、使用和维护。
（三）防连续倒塌
1、措施：保护传力；多余约束；钢筋通长；设置缝；
2、方法：拆除构件法；局部加强法；
（四）、偶然作用下的计算
1、混凝土取标准值；2、其余取强度极限值。
十四、构造措施
（一）、伸缩缝
1、室内比室外的长；地上比地下的长；装配式的比现浇的长。
2、下列情况伸缩缝应缩短：厂房低于8米；屋面无保温；滑模施工；露天桥台环境。
3、下列情况可增加：混凝土变形有效控制；工艺先进（调模等）；预应力及构造措施。
（二）、钢筋保护层
1、对最外层钢筋：板一类最小15；梁20；对二类：板20；梁25；对于100年的，不少于1.4倍。
2、基础40；保护层超过50后外加钢筋网；钢筋网外面的保护层不少于25.
3、下列情况可减少：防腐措施；地下防水，临土侧；预制品。
（二）、钢筋锚固（便于叙述：基本锚固用AL表示；受拉BL；搭接CL。
1、关于A：钢筋外形系数*钢筋抗压强度/混凝土抗拉强度；
2、关于B；可以多项连乘；动力结构1.1；大于25,1.1；环氧树脂：1.25；3d保护层0.8；5d保护层0.7；任何情况下不低于0.6的系数，且不小于200；对受压构件0.7；
3、关于搭接：区间：绑扎1.3的控制；焊接：35D；疲劳：45D。关于接头的锚固系数：25%取1.2；50%取1.4；100%取1.6.
4、特殊情况：受压区大于28，受拉区大于25不宜采用绑扎；对于动力荷载：纵向不宜采用绑扎及焊接，除端头外中间不用焊接；对于疲劳建议采用闪光焊接。
对于不同钢筋的搭接：除疲劳验算按照最大尺寸的钢筋直径计算外，其余按照最小钢筋直径。
十五、板的相关规定
（一）、单向板、双向板的划分
两边支撑的按照单向板；四边支撑的2及以下应按照双向板；3以下宜按照单向板，3以上按照单向板。
（二）、关于板的厚度：
1、民用楼板：60；2、工业：70；3、汽车：80；4、空心板：200；5、悬挑：500内60；超过1.2米的100；6、双向板：80；7、无梁楼板：150；8、关于T型：50/150.
2、板厚度的另外一个限制条件：跨高必。单向板30；双向板40；有拖：35；无托30.
十六、塑性内力重分布
1、塑性内力重分布和钢筋、箍筋以及混凝土的极限抗压强度有关。
2、配筋适当时塑性铰充分。
3、关于调幅：一般板0.2；对梁正弯矩0.2；负弯矩0.25；对预应力：0.2.
4、对主梁及动力荷载的不参与调幅。对三类及以上环境。
5、关于荷载的调级：板0.5活荷载；梁0.25活荷载。
5、以下情况不参与调荷载：两端支撑在墙上；主梁。
6、关于最大正弯矩的活荷载布置：当跨，然后隔跨布置；最大负弯矩：接头两边跨，然后隔跨布置。
十七、关于双向板的设计
破坏机理
首先底部破坏，成45角。然后角落成环状。
2、单跨：小挠度理论；
3、连续板：荷载布置边表格按照g+q；然后上下、左右隔跨布置活荷载；然后用正对称和反对称荷载分别查表。求得泊松比为0的弯矩值，然后用泊松比实施组合。
4、关于对称荷载：中间用连续梁模型；关于反对称中间支座用绞支。
5、关于调幅系数：板和次梁弯矩调幅（边跨按照简支座）：
弯矩：
6、关于塑性铰的假定：
最不利；变形最大；可变分界点；各种可能中的一种；直线；弯矩最大。
7、关于梁上的等效荷载：
短边梁：三角形荷载，等效；
长边梁：关于等效梯形荷载：；系数：a/l。
十八、单层厂房
（一）、组成及作用
1、组成：上弦横向水平、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑及系杆。
2、作用：上弦横向水平支撑：增强刚度；传递风荷载。
下弦横向水平支撑：屋面有吊车，保证风荷载及水平荷载传递到基础。
纵向水平支撑：保证横向水平力的纵向分布，增强排架的工作空间，提高厂房刚度。
垂直支撑及系杆：稳定性及吊车工作时屋架下弦的振动。
柱间支撑：提高纵向刚度和稳定性，把吊车纵向制动力和山墙抗风柱经屋盖传来的风力传给基础。
3、下列位置设置柱间支撑：
（1）、悬臂吊车；
（2）、重型吊车；
（3）、露天栈桥
（4）、跨度18米，高度8米以上；
（5）、纵向柱在7条及以下。
（二）、排架的内力组合
1、组合原则：恒载一定组合。一个活荷载时，组合系数为1.0；两个活荷载时组合系数为0.9.
2、荷载的选择原则：
最大正弯矩，及相应的剪力、轴力。主要控制大偏压。
最大负弯矩，以及相应的剪力、轴力。主要控制大偏压。
最小剪力，以及对应的弯矩、轴力。主要是控制大偏压。
最大剪力，以及对应的弯矩、轴力。主要是控制小偏压。
3、荷载组合后赛选技巧：
对于大偏压，M一定，N小不利；
对小偏压，M一定，N大不利。
无论大小偏压，N一定，M大都不利。
4、关于组合的其余规定
屋面雪荷载和活动荷载不组合，取极大值。
吊车按照1台，最多不会超过2台。
吊车横向水平荷载同时作用在左柱上，但是对于最大竖向荷载只在一边。最大水平荷载和纵向最大荷载不一定同时出现。分别计算方法是影响线。
风荷载要么左风、要么右风。
（三）、关于排架的计算模型
1、屋架和柱铰接；
2、屋架水平刚度无限大，但是下弦杆采用柔性杆件除外。
3、采用门式：基础和排架刚接；采用三铰拱基础和柱采用铰接。
十九、多层房屋
（一）、计算模型
竖向荷载采用分层总和法；水平荷载采用D值法。
关于计算刚度：连续梁：边梁1.5；中间2.0.
装配式：边梁1.2；中间1.5.
（二）、关于水平荷载
1、假定：水平刚度无限大，梁柱线刚度之比为无穷大，实际取5即可。
2、竖向荷载：弯矩在同层传递，不上下传递。
3、关于反弯点：上面各层在中点；底层在2/3的地方（从基础顶面起算）。
4、关于传递系数：上面取1/3，底层取1.
5、关于刚度系数K：上面各层=（节点线刚度和）/2倍的柱线刚度。
首层：（节点的线刚度（不计算基础梁）/柱线刚度。
6、关于系数a：上面各层：k/(2+k)；首层（k+0.5）/（2+k）.
7、关于柱的计算长度：现浇：首层：1.0；上面各层1.25；
对于装配式：首层：1.25；上面各层1.5；
（三）、关于变形计算
1、变形包含层间位移以及屋面最高点位移。
2、位移包含：剪切变形位移和弯曲位移。对普通房屋只计算弯曲位移。
二十、关于叠合构件
（一）、叠合梁
1、分类：第一阶段叠合梁（施工时下面需要加支撑）；第二阶段叠合梁（施工时下面不用加支撑）。
2、第一阶段叠合梁：需验算叠合面的受剪以及整个梁的斜截面承载力。
3、关于第二阶段叠合梁的混凝土强度计算：正弯矩取预制梁；负弯矩根据受压区高度按照实际取值；叠合截面抗剪：按照最低混凝土等级计算。
4、关于第二阶段叠合梁计算的荷载取值：
施工阶段：取上面的叠合层恒载及施工活荷载；
后期阶段：取正常使用阶段的荷载和使用阶段荷载值的极大值。
5、构造措施：与之部分不小于0.4h；叠合面凹凸6mm；箍筋锚入10d；叠合层不少于100mm。混凝土不得低于C30.
（二）、叠合板构造措施
叠合不少于40mm；砼不低于C25；叠合面凹凸不少于4mm；对于受力较大的，应设立构造钢筋锚入叠合层。
（三）、叠合柱构造措施
凹凸不少于6mm；混凝土不低于原设计；钢筋采用植筋，纵筋不少于12；箍筋间距及直径不少于原设计且不小于8，厚度不少于60.
（四）、叠合墙构造措施
凹凸不少于4mm；混凝土不低于原设计；钢筋采用植筋，箍筋间距及直径不少于原设计，厚度不少于40.
二十一、关于剪力墙结构
（一）、计算假定
1、楼板刚度无限大；
2、剪力墙本身刚度很大。
（二）、剪力墙的分类
1、分类：整体剪力墙；整体小开口剪力墙；多肢剪力墙；壁柱剪力墙。
2、力学性能：
整体剪力墙：弯曲变形为主，弯矩图平滑，无突变，无反弯点。
小开口剪力墙及多肢剪力墙：弯曲变形为主，弯矩图有突变，反弯点很少。
壁柱剪力墙：剪切为主，弯矩图有突变，大部分有反弯点。
3、分类（整体系数，惯性矩比值）。
整体系数：大于10；惯性矩比值小于给定值，为整体小开口。
整体系数：大于10；惯性矩比值大于给定值，为壁柱剪力墙。
整体系数：大于0，小于10；惯性矩比值小于给定值为双支剪力墙或多支剪力墙。
（三）、剪力墙的计算模型
1、平面抗侧力。
2、复杂：薄壁杆件三维空间分析，开口空间考虑。

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混凝土结构