混凝土结构理论复习.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,混凝土结构基本理论复习,CONCRETE STRUCTURE FUNDAMENTALS,郑州大学校品课程,Ch2.,混凝土结构材料的力学性能,2.1.钢筋,（1）指标,软钢:,f,y,f,su,伸长率，,冷弯性能,硬钢,:,f,su,，伸长率，,冷弯性能,（2）,钢筋砼结构对钢筋质量的要求,强度，延性，机械性能，与混凝土粘结性能,2.2.混凝土Concrete,（1）强度,：,f,cu,k,f,c,f,t,复杂应力作用下混凝土强度,(2),混凝土应力应变曲线,弹性模量,E,c表示方法,cu,0,(3).混凝土徐变长期荷载作用下变形,定义,产生原因,徐变对混凝土结构影响,影响徐变因素,(4),收缩：,定义,产生原因,收缩对混凝土结构影响,影响收缩因素,2.3 钢筋和混凝土粘结性能,粘结应力:,粘结机理分析:,影响粘结强度主要因素,:,粘结锚固长度,l,ab,Ch3.,混凝土结构设计方法概率极限状态设计法,3.1.,极限状态设计法基本概念,（1）,结构功能要求,安全性；适应性；耐久性,结构可靠性,（2）,极限状态,承载能力极限状态,;,正常使用极限状态,（3）作用、作用效应及结构抗力,永久作用；可变作用；偶然作用,3.2.结构可靠度,定义；可靠指标,and,P,f,3.3 结构极限状态设计法,荷载代表值,标准值,:G,k,;Q,k；,设计值:,G,=,G,G,k,;,Q,=,Q,Q,k,可变荷载准永久值:,q,Q,k,(2)材料代表值,标准值:,f,k,=,f,(1-1.645,f,),设计值,:,f,c,=f,ck,/,c,f,y,=f,yk,/,s,(3).极限状态设计表达式,0,sR,Ch4.受弯构件正截面承载力计算,计算题,4.1 受弯构件受力性能适筋梁,三个受力阶段:I,II,III,应力分布特点,:,Ia-截面抗裂计算依据.,M=Mcr,II-变形和裂缝验算依据,IIIa-正截面承载力计算依据,(3)受弯构件破坏形态,少筋梁；适筋梁（延性）；超筋梁,4.2.计算原理,(1).基本假定:,平截面假定,;,忽略受拉区砼作用,;,s,=,E,s,s,f,y,;,c,-,c,(2).界限状态,:,s,=,f,y,at the same time,c,=,cu,;,max,;,b,(3).最小配筋率,:,min,=45,f,t,/,f,y,and 0.2%,4.3,单筋矩形截面正截面承载力计算,设计公式:,4.4.双筋梁矩形截面梁正截面承载力计算,(1).设计公式:,(2),截面设计,1),A,s 已知,2),A,s,and A,s,均未知,4.5.T截面承载力计算,(1).设计公式:,(a).T截面两种类型,第一类T截面:,x,h,f,第二类T截面:,x,h,f,(b)设计公式及适用条件:,第一类T形(,x,h,f):,第二类T-section(,x,h,f):,两类T形截面判别,截面设计：,If,the first type T-section;,截面校核,the first type T-section;,the second type T-section,Ch5.,受弯构件斜截面承载力计算,计算题,5.1.斜裂缝形式及斜截面破坏形态,:,1）斜裂缝：,弯剪斜裂缝；腹剪斜裂缝,2）破坏形态：,斜压破坏；剪压破坏；斜拉破坏,5.2.影响斜截面承载力主要因素,1).剪跨比,；,2).混凝土强度等级；,3).配箍率及箍筋强度；,4).纵筋配筋率；,5).尺寸效应：,梁的高跨比越大，相对抗剪承载力越低；,6).截面形状,5.3.受弯构件斜截面承载力计算,1).对一般受弯构件（矩形、T形截面）仅配箍筋：,2).对集中荷载作用下的独立梁仅配箍筋:,3).,适用条件,:,上限,下限,S,Smax,d dmin,5.4.连续梁斜裂缝及受弯构件构造要求,1）.斜裂缝出现规律：,从受拉区出现；向加荷点或支座发展,2）抵抗弯矩图:,抵抗弯矩图是按照梁实际尺寸及配的纵向钢筋的数量计算并画出的各截面所能抵抗的弯矩图。,3）弯筋构造要求,正截面抗弯承载力、斜截面抗剪承载力、斜截面抗弯承载力,Ch6.受扭构件承载力,6.1.钢筋混凝土纯扭构件承载力Tu,1).,受扭构件斜裂缝和受扭钢筋：,三面受拉、一面受压的空间螺旋扭曲面；,同时配置抗扭纵筋和抗扭箍筋。,2).,纯扭构件的破坏形态,：,少筋破坏；适筋破坏（延性）；超筋破坏；部分超筋破坏,3)W,t,-,抗扭塑性抵抗矩,4).,纵筋与箍筋的配筋强度比,5).纯扭构件承载力,6.2.弯剪扭构件承载力,1).破坏形态：弯型、扭型和剪扭型,2).,t,剪扭构件混凝土强度降低系数,3).,弯剪扭构件计算方法:,a).按弯矩设计值,M,进行受弯构件正截面承载力设计，确定受弯纵筋;,b).按剪扭构件计算受扭箍筋、受剪箍筋，以及受扭纵筋；,c).分别叠加纵筋和箍筋。,Ch7.,钢筋混凝土受压构件承载力,计算题,7.1.轴心受压构件承载力,1).配有普通箍筋轴压柱,2).配有螺旋箍筋的轴压柱 破坏形态,7.2.偏心受压柱,1).破坏形态,:,大偏心受压破坏；小偏心受压破坏,2）N-M关系曲线,N,M,A,B,C,A-轴压；B-limit section,AB小偏压；BC大偏压；C-受弯,3).附件偏心距:,4).偏心距调节系数,M,1,/,M,2,为正时,6)控制截面的设计弯矩,在大偏心受压构件的范围内，,M,u随着,N,的增加而增加；,在小偏心受压构件范围内，,M,u随着,N,的增加而减小,；,随着弯矩增大，受压构件更易达到极限状态。,5).弯矩增大系数,2).小偏心受压构件,3).矩形截面对称配筋的承载力计算7.3 矩形截面偏心受压构件承载力计算,1).大偏心受压构件,Design of Section,Datas:N,M,1,M,2，,l,0,To design,(2)判断类型,(3)大偏压:,(1)设计弯矩,(3)小偏压:,re-determine,验算垂直于弯矩作用平面的承载力轴心受压,Ch8 受拉构件承载力,大偏心受拉和小偏心受拉的破坏形态。,Ch9.,钢筋混凝土构件裂缝和变形验算正常使用极限状态,9.1.裂缝产生原因,9.2 裂缝出现和开展过程,9.3.裂缝宽度验算,1）粘结滑移理论,2）无滑移理论,3).最大裂缝宽度计算:,4).影响裂缝宽度的原因：,a).钢筋直径d，直径越小，裂缝越小；,b).钢筋面积 As；增大面积；,c).采用变形钢筋；,d).提高混凝土强度,f,tk,.,e).采用预应力混凝土结构。,9.4.钢筋混凝土梁挠度验算,1).短期刚度 B,s,2).长期刚度 B,3).最小刚度原则,B,min,:,对等截面构件,在同号弯矩范围内,截面刚度取弯矩最大处的刚度即最小刚度 Bmin计算挠度 f。,4).减小挠度或增大刚度措施,增大梁高度 h；增加受压钢筋,;,采用预应力,9.5 混凝土耐久性影响因素,混凝土的碳化、钢筋的锈蚀、混凝土的冻融破坏、混凝土的碱集料反应、侵蚀性介质的腐蚀,Ch10.预应力混凝土构件,计算题,10.1.预应力混凝土特点,10.2.预应力张拉方法,1).先张法:粘结应力,2).后张法:锚具,10.3.预应力混凝土材料,1).预应力钢筋,2).Concrete,10.4.控制应力和预应力损失,1),con:,定义,2).预应力损失:,定义，减小措施,a).锚具损失,b).管道摩擦损失,(Post-tension),c).温差损失,(pre-tension),d).钢筋的应力松弛损失:,e).收缩徐变损失:,3).预应力损失组合,先张法,后张法,100N/mm,(pre-tension),80N/mm,(post-tension),10.5 预应力混凝土轴心受拉构件,10.5.1 各阶段应力状态,先张法构件 后张法构件,10.5.2 预应力砼轴心受拉构件的设计,1）.承载力,details,Ap,2）.裂缝控制:,A).一级裂缝控制:,N,k,按荷载相应标准值组合计算的轴心拉力,pre-tension:,post-tension,:,B).二级裂缝控制:,C).三级裂缝控制:,3）.施工阶段预压验算,(pre-tension),(post-tension),