工程結(jié)構(gòu)

EngineeringStructures陽(yáng)光學(xué)院教學(xué)課件主講教師：姚曉琴緒論建筑結(jié)構(gòu)的定義

建筑結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)）——建筑中由若干構(gòu)件連接而成的能承受作用的平面或空間體系。

注：“作用”——能使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應(yīng)（內(nèi)力、變形、裂縫等）的各種原因的總稱。作用分為：（1）直接作用：即荷載：如結(jié)構(gòu)自重、人群荷載、風(fēng)荷載等；（2）間接作用：如地震、基礎(chǔ)沉降、溫度變化等。建筑結(jié)構(gòu)的分類及其應(yīng)用概況1、按建筑材料分：混凝土結(jié)構(gòu)：以混凝土為主制作的結(jié)構(gòu)，主要分為以下三種（1）素混凝土結(jié)構(gòu)；（2）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；（3）預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)：以鋼材為主制作的結(jié)構(gòu)。1、按建筑材料分類混凝土結(jié)構(gòu)：以混凝土為主制作的結(jié)構(gòu)，主要分為以下三種（1）素混凝土結(jié)構(gòu)；（2）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；（3）預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)：以鋼材為主制作的結(jié)構(gòu)。砌體結(jié)構(gòu)：是用磚塊體、各種塊體及石料等塊材用砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)。（1）按使用的塊材不同可分為磚結(jié)構(gòu)、砌塊結(jié)構(gòu)和石結(jié)構(gòu)；（2）按砌體中是否配筋可分為無筋砌體結(jié)構(gòu)、配筋砌體結(jié)構(gòu)。木結(jié)構(gòu)：以木材為主制作的結(jié)構(gòu)。各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)按建筑材料不同鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：

優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高、整體性好、耐久性與抗震性好，并具有良好可塑性等。缺點(diǎn)：自重大，施工時(shí)費(fèi)工費(fèi)料。

砌體結(jié)構(gòu)：

優(yōu)點(diǎn)：就地取材、成本低廉、耐久性較好。缺點(diǎn)：砌筑勞動(dòng)強(qiáng)度較大，結(jié)構(gòu)自重大，構(gòu)件強(qiáng)度不高等，其適應(yīng)范圍受到一定的限制，目前大部分用于多層民用建筑中，少量用于工業(yè)建筑中。鋼結(jié)構(gòu)：

優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高、自重輕、塑性和韌性好、材質(zhì)均勻、機(jī)械化施工、便于拆卸、施工工期短、抗震性能、節(jié)能環(huán)保。缺點(diǎn)：易腐蝕、維護(hù)費(fèi)用較高、耐火性差。木結(jié)構(gòu)：

優(yōu)點(diǎn)：易于就地取材、制作簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：易燃、易腐蝕、變形大，并且木材使用受國(guó)家限制。

第二章建筑結(jié)構(gòu)荷載與設(shè)計(jì)方法2.1荷載分類及荷載代表值職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：

我國(guó)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)將房屋設(shè)計(jì)的基本期規(guī)定為50年。并根據(jù)建筑物的重要性不同，規(guī)定了設(shè)計(jì)使用年限：重要建筑為100年，一般建筑為50年，次要建筑為5年。2.1.1荷載分類結(jié)構(gòu)上的荷載，按其時(shí)間和性質(zhì)的變異，分為以下三類：1.永久荷載

永久荷載亦稱為恒荷載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時(shí)間的變化，或其變化與平均值相比可忽略不計(jì)，或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷載。如結(jié)構(gòu)的自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。2.可變荷載

可變荷載亦稱為活荷載，是指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值時(shí)間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的荷載。如車輛荷載、人群荷載、設(shè)備重力、風(fēng)荷載、雪荷載、溫度變化等。3.偶然荷載

在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)，其量值很大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載稱為偶然荷載。如：地震作用、爆炸力等。2.1.2荷載代代表值1.荷載代代表值定義：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)，對(duì)于不不同的荷載載和不同的的設(shè)計(jì)情況況，應(yīng)賦予予荷載不同同的量值，，該值即為為荷載代表表值。設(shè)計(jì)計(jì)中用以驗(yàn)驗(yàn)算極限狀狀態(tài)所采用用的荷載量量值：標(biāo)準(zhǔn)值、組組合值、頻頻遇值、準(zhǔn)準(zhǔn)永久值。。2.荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值定義：在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期期內(nèi)具有一定概概率的最大大荷載值，，它是荷載載的基本代代表值。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期期——為確確定可變荷荷載代表值值而選定的的時(shí)間參數(shù)數(shù)，一般取取為50年年。（1）永久久荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值永久荷載主主要是結(jié)構(gòu)構(gòu)自重及粉粉刷、裝修修，固定設(shè)設(shè)備的重量量。一般可可按結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)尺寸和材材料或結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件單位位體積（或或面積）的的自重標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值確定。。（2）可變變荷載代表表值民用建筑樓樓面均布活活荷載代表表值：標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值。。1）可變變荷載準(zhǔn)永永久值定義：在設(shè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期期內(nèi)經(jīng)常達(dá)達(dá)到或超過過的那部份份荷載值（（50%設(shè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期期），稱為為可變荷載載準(zhǔn)永久值值。可變荷載準(zhǔn)準(zhǔn)永久值可可表示為：：ΨqQk,其中Qk為可變荷載載標(biāo)準(zhǔn)值，，Ψq為可變荷載載準(zhǔn)永久值值系數(shù)系數(shù)數(shù)，按表《《建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)荷載規(guī)范范》4.1.1采用用。2）可變變荷載組合合值定義：兩種或兩種種以上可變荷載同同時(shí)作用于于結(jié)構(gòu)上時(shí)時(shí)，除主導(dǎo)荷載（產(chǎn)生最大大效應(yīng)的荷荷載）仍可以其標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值為代表表值外，其他伴隨荷載均應(yīng)以小于標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值的荷載載值為代表值此此即為可變變荷載組合合值?？勺兒奢d組組合值可表表示為：ΨΨcQk,其中ΨΨc為可變荷載載組合值系系數(shù)。其值值按表《建筑筑結(jié)構(gòu)荷載載規(guī)范》4.1.1采用。3）可變變荷載頻遇遇值定義：對(duì)可可變荷載，，在設(shè)計(jì)基基準(zhǔn)期內(nèi)，，其超越的的總時(shí)間為為規(guī)定的較較小比率或或超越頻率率為規(guī)定頻頻率的荷載載值。可變荷載頻頻遇值可表表示為：ΨΨfQk,其中ΨΨf為可變荷載載頻遇值系系數(shù)。其值值按表2.1.1查查取。（3）結(jié)構(gòu)構(gòu)的功能要要求1）結(jié)構(gòu)的的功能要求求功能要求耐久性適用性安全性安全性——結(jié)構(gòu)在在正常施工工和正常使使用的條件件下，能承承受可能出出現(xiàn)的各種種作用；在在設(shè)計(jì)規(guī)定定的偶然事事件發(fā)生時(shí)時(shí)和發(fā)生后后，仍能保保持必需的的整體穩(wěn)定性性，即結(jié)構(gòu)僅僅產(chǎn)生局部部的損壞而而不致發(fā)生生連續(xù)倒塌塌。可靠性適用性——結(jié)構(gòu)在在正常使用用時(shí)具有良良好的工作作性能。例例如，不會(huì)會(huì)出現(xiàn)影響響正常使用用的過大變變形或振動(dòng)動(dòng)；不會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生使使用用者感到不不安的裂縫縫寬度等。。耐久性——結(jié)構(gòu)在在正常維護(hù)護(hù)條件下具具有足夠的的耐久性能能，即在正正常維護(hù)條條件下結(jié)構(gòu)構(gòu)能夠正常常使用到規(guī)規(guī)定的設(shè)計(jì)計(jì)年限。例例如，結(jié)構(gòu)構(gòu)材料不致致出現(xiàn)影響響功能的損損壞，鋼筋筋混凝土構(gòu)構(gòu)件的鋼筋筋不致因保保護(hù)層過薄薄或裂縫過過寬而銹蝕蝕等?？煽啃浴Y(jié)構(gòu)的的安全性、、適用性和和耐久性的的總稱。2、結(jié)結(jié)構(gòu)功功能的的極限限狀態(tài)態(tài)（1））定義義整個(gè)結(jié)結(jié)構(gòu)或或結(jié)構(gòu)構(gòu)的一一部分分，超超過某某一特特定狀狀態(tài)就就不能能滿足足設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)定定的某某一功功能（（安全全性、、適用用性、、耐久久性））要求求，該該特定定狀態(tài)態(tài)稱為為該功功能的的極限限狀態(tài)態(tài)。極限狀狀態(tài)正常使使用極極限狀狀態(tài)承載力力極限限狀態(tài)態(tài)（1））分類類1）承承載能能力極極限狀狀態(tài)——這這種極極限狀狀態(tài)對(duì)對(duì)應(yīng)于于結(jié)構(gòu)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件達(dá)達(dá)到最最大承承載能能力或或不適適于繼繼續(xù)承承載的的變形形。承承載能能力極極限狀狀態(tài)主主要考考慮關(guān)關(guān)于結(jié)構(gòu)安安全性性的功能能。2）正正常使使用極極限狀狀態(tài)——這這種極極限狀狀態(tài)對(duì)對(duì)應(yīng)于于結(jié)構(gòu)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件達(dá)達(dá)到正正常使使用或或耐久久性能能的某某項(xiàng)規(guī)規(guī)定限限值。。這一一狀態(tài)態(tài)對(duì)應(yīng)應(yīng)于適用性性和耐耐久性性的功能能。3、作用效效應(yīng)和和結(jié)構(gòu)構(gòu)抗力力的概概念作用效效應(yīng)——結(jié)結(jié)構(gòu)上上的各各種作作用，，在結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)產(chǎn)生生的內(nèi)力（軸力力、彎彎矩、、剪力力、扭扭矩等等）和和變形（如撓撓度、、轉(zhuǎn)角角、裂裂縫等等）的的總稱稱，用用S表示。。由直直接作作用產(chǎn)產(chǎn)生的的效應(yīng)應(yīng)，通通常稱稱為荷荷載效效應(yīng)。。結(jié)構(gòu)抗抗力——結(jié)結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件件承受受作用用效應(yīng)應(yīng)的能能力，，如構(gòu)構(gòu)件的的承載載力、、剛度度、抗抗裂度度等，，用R表示。。結(jié)構(gòu)構(gòu)抗力力是結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)部固固有的的，其其大小小主要要取決決于材料性性能、、構(gòu)件件幾何何參數(shù)數(shù)及計(jì)算模式的精確性等等。第三章鋼鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)材料料力學(xué)性能能鋼筋和混凝凝土這兩種種性質(zhì)不同同的材料之之所以能有有效地結(jié)合合在一起而而共同工作作，主要是是因?yàn)槎哒叽嬗姓辰Y(jié)力、混混凝土保護(hù)護(hù)層以及兩種材材料的溫度線膨脹脹系數(shù)接近近等因素。3.2.2鋼筋的的強(qiáng)度與變變形se鋼筋的應(yīng)力力-應(yīng)變關(guān)關(guān)系Stress-StrainRelation◆一、、有明顯流幅幅的鋼筋Rebarwithyieldpointa’為比例例極限s=Esea’a為彈性極極限ade為強(qiáng)化化段bb為屈服上上限c為屈服下下限，即屈服強(qiáng)度f(wàn)ycdcd為屈服服臺(tái)階efue為極限抗抗拉強(qiáng)度f(wàn)ufyf幾個(gè)指標(biāo)：：屈服強(qiáng)度：：是鋼筋強(qiáng)度度的設(shè)計(jì)依依據(jù)，因?yàn)殇摻罱钋髮⒂泻艽蟮牡乃苄宰冃涡?，且卸載載時(shí)這部分分變形不可恢復(fù)，，這會(huì)使鋼筋筋混凝土構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生很很大的變形形和不可閉閉合的裂縫縫。屈服上上限和加載載速度有關(guān)關(guān)，不太穩(wěn)穩(wěn)定，一般般取屈服下下限作為屈屈服強(qiáng)度。。極限強(qiáng)度：：這是鋼筋所所能達(dá)到的的最大強(qiáng)度度，而極限強(qiáng)強(qiáng)度與屈服服強(qiáng)度之比比（強(qiáng)屈比））作為鋼筋強(qiáng)強(qiáng)度的安全全儲(chǔ)備。延伸率：鋼筋拉斷時(shí)時(shí)的應(yīng)變，，是反映鋼筋塑塑性性能的指標(biāo)。延延伸率大的的鋼筋，在在拉斷前有有明顯預(yù)兆兆，延性較較好。冷彎性：是反映鋼筋塑塑性性能的另一個(gè)指指標(biāo)。是將將直徑為d的鋼筋繞繞某一規(guī)定定直徑為D的鋼輥進(jìn)進(jìn)行彎曲，，在達(dá)到規(guī)規(guī)定的冷彎彎角度（180）時(shí)時(shí)鋼筋不發(fā)發(fā)生裂紋、、鱗落或斷斷裂，就表表示合格◆二、無明顯流幅幅鋼筋的應(yīng)應(yīng)力-應(yīng)變變曲線a點(diǎn)：比例例極限，約約為0.65fua點(diǎn)前：應(yīng)應(yīng)力-應(yīng)變變關(guān)系為線線彈性a點(diǎn)后：應(yīng)應(yīng)力-應(yīng)變變關(guān)系為非非線性，有有一定塑性性變形，且且沒有明顯顯的屈服點(diǎn)點(diǎn)強(qiáng)度設(shè)計(jì)指指標(biāo)——條件屈屈服點(diǎn)殘余應(yīng)變?yōu)闉?.2%所對(duì)應(yīng)的的應(yīng)力《規(guī)范》取取s0.2=0.85fu3.3混混凝土3.3.1混凝土土的強(qiáng)度1、混凝土土的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度2、混凝土土的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度3、混凝土土在復(fù)合應(yīng)應(yīng)力作用下下的強(qiáng)度立方體抗壓壓強(qiáng)度軸心抗壓強(qiáng)強(qiáng)度1、混凝土土立方體抗抗壓強(qiáng)度我國(guó)《規(guī)范范》規(guī)定的的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試試方法是：：以150×150×150mm3的立方體試件，在20±3℃℃的溫度和和相對(duì)濕度度在90%以上的潮潮濕空氣中中養(yǎng)護(hù)28d齡期，用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方方法測(cè)得的的具有95％保證率率的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度（單位位為MPa）作為混混凝土立方方體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值值，并以此此劃分強(qiáng)度度等級(jí)?；炷翉?qiáng)度度等級(jí)一般般可劃分為為：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C60、C65、C70、C75、C802、混凝土土軸心抗壓壓強(qiáng)度采用150mm×150mm×300mm棱柱體作為軸心抗抗壓強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)試件。。軸心抗壓強(qiáng)強(qiáng)度與立方方體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度的關(guān)系系為？3、混凝土土軸心抗拉拉強(qiáng)度采用100×100×500mm3的棱柱體，兩端設(shè)有有螺紋鋼筋筋。在試驗(yàn)驗(yàn)機(jī)上受拉拉，當(dāng)試件件拉裂時(shí)測(cè)得得的平均拉拉應(yīng)力即為為混凝土的的軸心抗拉拉強(qiáng)度?；炷恋妮S軸心抗拉強(qiáng)強(qiáng)度是鋼筋筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算中中計(jì)算抗裂度的重要指標(biāo)標(biāo)?；炷恋碾p雙向受力強(qiáng)強(qiáng)度：雙向受拉：：強(qiáng)度接近單單向受力強(qiáng)強(qiáng)度；一拉一壓：：強(qiáng)度降低；；雙向受壓：：強(qiáng)度比單向向受壓時(shí)有有較大提高高。并隨側(cè)側(cè)向壓力的的增大而增增大。橫向箍筋對(duì)對(duì)柱混凝土土起側(cè)向約約束作用。。4、混凝土土在復(fù)合應(yīng)應(yīng)力作用下下的強(qiáng)度3.3.2混凝土土的變形受力變形：：多次重復(fù)荷荷載下的變變形體積變形：：短期單調(diào)加加載變形荷載長(zhǎng)期作作用下的變變形收縮變形溫度變形1.一次短短期加載下下混凝土的的變形性能能2.荷載長(zhǎng)長(zhǎng)期作用下下混凝土的的變形性能能（徐變））3.混凝凝土在重復(fù)復(fù)作用下的的變形（疲疲勞變形））4.混凝凝土的收縮縮與膨脹2、荷載長(zhǎng)長(zhǎng)期作用下下混凝土的的變形性能能（徐變））（1）徐變變的概念結(jié)構(gòu)或材料料承受的荷荷載或應(yīng)力力不變，而而應(yīng)變或變變形隨時(shí)間間增長(zhǎng)的現(xiàn)現(xiàn)象稱為徐徐變。混凝凝土的徐變變特性主要要與時(shí)間參參數(shù)有關(guān)。?；炷恋男煨熳儯☉?yīng)變變與時(shí)間關(guān)關(guān)系曲線））（2）產(chǎn)生生徐變的主主要原因1）水泥凝凝膠體在外外力作用下下產(chǎn)生粘性性流動(dòng)的結(jié)結(jié)果；2）混凝土土內(nèi)部微裂裂縫在長(zhǎng)期期荷載作用用下不斷發(fā)發(fā)展和增加加。（3）影響響徐變的因因素1）內(nèi)在因因素——混凝土土組成成分分水泥用量越越多，徐變變?cè)酱?；水水灰比越大大，徐變也也越大。骨骨料彈性性性質(zhì)也明顯顯影響徐變變值，一般般，骨料越越堅(jiān)硬，彈彈性模量越越高，對(duì)水水泥石徐變變的約束作作用越大，，混凝土的的徐變?cè)叫⌒　?）環(huán)境因因素——養(yǎng)護(hù)及及使用時(shí)的的溫度、濕濕度養(yǎng)護(hù)時(shí)溫度度高、濕度度大，水泥泥水化作用用充分，徐徐變?cè)叫?；；而使用受受到荷載作作用后所處處的環(huán)境溫溫度越高、、濕度越低低，則徐變變?cè)酱蟆?）應(yīng)力條條件——混凝土土的應(yīng)力越越大徐變也也越大。（4）徐變變對(duì)混凝土土結(jié)構(gòu)和構(gòu)構(gòu)件的工作作性能的影影響由于混凝土土的徐變，，會(huì)使構(gòu)件件的變形增增加，在鋼鋼筋混凝土土截面中引引起應(yīng)力重重分布。在在預(yù)應(yīng)力混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)中會(huì)造成成預(yù)應(yīng)力損損失。4、混凝土土的收縮與與膨脹混凝土凝結(jié)結(jié)硬化時(shí)，，在空氣中中體積收縮縮，在水中中體積膨脹脹。通常，，收縮值比比膨脹值大大很多?；旎炷恋氖帐湛s值隨時(shí)時(shí)間而增長(zhǎng)長(zhǎng)，蒸汽養(yǎng)養(yǎng)護(hù)混凝土土的收縮值值要小于常常溫養(yǎng)護(hù)下下的收縮值值。養(yǎng)護(hù)不好以以及混凝土土構(gòu)件的四四周受約束束從而阻止止混凝土收收縮時(shí)，會(huì)會(huì)使混凝土土構(gòu)件表面面或水泥地地面上出現(xiàn)現(xiàn)收縮裂縫縫?；炷恋氖帐湛s影響混凝土土收縮的因因素：（1）水泥泥品種：水泥強(qiáng)度等等級(jí)越高制制成的混凝凝土收縮越越大。（2）水泥泥用量：水泥越多，，收縮越大大；水灰比比越大，收收縮也越大大。（3）骨料料性質(zhì)：骨料的彈性性模量大，，收縮小。。（4）養(yǎng)護(hù)護(hù)條件：在結(jié)硬過程程中周圍溫溫、濕度越越大，收縮縮越小。（5）混凝凝土制作方方法：混凝土越密密實(shí)，收縮縮越小。（6）使用用環(huán)境：使用環(huán)境溫溫度、濕度度大時(shí)，收收縮小。（7）構(gòu)件件的體積與與表面積比比值：比值大時(shí)，，收縮小。。3.4混混凝土與鋼鋼筋的粘結(jié)結(jié)3.4.1粘結(jié)的意意義1、粘結(jié)的的意義鋼筋和混凝凝土能共同同作用，除除了二者具具有相似的的線膨脹系系數(shù)以外，，更主要的的是由于混混凝土硬化化后，鋼筋筋與混凝土土之間產(chǎn)生生了良好的的粘結(jié)力。。為了保證證鋼筋不被被從混凝土土中拔出或或壓出，還還要求鋼筋筋具有良好好的錨固。。粘結(jié)和錨固固是鋼筋和混混凝土形成成整體、共共同作用的的基礎(chǔ)。2、粘結(jié)應(yīng)應(yīng)力鋼筋混凝土土受力后會(huì)會(huì)沿鋼筋和和混凝土接接觸面上產(chǎn)產(chǎn)生剪應(yīng)力力，通常把把這種剪應(yīng)應(yīng)力稱為粘結(jié)應(yīng)力。根據(jù)受力力性質(zhì)的不不同，鋼筋筋與混凝土土之間的粘粘結(jié)應(yīng)力可可分為裂縫縫間的局部部粘結(jié)應(yīng)力力和鋼筋端端部的錨固固粘結(jié)應(yīng)力力兩種。3.4.2粘結(jié)力力的組成1、粘結(jié)力力的組成（1）鋼筋筋與混凝土土接觸面上上的化學(xué)吸吸附作用力力（膠結(jié)力））。（2）混凝凝土收縮握握裹鋼筋而而產(chǎn)生摩阻力。（3）鋼筋筋表面凹凸凸不平與混混凝土之間間產(chǎn)生的機(jī)機(jī)械咬合作作用力（咬合力））。3.4.3影響粘粘結(jié)強(qiáng)度的的因素（1）混凝凝土強(qiáng)度：：光圓鋼筋及及變形鋼筋筋的粘結(jié)強(qiáng)強(qiáng)度都隨混混凝土的強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)的的提高而提提高。（2）保護(hù)護(hù)層厚度：：鋼筋外圍的的混凝土保保護(hù)層太薄薄，可能使使外圍混凝凝土因產(chǎn)生生徑向劈裂裂而使粘結(jié)結(jié)強(qiáng)度降低低。增大保保護(hù)層厚度度，保持一一定的鋼筋筋間距，可可以提高外外圍混凝土土的抗劈裂裂能力，有有利于粘結(jié)結(jié)強(qiáng)度的充充分發(fā)揮。。（3）鋼筋筋凈距：混凝土構(gòu)件件截面上有有多跟鋼筋筋并列在一一排時(shí)，鋼鋼筋的凈距距對(duì)粘結(jié)強(qiáng)強(qiáng)度有重要要影響，鋼鋼筋凈距過過小，外圍圍混凝土將將發(fā)生水平平劈裂，形形成貫穿整整個(gè)梁寬的的劈裂裂縫縫，造成整整個(gè)混凝土土保護(hù)層剝剝落，粘結(jié)結(jié)強(qiáng)度顯著著降低。一一排鋼筋的的根數(shù)越多多，凈距越越小，粘結(jié)結(jié)強(qiáng)度降低低的就越多多。（4）橫向向配筋：橫向鋼筋（（如箍筋））可以限制制混凝土內(nèi)內(nèi)部的裂縫縫的發(fā)展，，提高粘結(jié)結(jié)強(qiáng)度。橫橫向鋼筋還還可以限制制到達(dá)構(gòu)件件表面的裂裂縫寬度，，從而提高高粘結(jié)強(qiáng)度度。（5）側(cè)向向壓應(yīng)力：：在直直接接支支承承的的支支座座處處，，如如梁梁的的簡(jiǎn)簡(jiǎn)支支端端，，鋼鋼筋筋的的錨錨固固區(qū)區(qū)受受到到來來自自支支座座的的橫橫向向壓壓應(yīng)應(yīng)力力，，橫橫向向壓壓應(yīng)應(yīng)力力約約束束了了混混凝凝土土的的橫橫向向變變形形，，使使鋼鋼筋筋與與混混凝凝土土抵抵抗抗滑滑動(dòng)動(dòng)的的摩摩阻阻力力增增大大，，因因而而可可以以提提高高粘粘結(jié)結(jié)強(qiáng)強(qiáng)度度。。（6））澆筑筑混凝凝土?xí)r時(shí)鋼筋筋的位位置：：澆筑混混凝土土?xí)r，，深度度過大大，鋼鋼筋地地面的的混凝凝土?xí)?huì)出現(xiàn)現(xiàn)沉淀淀收縮縮和離離析泌泌水，，氣泡泡逸出出，使使混凝凝土與與水平平放置置的鋼鋼筋之之間產(chǎn)產(chǎn)生強(qiáng)強(qiáng)度較較低的的疏松松空隙隙層，，從而而會(huì)削削弱鋼鋼筋與與混凝凝土的的粘結(jié)結(jié)作用用。（7））鋼筋筋表面面形狀狀：變形鋼鋼筋的的粘結(jié)結(jié)強(qiáng)度度大于于光圓圓鋼筋筋。第四章章鋼鋼筋混混凝土土受彎彎構(gòu)件件4.1.2梁梁、板板的配配筋（1））梁的的配筋筋梁中通通常配配置縱向受受力鋼鋼筋、、彎起起鋼筋筋、箍箍筋、、架立立鋼筋筋等，，構(gòu)構(gòu)成成鋼鋼筋筋骨骨架架。。梁內(nèi)內(nèi)鋼鋼筋筋骨骨架架①縱縱向向受受力力鋼鋼筋筋作用用：：配置置在在受拉拉區(qū)區(qū)的縱縱向向受受力力鋼鋼筋筋主主要要用用來來承受受由由彎彎矩矩在在梁梁內(nèi)內(nèi)產(chǎn)產(chǎn)生生的的拉拉力力，配配置置在在受壓壓區(qū)區(qū)的縱縱向向受受力力鋼鋼筋筋則則是是用用來來補(bǔ)充充混混凝凝土土受受壓壓能能力力的不不足足。。②架架立立鋼鋼筋筋作用用：：一是是固固定定箍箍筋筋位位置置以以形形成成梁梁的的鋼鋼筋筋骨骨架架；；二二是是承承受受因因溫溫度度變變化化和和混混凝凝土土收收縮縮而而產(chǎn)產(chǎn)生生的的拉拉應(yīng)應(yīng)力力，，防防止止發(fā)發(fā)生生裂裂縫縫。。受受壓壓區(qū)區(qū)配配置置的的縱縱向向受受壓壓鋼鋼筋筋可可兼兼作作架架立立鋼鋼筋筋。。③彎彎起起鋼鋼筋筋作用用：：彎起起鋼鋼筋筋在在跨跨中中是是縱縱向向受受力力鋼鋼筋筋的的一一部部分分，，在在靠靠近近支支座座的的彎彎起起段段彎彎矩矩較較小小處處用用來來承承受受彎彎矩矩和和剪剪力力共共同同產(chǎn)產(chǎn)生生的的主主拉拉應(yīng)應(yīng)力力，，即即作作為為受受剪剪鋼鋼筋筋的的一一部部分分。。④箍箍筋筋作用用：：承受由剪剪力和彎彎矩在梁梁內(nèi)引起起的主拉應(yīng)力力，同時(shí)還還可固定定縱筋并并和其他他鋼筋綁綁扎在一一起形成成一個(gè)空空間的立立體骨架架。⑤縱向向構(gòu)造鋼鋼筋及拉拉筋作用：當(dāng)梁的截截面高度度較大時(shí)時(shí)，為了了防止在在梁的側(cè)側(cè)面產(chǎn)生生垂直于于梁軸線線的收縮縮裂縫，，同時(shí)也也為了增增強(qiáng)鋼筋筋骨架的的剛度，，增強(qiáng)梁梁的抗扭扭作用。。4.1.3混混凝土保保護(hù)層厚厚度作用：一是保護(hù)護(hù)鋼筋不不致銹蝕蝕，保證證結(jié)構(gòu)的的耐久性性；二是是保證鋼鋼筋與混混凝土間間的粘結(jié)結(jié)；三是是在火災(zāi)災(zāi)等情況況下，避避免鋼筋筋過早軟軟化。4.2正正截面面承載力力計(jì)算4.2.1單單筋矩形形截面1、單筋截面面受彎構(gòu)件件沿正截截面的破破壞特征征根據(jù)梁縱縱向鋼筋筋配筋率率的不同同，鋼筋筋混凝土土梁可分分為適筋梁、、超筋梁梁和少筋筋梁三種類型型，不同同類型梁梁具有不不同的破破壞特征征。（1）正正截面受受彎的三三種破壞壞形態(tài)1）配筋筋率：=As/（（bh0）2）適筋筋梁破壞壞：縱向受拉拉鋼筋先先屈服，，受壓區(qū)區(qū)邊緣混混凝土隨隨后壓碎碎。破壞壞前裂縫縫急劇開開展和梁梁的撓度度激增。?！有云茐膲?）超筋筋梁破壞壞：受壓區(qū)混混凝土在在鋼筋屈屈服前即即達(dá)到極極限壓應(yīng)應(yīng)變被壓壓碎而破破壞。破破壞時(shí)裂裂縫寬度度均較小小，且形形不成一一根開展展寬度較較大的主主裂縫，，梁的撓撓度也較較小?！嘈云茐膲膆0h4）少筋梁破破壞：梁破壞時(shí)時(shí)，裂縫縫往往集集中出現(xiàn)現(xiàn)一條，，不但開開展寬度度大，而而且沿梁梁高延伸伸較高，，一旦出出現(xiàn)裂縫縫，鋼筋筋的應(yīng)力力就會(huì)迅迅速增大大并超過過屈服強(qiáng)強(qiáng)度而進(jìn)進(jìn)入強(qiáng)化化階段，，甚至被被拉斷，，即受拉拉區(qū)混凝凝土一裂裂就壞。?！嘈云茐膲?）界限限破壞：：受拉鋼筋筋屈服的的同時(shí)，，受壓區(qū)區(qū)混凝土土壓碎；；是適筋筋與超筋筋的界限限。適筋梁的的材料強(qiáng)強(qiáng)度能得得到充分分發(fā)揮，，安全經(jīng)經(jīng)濟(jì)，是是正截面面承載力力計(jì)算的的依據(jù)，，而少筋筋梁、超超筋梁都都應(yīng)避免免。（2）適適筋梁正正截面受受彎的三三個(gè)受力力階段：梁破壞的的三個(gè)階階段第Ⅰ階段段——彈彈性工作作階段。。荷載很小小時(shí)，混混凝土的的壓應(yīng)力力及拉應(yīng)應(yīng)力都很很小，應(yīng)應(yīng)力和應(yīng)應(yīng)變幾乎乎成直線線關(guān)系。。截面達(dá)到到將裂未未裂的極極限狀態(tài)態(tài)時(shí)，即即第Ⅰ階階段末，，用Ⅰa表示。。Ⅰa階段的的應(yīng)力狀狀態(tài)時(shí)抗裂驗(yàn)算算的依據(jù)。。第Ⅱ階段段——帶帶裂縫工工作階段段。裂縫處混混凝土退退出工作作，受壓壓區(qū)出現(xiàn)現(xiàn)塑性變變形。鋼筋應(yīng)力力達(dá)到屈屈服強(qiáng)度度f(wàn)y時(shí)時(shí)，標(biāo)志志截面進(jìn)進(jìn)入第ⅡⅡ階段末末，以ⅡⅡa表表示。第第Ⅱa階階段的應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)態(tài)是裂縫寬度度和變形形驗(yàn)算的依據(jù)。。第Ⅲ階段段——破破壞階段段。到本階段段末（ⅢⅢa）），受壓壓邊緣混混凝土壓壓應(yīng)變達(dá)達(dá)到極限限壓應(yīng)變變，受壓壓區(qū)混凝凝土產(chǎn)生生近乎水水平的裂裂縫，混混凝土被被壓碎，，甚至崩崩脫，截截面宣告告破壞，，此時(shí)截截面所承承擔(dān)的彎彎矩即為為破壞彎彎矩Mu。Ⅲa階段的的應(yīng)力狀狀態(tài)作為為構(gòu)件正截面承承載能力力計(jì)算的依據(jù)。。2、單筋筋矩心截截面受彎彎構(gòu)件正正截面承承載力計(jì)計(jì)算（1）計(jì)計(jì)算原則則1）基本本假定①平截面面假定：：平均應(yīng)變變沿截面面高度線線性分布布。②忽略受受拉區(qū)混混凝土的的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度；③受壓混凝凝土采用用理想化的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)關(guān)系，混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)級(jí)為C50及以以下時(shí)，，極限壓壓應(yīng)變?yōu)闉?.0033。見下下圖:

鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系

混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系（2）計(jì)計(jì)算公式式和適用用條件1）基本本公式：：根據(jù)力平平衡X＝0和力矩平平衡M＝0得到兩個(gè)個(gè)基本公公式：112）適用條件件1、防止止超筋脆脆性破壞壞2、防止止少筋脆脆性破壞壞最小配筋筋率ρmin1、最小小配筋率率是少筋筋梁與適適筋梁的的界限2、計(jì)算算原則:按采用最最小配筋筋率ρmin的鋼筋混混凝土梁梁在破壞壞時(shí),正正截面承承載力Mu=同樣截截面尺寸寸、同樣樣材料的的素混凝凝土梁正正截面開開裂彎矩矩值Mcr3、最小小配筋率率標(biāo)準(zhǔn)（3）計(jì)計(jì)算方法法（截面設(shè)計(jì)計(jì)和截面復(fù)核核兩類問題題）1）截面面設(shè)計(jì)已知：彎矩設(shè)計(jì)計(jì)值M，截面尺寸寸b，h以及材材料強(qiáng)度度f(wàn)y、fc求：受拉鋼筋筋截面配配筋A(yù)s計(jì)算步驟驟：確定as確定h0確定x計(jì)算As配筋X≤ζbh0構(gòu)件種類室內(nèi)正常常環(huán)境下下的梁、、板的as2）截面面復(fù)核已知：彎矩設(shè)計(jì)計(jì)值M，截面尺寸寸b，h以及材材料強(qiáng)度度f(wàn)y、fc，鋼筋截面面配筋A(yù)s求：復(fù)核截面面是否安安全計(jì)算步驟驟：確定as確定h0判斷梁類類型計(jì)算截面面受彎承承載力MuX≤ζbh0M≤Mu雙筋截面面是指同同時(shí)配置置受拉和和受壓鋼鋼筋的情情況。4.2.2雙雙筋矩形形截面受受彎構(gòu)件件正截面面承載力力計(jì)算2）等效效矩形受受壓區(qū)高高度的原因eh0asas’A

s’Asγ0Mdxcu>eyse￠bxc為了充分分發(fā)揮受受壓鋼筋筋的作用用，雙筋筋梁破壞壞時(shí)，受壓鋼筋筋的應(yīng)力力應(yīng)達(dá)到到其屈服服強(qiáng)度。由平截截面假定定可得：：當(dāng)相對(duì)受受壓區(qū)高高度x≤xb時(shí)，截面面受力的的平衡方方程為，，h0asas’A

s’Asγ0Mdxecu>eyse￠b3）基本本公式及及適用條條件◆適用條件件●防止超筋筋脆性破破壞●保證受壓壓鋼筋強(qiáng)強(qiáng)度充分分利用雙筋截面面一般不不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)少筋破破壞情況況，故可可不必驗(yàn)驗(yàn)算最小小配筋率率。第一類T形截面第二類T形截面界限情況況（４）基基本計(jì)算算公式及及適用條條件4.2.2T形截面面受彎構(gòu)構(gòu)件正截截面承載載力計(jì)算算第一類T形截面面計(jì)算公式式與bf’×h的矩形截截面相同同◆為防止超超筋脆性性破壞，，應(yīng)滿足足x≤xbh0或x≤xb。對(duì)第一類類T形截面，，該條件件一般能能滿足。?！魹榉乐股偕俳畲嘈孕云茐?，，應(yīng)滿足足r≥rminh/h0，b為T形截面的的腹板寬寬度。式4-1第二類T形截面面=+公式適用用條件：：（1）（2）對(duì)對(duì)第二類類T形截截面，該該條件一一般能滿滿足。式4-2截面設(shè)計(jì)計(jì)是第第一一類T形形截面否第第二二類T形形截面代入式4-1b：x代入式4-2b求出：：x代入式4-1a代入式4-2a配筋并符符合標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)假設(shè)as已知截面面尺寸，，材料強(qiáng)強(qiáng)度級(jí)別別，彎矩矩計(jì)算值值，求受受拉鋼筋筋截面積積是第第一類T形截面面截面復(fù)核核是第第一一類T形形截面否第第二二類T形形截面代入式4-1a求出：：x代入式4-2a求出：：x代入式（（4-1b)、、（4-1c））代入式4-2b鋼筋布置置是否符符合規(guī)范范要求？？判別？？已知受拉拉鋼筋截截面積和和鋼筋布布置、截截面尺寸寸，材料料強(qiáng)度級(jí)級(jí)別，復(fù)復(fù)核截面面抗彎承承載力Mu>M?滿足滿足第五章鋼鋼筋混混凝土受受彎構(gòu)件件斜截面面承載力力計(jì)算所以，鋼鋼筋混凝凝土受彎彎構(gòu)件除除應(yīng)進(jìn)行行正截面面承載力力計(jì)算外外，還須須對(duì)彎矩矩和剪力力共同作作用的區(qū)區(qū)段進(jìn)行行斜截面面承載力力計(jì)算。。2、斜截截面承載載力計(jì)算算的內(nèi)容容斜截面承承載力包包括斜截面受受剪承載載力和斜截面受受彎承載載力。在實(shí)際際工程設(shè)設(shè)計(jì)中，，斜截面面受剪承承載力通通過計(jì)算算配置腹腹筋來保保證，而而斜截面面受彎承承載力則則通過構(gòu)構(gòu)造措施施來保證證。5.2斜斜截面面破壞的的主要形形態(tài)5.2.1剪剪跨比是指梁內(nèi)內(nèi)同一截截面所承承受的彎彎矩和剪剪力兩者者的相對(duì)對(duì)比值，，定義為為：式中，a為集中中荷載作作用點(diǎn)到到鄰近支支座的距距離，稱稱為剪跨跨。（1）斜斜拉破壞壞條件：當(dāng)剪跨比比或跨高高比較大大時(shí)（））發(fā)發(fā)生斜拉拉破壞。。特征：斜裂縫一一旦出現(xiàn)現(xiàn)，便很很快形成成一條主主要斜裂裂縫，并并迅速向向集中荷荷載作用用點(diǎn)延伸伸，梁被被分成兩兩部分，，即混凝凝土斜向向拉壞而而破壞。?！嘈云茐膲?，承載載力小。。5.2.2無無腹筋梁梁斜截面面破壞的的主要形形態(tài)（2）斜斜壓破壞壞條件：當(dāng)剪跨比比或跨高高比較小小時(shí)（））發(fā)發(fā)生斜壓壓破壞。。特征：剪彎段內(nèi)內(nèi)，梁的的腹部出出現(xiàn)一系系列相互互平行的的斜裂縫縫，將梁梁腹分成成若干斜斜向短柱柱，最后后由于混混凝土被被斜向壓壓碎而破破壞?！嘈云茐?，，承載力較較大。（3）剪壓壓破壞條件：剪跨比或跨跨高比介于于上述兩者者之間（））發(fā)生生剪壓破壞壞。特征：斜裂縫出現(xiàn)現(xiàn)后，隨荷荷載增大，，產(chǎn)生寬度度較大的主主要斜裂縫縫，稱為臨臨界斜裂縫縫，荷載繼繼續(xù)增大，，臨界裂縫縫上端剩余余截面逐漸漸縮小，最最終剩余的的受壓區(qū)混混凝土在剪剪壓復(fù)合應(yīng)應(yīng)力下被剪剪壓破壞。?！嘈云茐?，，承載力介介于兩者之之間。（1）斜拉拉破壞條件：當(dāng)配箍率過過小，剪跨跨比大時(shí)發(fā)發(fā)生斜拉破破壞。特征：斜裂縫一旦旦出現(xiàn)，與與斜裂縫相相交的箍筋筋不足以承承擔(dān)由混凝凝土承擔(dān)的的拉力，箍筋很快屈屈服而不能限制制斜裂縫開開展。5.2.3有腹筋筋梁斜截面面破壞的主主要形態(tài)（2）斜壓壓破壞條件：當(dāng)剪跨比較較小，配箍箍率過大時(shí)時(shí)發(fā)生斜壓壓破壞。特征：箍筋尚未屈屈服時(shí)，斜裂縫縫間的混凝凝土?xí)蛑鲏簯?yīng)力過過大而發(fā)生生斜壓壓破壞壞。此此時(shí)，，梁的的承載載能力力取決決于混混凝土土強(qiáng)度度及截截面尺尺寸。。（3））剪壓壓破壞壞條件：：當(dāng)剪跨跨比較較小和和配箍箍率適適中時(shí)時(shí)發(fā)生生剪壓壓破壞壞。特征：：斜裂縫縫發(fā)生生時(shí)，，與斜斜裂縫縫相交交的箍箍筋不不會(huì)立立即屈屈服，，由于于箍筋受受力，延緩緩和限限制了了斜裂裂縫的的開展展，荷荷載可可以由由較大大的增增長(zhǎng)。。當(dāng)荷荷載繼繼續(xù)增增大，，箍筋屈屈服后后，就不不能再再限制制斜裂裂縫的的開展展，最最后剪剪壓區(qū)區(qū)段的的混凝土土在剪剪壓復(fù)復(fù)合應(yīng)應(yīng)力作作用下下達(dá)到到極限限強(qiáng)度度。結(jié)論：：剪壓破破壞通通過計(jì)計(jì)算避避免，，斜壓壓破壞壞和斜斜拉破破壞分分別通通過截截面限限制條條件與與按構(gòu)構(gòu)造要要求配配置箍箍筋來來防止止。剪壓破破壞形形態(tài)是是建立立斜截截面受受剪承承載力力計(jì)算算公式式的依依據(jù)。5.3影影響斜斜截面面受剪剪承載載力的的主要要因素素（1））剪跨跨比對(duì)無腹腹筋梁梁：隨隨λ增增大，，梁的的受剪剪承載載力明明顯降降低，，當(dāng)λλ>3時(shí)，，λλ對(duì)受受剪承承載力力無明明顯影影響。。對(duì)有腹腹筋梁梁，隨隨配箍箍率增增加，，λλ對(duì)受受剪承承載力力的影影響逐逐漸減減小。。（2））混凝凝土強(qiáng)強(qiáng)度梁的受受剪承承載力力隨混混凝土土強(qiáng)度度的提提高而而提高高，大大致呈呈線性性關(guān)系系。（3））配箍箍率和和箍筋筋強(qiáng)度度配箍率率越大大，箍箍筋的的強(qiáng)度度越高高，斜斜截面面的抗抗剪能能力也也越高高。但但當(dāng)配配箍率率超過過一定定數(shù)值值后，，斜截截面的的受剪剪承載載力就就不再再提高高。（4））縱筋筋配筋筋率對(duì)無腹腹筋梁梁，縱縱筋配配筋率率越大大，斜斜截面面抗剪剪承載載力越越大，，兩者者大體體呈線線性關(guān)關(guān)系。。對(duì)腹筋筋梁，，影響響相對(duì)對(duì)不大大。此外，，斜截截面上上的骨料咬咬合力力，截面尺尺寸和形狀都會(huì)影影響斜斜截面面的抗抗剪承承載力力。第六章章鋼鋼筋筋混凝凝土軸軸向受受力構(gòu)構(gòu)件3、配配筋構(gòu)構(gòu)造（1））縱向向受力力鋼筋筋1）設(shè)置縱縱向受力鋼鋼筋的目的的協(xié)助混凝土土承受壓力力；承受可可能的彎矩矩，以及混混凝土收縮縮和溫度變變形引起的的拉應(yīng)力；；防止構(gòu)件件突然的脆脆性破壞。。6.3.2偏心受受壓構(gòu)件的的破壞形態(tài)態(tài)及特征根據(jù)實(shí)驗(yàn)研研究，鋼筋筋混凝土偏偏心受壓構(gòu)構(gòu)件按照破破壞特征可可分為大偏心受壓壓破壞和小偏心受壓壓破壞。（1）大偏偏心受壓破破壞（受拉拉破壞）產(chǎn)生條件：軸向力N的相對(duì)偏偏心距較大大，且受拉拉鋼筋配置置不太多時(shí)時(shí)。破壞特征：荷載增加加，受拉區(qū)區(qū)產(chǎn)生橫向向裂縫；荷荷載再增加加，拉區(qū)裂裂縫不斷擴(kuò)擴(kuò)展，受拉鋼筋屈屈服，進(jìn)入流幅幅階段；拉拉區(qū)變形發(fā)發(fā)展大于壓壓區(qū)變形，，受壓區(qū)高高度迅速減減小，最后后壓區(qū)邊緣緣出現(xiàn)縱向向裂縫混凝凝土被壓碎碎，構(gòu)件破破壞?！有云茐摹＃?）小偏偏心受壓破破壞（受壓壓破壞）產(chǎn)生條件：軸向力N的相對(duì)偏偏心距較小小，或雖然然偏心距較較大，但受受拉鋼筋配配置數(shù)量較較多。破壞特征：①軸向力力相對(duì)偏心心距較小時(shí)時(shí)，構(gòu)件截截面全部受受壓或部分分受壓，破破壞時(shí)，近近側(cè)混凝土土被壓壞，，同側(cè)鋼筋筋屈服，遠(yuǎn)遠(yuǎn)側(cè)鋼筋可可能受拉也也可能受壓壓，但均不不屈服?！嘈云茐蘑诋?dāng)軸向力力相對(duì)偏心心距較大，，但受拉鋼鋼筋配置數(shù)數(shù)量較多時(shí)時(shí)，破壞時(shí)時(shí)，受壓區(qū)區(qū)邊緣混凝凝土達(dá)到極極限壓應(yīng)變變被壓碎破破壞，受拉拉鋼筋未屈屈服?！嘈云茐摹＃?）界限限破壞破壞特征：受拉鋼筋筋屈服的同同時(shí)，受壓壓區(qū)混凝土土被壓碎。?！有云茐?。屬于大偏心心受壓破壞壞；屬于小偏心心受壓破壞壞。（4）大偏偏心受壓破破壞與小偏偏心受壓破破壞的異同同點(diǎn)相同點(diǎn)：都是材料發(fā)發(fā)生破壞；；破壞時(shí)都都是受壓區(qū)區(qū)邊緣混凝凝土達(dá)到極極限壓應(yīng)變變而被壓碎碎。區(qū)別：前者是受拉拉鋼筋先屈屈服后受壓壓混凝土被被壓碎；后后者是界面面的受壓部部分先發(fā)生生破壞。前前者屬于延延性破壞；；后者屬于于脆性破壞壞。第九章預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土構(gòu)件件2、預(yù)應(yīng)力力混凝土的的基本原理理為了避避免鋼鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的裂裂縫過過早出出現(xiàn)，，充分分利用用高強(qiáng)強(qiáng)鋼筋筋和高高強(qiáng)混混凝土土，可可以設(shè)設(shè)法在在結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件承受受使用用荷載載前，，預(yù)先先對(duì)受受拉區(qū)區(qū)的混混凝土土施加加壓力力，使使其產(chǎn)產(chǎn)生預(yù)預(yù)壓應(yīng)應(yīng)力來來減小小或抵抵消荷荷載所所引起起的混混凝土土拉應(yīng)應(yīng)力，，從而而將結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的的拉應(yīng)應(yīng)力控控制在在較小小范圍圍，甚甚至處處于受受壓狀狀態(tài)，，以推推遲混混凝土土裂縫縫的出出現(xiàn)和和開展展，從從而提提高構(gòu)構(gòu)件的的抗裂裂性能能和剛剛度。。9.1.3預(yù)預(yù)應(yīng)力力混凝凝土的的材料料（1））混凝凝土1）高高強(qiáng)度度，以便便能承承受較較高的的預(yù)壓壓應(yīng)力力，并并減少少截面面和自自重；；2）較較高的的彈性性模量量和較較小的的徐變變及收收縮變變形，以減減小預(yù)預(yù)應(yīng)力力損失失；3）快快硬、、早強(qiáng)強(qiáng)，可盡盡早施施加預(yù)預(yù)應(yīng)力力，加加快施施工進(jìn)進(jìn)度；；4）自自重輕輕?！兑?guī)范范》規(guī)規(guī)定，，預(yù)應(yīng)應(yīng)力混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的混混凝土土強(qiáng)度度等級(jí)級(jí)不宜宜低于于C30。。當(dāng)采采用碳碳素鋼鋼絲、、鋼絞絞線、、熱處處理鋼鋼筋做做預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼鋼筋時(shí)時(shí)，混混凝土土強(qiáng)度度等級(jí)級(jí)不宜宜低于于C40.（2））預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼鋼筋1）強(qiáng)強(qiáng)度高高。2）具具有一一定塑塑性。。3）具具有良良好的的加工工性能能。4）與與混凝凝土有有較好好的粘粘結(jié)強(qiáng)強(qiáng)度。。目前，，國(guó)內(nèi)內(nèi)較為為常用用的預(yù)預(yù)應(yīng)力力鋼筋筋有冷冷拉低低合金金鋼、、熱處處理鋼鋼筋、、冷拔拔低碳碳鋼絲絲、碳碳素鋼鋼絲、、刻痕痕鋼絲絲、鋼鋼絞線線、冷冷軋帶帶肋鋼鋼筋。。9.1.4預(yù)預(yù)應(yīng)力力混凝凝土的的特點(diǎn)點(diǎn)與鋼筋筋混凝凝土相相比，，預(yù)應(yīng)應(yīng)力混混凝土土具有有以下下特點(diǎn)點(diǎn)：1、、構(gòu)構(gòu)件件的的抗抗裂裂性性能能較較好好。。2、、構(gòu)構(gòu)件件的的剛剛度度較較大大。由由于于預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力混混凝凝土土能能延延遲遲裂裂縫縫的的出出現(xiàn)現(xiàn)和和開開展展，，并并且且受受彎彎構(gòu)構(gòu)件件要要3、構(gòu)件的耐久性較好。由于預(yù)應(yīng)力混凝土能使構(gòu)件不出現(xiàn)裂縫或減小裂縫寬度，因而可以減少大氣或侵蝕性介質(zhì)對(duì)鋼筋的侵蝕，從而延長(zhǎng)構(gòu)件的使用期限。4、工序較多，施工較復(fù)雜，且需要張拉設(shè)備和錨具等設(shè)施。9.1.5預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力混混凝凝土土構(gòu)構(gòu)件件的的施施工工方方法法按照照張張拉拉鋼鋼筋筋與與澆澆筑筑混混凝凝土土的的先先后后關(guān)關(guān)系系，，施施加加預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力的的方方法法可可分分為為先張法和后張法兩類。1、先張張法定義：先先張拉預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋，然然后澆筑筑混凝土土。主要優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：生產(chǎn)工工藝簡(jiǎn)單單，工序序少，效效率高，，質(zhì)量易易于保證證，同時(shí)時(shí)由于省省去了錨錨具和減減少了預(yù)預(yù)埋件，，構(gòu)件成成本較低低。適用范圍圍：主要用于于工廠化化大量生生產(chǎn)，尤尤其適宜宜用于長(zhǎng)長(zhǎng)線法生生產(chǎn)中、、小型構(gòu)構(gòu)件。2、后張張法定義：先先澆筑混混凝土，，待混凝凝土硬化化后，在在構(gòu)件上上直接張張拉預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋。主要優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋直接接在構(gòu)件件上張拉拉，不需需要張拉拉臺(tái)座，，所以后后張法構(gòu)構(gòu)件既可可以在預(yù)預(yù)制廠生生產(chǎn)，也也可以在在施工現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)產(chǎn)。大型型構(gòu)件在在現(xiàn)場(chǎng)生生產(chǎn)可以以避免長(zhǎng)長(zhǎng)途搬運(yùn)運(yùn)，故我我國(guó)大型型預(yù)應(yīng)力力混凝土土構(gòu)件主主要采用用后張法法。主要缺點(diǎn)點(diǎn)：生產(chǎn)周期期較長(zhǎng)；；需要利利用工作作錨錨固固鋼筋，，鋼材消消耗較多多，成本本較高；；工序多多，操作作復(fù)雜，，造價(jià)一一般高于于先張法法。9.2預(yù)預(yù)應(yīng)力力混凝土土構(gòu)件計(jì)計(jì)算中的的幾個(gè)基基本概念念9.2.1張張拉控制制應(yīng)力1、定義義：在張拉預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋時(shí)所所達(dá)到的的規(guī)定應(yīng)應(yīng)力，用用σcon表示示。9.2.2預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失及減減少措施施定義：由于張拉拉工藝和和材料特特性等原原因，從從張拉鋼鋼筋開始始直到構(gòu)構(gòu)件使用用的整個(gè)個(gè)過程中中，經(jīng)張張拉所建建立起來來的鋼筋筋預(yù)應(yīng)力力將逐漸漸降低，，這種現(xiàn)現(xiàn)象稱為為預(yù)應(yīng)力力損失。。1、張拉拉端錨具具變形和和鋼筋內(nèi)內(nèi)縮引起起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失失σl1產(chǎn)生原因因：由于經(jīng)過過張拉的的預(yù)應(yīng)力力鋼筋被被錨固在在臺(tái)座或或構(gòu)件上上以后，，錨具、、墊板與與構(gòu)件之之間的縫縫隙被壓壓緊，以以及預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋在錨具具中的滑滑動(dòng)，造造成預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋回縮而而產(chǎn)生的的預(yù)應(yīng)力力損失。。產(chǎn)生范圍圍：先張法構(gòu)構(gòu)件、后后張法構(gòu)構(gòu)件。減小措施施：（1）選選擇變形形小或預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋滑動(dòng)小小的錨具具、夾具具，并盡盡量減少少墊板的的數(shù)量；；（2）對(duì)對(duì)于先張張法張拉拉工藝，，選擇長(zhǎng)長(zhǎng)得臺(tái)座座。臺(tái)座座長(zhǎng)度超超過100m時(shí)時(shí)，可忽忽略不計(jì)計(jì)。2、預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋與孔道道的摩擦擦引起的的預(yù)應(yīng)力力損失σσl2。產(chǎn)生原因因：后張法構(gòu)構(gòu)件在預(yù)預(yù)留孔道道中張拉拉鋼筋時(shí)時(shí)，因鋼鋼筋與孔孔道壁之之間的接接觸引起起摩擦阻阻力而產(chǎn)產(chǎn)生的預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失。產(chǎn)生范圍圍：后張法構(gòu)構(gòu)件。減小措施施：（1）采采用兩端端張拉；；（2）采采用”超超張拉““工藝。。其工序序程序?yàn)闉椋?1.1σσcon0.85σconσσcon停2min停2min3、混凝凝土加熱熱養(yǎng)護(hù)時(shí)時(shí)，預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋與臺(tái)座座間溫差差引起的的預(yù)應(yīng)力力損失σσl3。產(chǎn)生原因因：當(dāng)先張法法構(gòu)件進(jìn)進(jìn)行蒸汽汽養(yǎng)護(hù)時(shí)時(shí)，隨著著鋼筋溫溫度升高高，其長(zhǎng)長(zhǎng)度也增增加，而而臺(tái)座長(zhǎng)長(zhǎng)度固定定不變，，。因此，張張拉后的的鋼筋變變松，預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的應(yīng)應(yīng)力降低低。降溫溫時(shí)混凝凝土和鋼鋼筋已粘粘結(jié)成整整體，二二者一起起回縮，，鋼筋的的應(yīng)力不不能恢復(fù)復(fù)到原來來的張拉拉應(yīng)力值值。產(chǎn)生范圍圍：采用用蒸汽養(yǎng)養(yǎng)護(hù)的先先張法構(gòu)構(gòu)件。減小措施施：（1）蒸蒸汽養(yǎng)護(hù)護(hù)時(shí)采用用兩次升升溫養(yǎng)護(hù)護(hù)，即第第一次升升溫到20℃，，恒溫養(yǎng)養(yǎng)護(hù)到混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度達(dá)到到7~10MPa時(shí)，，再第二二次升溫溫到規(guī)定定養(yǎng)護(hù)溫溫度；（2）在在鋼模上上張拉，，將構(gòu)件件和鋼模模一起養(yǎng)養(yǎng)護(hù)。此此時(shí)，由由于預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋和臺(tái)座座間不存存在溫差差，損失失為0.4、預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋應(yīng)力松松弛引起起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失失σl4產(chǎn)生原因因：預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋應(yīng)力力松弛引引起的預(yù)預(yù)應(yīng)力損損失實(shí)際際上是鋼鋼筋的應(yīng)應(yīng)力松弛弛和徐變變引起的的預(yù)應(yīng)力力損失的的統(tǒng)稱。。產(chǎn)生范圍圍：先張法構(gòu)構(gòu)件、后后張法構(gòu)構(gòu)件。減小措施施：（1）采采用應(yīng)力力松弛損損失較小小的鋼筋筋作為預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋；（2）采采用“超超張拉””工藝。。5、混凝凝土收縮縮和徐變變引起的的預(yù)應(yīng)力力損失σσl5產(chǎn)生原因因：由于混凝凝土的收收縮和徐徐變使構(gòu)構(gòu)件長(zhǎng)度度縮短，，被張緊緊的鋼筋筋回縮而而產(chǎn)生的的預(yù)應(yīng)力力損失。。此項(xiàng)損損失是各各損失中中最大的的一項(xiàng)，，在直線線預(yù)應(yīng)力力配筋構(gòu)構(gòu)件中約約占總損損失的50%，，在曲線線預(yù)應(yīng)力力配筋構(gòu)構(gòu)件中約約占30%。產(chǎn)生范圍圍：先張法構(gòu)構(gòu)件、后后張法構(gòu)構(gòu)件。減小措施施：（1）設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)盡盡量使混混凝土壓壓應(yīng)力不不要過高高；（2）采采用高強(qiáng)強(qiáng)等級(jí)水水泥，以以減少水水泥用量量，同時(shí)時(shí)嚴(yán)格控控制水灰灰比；（3）采采用級(jí)配配良好的的骨料，，增加骨骨料用量量，同時(shí)時(shí)，加強(qiáng)強(qiáng)振搗，，提高混混凝土密密實(shí)性；；（4）加加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)護(hù)，使水水泥水化化作用充充分，減減少混凝凝土的收收縮。有有條件時(shí)時(shí)宜采用用蒸汽養(yǎng)養(yǎng)護(hù)。6、環(huán)形形構(gòu)件采采用螺旋旋預(yù)應(yīng)力力筋時(shí)局局部擠壓壓引起的的預(yù)應(yīng)力力損失。。產(chǎn)生原因因：由于構(gòu)件件環(huán)形配配筋時(shí)，，預(yù)應(yīng)力力鋼筋將將混凝土土局部壓壓陷，使使構(gòu)件直直徑減小小而產(chǎn)生生的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失失。產(chǎn)生范圍圍：直徑小于于等于3m的后后張法構(gòu)構(gòu)件中。。第十二章章砌砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)的物理理力學(xué)性性能12.1概述述12.1.1砌砌體結(jié)結(jié)構(gòu)的定定義指由塊材材通過砂砂漿鋪筑筑而成的的墻、柱柱、基礎(chǔ)礎(chǔ)等作為為主要受受力構(gòu)件件而形成成的結(jié)構(gòu)構(gòu)。塊材包括了磚磚、石和和各種砌砌塊；砂漿漿包括括了了水水泥泥砂砂漿漿、、石石灰灰砂砂漿漿、、混混合合砂砂漿漿以以及及砌砌塊塊專專用用砂砂漿漿。。砌體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)1））取取材材方方便便2））性性能能優(yōu)優(yōu)良良3））施施工工簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單4））造造價(jià)價(jià)低低廉廉12.1.3砌砌體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的特特點(diǎn)點(diǎn)砌體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的缺點(diǎn)點(diǎn)1））強(qiáng)強(qiáng)度度較較低低2））自自重重較較大大3））勞勞動(dòng)動(dòng)量量大大4））占占用用農(nóng)農(nóng)田田基于于以以上上這這些些特特點(diǎn)點(diǎn)，，砌砌體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的使使用用受受一一定定的的限限制制，，主主要要適用用于于受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件。如：：用用作作住住宅宅、、辦辦公公樓樓、、學(xué)學(xué)校校、、旅旅館館、、小小型型禮禮堂堂、、小小型型廠廠房房的的墻墻、、柱柱、、基基礎(chǔ)礎(chǔ)等等。。12.2砌砌體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)材材料料二、、砂砂漿漿由無無機(jī)機(jī)膠膠結(jié)結(jié)料料、、細(xì)細(xì)骨骨料料、、水水組組成成膠結(jié)結(jié)料料有有水水泥泥、、石石灰灰、、石石膏膏等等1、、水水泥泥砂砂漿漿（Cementmortar）水泥泥+砂砂+水水強(qiáng)度度高高、、硬硬化化快快、、耐耐久久性性好好，，但但和和易易性性差差、、水水泥泥用用量量大大。。適適合合用用于于受受力力大大或或潮潮濕濕環(huán)環(huán)境境。。砂漿強(qiáng)度等等級(jí)采用70.7mm3的試塊測(cè)得得。分為：M15、M10、M7.5、M5、M2.5五個(gè)個(gè)等級(jí)。砂漿攪拌機(jī)機(jī)3、非水泥泥砂漿（石石灰砂漿））（Limemortar）石灰+砂+水保水性好、、流動(dòng)性好好、但強(qiáng)度度低，耐久久性差、適適用于低層層建筑和不不受潮的地地上砌體中中。2、水泥混混合砂漿（Mixedmortar）水泥+石灰灰砂+水保水性和和和易性比水水泥砂漿好好，強(qiáng)度比比石灰砂漿漿高，易于于砌筑。適適用于砌筑筑一般的墻墻、柱等結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件。。4、混凝土土砌塊砌筑筑砂漿水泥+砂+水+摻合合料+外加加劑強(qiáng)度等級(jí)用用Mb表示示，分為：：Mb30、Mb25、Mb20、Mb15、Mb10、Mb7.5、、Mb5七個(gè)等級(jí)級(jí)。12.3砌砌體的分分類分為無筋砌體和配筋砌體兩類1、磚砌體體是由磚和砂砂漿砌筑而而成的砌體體結(jié)構(gòu)。磚磚砌體包括括實(shí)砌砌體體和空斗墻墻。無筋砌體由砌塊和砂砂漿組成，，包括磚砌體、砌塊砌體和石砌體。無筋砌體體房屋抗震震性能和抗抗不均勻沉沉降能力較較差。承重墻一般般采用實(shí)心心砌體，砌砌合方式一順一丁、梅花丁、三順一丁。墻體厚度采采用：120mm（（半磚）、、240mm（一磚磚）、370mm（（一磚半））、490mm（兩兩磚）、620mm（兩磚半半），也可可砌成180mm、、300mm、420mm。。2、砌體塊塊體是由砌塊和和砂漿砌筑筑而成的結(jié)結(jié)構(gòu)?；炷疗鰤K塊堆料場(chǎng)莫干山皇后后飯店為石石砌建筑3、石砌體體是由天然石石材和砂漿漿砌筑而成成的結(jié)構(gòu)。。如：擋土土墻、承重重墻或基礎(chǔ)礎(chǔ)。4、配筋砌砌體有橫向配筋筋砌體和組組合砌體。。在磚柱或墻墻體的水平平灰縫內(nèi)配配置鋼筋網(wǎng)網(wǎng)片，稱為為橫向配筋砌砌體。在豎向灰縫縫內(nèi)或預(yù)留留的豎槽內(nèi)內(nèi)配置縱向向鋼筋，并并澆筑混凝凝土，形成成組合砌體，也稱為縱向配筋砌砌體，適用于承承受偏心受受壓較大的的墻和柱。。3、影響砌砌體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度的因素素12.6砌體的變形形和其他性性能1、砌體的的變形模量量E0初始彈性模模量2、砌體的的割線模量量Es3、砌體的的切線模量量Et12.6砌體的變形形和其他性性能4、、砌砌體體的的彈彈性性模模量量試驗(yàn)驗(yàn)研研究究表表明明，，當(dāng)當(dāng)受受壓壓應(yīng)應(yīng)力力上上線線為為砌砌體體抗抗壓壓強(qiáng)強(qiáng)度度平平均均值值的的40%~50%時(shí)時(shí)，，砌砌體體經(jīng)經(jīng)反反復(fù)復(fù)加加-卸卸載載5次次后后的的應(yīng)應(yīng)力力應(yīng)應(yīng)變變關(guān)關(guān)系系趨趨于于線線性性，，此此時(shí)時(shí)的的割割線線模模量量接接近近于于初初始始彈彈性性模模量量，，稱稱為為砌砌體體受受壓壓的的彈彈性性模模量量，，簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱稱為為彈彈性性模模量量。?！兑?guī)規(guī)范范》》規(guī)規(guī)定定，，取取應(yīng)應(yīng)力力應(yīng)應(yīng)變變曲曲線線上上應(yīng)應(yīng)力力為為0.43fm處的的割割線線模量量為為彈彈性性模模量量：：以以砌砌體體抗抗壓壓強(qiáng)強(qiáng)度度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值表表示示成成：：E=1200f1.5第十十五五章章鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)輕質(zhì)質(zhì)高高強(qiáng)強(qiáng)材性性好好，，可可靠靠性性高高工業(yè)業(yè)化化程程度度高高，，工工期期短短有效效使使用用空空間間大大運(yùn)輸輸、、安安裝裝方方便便可拆拆卸卸、、改改造造，，建建筑筑垃垃圾圾少少，，材材料料可可重重復(fù)復(fù)利利用用密封封性性好好抗震震性性好好有一一定定耐耐熱熱性性，，但但抗抗火火性性能能差差耐腐腐蝕蝕性性能能差差鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和其其它它建建筑筑材材料料結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)相相比比的的特特點(diǎn)點(diǎn)：：二、、鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)在在工工程程中中的的應(yīng)應(yīng)用用大跨跨度度鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)重型型廠廠房房鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)受動(dòng)動(dòng)力力荷荷載載影影響響的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)可拆拆卸卸的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)高聳聳結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和高高層層建建筑筑容器器和和其其他他建建筑筑物物輕型型鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)一鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)連連接接的的基基本本方方式式鉚釘連接螺栓連接焊縫連接1.1鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的基基本本連連接接方方式式材質(zhì)易變脆產(chǎn)生殘余應(yīng)力、殘余變形、焊接缺陷對(duì)鋼結(jié)構(gòu)疲勞、穩(wěn)定有不利影響較多地依賴焊工的技能水平質(zhì)量檢驗(yàn)要求較高時(shí)檢驗(yàn)工作量較大缺點(diǎn)現(xiàn)代代鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)最最基基本本的的連連接接方方式式，，應(yīng)應(yīng)用用最最廣廣泛泛優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)構(gòu)造造簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單—任任何何形形狀狀的的構(gòu)構(gòu)件件可可直直接接連連接接，，無無需需輔輔助助零零配配件件省工工省省料料—加加工工方方便便，，不不需需打打孔孔鉆鉆眼眼，，不不削削弱弱截截面面施工工快快速速—可可自自動(dòng)動(dòng)化化操操作作連接接的的密密閉閉性性好好，，剛剛度度大大，，整整體體性性好好1.2焊接接的的特特點(diǎn)點(diǎn)工廠構(gòu)件焊接、工地節(jié)點(diǎn)螺栓連接鋼結(jié)構(gòu)