普通高等教育‘十一五’國家級(jí)規(guī)劃教材

21世紀(jì)高等教育工程管理系列規(guī)劃教材建筑結(jié)構(gòu)主編楊鼎久主審周氐袁建力(第3版)機(jī)械工業(yè)出版社緒論introduction0.1建筑結(jié)構(gòu)的一般概念及各類結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)0.2各類結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用0.3本課程的主要內(nèi)容、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法建筑結(jié)構(gòu)是指建筑物中由承重構(gòu)、部件(梁、柱、桁架、墻、樓蓋和基礎(chǔ))所組成的結(jié)構(gòu)體系，用以承受作用在建筑物上的各種荷載，故應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性，從而滿足使用要求。0.1建筑結(jié)構(gòu)的一般概念及各類結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)常見結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)0.1.1混凝土結(jié)構(gòu)

包括：素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)素混凝土結(jié)構(gòu)指無筋或不配置受力鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)，常用于非承重結(jié)構(gòu)

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)指配有預(yù)應(yīng)力鋼筋，通過張拉或其他方法在結(jié)構(gòu)中建立預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋+混凝土共同受力的結(jié)構(gòu)

鋼筋和混凝土是兩種物理力學(xué)性能不相同的材料，兩者能夠有效地結(jié)合在一起共同工作的其主要原因是：

(1)混凝土與鋼筋的接觸表面上存在有粘結(jié)力

(2)兩種材料的溫度線脹系數(shù)相接近

(3)混凝土保護(hù)層能夠有效地防止鋼筋銹蝕

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)0.1.1混凝土結(jié)構(gòu)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)承載力高，省鋼材耐久、耐火性好整體性、可模性好就地取材容易自重大抗裂性能差工期長、工藝復(fù)雜隔熱、隔聲性能相對較差不易修補(bǔ)與加固0.1.1混凝土結(jié)構(gòu)

混凝土結(jié)構(gòu)的分類1）按受力狀態(tài)和構(gòu)造外形分：桿件系統(tǒng)2）按制作方式可分整體式（現(xiàn)澆式）非桿件系統(tǒng)裝配式

整體裝配式0.1.1混凝土結(jié)構(gòu)

——受彎、受拉、受壓、受扭構(gòu)件——大體積及空間薄壁結(jié)構(gòu)——?jiǎng)偠却?，整體性好，工期長——施工速度快，整體性差，節(jié)點(diǎn)復(fù)雜——兼有以上兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)4）按有無預(yù)應(yīng)力分

普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（RC）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)（PRC）

混凝土結(jié)構(gòu)的分類0.1.1混凝土結(jié)構(gòu)

3）按有無配置受力鋼筋分：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)素混凝土結(jié)構(gòu)0.1.2砌體結(jié)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)

指用塊材(磚、石或砌塊)和砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)。

砌體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)缺點(diǎn)材料來源廣泛，便于就地取材耐火性和保溫隔熱性能好耐久性好

施工簡單截面尺寸大、耗材多、自重大整體性和抗裂性差占用農(nóng)田勞動(dòng)強(qiáng)度大生產(chǎn)效率低0.1.3鋼結(jié)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)自重輕、強(qiáng)度大韌性和塑性好、工作可靠制作、施工簡便，工業(yè)化程度高缺點(diǎn)

以鋼板和型鋼等鋼材通過焊接、鉚接或螺栓連接等方法構(gòu)筑成的工程結(jié)構(gòu)。造價(jià)高耐腐蝕性差耐火性能較差鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)密閉性能好低溫易發(fā)生脆性斷裂0.2各類結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用

0.2.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋建筑工程交通工程水利工程其他構(gòu)筑物0.2.2砌體結(jié)構(gòu)

拱、券、穹隆結(jié)構(gòu)塔式筒體結(jié)構(gòu)水池、料倉、煙囪、渡槽、壩、堰、涵洞、擋土墻等小型工程用于建筑物的圍護(hù)或作承重墻體如：住宅、辦公樓、廠房、倉庫等0.2.3鋼結(jié)構(gòu)

大型、重載的工業(yè)廠房大跨度的建筑輕鋼結(jié)構(gòu)也廣泛應(yīng)用于廠房、辦公用房、倉庫、住宅、別墅儲(chǔ)油（氣）罐、管道、井架、吊車、閘門其他結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)塑料結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)膜結(jié)構(gòu)索膜結(jié)構(gòu)等0.3本課程的主要內(nèi)容、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法

主要學(xué)習(xí)三大結(jié)構(gòu)—鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)，學(xué)會(huì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的方法

特點(diǎn)是內(nèi)容多、符號(hào)多、公式多、構(gòu)造規(guī)定也多，應(yīng)做好復(fù)習(xí)總結(jié)工作。本章小結(jié)1）建筑結(jié)構(gòu)的概念、作用、基本要求和常見的幾種結(jié)構(gòu)2）常見的幾種結(jié)構(gòu)（混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)）的特點(diǎn)和在工程中的應(yīng)用。3）學(xué)習(xí)本課程的目的和方法。第1章鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能Mechanicalpropertiesofrebarandconcrete內(nèi)容提要：本章主要介紹組成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的材料———鋼筋和混凝土在本課程中所用的力學(xué)性能及其相互之間的作用。１）鋼筋。鋼筋的強(qiáng)度和變形，鋼筋的成分、級(jí)別、品種和標(biāo)志符號(hào)，混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求。２）混凝土?；炷恋膹?qiáng)度和變形：單向應(yīng)力作用下混凝土的強(qiáng)度（立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度和軸心抗拉強(qiáng)度）和復(fù)合受力狀態(tài)下的強(qiáng)度；混凝土在一次短期荷載作用下的變形性能，以及在重復(fù)荷載、長期荷載作用下的變形性能。３）鋼筋與混凝土間的黏結(jié)，鋼筋的錨固與連接。1.1鋼筋1.2混凝土1.3鋼筋與混凝土的黏結(jié)、錨固及

鋼筋的連接1.1鋼筋1.1.1鋼筋的品種分類和級(jí)別1、按外形可分為光面鋼筋變形鋼筋螺旋紋人字紋

月牙紋

1.1鋼筋（“圓鋼”）（也稱帶肋鋼筋，“螺紋鋼”）1.1.1鋼筋的品種分類和級(jí)別2、按化學(xué)成分可分為碳素鋼普通低合金鋼中碳鋼低碳鋼

高碳鋼0.25%~0.6%小于0.25%

0.6%~1.4%含有少量合金元素，如錳、硅、釩、鈦等強(qiáng)度提高塑性、韌性降低3、按生產(chǎn)工藝可分為熱軋鋼筋、冷加工鋼筋（冷拉、冷拔）、熱處理鋼筋1.1鋼筋4、按強(qiáng)度可分為級(jí)別代號(hào)特點(diǎn)HPB300級(jí)光面低碳鋼筋，直徑6~14mm，強(qiáng)度低，塑性、韌性好，易焊接、易加工，價(jià)格低。HRB400級(jí)HRBF400級(jí)月牙肋低合金鋼筋，直徑6~50mm，強(qiáng)度較HRB335級(jí)高，《規(guī)范》提倡的主導(dǎo)鋼筋，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的縱向鋼筋優(yōu)先采用此級(jí)鋼筋。RRB400級(jí)將HRB335級(jí)鋼筋熱軋后，讓其穿過高壓水湍流管進(jìn)行快速冷卻，再利用鋼筋芯部的余熱自行回火。HRB500級(jí)HRBF500級(jí)月牙肋低合金鋼筋，直徑6~50mm，強(qiáng)度較高，《規(guī)范》也主薦其作為縱向受力的主導(dǎo)鋼筋。1.1鋼筋1.1.1鋼筋的品種分類和級(jí)別FF5、按剛度可分為1.1.1鋼筋的品種分類和級(jí)別1.1鋼筋柔性鋼筋普通的圓條形狀鋼筋勁性鋼筋角鋼、槽鋼、工字鋼等型鋼鋼絲：直徑小于6mm的鋼筋鋼絞線：把多根（2股、3股、7度）高強(qiáng)度鋼絲捻制在一起刻痕鋼絲：高強(qiáng)度光面鋼絲的表面經(jīng)機(jī)械刻痕處理螺旋肋鋼絲：經(jīng)軋制成螺旋肋1、鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系有明顯屈服點(diǎn)鋼筋（軟鋼）的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系曲線1.1.2鋼筋的力學(xué)性能O

acdebf

比例極限屈服下限屈服上限屈服強(qiáng)度

1.1鋼筋1、鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系無明顯屈服點(diǎn)鋼筋（硬鋼）的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系曲線1.1.2鋼筋的力學(xué)性能O

1.1鋼筋鋼筋塑性性能以斷后伸長率和冷彎性能來表述2、鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系塑性性能1.1.2鋼筋的力學(xué)性能1.1鋼筋

斷后伸長率越大，鋼筋的塑性性能就越好。

2、鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系塑性性能1.1.2鋼筋的力學(xué)性能

（1-1）

1.1鋼筋2、鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系塑性性能1.1.2鋼筋的力學(xué)性能1.1鋼筋表1-1普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋在最大力下的總伸長率鋼筋品種普通鋼筋預(yù)應(yīng)力筋HPB300HRB400HRBF400HRB500HRBF500RRB40010.07.55.03.5

冷拉前、后的應(yīng)力～應(yīng)變曲線

鋼筋的冷拔

1.1鋼筋3、鋼筋的冷加工和熱處理1.1.2鋼筋的力學(xué)性能冷加工：指鋼筋在不加溫的情況下，

對鋼筋進(jìn)行冷拉、冷拔或

冷軋加工。特點(diǎn)：質(zhì)量不易控制延性及焊接性較差易發(fā)生脆性斷裂熱處理：將熱軋鋼筋進(jìn)行高溫淬火和

余熱處理特點(diǎn)：強(qiáng)度提高，但延性、焊接性、機(jī)

械連接性能及施工適應(yīng)性降低松弛：

鋼筋在多次重復(fù)荷載作用下，發(fā)生脆性突然斷裂的現(xiàn)象。

指鋼筋受力后，在保持長度不變的情況下，其應(yīng)力隨時(shí)間的增長而逐漸降低的現(xiàn)象。疲勞：1.1鋼筋4、鋼筋的松弛與疲勞1.1.2鋼筋的力學(xué)性能

鋼筋的疲勞強(qiáng)度低于靜載作用下的極限強(qiáng)度，且與應(yīng)力變化幅度、鋼筋表面的形狀、鋼筋的尺寸、鋼筋的等級(jí)、試驗(yàn)的方法、加載的頻率和使用環(huán)境等因素有關(guān)。強(qiáng)度高鋼筋的選用原則塑性好可焊性好與混凝土粘結(jié)錨固性能好非預(yù)應(yīng)力筋優(yōu)先選用HRB400級(jí)、HRBF400級(jí)、HRB500級(jí)、HRBF500級(jí)鋼筋；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的性能要求1.1鋼筋4、鋼筋的松弛與疲勞1.1.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求和選用原則預(yù)應(yīng)力筋優(yōu)先選用鋼絞線、高強(qiáng)度鋼絲和熱處理鋼筋等；特殊環(huán)境（如高溫、低溫等）還應(yīng)考慮鋼材的化學(xué)成分，以適應(yīng)需要。1.2混凝土混凝土是由水泥、石子、砂、水及必要的添加劑（或摻合料）按一定的配合比組成的工程復(fù)合材料。由于混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其性能除與水泥的強(qiáng)度等級(jí)、水膠比、集料的性質(zhì)、級(jí)配和混凝土的配合比等直接相關(guān)外，還受不同的成形方法、硬化養(yǎng)護(hù)條件、齡期、試件尺寸、試件形狀、試驗(yàn)方法、加載速度等外部因素的影響，使混凝土所表現(xiàn)出的力學(xué)性能非常復(fù)雜。1.2混凝土

1.2.1混凝土的強(qiáng)度

《規(guī)范》規(guī)定，根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值把混凝土強(qiáng)度分為13個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，分別以符號(hào)C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80表示。其中，C表示混凝土，C后的數(shù)字為立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。1.2混凝土《規(guī)范》規(guī)定素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25；當(dāng)采用強(qiáng)度等級(jí)為500MPa及以上的鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40，且不應(yīng)低于C30；承受重復(fù)荷載的鋼筋混凝土構(gòu)件，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。同時(shí)，還應(yīng)根據(jù)建筑物所處的環(huán)境條件確定混凝土的最低強(qiáng)度等級(jí)，以保證建筑物的耐久性。

1.2.1混凝土的強(qiáng)度1.2混凝土

1.2.1混凝土的強(qiáng)度

（1-2）1.2混凝土

1.2.1混凝土的強(qiáng)度

（1-3）1.2混凝土

1.2.1混凝土的強(qiáng)度混凝土軸心抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)方法直接法拉伸試驗(yàn)間接法劈裂試驗(yàn)（1-4）1.2混凝土4、混凝土在復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度1.2.1混凝土的強(qiáng)度（1）雙向應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度

混凝土的抗壓強(qiáng)度隨另一向的拉應(yīng)力增加而降低，混凝土的抗拉強(qiáng)度隨另一向的壓應(yīng)力增加而降低。1.2混凝土4、混凝土在復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度1.2.1混凝土的強(qiáng)度（2）復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度

三向受壓試驗(yàn)曲線

1.2混凝土5、影響混凝土強(qiáng)度的主要因素1.2.1混凝土的強(qiáng)度影響混凝土強(qiáng)度的因素有：混凝土的配合比；原材料的品質(zhì)與種類；施工中澆搗的密實(shí)程度；養(yǎng)護(hù)條件；混凝土的齡期。1.2混凝土1、混凝土在一次短期荷載作用下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系1.2.2混凝土的變形1.2混凝土混凝土棱柱體標(biāo)準(zhǔn)試件受壓時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線1、混凝土在一次短期荷載作用下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系1.2.2混凝土的變形1.2混凝土混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線的形狀受混凝土強(qiáng)度、組成材料、試驗(yàn)加載方式、有無約束等的影響。不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土受壓的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線混凝土強(qiáng)度越高，脆性越明顯。2、混凝土在重復(fù)荷載作用下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系1.2.2混凝土的變形1.2混凝土將混凝土試件加載到一定數(shù)值后，再予卸載，并多次循環(huán)這一過程，便可得到混凝土在重復(fù)荷載作用下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線混凝土在經(jīng)過一次加、卸載循環(huán)后，其變形中有一部分恢復(fù)了，而有一部分則不能恢復(fù)。這些不能恢復(fù)的塑性變形在多次的循環(huán)過程中逐漸積累。

2、混凝土在重復(fù)荷載作用下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系1.2.2混凝土的變形1.2混凝土

1.2.2混凝土的變形1.2混凝土

（1-5）

1.2.2混凝土的變形1.2混凝土（1-6）4、混凝土在長期荷載作用下的變形——徐變1.2.2混凝土的變形1.2混凝土混凝土在長期荷載作用下，應(yīng)力不變，其應(yīng)變隨時(shí)間的增長而繼續(xù)增長的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。4、混凝土在長期荷載作用下的變形——徐變1.2.2混凝土的變形1.2混凝土影響混凝土徐變的因素：應(yīng)力的大??；混凝土的齡期；水泥用量；養(yǎng)護(hù)溫度、時(shí)間；混凝土集料的級(jí)配、彈性模量；水泥的品種。不利影響：徐變會(huì)使構(gòu)件的撓度增加很大；在預(yù)應(yīng)力混凝土中，徐變會(huì)造成預(yù)應(yīng)力的大量損失。有利影響：徐變可以減小由于不均勻沉降引起的附加應(yīng)力和溫度應(yīng)力等。4、混凝土在長期荷載作用下的變形——徐變1.2.2混凝土的變形1.2混凝土混凝土的松弛：指在應(yīng)變不變的情況下，混凝土中的應(yīng)力會(huì)隨時(shí)間的增加而逐漸降低的現(xiàn)象?；炷恋男熳兒退沙趯?shí)際上是一個(gè)事物的兩種不同的表現(xiàn)形式。5、混凝土的非荷載作用變形1.2.2混凝土的變形1.2混凝土（1）干濕變形混凝土由于環(huán)境濕度的變化而表現(xiàn)為干縮濕脹。（2）溫度變形混凝土與其他材料一樣，也會(huì)隨溫度的變化產(chǎn)生熱脹冷縮變形。（3）化學(xué)收縮混凝土的化學(xué)收縮是由于水泥在水化結(jié)硬的過程中體積將變小，從而引起混凝土的收縮?；瘜W(xué)收縮是不可恢復(fù)的，其數(shù)值一般很小。1.2.3混凝土的重度和耐久性1、混凝土的重度1.2混凝土

2、混凝土的耐久性混凝土的耐久性一方面與其組成、水膠比、密實(shí)度、氯離子含量和堿含量等有關(guān)，另一方面與其使用條件和使用環(huán)境密切相關(guān)，在滲透、凍融、腐蝕等作用下，其耐久性將會(huì)受到很大影響。1.3鋼筋與混凝土的黏結(jié)、錨固及鋼筋的連接1.3鋼筋與混凝土的黏結(jié)、錨固及鋼筋的連接1.3.1鋼筋與混凝土的黏結(jié)力及其影響因素鋼筋與混凝土的黏結(jié)力的組成1.化學(xué)膠結(jié)力:混凝土與鋼筋之間接觸面的化學(xué)吸附作用力；2.摩擦力:混凝土收縮握裹鋼筋產(chǎn)生的力；3.機(jī)械咬合力:鋼筋的表面凹凸不平與混凝土的機(jī)械咬合作用。化學(xué)膠結(jié)力較小，光面鋼筋以摩擦力為主，變形鋼筋則以機(jī)械咬合力為主。1、鋼筋與混凝土的黏結(jié)力1.3鋼筋與混凝土的黏結(jié)、錨固及鋼筋的連接1.3.1鋼筋與混凝土的黏結(jié)力及其影響因素2、鋼筋與混凝土之間黏結(jié)強(qiáng)度的影響因素（1）混凝土的強(qiáng)度鋼筋與混凝土之間的黏結(jié)強(qiáng)度隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而增大。（2）鋼筋的表面形狀變形鋼筋比光面鋼筋的黏結(jié)強(qiáng)度要大得多，凹凸不平的鋼筋表面與混凝土之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合力將顯著增加黏結(jié)強(qiáng)度。

光面鋼筋的這一作用則較小，所以設(shè)計(jì)時(shí)要在受拉光面鋼筋的端部做成彎鉤，以增加錨固作用。1.3鋼筋與混凝土的黏結(jié)、錨固及鋼筋的連接1.3.1鋼筋與混凝土的黏結(jié)力及其影響因素2、鋼筋與混凝土之間黏結(jié)強(qiáng)度的影響因素（3）混凝土保護(hù)層厚度及鋼筋的凈距鋼筋與混凝土的黏結(jié)力是需要在鋼筋周圍有一定厚度的混凝土才能實(shí)現(xiàn)和保證的。在構(gòu)造上必須保證一定的混凝土保護(hù)層厚度及鋼筋的間距。1.3鋼筋與混凝土的黏結(jié)、錨固及鋼筋的連接1.3.1鋼筋與混凝土的黏結(jié)力及其影響因素1、鋼筋與混凝土之間黏結(jié)強(qiáng)度的影響因素（4）箍筋和端部焊接件的作用箍筋能夠限制內(nèi)部裂縫的發(fā)展，在鋼筋端部錨固區(qū)加焊的短鋼筋、角鋼、鋼板等，均能有效地增大黏結(jié)作用，阻止受力鋼筋被拔出。1.3鋼筋與混凝土的黏結(jié)、錨固及鋼筋的連接1.3.2保證鋼筋與混凝土黏結(jié)的措施1、鋼筋的錨固當(dāng)在計(jì)算中充分利用鋼筋的抗拉強(qiáng)度時(shí)，受拉鋼筋的基本錨固長度按下式計(jì)算普通鋼筋（1-7）預(yù)應(yīng)力筋（1-8）

鋼筋類型光面鋼筋帶肋鋼筋螺旋肋鋼絲三股鋼絞線七股鋼絞線0.160.140.130.160.171.3鋼筋與混凝土的黏結(jié)、錨固及鋼筋的連接1.3.2保證鋼筋與混凝土黏結(jié)的措施1、鋼筋的錨固

（1-9）

1.3鋼筋與混凝土的黏結(jié)、錨固及鋼筋的連接1.3.2保證鋼筋與混凝土黏結(jié)的措施1、鋼筋的錨固為減小鋼筋的錨固長度，可在縱向受拉鋼筋末端采用附加機(jī)械錨固措施。

一側(cè)貼焊錨筋兩側(cè)貼焊錨筋穿孔塞焊錨板螺栓錨頭1.3鋼筋與混凝土的黏結(jié)、錨固及鋼筋的連接1.3.2保證鋼筋與混凝土黏結(jié)的措施1、鋼筋的錨固

當(dāng)計(jì)算中充分利用了鋼筋的抗壓強(qiáng)度時(shí)，受壓鋼筋的錨固長度不應(yīng)小于受拉鋼筋錨固長度的0.7倍；受壓鋼筋不應(yīng)采用末端彎鉤和一側(cè)貼焊錨筋的錨固措施。1.3鋼筋與混凝土的黏結(jié)、錨固及鋼筋的連接1.3.2保證鋼筋與混凝土黏結(jié)的措施2、鋼筋的連接鋼筋接頭的形式可分為焊接、綁扎搭接連接和機(jī)械連接（錐螺紋鋼筋套筒連接、鋼套筒擠壓連接等）?？v向受拉鋼筋綁扎搭接接頭的長度及接頭面積百分率的確定同一構(gòu)件中相鄰縱向受力鋼筋的綁扎搭接接頭宜互相錯(cuò)開。鋼筋綁扎搭接接頭連接區(qū)段的長度為1.3，凡搭接接頭中點(diǎn)位于該連接區(qū)段長度內(nèi)的搭接接頭均屬于同一連接區(qū)段。

位于同一連接區(qū)段內(nèi)的受拉鋼筋搭接接頭面積百分率：對梁、板及墻≤25％；對柱≤50％。2、鋼筋的連接1.3.2保證鋼筋與混凝土黏結(jié)的措施1.3鋼筋與混凝土的黏結(jié)、錨固及鋼筋的連接2、鋼筋的連接1.3.2保證鋼筋與混凝土黏結(jié)的措施縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度，應(yīng)根據(jù)位于同一連接區(qū)段的搭接鋼筋面積百分率按下式計(jì)算（1-10）縱向鋼筋搭接接頭面積百分率（%）501001.21.41.6縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)受壓鋼筋采用搭接連接時(shí)，搭接長度不應(yīng)小于受拉鋼筋錨固長度的0.7倍，且任何情況下不小于200mm。1.3鋼筋與混凝土的黏結(jié)、錨固及鋼筋的連接1.3.2保證鋼筋與混凝土黏結(jié)的措施3、混凝土保護(hù)層厚度

第2章混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原則BasicPrinciplesofConcreteStructures內(nèi)容提要：本章主要介紹《規(guī)范》所采用的以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法的一些基本概念，闡述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總目標(biāo)，明確結(jié)構(gòu)的功能要求、可靠度及可靠指標(biāo)、極限狀態(tài)、結(jié)構(gòu)上的作用（荷載）、荷載效應(yīng)、荷載的代表值及各種組合、材料強(qiáng)度及其代表值等概念；圍繞極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式講述其內(nèi)涵和應(yīng)用；并給出了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的規(guī)定。2.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)2.5混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別2.2結(jié)構(gòu)上的作用與作用效應(yīng)2.3結(jié)構(gòu)抗力Rd2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)2.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)2.1.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用的條件下滿足各項(xiàng)預(yù)定的功能要求，并取得最佳的經(jīng)濟(jì)效果。2.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)2.1.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求（1）安全性

安全性是指結(jié)構(gòu)在正常使用和正常施工時(shí)能夠承受可能出現(xiàn)的各種作用；且在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件發(fā)生時(shí)或發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍能保持必要的整體穩(wěn)定性，即結(jié)構(gòu)僅發(fā)生局部損壞而不致倒塌。（2）適用性

適用性是指結(jié)構(gòu)在正常使用時(shí)，能滿足預(yù)定的使用要求，具有良好的工作性能。（3）耐久性耐久性是指結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)的條件下，建筑結(jié)構(gòu)能完好使用到規(guī)定的設(shè)計(jì)年限，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的環(huán)境中，在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，其材料性能的惡化不會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。2.1.2建筑結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)2.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)極限狀態(tài)指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定的狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，此特定的狀態(tài)就稱為該功能的極限狀態(tài)。一旦超過這一狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就將喪失某一功能而失效。2.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)（1）承載能力極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適于繼續(xù)承載的變形的狀態(tài)。則該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到承載能力極限狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，就認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件就不再滿足安全性的要求：結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強(qiáng)度而破壞，或因過度變形而不適于繼續(xù)承載；整個(gè)結(jié)構(gòu)或其一部分作為剛體失去平衡；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系；結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定；結(jié)構(gòu)因局部破壞而發(fā)生連續(xù)倒塌；地基喪失承載力而破壞；結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的疲勞破壞?！P(guān)系到結(jié)構(gòu)安全2.1.2建筑結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)2.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)（2）正常使用極限狀態(tài)當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用的某項(xiàng)規(guī)定限值時(shí)，即達(dá)到正常使用極限狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，就認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：影響正常使用或外觀的變形；影響正常使用的局部損壞；影響正常使用的振動(dòng)；影響正常使用的其他特定狀態(tài)?！饕紤]結(jié)構(gòu)的適用性2.1.2建筑結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)2.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)（3）耐久性極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件在環(huán)境影響下出現(xiàn)的劣化達(dá)到耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值或標(biāo)志的狀態(tài)。即達(dá)到耐久性極限狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，就認(rèn)為超過了耐久性極限狀態(tài)：影響承載能力和正常使用的材料性能劣化；影響耐久性能的裂縫、變形、缺口、外觀、材料削弱等；影響耐久性能的其他特定狀態(tài)。——主要考慮結(jié)構(gòu)的耐久性2.1.2建筑結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)2.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)（1）持久設(shè)計(jì)狀況設(shè)計(jì)狀況為一定時(shí)段內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際存在或可能發(fā)生的一組設(shè)計(jì)條件。

持久設(shè)計(jì)狀況適用于結(jié)構(gòu)使用時(shí)的正常情況,持續(xù)期一般與設(shè)計(jì)使用年限為同一數(shù)量級(jí)。建筑結(jié)構(gòu)承受家具和正常人員荷載的狀況屬持久狀況。2.1.3建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況對持久設(shè)計(jì)狀況應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，并宜進(jìn)行耐久性極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。2.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)（2）短暫設(shè)計(jì)狀況

短暫設(shè)計(jì)狀況適用于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的臨時(shí)情況,與設(shè)計(jì)使用年限相比，持續(xù)時(shí)間很短的狀況,包括結(jié)構(gòu)施工和維修時(shí)的情況等。2.1.3建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況對短暫設(shè)計(jì)狀況應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，可根據(jù)需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。2.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)（3）偶然設(shè)計(jì)狀況

適用于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的異常情況,在使用過程中岀現(xiàn)概率很小,且持續(xù)期很短的狀況。結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)、爆炸、撞擊時(shí)的情況屬偶然狀況。2.1.3建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況對偶然設(shè)計(jì)狀況應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，可不進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)和耐久性極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。2.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)（4）地震設(shè)計(jì)狀況

適用于結(jié)構(gòu)遭受地震時(shí)的情況。2.1.3建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況對地震設(shè)計(jì)狀況應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，可根據(jù)需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。2.2結(jié)構(gòu)上的作用與作用效應(yīng)2.2結(jié)構(gòu)上的作用與作用效應(yīng)2.2.1結(jié)構(gòu)上的作用與荷載1作用與荷載的定義結(jié)構(gòu)上的“作用”是指直接施加在結(jié)構(gòu)上的力及引起結(jié)構(gòu)變形的原因。直接施加在結(jié)構(gòu)上的力稱為“直接作用”，也常稱為“荷載”引起結(jié)構(gòu)變形則稱為“間接作用”為工程習(xí)慣和敘述簡便起見，統(tǒng)一稱為“荷載”。2.2結(jié)構(gòu)上的作用與作用效應(yīng)2.2.1結(jié)構(gòu)上的作用與荷載2作用的分類和作用效應(yīng)（1）按時(shí)間的變異分類永久作用可變作用偶然作用在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)始終存在,且其量值變化與平均值相比可以忽略不計(jì)的作用；或其變化是單調(diào)的并趨于某個(gè)限值的作用。在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)其量值隨時(shí)間變化,且其變化與平均值相比不可忽略不計(jì)的作用。在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)其量值很大，且持續(xù)期很短的作用。2.2結(jié)構(gòu)上的作用與作用效應(yīng)2.2.1結(jié)構(gòu)上的作用與荷載2作用的分類和作用效應(yīng)（2）按隨空間位置的變異分類固定作用自由作用在結(jié)構(gòu)上具有固定空間分布的作用。在結(jié)構(gòu)上給定的范圍內(nèi)具有任意空間分布的作用。2.2結(jié)構(gòu)上的作用與作用效應(yīng)2.2.1結(jié)構(gòu)上的作用與荷載2作用的分類和作用效應(yīng)（3）按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)特點(diǎn)分類靜態(tài)作用動(dòng)態(tài)作用使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度可以忽略不計(jì)的作用。使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的加速度不可忽略不計(jì)的作用。2.2結(jié)構(gòu)上的作用與作用效應(yīng)2.2.1結(jié)構(gòu)上的作用與荷載2作用的分類和作用效應(yīng)（4）按有無限值分類有界作用無界作用具有不能被超越的且可確切或近似掌握界限值的作用。沒有明確界限值的作用。2.2結(jié)構(gòu)上的作用與作用效應(yīng)2.2.2結(jié)構(gòu)上的作用效應(yīng)Sd

作用(荷載)效應(yīng):結(jié)構(gòu)由于各種作用(荷載)引起的內(nèi)力(如軸力、彎矩、剪力、扭矩等)和變形(如撓度、轉(zhuǎn)角、裂縫等)的總稱,用Sd表示。

荷載效應(yīng)與荷載的關(guān)系可用荷載值與荷載效應(yīng)系數(shù)來表達(dá),即按力學(xué)的分析方法計(jì)算得到。

結(jié)構(gòu)上的荷載都不是確定值,是隨機(jī)變量,荷載效應(yīng)也是隨機(jī)變量。

荷載的代表值分別為:可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值、可變荷載的準(zhǔn)永久值、可變荷載的頻遇值和可變荷載的組合值等。作用效應(yīng)取決于作用的方式及結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的幾何尺寸及支承條件。簡支梁在跨中一集中荷載作用下跨中彎矩簡支梁在均布荷載作用下跨中彎矩S=cQC–––荷載效應(yīng)系數(shù)Q–––荷載c2.2.2結(jié)構(gòu)上的荷載效應(yīng)Sd2.2結(jié)構(gòu)上的作用與作用效應(yīng)2.2.3荷載代表值1荷載的標(biāo)準(zhǔn)值荷載的標(biāo)準(zhǔn)值是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的荷載基本代表值，其他的荷載代表值可以通過標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的系數(shù)得到。（1）永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值對于結(jié)構(gòu)的自重，可根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)尺寸、材料和構(gòu)件的單位體積自重計(jì)算確定，即以其平均值作為荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。參見附表5-1（2）可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2012)中給出了各種可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值的取值，在設(shè)計(jì)時(shí)可查用。參見附表5-22.2結(jié)構(gòu)上的作用與作用效應(yīng)2.2結(jié)構(gòu)上的作用與作用效應(yīng)2.2.3荷載代表值2可變荷載的準(zhǔn)永久值荷載的準(zhǔn)永久值是指可變荷載在按正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，考慮荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合時(shí)所采用的代表值。（2-1）式中——荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù),其值小于1.0,參見附表5-2。2.2結(jié)構(gòu)上的作用與作用效應(yīng)2.2.3荷載代表值3可變荷載的頻遇值可變荷載的頻遇值是在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間為規(guī)定的較小比率或超越頻數(shù)（或次數(shù)）為規(guī)定頻率（或次數(shù)）的荷載值。（2-2）式中

——可變荷載的頻遇值系數(shù),其值小于1.0,可直接由《荷載規(guī)范》查用。2.2結(jié)構(gòu)上的作用與作用效應(yīng)2.2.3荷載代表值4可變荷載的組合值當(dāng)有兩種或兩種以上的可變荷載在結(jié)構(gòu)上同時(shí)作用時(shí)，幾個(gè)可變荷載同時(shí)都達(dá)到各自的最大值的概率是很小，除一個(gè)主導(dǎo)荷載用標(biāo)準(zhǔn)值外，對其他伴隨荷載則可取可變荷載的組合值為其代表值。（2-3）式中——可變荷載的組合值系數(shù),其值小于1.0,參見附表5-2。2.3結(jié)構(gòu)抗力Rd

2.3.1結(jié)構(gòu)抗力的概念結(jié)構(gòu)抗力——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受和抵抗荷載效應(yīng)的能力,用Rd表示。Rd——構(gòu)件截面的承載力、剛度、抗裂度等。結(jié)構(gòu)的抗力與組成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料性能、幾何尺寸及計(jì)算模式等有關(guān)。由于材料性能、幾何參數(shù)和計(jì)算模式都是隨機(jī)變量,故結(jié)構(gòu)抗力Rd也是隨機(jī)變量。

2.3.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料強(qiáng)度1材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的取值（2-4）材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值fk:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的材料性能的基本代表值?；炷翉?qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值按其概率分布的0.05分位值確定,保證率為95%。式中μc——混凝土強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)平均值;

σc——混凝土強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差。

2.3.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料強(qiáng)度2材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值是用于承載力計(jì)算時(shí)的材料強(qiáng)度的代表值（2-5）式中材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)——混凝土的材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)γc=1.40;對于400MPa及以下的熱軋鋼筋,材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)γs=1.10;500MPa熱軋鋼筋取γs=1.15;預(yù)應(yīng)力鋼筋取γs=1.20?；炷梁弯摻畹膹?qiáng)度設(shè)計(jì)值參見附表1、附表3和附表4。2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.4.1功能函數(shù)與極限狀態(tài)方程（2-6）極限狀態(tài)方程描述結(jié)構(gòu)構(gòu)件完成預(yù)定功能狀態(tài)的函數(shù)Z稱為功能函數(shù)2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.4.2結(jié)構(gòu)的可靠度與失效概率（2-7）（2-8）

結(jié)構(gòu)能完成預(yù)定功能(Rd>Sd)的概率稱為“可靠概率”,以Ps表示不能完成預(yù)定功能(Rd<Sd)的概率稱為“失效概率”,以Pf表示Z=Rd-Sd的概率分布曲線2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.4.2結(jié)構(gòu)的可靠度與失效概率（2-9）2.73.23.74.2Z=Rd-Sd的概率分布曲線

β越大則Pf就越小,結(jié)構(gòu)就越可靠β越小則Pf就越大,結(jié)構(gòu)就越容易失效

β可表述結(jié)構(gòu)的可靠性

β稱為結(jié)構(gòu)的“可靠指標(biāo)”可靠指標(biāo)β與失效概率Pf的對應(yīng)關(guān)系2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.4.3建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)和目標(biāo)可靠指標(biāo)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)破壞后果建筑物類型一級(jí)很嚴(yán)重:對人的生命、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)或環(huán)境產(chǎn)生影響很大大型的公共建筑等重要結(jié)構(gòu)二級(jí)嚴(yán)重:對人的生命、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)或環(huán)境產(chǎn)生影響較大普通的住宅和辦公樓等一般結(jié)構(gòu)三級(jí)不嚴(yán)重:對人的生命、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)或環(huán)境產(chǎn)生影響較小小型的或臨時(shí)性儲(chǔ)存建筑等次要結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)劃分破壞類型安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)延性破壞3.73.22.7脆性破壞4.23.73.2進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的目標(biāo)可靠指標(biāo)[β]2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.4.4實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》給出了以概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法為基礎(chǔ)的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式以基本變量（如荷載、材料強(qiáng)度等）的標(biāo)準(zhǔn)值和相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)來表達(dá)的設(shè)計(jì)表達(dá)式分項(xiàng)系數(shù)是按照目標(biāo)可靠指標(biāo)，并考慮到工程經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣，經(jīng)優(yōu)選確定的。2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.4.4實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式1承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式1)基本表達(dá)式式中γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);

Sd——承載能力極限狀態(tài)下作用效應(yīng)的設(shè)計(jì)值:

Rd——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力(抗力)設(shè)計(jì)值;

Rd(fc,fs,ak,…)——結(jié)構(gòu)的承載力函數(shù);

fc,fs——混凝土、鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

ak——幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值。（2-10）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞或過度變形的承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的表達(dá)式:2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.4.4實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式1承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式1)基本表達(dá)式式中Sd,dst

——不平衡作用效應(yīng)的設(shè)計(jì)值;

Sd,stb

——平衡作用效應(yīng)的設(shè)計(jì)值。（2-11）結(jié)構(gòu)整體或其一部分作為剛體失去靜力平衡的承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的表達(dá)式:2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.4.4實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式（1）基本組合2)作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值（2-12）2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.4.4實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式（2）偶然組合2)作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值（2-13）2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.4.4實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式2正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式

2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.4.4實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式2正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式1）基本表達(dá)式（2-14）

(1)變形驗(yàn)算根據(jù)使用要求需控制變形的構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行變形（主要是受彎構(gòu)件的撓度）驗(yàn)算。驗(yàn)算鋼筋混凝土受彎構(gòu)件時(shí)，按荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合，對于預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，應(yīng)按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合，并考慮荷載長期作用的影響，計(jì)算的最大撓度不超過規(guī)定的撓度限值。2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.4.4實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式2正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式(2)裂縫控制驗(yàn)算

2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.4.4實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式2正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式(3)豎向自振頻率驗(yàn)算

對混凝土樓蓋應(yīng)根據(jù)使用功能的要求進(jìn)行豎向自振頻率驗(yàn)算,并宜符合以下要求,住宅和公寓不宜低于5Hz;辦公樓和旅館不宜低于4Hz;大跨度公共建筑不宜低于3Hz。2.4概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法2.4.4實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式2正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式2）荷載效應(yīng)組合由于荷載的短期作用與長期作用對結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用性能的影響不同，所以結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)不同的要求，分別采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合或準(zhǔn)永久組合計(jì)算荷載效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)值。（2-15）標(biāo)準(zhǔn)組合（2-16）準(zhǔn)永久組合（2-17）頻遇組合2.5混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別2.5混凝土結(jié)構(gòu)耐久性2.5混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是指在正常維護(hù)的條件下，在預(yù)計(jì)的設(shè)計(jì)使用時(shí)期內(nèi)，在指定的工作環(huán)境中保證結(jié)構(gòu)滿足既定功能要求的性能。設(shè)計(jì)使用年限類別設(shè)計(jì)使用年限/年示例15臨時(shí)性建筑225易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件350普通房屋或構(gòu)筑物4100紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限分類2.5混凝土結(jié)構(gòu)耐久性對混凝土耐久性極限狀態(tài)影響最大的因素是環(huán)境,將混凝土結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境進(jìn)行劃分,可以使設(shè)計(jì)者針對不同的環(huán)境類別采取相應(yīng)的措施。

根據(jù)我國的統(tǒng)計(jì)調(diào)查并參考工程經(jīng)驗(yàn)和國外的做法,《規(guī)范》將混凝土結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境分為五大類,作為耐久性極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。2.5混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別2.5混凝土結(jié)構(gòu)耐久性混凝土結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境類別環(huán)境類別說明一室內(nèi)干燥環(huán)境；無侵蝕性靜水浸沒環(huán)境二a室內(nèi)潮濕環(huán)境；非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境；非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境；嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的冰凍線以下與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境二b干濕交替環(huán)境；水位頻繁變動(dòng)環(huán)境；嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境；嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的冰凍線以上與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境三a嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季水位變動(dòng)區(qū)環(huán)境；受除冰鹽影響環(huán)境；海風(fēng)環(huán)境三b鹽漬土環(huán)境；受除冰鹽作用環(huán)境；海岸環(huán)境四海水環(huán)境五受人或自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境2.5混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別注:1.室內(nèi)潮濕環(huán)境是指構(gòu)件表面經(jīng)常處于結(jié)露或濕潤狀態(tài)的環(huán)境。2.暴露的環(huán)境是指混凝土結(jié)構(gòu)表面所處的環(huán)境。第3章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件正截面承載力Normalbearingcapacityofflexuralmembersofreinforcedconcretestructures內(nèi)容提要：本章主要講述鋼筋混凝土受彎構(gòu)件（梁、板）在彎矩作用下，垂直于構(gòu)件縱軸線的截面——正截面的受彎性能和受彎承載力設(shè)計(jì)計(jì)算方法。包括介紹受彎構(gòu)件的基本構(gòu)造要求、正截面受彎性能的試驗(yàn)研究、適筋梁正截面的三個(gè)工作階段及各階段的應(yīng)力和應(yīng)變情況、正截面的三種破壞形態(tài)及配筋率對正截面破壞的影響；重點(diǎn)講述了單筋矩形截面、雙筋矩形截面和Ｔ形截面的配筋計(jì)算和截面承載力復(fù)核計(jì)算。3.1概述3.2受彎構(gòu)件正截面受力性能試驗(yàn)3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本原則3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3.1概述3.1概述3.1.1受彎構(gòu)件到的截面尺寸與形狀

受彎構(gòu)件是指受荷載后截面上同時(shí)受彎矩和剪力作用而軸力可忽略不計(jì)的構(gòu)件。兩種破壞正截面破壞斜截面破壞由彎矩作用引起的，其破壞時(shí)截面大致與構(gòu)件的軸線垂直正交。由彎矩和剪力共同作用引起的，其破壞截面與構(gòu)件的軸線成一定的角度斜向相交，因而稱為斜截面破壞。3.1概述3.1.1受彎構(gòu)件到的截面尺寸與形狀1梁的截面尺寸腹板寬度b120mm、150mm、200mm、250mm，250mm以上按50mm為模數(shù)遞增截面高寬比h/b矩形截面一般為2.0~2.5T形截面一般為2.5~4.0預(yù)制薄腹梁可達(dá)6左右梁高h(yuǎn)250mm、300mm、350mm、…、800mm，此部分以50mm為模數(shù)遞增；800mm以上按100mm為模數(shù)遞增高跨比h/l簡支梁1/12~1/8連續(xù)梁1/14~1/103.1概述3.1.1受彎構(gòu)件到的截面尺寸與形狀2板的厚度板的類別最小厚度/mm實(shí)心樓板、屋面板80密肋樓蓋上、下面板50肋高250懸臂板（固定端）80懸臂長度1200mm100無梁樓板150現(xiàn)澆空心樓蓋200現(xiàn)澆鋼筋混凝土板的最小厚度3.1概述3.1.2鋼筋的選用1梁的縱向受力筋鋼筋等級(jí)推薦采用HRB400級(jí)和HRB500級(jí)，也可采用HPB300級(jí)。鋼筋直徑12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、25mm。3.1概述3.1.2鋼筋的選用1梁的縱向受力筋配筋率:截面中縱向受力鋼筋的截面面積與截面有效面積之比（3-1）

3.1概述3.1.2鋼筋的選用2板內(nèi)鋼筋的配置受力筋直徑：6mm、8mm、10mm、12mm受力筋間距：一般取70~200mm，板厚大于150mm時(shí)，不宜大于板厚的1.5倍，且不宜大于250mm。3.1概述3.1.2鋼筋的選用2板內(nèi)鋼筋的配置分布筋作用：將板面荷載更均勻的傳給受力鋼筋，同時(shí)固定受力鋼筋，抵抗溫度變化和混凝土收縮應(yīng)力。分布筋直徑：6mm、8mm、10mm，單位寬度上的配筋不宜小于單位寬度上的受力鋼筋的15％，且配筋率不宜小于0.15％。分布筋間距：不宜大于250mm，當(dāng)集中荷載較大時(shí)，分布鋼筋截面面積應(yīng)適當(dāng)加大，間距不宜大于200mm。分布筋位置：分布筋應(yīng)布置在受力筋的內(nèi)側(cè)。3.2受彎構(gòu)件正截面受力性能試驗(yàn)3.2受彎構(gòu)件正截面受力性能試驗(yàn)3.2.1適筋梁正截面工作的三個(gè)階段由圖中可知，截面在變形后仍基本保持為平面，可認(rèn)為符合平截面假定。3.2受彎構(gòu)件正截面受力性能試驗(yàn)3.2.1適筋梁正截面工作的三個(gè)階段

3.2受彎構(gòu)件正截面受力性能試驗(yàn)3.2.2受彎構(gòu)件正截面工作各階段的應(yīng)力狀態(tài)（1）第Ⅰ階段（未裂階段）混凝土應(yīng)力呈三角形分布受拉區(qū)邊緣混凝土產(chǎn)生塑性變形，應(yīng)力由直線變?yōu)榍€；接近極限拉應(yīng)變時(shí)，受拉混凝土應(yīng)力分布接近矩形，混凝土即將開裂。3.2受彎構(gòu)件正截面受力性能試驗(yàn)3.2.2受彎構(gòu)件正截面工作各階段的應(yīng)力狀態(tài)（2）第Ⅱ階段（帶裂縫工作階段）最薄弱處首先出現(xiàn)裂縫裂縫不斷擴(kuò)大延伸，中和軸上移，受壓區(qū)混凝土的塑性性質(zhì)開始表現(xiàn)出來，并逐漸明顯，壓區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形由直線變?yōu)榍€。3.2受彎構(gòu)件正截面受力性能試驗(yàn)3.2.2受彎構(gòu)件正截面工作各階段的應(yīng)力狀態(tài)（3）第Ⅲ階段（破壞階段）混凝土壓應(yīng)力進(jìn)一步增大受壓邊緣混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變時(shí)，混凝土被壓碎，截面達(dá)到極限承載力，梁破壞。3.2受彎構(gòu)件正截面受力性能試驗(yàn)3.2.2受彎構(gòu)件正截面工作各階段的應(yīng)力狀態(tài)受力階段第Ⅰ階段第Ⅱ階段第Ⅲ階段習(xí)稱未裂階段帶裂縫工作階段破壞階段外觀表象沒有裂縫，撓度很小開裂，撓度和裂縫發(fā)展鋼筋屈服，混凝土壓碎混凝土應(yīng)力圖形壓區(qū)呈直線分布應(yīng)力呈曲線分布，最大值在受壓區(qū)邊緣處受壓區(qū)的高度更加減小，曲線豐滿，最大值不在壓區(qū)邊緣拉區(qū)前期為直線，后期呈近似矩形的曲線大部分混凝土退出工作混凝土全部退出工作縱向受拉鋼筋應(yīng)力計(jì)算依據(jù)抗裂裂縫寬度和撓度正截面受彎承載力適筋梁受彎正截面工作三個(gè)階段的主要特征3.2受彎構(gòu)件正截面受力性能試驗(yàn)3.2.3受彎構(gòu)件正截面的破壞特征（1）適筋破壞

3.2受彎構(gòu)件正截面受力性能試驗(yàn)3.2.3受彎構(gòu)件正截面的破壞特征（2）超筋破壞由于受拉鋼筋的數(shù)量過多，加載后在受拉鋼筋尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度之前，截面就已因受壓混凝土被壓碎而破壞。這種超筋梁在破壞時(shí)，裂縫的數(shù)量較多，但寬度很小，梁的撓度也較小。由于在混凝土壓壞前，梁沒有明顯的破壞預(yù)兆，破壞帶有一定的突然性，屬于脆性破壞，這對結(jié)構(gòu)的安全極為不利。3.2受彎構(gòu)件正截面受力性能試驗(yàn)3.2.3受彎構(gòu)件正截面的破壞特征（3）少筋破壞開裂前，受拉區(qū)的拉力是由鋼筋和混凝土共同承擔(dān)的；構(gòu)件開裂時(shí)，原混凝土所承擔(dān)的拉力全由鋼筋承擔(dān)，鋼筋的應(yīng)力將突然增大，因鋼筋的配筋截面面積過小，其應(yīng)力會(huì)很快達(dá)到屈服強(qiáng)度，甚至進(jìn)入強(qiáng)化階段。裂縫一般只有一條，而且很寬，梁的撓度也很大，由于開裂時(shí)的荷載很小，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力也還很小，雖然混凝土還未壓碎，但構(gòu)件已不能使用。3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本原則3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本原則3.3.1正截面受彎承載力計(jì)算的幾個(gè)基本假定（1）截面保持平面（平截面假定）對于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，從加載開始直到最終破壞，截面上的平均應(yīng)變均保持為直線分布，即符合平截面假定——截面上任意點(diǎn)的應(yīng)變與該點(diǎn)到截面中和軸的距離成正比。（2）不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度對極限狀態(tài)承載力計(jì)算來說，受拉區(qū)混凝土早已開裂，大部分拉區(qū)混凝土已退出工作，剩下靠近中和軸的混凝土雖仍承擔(dān)拉力，但因其總量及內(nèi)力臂都很小，完全可將其忽略，而對最終的計(jì)算結(jié)果幾乎沒有影響。3.3.1正截面受彎承載力計(jì)算的幾個(gè)基本假定（3）受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系采用理想化曲線（4）縱向鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變理想化曲線縱向鋼筋的應(yīng)力取鋼筋的應(yīng)變與其彈性模量的乘積，但其絕對值不大于其相應(yīng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本原則3.3.2受壓混凝土的等效應(yīng)力圖形壓力合力大小相等，作用點(diǎn)位置不變混凝土的強(qiáng)度等級(jí)C55C60C65C70C75C801.00.990.980.970.960.950.940.80.790.780.770.760.750.74混凝土壓區(qū)等效矩形應(yīng)力系數(shù)3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本原則3.3.3界限相對受壓區(qū)高度與最小配筋率相對受壓區(qū)高度（3-2）界限破壞

界限破壞時(shí)的相對受壓區(qū)高度3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本原則1.界限相對受壓區(qū)高度(適筋與超筋界限)等效代換后混凝土的受壓區(qū)高度x與截面的有效高度h0之比截面中的受拉鋼筋達(dá)到屈服,受壓區(qū)混凝土也同時(shí)達(dá)到其抗壓強(qiáng)度(受壓區(qū)邊緣混凝土的壓應(yīng)變達(dá)到其極限壓應(yīng)變?chǔ)與u)3.3.3界限相對受壓區(qū)高度與最小配筋率對于有屈服點(diǎn)的鋼筋（3-3a）根據(jù)平截面假定3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本原則1.界限相對受壓區(qū)高度(適筋與超筋界限)3.3.3界限相對受壓區(qū)高度與最小配筋率（3-3b）對于無屈服點(diǎn)的鋼筋3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本原則1.界限相對受壓區(qū)高度(適筋與超筋界限)3.3.3界限相對受壓區(qū)高度與最小配筋率

3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本原則1.界限相對受壓區(qū)高度(適筋與超筋界限)3.3.3界限相對受壓區(qū)高度與最小配筋率2適筋與少筋的界限及最小配筋率《規(guī)范》規(guī)定：配筋截面必須保證配筋率不小于最小配筋率，否則認(rèn)為將出現(xiàn)少筋破壞。3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本原則最小配筋率ρmin截面破壞時(shí)所能承受的彎矩極限值Mu與等同的素混凝土截面所能承受的彎矩Mcr正好相等時(shí)的配筋率

驗(yàn)算最小配筋率時(shí)應(yīng)使用全部截面bh,而不是用bh0，即應(yīng)滿足As≥ρminbh。給定M時(shí)●截面尺寸b、h(h0)越大，所需的As就越少，r越小，但混凝土用量和模板費(fèi)用增加，并影響使用凈空高度；

●反之，b、h(h0)越小，所需的As就越大，r增大。3.3.3界限相對受壓區(qū)高度與最小配筋率3截面的經(jīng)濟(jì)配筋率經(jīng)濟(jì)配筋率梁：r=（0.6~1.5）%板：r=（0.4~0.8）%T形截面梁(相對于梁肋)：r=(0.9~1.8)%。3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本原則3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3.4.1計(jì)算基本公式及適用條件1基本公式3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算單筋截面僅在構(gòu)件的受拉區(qū)配置縱向受力鋼筋的截面單筋矩形截面受彎構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算簡圖3.4.1計(jì)算基本公式及適用條件1基本公式3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算由水平力平衡有（3-4）3.4.1計(jì)算基本公式及適用條件1基本公式3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算由力矩平衡有（3-5a）（3-5b）或3.4.1計(jì)算基本公式及適用條件1基本公式3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算（3-6）（3-7a）（3-7b）或

將ξ=x/h0代入式(3-4)~式(3-5b)3.4.1計(jì)算基本公式及適用條件1基本公式3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算由式（3-4）可得（3-8）相對受壓區(qū)高度可表示為（3-9）由式（3-9）可得（3-10）3.4.1計(jì)算基本公式及適用條件2基本公式的適用條件3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算（1）防止發(fā)生超筋破壞（3-11）（3-12）或（3-13）或（2）防止發(fā)生少筋破壞（3-14）3.4.2基本計(jì)算公式的應(yīng)用1截面設(shè)計(jì)3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算（1）情況1

公式法

已知M,b,h,α1fc,ft是否畫配筋簡圖是否調(diào)整b,h或fc3.4.2基本計(jì)算公式的應(yīng)用1截面設(shè)計(jì)（1）情況1

(公式法)3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算已知:M,b,has,fy,fc,ft是否調(diào)整b,h或fc否查表得As,驗(yàn)算是畫配筋簡圖3.4.2基本計(jì)算公式的應(yīng)用1截面設(shè)計(jì)（1）情況1(計(jì)算表格法)3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算已知：彎矩設(shè)計(jì)值M、材料強(qiáng)度fy、fc求：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋A(yù)s思路1：由經(jīng)驗(yàn)確定b×h同情況1思路2：由經(jīng)驗(yàn)確定梁寬b,經(jīng)濟(jì)配筋率ρ,同情況1簡支梁：L/h=1/12~1/8,連續(xù)梁：L/h=1/14~1/10矩形截面梁h/b=2.0~2.5T形截面梁h/b=2.5~3.03.4.2基本計(jì)算公式的應(yīng)用1截面設(shè)計(jì)（2）情況2否，不安全是是M≤Mu,安全；否則，不安全否，超筋梁3.4.2基本計(jì)算公式的應(yīng)用2截面承載力復(fù)核3.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算已知:M,Asb,h(h0),fc,ft,fy3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3.5.1雙筋截面及適用情況3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算雙筋截面在受壓區(qū)和受拉區(qū)同時(shí)配置縱向受力鋼筋的截面

彎矩很大，按單筋矩形截面計(jì)算所得的ξ>ξb，而梁截面尺寸受到限制，混凝土強(qiáng)度等級(jí)又不能提高時(shí)；

在不同荷載組合情況下，梁截面受異號(hào)彎矩。AsasA’sa’s3.5.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算1計(jì)算應(yīng)力圖形==++3.5.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算2基本計(jì)算公式由水平力平衡有（3-20）由力矩平衡有（3-21）

3.5.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算2基本計(jì)算公式

（3-24）（3-25）（3-26）（3-27）3.5.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3計(jì)算公式的適用條件

與單筋矩形截面相似，該限制條件也是為了防止發(fā)生超筋的脆性破壞。此條件也可表示為（3-28）

3.5.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3計(jì)算公式的適用條件

對于300MPa級(jí)、400MPa級(jí)鋼筋，均可達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。3.5.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3計(jì)算公式的適用條件（3-29）

雙筋截面因鋼筋配置較多,通常都能滿足最小配筋率的要求,可不再進(jìn)行最小配筋率ρmin驗(yàn)算。x≤2a's時(shí)為保證受壓鋼筋抗壓作用的發(fā)揮，防止受壓鋼筋過早壓屈外凸:1.雙筋截面應(yīng)配置封閉式箍筋，彎鉤的直線段長度≥5箍筋直徑；2.s(箍筋的間距)≤15受壓縱向鋼筋的最小直徑、s≤400mm，當(dāng)一層內(nèi)縱向受壓鋼筋多于5根且直徑大于18mm時(shí)，s≤10d。3.箍筋的直徑≥1/4受壓鋼筋最大直徑。4.當(dāng)梁寬大于400mm且一層內(nèi)的受壓縱筋多于3根時(shí)，或梁寬不大于400mm但一層內(nèi)的受壓縱筋多于4根時(shí)，還應(yīng)設(shè)復(fù)合箍筋。3.5.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3計(jì)算公式的適用條件3.5.3基本公式的應(yīng)用3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算1雙筋截面的截面設(shè)計(jì)（3-30）由式（3-20）可得（3-31）

已知彎矩設(shè)計(jì)值M,截面的尺寸b×h,材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,求受拉及受壓鋼筋的截面面積。將x=ξbh0代入式(3-21)并取M=Mu已知：截面尺寸b,h(h0)、混凝土強(qiáng)度等級(jí)fc、鋼筋等級(jí)fy,f'y、彎矩設(shè)計(jì)值M求：受壓鋼筋A(yù)s'、受拉鋼筋A(yù)s（1）情況13.5.3基本公式的應(yīng)用1雙筋截面的截面設(shè)計(jì)3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算取ξ=ξb：充分利用混凝土受壓區(qū)對正截面受彎承載力的貢獻(xiàn)。引入（As+As’）之和最小為其最優(yōu)解?。?）情況11雙筋截面的截面設(shè)計(jì)3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算（2）情況2兩個(gè)方程，兩個(gè)未知數(shù)，可以求得唯一解。已知：b,h(h0)、fc、fy

，fy'、彎矩設(shè)計(jì)值M，受壓鋼筋A(yù)s'。求：受拉鋼筋A(yù)s。3.5.3基本公式的應(yīng)用1雙筋截面的截面設(shè)計(jì)3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算As2As1sA''α1fcbx

f'As

fyAsMu

'fA'ys

fyAs1Mu1AssA’

fyAs2Mu2fcbxα1把雙筋截面看作兩個(gè)截面相加?。?）情況23.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算已知：M，b、h、as、as’，fy、fy’、fc、As’.求：As未知數(shù)：x、As否按As’未知重算x≥2as’計(jì)算x、gs是（2）情況2α1fcbx

Mu

fyAs1Mu1

Mu2fcbxα1fyAs2f’yA’sfyAsf’yA’s否

令x=2as’α1fcbx

fyAsMσs’A’s是3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算已知：b,h、fc、fy、fy'、As、As'、彎矩設(shè)計(jì)值M求：正截面受彎承載力Mu比較M和Mu（1）若（2）若（3）若3.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3.5.3基本公式的應(yīng)用2雙筋截面的承載力復(fù)核3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算翼緣去掉的混凝土梁肋（腹板）3.6.1T形截面及翼緣計(jì)算寬度b'f3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算T形截面翼緣的壓應(yīng)力分布及簡化3.6.1T形截面及翼緣計(jì)算寬度b'f3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算情況T形、I形截面倒L形截面肋形梁肋形板肋形梁、肋形板12—3——3.6.1T形截面及翼緣計(jì)算寬度b'fT形、I形及倒L形截面受壓翼緣計(jì)算寬度b'f3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3.6.1T形截面及翼緣計(jì)算寬度b'f

當(dāng)受壓區(qū)加腋的高度hh>h'f且加腋的長度bh不大于3hh時(shí),其翼緣計(jì)算寬度可按情況3分別增加2bh(T形、I形截面)和bh(倒L形截面)。

肋形梁在梁跨內(nèi)()設(shè)有間距小于縱肋間距的橫肋(、)時(shí)，可不遵守情況3的規(guī)定

翼緣板在荷載作用下,沿縱肋方向可能產(chǎn)生裂縫時(shí),則計(jì)算寬度取用腹板寬度b。3.6.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算1兩種T形梁的判別第一類T形截面第二類T形截面中和軸在梁的翼緣內(nèi)

x≤h'f中和軸在梁肋中

x>h'f3.6.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算1兩種T形梁的判別界限情況下Ｔ形截面的平衡方程（3-38）（3-39）兩類T形截面的分界,中和軸剛好位于翼緣下邊緣(x=h'f)3.6.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算1兩種T形梁的判別若（3-40）或（3-41）

則x≤h'f，即受拉鋼筋的拉力≤翼緣高度全部受壓時(shí)的壓力，即不需要全部翼緣受壓就能與設(shè)計(jì)彎矩相平衡，故屬于第一類T形截面。3.6.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算1兩種T形梁的判別若（3-42）或（3-43）則x>h'f，即僅全部翼緣高度受壓已不足以與鋼筋的拉力或設(shè)計(jì)彎矩相平衡，中和軸需下移，故屬于第二類T形截面。3.6.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算2第一類T形截面的計(jì)算公式及適用條件列出平衡方程（3-44）（3-45）（1）基本計(jì)算公式3.6.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算2第一類T形截面的計(jì)算公式及適用條件（2）公式的適用條件防止超筋破壞條件,。故通常均能滿足。防止少筋破壞條件,。驗(yàn)算該條件時(shí)需注意,此情況下的是對梁肋部計(jì)算的,仍然用計(jì)算,而不用b'f計(jì)算。3.6.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3第二類T形截面的計(jì)算公式及適用條件（1）基本計(jì)算公式=+=+由水平力平衡有（3-46）由力矩平衡有（3-47）3.6.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3第二類T形截面的計(jì)算公式及適用條件（1）基本計(jì)算公式（3-48）（3-49）由平衡方程可得（3-50）3.6.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3第二類T形截面的計(jì)算公式及適用條件（1）基本計(jì)算公式（3-51）由平衡方程可得（3-52）（3-53）3.6.2基本計(jì)算公式和公式的適用條件3.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3第二類T形截面的計(jì)算公式及適用條件（2）公式的適用條件由于T形截面的受壓區(qū)較大，一般不會(huì)發(fā)生超筋破壞情況。防止少筋破壞條件。一般第二類Ｔ形截面的配筋數(shù)量較多，該條件必然滿足，可不必驗(yàn)算。防止超筋破壞條件,x≤ξbh0。該條件也可表示為已知M,bf’,hf’,b,h,h0,fc,fy否是求出As是否是加大b,h或fc否第一類Ｔ形截面第二類Ｔ形截面配受壓鋼筋是3.6.3基本公式的應(yīng)用1T形截面的截面設(shè)計(jì)否是加大尺寸加大fc否第一類Ｔ形截面第二類Ｔ形截面是3.6.3基本公式的應(yīng)用2T形截面的承載力復(fù)核M≤Mu,安全；否則，不安全第4章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力Obliquesectionbearingcapacityofflexuralmembersofreinforcedconcretestructures學(xué)習(xí)要求：1、深刻理解受彎構(gòu)件斜截面受剪的三種破壞形態(tài)及其防止對策。2、熟練掌握梁的斜截面受剪承載力計(jì)算。3、理解梁內(nèi)縱向鋼筋彎起和截?cái)嗟臉?gòu)造要求。4、知道梁內(nèi)縱向受力鋼筋、縱向構(gòu)造鋼筋、架立筋和箍筋等的構(gòu)造要求。4.1概述4.2斜截面破壞的主要形態(tài)4.3影響斜截面受剪承載力的主要因素4.