钢筋混凝土结构图

2022-06-30

第一篇:钢筋混凝土结构图

钢筋混凝土结构与砌体结构课程设计 (1)

钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计任务书

1.设计题目

某工业厂房现浇整体式钢筋混凝土单向板肋形楼盖 2.设计目的

钢筋混凝土单向板肋形楼盖的课程设计是“混凝土结构与砌体结构设计”课程的主要内容之一,通过本设计,使学生对所学知识加深理解,在理论上有所提高;锻炼学生运用所学知识解决实际问题的能力;让学生掌握单向板肋形楼盖的设计方法和设计步骤,提高学生的设计能力;提高学生用图纸和设计说明书表达设计意图的能力,进一步掌握结构施工图的绘制方法,提高读图识图的能力,掌握用平面整体表示方法绘制梁、板施工图。为今后工作打下坚实的理论基础。

3.设计资料

(1)该结构为现浇框架结构,该楼盖的结构平面布置如图所示。每名学生的纵横向跨度均不同,由教师指定。

(2)楼面活荷载标准值为qk=6kN/m2(或8kN/m

2、10kN/m2,由教师指定)。 (3)楼面面层采用20mm水泥砂浆抹面,板底及梁侧采用15mm厚的混凝土砂浆抹底。

(4) 材料:混凝土强度等级采用C30,钢筋除梁中受力主筋采用HRB335外,其余均为HPB300筋。 4.(1) ①

② 单向板和次梁的设计:要求按考虑塑性内力重分布的方法设计,主要应包括截面尺寸的选定,确定计算跨度、计算荷载、计算内力及确定各主要截面的

③ 主梁的设计:按弹性方法设计,具体内容同上,并要求计算控制截面内

④ 设计说明书中应包含有关示意图,如跨长示意图、计算简图、配筋示意图等。 (2)

① A4图:绘制结构平面布置图及板的配筋图(1∶100)。各种细部尺寸应标注齐全,应标明各种钢筋的直径② A4图:绘制次梁、主梁的平法施工图。

施工图采用CAD绘制,应布图合理,图面整洁,线型等均应符合制图标准要

施工图中的设计说明应指出材料等级、混凝土保护层厚度及有关的注意事项 5.

本设计共用一周的时间,其中设计计算部分3天和绘制施工图2天。

第二篇:钢筋混凝土结构

ɡānɡ jīn hùn nínɡ tǔ jié ɡòu

是指承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。

用钢筋和混凝土制成的一种结构。钢筋承受拉力,混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。分两种:(1)整体式钢筋混凝土结构。在施工现场架设模板,配置钢筋,浇捣混凝土而筑成。(2)装配式钢筋混凝土结构。用在工厂或施工现场预先制成的钢筋混凝 钢混结构住宅的结构材料是钢筋混凝土,即钢筋、水泥、粗细骨料(碎石)、水等的混合体。这种结构的住宅具有抗震性能好、整体性强、抗腐蚀能力强、经久耐用等优点,并且房间的开间、进深相对较大,空间分割较自由。目前,多、高层住宅多采用这种结构。但这种结构工艺比较复杂,建筑造价也较高。

钢筋混凝土结构:

是指承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。钢筋承受拉力,混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。分两种:

(1)整体式钢筋混凝土结构。在施工现场架设模板,配置钢筋,浇捣混凝土而筑成。

(2)装配式钢筋混凝土结构。用在工厂或施工现场预先制成的钢筋混凝土构件,在现场拼装而成。

编辑本段钢筋混凝土结构:

是指承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。

用钢筋和混凝土制成的一种结构。钢筋承受拉力,混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。分两种:(1)整体式钢筋混凝土结构。在施工现场架设模板,配置钢筋,浇捣混凝土而筑成。(2)装配式钢筋混凝土结构。用在工厂或施工现场预先制成的钢筋混凝土构件,在现场拼装而成。 编辑本段钢钢混结构和砖混结构有什么区别

1:钢筋混凝土结构是用钢筋和混凝土制成的一种结构。钢筋承受拉力,混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好和抗震性能好。

2:砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。砖混结构是混合结构的一种,是采用砖墙来承重,钢筋混凝土梁柱板等构件构成的混合结构体系。

从结构受力角度来讲,在钢筋混凝土结构和砖混结构又可分框架结构和砖混结构!

它们的优、缺点:

框架结构住宅的承重结构是梁、板、柱,而砖混结构的住宅承重结构是楼板和墙体。在牢固性上,理论上说框架结构能够达到的牢固性要大于砖混结构,所以砖混结构在做建筑设计时,楼高不能超过6层,而框架结构可以做到几十层。但在实际建设过程中,国家规定了建筑物要达到的抗震等级,无论是砖混还是框架,都要达到这个等级,而开发商即使用框架结构盖房子,也不会为了提高建筑坚固程度而增加投资,只要满足抗震等级就可以了。土构件,在现场拼装而成。

 参考资料:

用钢筋和混凝土制成的一种结构。钢筋承受拉力,混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。分两种:(1)整体式钢筋混凝土结构。在施工现场架设模板,配置钢筋,浇捣混凝土而筑成。(2)装配式钢筋混凝土结构。用在工厂或施工现场预先制成的钢筋混凝 钢混结构住宅的结构材料是钢筋混凝土,即钢筋、水泥、粗细骨料(碎石)、水等的混合体。这种结构的住宅具有抗震性能好、整体性强、抗腐蚀能力强、经久耐用等优点,并且房间的开间、进深相对较大,空间分割较自由。目前,多、高层住宅多采用这种结构。但这种结构工艺比较复杂,建筑造价也较高。

钢筋混凝土结构:

是指承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。钢筋承受拉力,混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。分两种:

(1)整体式钢筋混凝土结构。在施工现场架设模板,配置钢筋,浇捣混凝土而筑成。

(2)装配式钢筋混凝土结构。用在工厂或施工现场预先制成的钢筋混凝土构件,在现场拼装而成。

第三篇:钢筋混凝土结构论文

浅谈对钢筋混凝土的认识

摘要:随着社会的发展进步,钢筋混凝土由于有着诸多优点以至于其在现实生产生活中的运用越来越广泛,但其在运用过程中还是存在一些问题,缺陷,这就要在施工、技术、运用上进行完善,在承载力计算方面得牢记公式准确细心的进行计算。

Abstract: with the development of society progress, reinforced concrete has such advantages that because the reality of life in production is used widely, but the application process still has some problems, and defect. This will be in construction technology USES for perfect, in the bearing capacity calculation aspects must bear in mind that the accurate careful calculation formula. 关键词:混凝土 钢筋混凝土 粘结力 裂缝 承载力

Keywords: concrete

reinforced concrete

cementing bond

crack bearing capacity

正文:

在现代人类的工程建设史上来看,相对于砌体结构、木结构和钢、铁结构而言是一种新兴结构,,它已经是当今最主要的建筑材料之一,混凝土是水泥(通常硅酸盐水泥)与骨料的混合物。当加入一定量水分的时候,水泥水化形成微观不透明晶格结构从而包裹和结合骨料成为整体结构。钢筋混凝土是指通过在混凝土中加入钢筋与之共同工作来改善混凝土力学性质的一种组合材料,为加劲混凝土最常见的一种形式,而钢筋混凝土结构是利用钢筋抗拉和混凝土抗压这两种材料组成共同受力的结构。通常混凝土结构拥有较强的抗压强度(大约 3,000 磅/平方英寸, 35 MPa),但是混凝土的抗拉强度较低,通常只有抗压强度的十分之一左右,任何显著的拉弯作用都会使其微观晶格结构开裂和分离从而导致结构的破坏。而绝大多数结构构件内部都有受拉应力作用的需求,故未加钢筋的混凝土极少被单独使用于工程,而相对于混凝土而言,钢筋抗拉强度非常高,一般在200MPa以上,故通常人们在混凝土中加入钢筋等加劲材料与之共同工作,由钢筋承担其中的拉力,混凝土承担压应力部分。如下图所示即为素混凝土梁和钢筋混凝土梁的受力情况的区别。

在一些小截面构件里,钢筋除了承受拉力之外,同样可用于承受压力,这通常发生在柱子之中。 钢筋与混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数,不会由环境不同产生过大的应力。其次钢筋与混凝土之间有良好的粘结力,有时钢筋的表面也被加工成有间隔的肋条(称为变形钢筋)来提高混凝土与钢筋之间的机械咬合,当此仍不足以传递钢筋与混凝土之间的拉力时,通常将钢筋的端部弯起180 度弯钩。此外混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境,在钢筋表面形成了一层钝化保护膜,使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易腐蚀。

与其他结构的构件相比,钢筋混凝土结构是用钢筋和混凝土建造的一种结构,钢筋承受拉力,混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点,除此之外,钢筋混凝土的优缺点还有以下这些:1.合理利用了两种材料的力学性能2.耐久性好3.整理性好4.可模性好5.耐火性好6.节约钢材7.就地取材

虽然钢筋混凝土结构存在一些缺点,但毕竟其利远远大于弊,因此在现代生活生产中的应用范围极广,各种工程结构都可采用钢筋混凝土建造,钢筋混凝土结构在原子能工程、海洋工程和机械制造业的一些特殊场合,如反应堆压力容器、海洋平台、巨型运油船、大吨位水压机机架等,均得到十分有效的应用,解决了钢结构所难于解决的技术问题。

但是,混凝土在现实生活的运用中还是存在很多问题未能解决,比如;

1、钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环会对破坏混凝土的结构造成损伤。当钢筋锈蚀时,锈迹扩展,使混凝土开裂并使钢筋与混凝土之间的结合力丧失。当水穿透混凝土表面进入内部时,受冻凝结的水分体积膨胀,经过反复的冻融循环作用,在微观上使混凝土产生裂缝并且不断加深,从而使混凝土压碎并对混凝土造成永久性不可逆的损伤;

2、混凝土中的孔隙水通常是碱性的,钢筋在pH值大于9.5时是惰性的,不会发生锈蚀。空气中的二氧化碳与水泥中的碱反应使孔隙水变得更加酸性,从而使pH值降低。从构件制成之时起,二氧化碳便会碳化构件表面的混凝土,并且不断加深。如果构件

发生开裂,空气中的二氧化碳将会更容易更容易进入混凝土的内部。通常在结构设计的过程中,会根据建筑规范确定最小钢筋保护层厚度,如果混凝土的碳化削弱了这一数值,便可能会导致因钢筋锈蚀造成的结构破坏。

3、氯化物, 包括氯化钠,会对混凝土中的钢筋腐蚀。因此,拌合混凝土时只允许使用清水。同样使用盐来为混凝土路面除冰是被禁止的。

4、碱骨料反应或碱硅反应,(Alkali Aggregate Reaction,简称AAR,或Alkali Silica Reaction,简称ASR)是指当水泥的碱性过强时,骨料中的活性硅成分(SiO2)与碱发生反应生成硅酸盐,引起混凝土的不均匀膨胀,导致开裂破坏。它的发生条件为 (1)骨料中含有相关活性成分(2)环境中有足够的碱性(3混凝土中有足够的湿度 75%RH。

除了这些问题外,钢筋混凝土在使用过程中,还会经常出现裂缝,

产生裂缝的的原因很复杂,主要有材料或气候因素、施工不当、设计和施工错误、改变使用功能或使用不合理等,通常可归纳为以下几种:

1、混凝土尚处于未完全硬化状态时,如干燥过快,则产生收缩裂缝,通常发生在表面上,裂缝不规则,宽度小

2、水泥水化硬化时的裂缝。水泥在水化及硬化过程中,散发大量热量,使砼内外部产生温差,超过一定值时,因砼的收缩不一致而产生裂缝

3、温变裂缝。水泥在硬化期间,砼表面与内部温差较大,导致砼表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩,受到内部砼的约束,而出现裂缝

4、设计欠周全。如钢筋砼梁的截面不够、梁的跨度过大、高度偏小,或者由于计算错误,受力钢筋截面偏小、配筋位置不当、节点不合理等,都会导致砼梁出现结构裂缝

5、施工质量造成的裂缝。由于砼标号偏低、受力钢筋截面偏小、截面尺寸不符合设计等而导致砼梁出现裂缝。由于施工不当、模板支撑下沉,或过早拆除底模和支撑等形成的裂缝。施工控制不严,在梁上超载堆荷,而导致出现裂缝

6、预制钢砼梁在运输、吊装过程中,由于支撑不合理、吊点位置不符,以及较大的振动或冲击荷载,也会导致钢砼梁出现裂缝

7、在使用过程中,改变原来使用功能,将办公室改为仓库、屋面加层、使用不当、增大梁上荷载等均会出现裂缝。

由于钢筋混凝土还是存在一些缺陷,因此钢筋混凝土结构的设计和建造必须围绕着工业化的标准和实际中的考虑,而这两者又随着工业化中积

累的经验和研究慢慢地发展,这一切都基于混凝土结构的理论知识,这就要求我们必须在现在学习的过程中慢慢领悟逐渐巩固,以便更好的运用于以后的工作实践中。

从开学到现在,经过十周的混凝土结构的学习,我发现其中要我们掌握的理论知识还是很多的,例如混凝土结构材料的物理力学性能(抗拉、抗压强度、疲劳度等等),但总感觉有些知识点太凌乱太分散,所以我自己总结了一些,这样我想思路会清晰点明了点。 受弯构件正截面的承载力计算

受弯构件斜截面承载力计算

斜裂缝出现后斜截面上应力重分布现象显著,材料力学中的基本假定已不再成立。在对无腹筋和有腹筋梁出现斜裂缝后受力状态以及影响因素分析的基础上,对上述三种破坏形态采用了不同的方式设法避免。当满足最小配筋率条件时,

可防止斜拉破坏的发生;当限制截面尺寸不致过小,亦即控制配筋率不过大后,可防止斜压破坏的发生;对常见的剪压破坏,其特征是与临界斜裂缝相交的箍筋先达到屈服强度,而后剪压区混凝土达到剪压复合应力时的极限强度而破坏,腹筋多少对承载力影响较大,必须通过计算满足一定的斜截面受剪承载力。 偏心受力构件的承载力计算

偏心受压构件正截面的破坏形态有两种:受拉破坏(大偏心受压破坏)——受拉钢筋先屈服,而后受压混凝土被压碎,这种破坏属于延性破坏,与受弯构件的适筋截面的破坏形态相类似;受压破坏(小偏压受压破坏)——受压区混凝土先被压碎,距轴向力较远一侧的钢

筋可能受拉而不屈服,也有可能受压未屈服或屈服,这种破坏属脆性破坏,与受弯构件超筋截面的破坏形态有相似之处。一般情况下,轴向力相当偏心距较大时发生受拉破坏,然而有时虽然偏心距较大但钢筋较多时可能发生受压破坏。偏心距小于某一值后,只发生受压破坏,随着偏心距的减小,钢筋可能由拉应力变成压应力,甚至当该钢筋面积较小时受压屈服。偏心受压构件截面承载力计算中,首要任务是判断大偏心受压还是小偏心受压。唯一正确的判别方法是受压区高度,属于大偏心受压,否则为小偏心受压。对于对称配筋情况,无疑可直接求得加以判别。但是,对于不对称配筋的情况,必须借助经分析得到的经验方法,即时先按大偏压计算,计算发现时改用小偏压方法计算;当时,肯定为小偏心受压情况。

通过对知识点的归纳总结,使我对钢筋混凝土有了进一步的认识,这门课程注重的是理论知识的学习以及在实际施工中的运用,实际上学习此课程还是有一点的难度,要求我们系统的进行复习总结,在绪论中主要介绍钢筋混凝土的发展史、特点及分类,然后依次进行钢筋、砼的力学性能的探讨及研究,其次是后面的进行真正的计算设计(例如:正截面、斜截面承载力计算,受拉受压受扭构件的承载力计算),再到后面要学习的一些其他结构的分析计算,总体来说这是一门实用性很强的课程对我们以后的工作以及施工设计有着很密切的联系,这就要求我们在现在的学习阶段熟练掌握知识要点,这样在结构稳定性设计上才能更好地运用此类知识,我个人觉得要想学好这门课程首先得在上课前做好预习才能知道老师本节课要讲的知识范围这样才不至于上课听不懂而走神,之外课后还得花上一些时间进行总结,把老师上课要讲的东西形成一条主线同时参照《水工钢筋混凝土结构学习辅导及习题》做一些习题让知识得到巩固,至于在承载力计算上的公式我们首先应该理解公式的来由然后按照将其计算步骤及公式记到笔记本上方便以后的复习,如果我们按照这种方法做下去我想我们一定能将此课程学好。

主要参考文献:

1、《钢筋混凝土结构设计规范》GB50010—2002

2、《钢筋混凝土及预应力混凝土工程规范》JTG—D62—2004

3、宋玉普《现代混凝土基本理论及工程应用》中国建筑出版社2008

4、王清湘、宋玉普《钢筋混凝土结构》机械出版社2004

5、王立成、王清湘、宋玉普《水工钢筋混凝土结构》机械出版社2008

第四篇:钢筋混凝土结构(1)

题目如下: 第一组:

问答题(每小题25分,共100分)

1、什么是结构的极限状态?结构的极限状态分为哪两类,其含义各是什么?

整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。

极限状态的分类:

1)承载力极限状态:结构或结构构件达到最大承载力,出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形。

2)正常使用极限状态:结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值

2、建筑结构的功能要求包括哪几方面的内容?分别从属于哪一种极限状态?

建筑结构的功能要求有安全性、适用性和耐久性, 结构设计的主要目的是要保证所建造的结构安全适用,能够在规定的期限内满足各种预期的功能要求,并且要经济、合理。具体说来,结构应具有以下功能: (1)安全性。在正常施工和正常使用的条件下,结构应能承受可能出现的各种荷载作用和变形而不发生破坏;在偶然事件发生后,结构仍能保持必要的整体稳定性。例如,厂房结构平时受自重、吊车、风和积雪等荷载作用时,均应坚固不坏;而在遇到强烈地震、爆炸等偶然事件时,容许有局部的损伤,但应保持结构的整体稳定而不发生倒塌。

(2)适用性。在正常使用时,结构应具有良好的工作性能。如吊车梁变形过大会使吊车无法正常运行、水池出现裂缝便不能蓄水等,都影响正常使用,需要对变形、裂缝等进行必要的控制。

(3)耐久性。在正常维护的条件下,结构应能在预计的使用年限内满足各项功能要求,也即应具有足够的耐久性。

承载能力极限状态这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。承载能力极限状态主要考虑关于结构安全性的功能。 正常使用极限状态正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。这一状态对应于适用性或耐久性的功能。

3、钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式?其破坏特征有何不同?

钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。

(1)梁配筋适中会发生适筋破坏。受拉钢筋首先屈服,钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长,受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变,混凝土压碎,构件破坏。梁破坏前,挠度较大,产生较大的塑性变形,有明显的破坏预兆,属于塑性破坏。

(2)梁配筋过多会发生超筋破坏。破坏时压区混凝土被压坏,而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点,拉区的裂缝宽度较小,破坏是突然的,没有明显预兆,属于脆性破坏,称为超筋破坏。

(3)梁配筋过少会发生少筋破坏。拉区混凝土一旦开裂,受拉钢筋即达到屈服,并迅速经历整个流幅而进入强化阶段,梁即断裂,破坏很突然,无明显预兆,故属于脆性破坏。

4、钢筋与混凝土为什么能够共同工作?光圆钢筋与混凝土之间的粘结作用由哪几部分组成?保证粘结的构造措施有哪些?

钢筋与混凝土能共同工作的基本前提是两者间具有足够的粘结强度,能够承受由于变形差(相对滑移)沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力,通常把这种剪应力称为粘结应力,而粘结强度则指枯结失效(钢筋被拔出或混凝土被劈裂)时的最大平均粘结应力。通过粘结应力来传递二者间的应力,使钢筋与混凝土共同受力。

光圆钢筋与混凝土的粘结作用主要有三部分组成: (1)混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力 (2)钢筋与混凝土接触面上的摩擦力 (3)钢筋表面粗糙不平产生的机械咬合力 保证粘结的构造措施有如下几个方面:

(1) 对不同等级的混凝土和钢筋,要保证最小搭接长度和锚固长度; (2) 为了保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结,必须满足钢筋最小间距和混凝土保护层 最小厚度的要求;

(3) 在钢筋的搭接接头范围内应加密箍筋;

(4) 为了保证足够的粘结在钢筋端部应设置弯钩。

此外,在浇筑大深度混凝土时,为防止在钢筋底面出现沉淀收缩和泌水,形成疏松空隙层,

削弱粘结,对高度较大的混凝土构件应分层浇筑或二次浇捣。 钢筋表面粗糙程度影响摩擦力,从而影响粘结强度。轻度锈蚀的钢筋,其粘结强度比新轧制

的无锈钢筋要高,比除锈处理的钢筋更高。所以,一般除重锈钢筋外可不必除锈。

第五篇:钢筋混凝土结构设计

一、受弯构件正截面承载力计算

1、 了解适筋梁的三个受力阶段,以及配筋率对梁正截面破坏形态的影响。

2、 掌握单筋矩形、双筋矩形和T形截面受弯构件正截面设计和复核方法。

3、 掌握梁、板的一般构造要求。

【1】 单筋矩形截面受弯构件截面设计计算步骤(表格法): 【2】单筋矩形截面受弯构件截面复核步骤(表格法): 【3】双筋矩形截面梁截面设计计算步骤(表格法): 【4】T形截面梁截面设计计算步骤(表格法):

小结:

(1) 根据配筋率不同,受弯构件正截面破坏形态有三种:适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏。其中,超筋破坏和少筋破坏在设计中不允许出现,必须通过限制条件加以避免。

(2) 适筋梁的破坏经历了三个阶段,受拉区砼开裂和受拉钢筋屈服是划分三个阶段的界限状态。 (3) 根据适筋梁第

阶段截面的实际应力图形,经过计算假定的简化,并取得等效矩形压力图形代替实际的曲线压力应力图形,就可以得到受弯构件正截面承载力计算的计算应力图形。 (4) 在单筋矩形截面应力图形中,纵向钢筋承担的拉力为fyAs,受压区砼承担的压力为

(单筋矩形截面),或者α1 fcb′f x(第一类T形截面),或者α1 fcb x +α1 fc(b′f-b)h′f(第二类T形截面)。双筋截面时,受压区再加上纵向钢筋承担的压力f ′yA′s。正截面受弯承载力的基本计算公式,就是根据这个应力图的平衡条件∑N =0和∑M =0列出的。基本公式的适应条件:单筋矩形截面ξ≤ξb和ρ≥ρξ≤ξb和x≥2α′s 。

(5)受弯构件的正截面承载力计算分截面设计和截面复核两类问题。

min

;双筋截面截面设计时一般有两个未知数x和As,对单筋矩形截面,可通过联立基本公式求解和表格法求解。

对双筋矩形截面,分As未知和As已知两种情况。当As未知时,有三个未知数As,As,x,可取补充条件x=ξbh0按基本公式求解。当As已知时,可分解成单筋矩形截面和受压钢筋与部分受拉钢筋组成的截面,用表格法求解。

对T形截面,计算时先要判别T形截面的类型,对第一类T形截面可按宽度为b′f的单筋矩形截面求解;对第二类T形截面可分解成单筋矩形截面和受压翼缘砼与部分受拉钢筋组成的截面,用表格法求解。

截面复核时一般有两个未知数x和Mu,可用基本公式联立方程求解。 梁、板的一般构造要求

1)梁的截面高度可根据高跨比h/l0来估计。(详见《规范》)

2)梁的截面宽度b,对矩形截面取(1/2~1/3)h;对T形截面取(1/2.5~1/4)h。(详见《规范》) 3)梁的支承长度应满足纵向受力钢筋的锚固和支座局部抗压承载力要求。 4)梁的钢筋(弯起钢筋见《规范》):①纵筋及搭接,通常用12~25mm,不宜大于28mm,上部纵筋在梁中1/3跨内搭接,(具体配筋应由计算确定)下部纵筋在距支座0.1l0外搭接,搭接长度为ll,搭接区段长度为1.3ll,凡中点在此区段内的搭接接头都属于同一搭接区段,同一搭接区段的钢筋搭接接头面积百分率对于梁、板及墙不宜小于25%,对于柱类构件不宜大于50%,工程有必要放大时,梁不应大于50%,板、墙可以适当放宽。②纵筋锚固,抗震设计时,楼层框架梁上部和下部纵筋伸入边支座内水平段≥0.4laE,弯折段为15d,伸入中间支座或节点≥{laE,0.5hc+5d}max,梁上部的弯矩负筋两排时,不论边支座还是中支座或节点,上排在ln1/

3、下排在ln/4处均截断。屋面框架梁上部纵筋当柱外侧纵筋配筋率小于1.2%时,伸至柱外侧向下弯折至梁底或腋的根部;当柱外侧纵筋配筋率大于1.2%时,伸入柱内长度为1.7laE。下部纵筋伸入边柱内水平段≥0.4laE,弯折段为15d。非抗震设计时,楼层框架梁上部和下部纵筋伸入端支座内水平段≥0.4la,弯折

段为15d(当下部筋在中间支座或节点弯锚时也符合),直锚时伸入端支座和中间支座均≥la,下部纵筋在端支座也可直锚,直锚长度≥la,梁上部的弯矩负筋两排时,不论端支座还是中支座或节点,上排在ln1/

3、下排在ln/4处均截断。屋面框架梁上部纵筋当柱外侧纵筋配筋率大于1.2%时,伸至柱外侧向下弯折至梁底或腋的根部;当梁上部纵筋配筋率大于1.2%时,也伸至柱外侧向下弯折至梁底或腋的根部。③纵向构造筋及扭筋,当梁腹板hw≥450mm时,应设置截面积≥0.1%bh的构造筋,其间距不宜大于200mm,构造筋和扭筋用拉结筋联系,直径与箍筋相同,间距常取箍筋间距的2倍。④梁箍筋抗震设计,当一级抗震时,箍筋最小直径为10mm,箍筋加密区长为{2h,500}max,间距为{箍筋直径6倍,h/4,100}min;当二至四级抗震时,箍筋最小直径为8mm,箍筋加密区长为{1.5h,500}max,间距二级抗震为{箍筋直径8倍,h/4,100} min(

三、四级抗震间距可适当加大d);⑤吊筋、拉结筋及附加箍筋(应注意吊筋直径具体见设计说明,构造见101图集;当b<350mm时,拉结筋直径为6mm,当b>350mm时,其直径为8mm,间距为2倍箍筋间距且上下相互错开;附加箍筋间距为8d,附加箍筋区梁箍筋正常照设)⑥不伸入支座的梁下部纵筋的截断点在距端支座、中间支座或节点0.1l0处截断。

5)板的截面、厚度及板的钢筋按设计计算和《规范》10.1节有关规定确定。

二、受弯构件斜截面承载力计算

1、了解影响斜截面受剪承载力的主要因素和斜截面受剪破坏的三种主要形态。

2、熟练掌握斜截面受剪承载力破坏的计算方法。

3、掌握抵抗弯矩图的画法以及纵向受力钢筋弯起和截断的构造要求。

4、掌握钢筋锚固、连接和箍筋、弯筋的构造要求。

【1】斜截面受剪承载力计算截面设计计算步骤(表格法):

(注:

1、集中荷载作用情况包括多种作用荷载,其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力占总剪力值的75﹪以上的独立梁;

2、当λ<1.5时,取λ=1.5;λ>3时,取λ=3。)

小结:

(1)根据剪跨比和箍筋用量不同,斜截面受剪的破坏形态有三种:斜压破坏、斜拉破坏和剪压破坏。其中,斜压和斜拉破坏在工程中不允许出现,应通过限制截面尺寸和控制箍筋的最小配筋率来防止这两种破坏,而对剪压破坏是通过计算来防止。

(2)斜截面受剪承载力计算公式是以剪压破坏为依据建立的。其受剪承载力有三部分组成:Vu=Vc+Vsv+Vsb,对于一般情况,Vc=0.7ft bh0,Vsv=1.25fyvAsv h0/s,Vsb=0.8fyAsbsinαs;对集中荷载作用的独立梁(包括作用有多种荷载,其中集中荷载对支座截面或节边缘产生的剪力值大于总剪力的75﹪的情况),只要将一般情况中Vc的系数0.7换成1.75/(λ+1),将Vsv的系数1.25换成1,其余不变就可以了。

(3)斜截面承载力计算包括斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力两个方面,斜截面受剪承载力是经过计算在梁中配置足够的腹筋来保证的,而斜截面受剪承载力则是通过构造措施来保证的,这些构造措施有纵向钢筋的弯起和截断等。

(4)抵抗弯矩图是实际配置的钢筋在梁各正截面所承受的弯矩图,通过抵抗弯矩图可以确定钢筋弯起和截断的位置。抵抗弯矩图必须包住设计弯矩图,两者越贴近,钢筋利用越充分。同一根梁、同一个设计弯矩图,可以有不同的纵筋布置方案、不同的抵抗弯矩图。

三、受压构件承载力计算

1、了解配有普通箍筋和配有螺旋式箍筋轴心受柱的破坏特征,掌握轴心受压构件的设计方法。

2、深入理解偏心受压构件正截面的两种破坏形式(ξ≤ξb,大偏心受压;ξ>ξb,小偏心受压)及各自的破坏特征,并能熟练掌握其判别方法。

3、熟练掌握对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力的计算方法,了解对称配筋工字型截面偏心受压构件正截面承载力计算方法,了解偏心受压构件斜截面受剪承载力计算方法。

4、掌握受压构件的一般构造要求。

【1】轴心受压构件承载力计算公式:

【2】配有螺旋式间接钢筋的轴心受压柱计算公式:

【3】对称配筋矩形截面偏心受压构件截面设计计算步骤(表格法): 【4】工字型截面偏心受压构件正截面承载力计算公式: 【5】偏心受压构件斜截面受剪承载力计算公式: (注:e=ηei+h/2-αs;e′=ηei-h/2+αs)

小结:

(1)配有普通箍筋的轴心受压构件承载力由砼和纵向受力钢筋两部分抗压承载力组成,同时对长细比较大的柱子还要考虑纵向弯曲的影响,其计算公式为N≤0.9φ(fcAcor+f′cAs)。

配有螺旋式和焊接环式间接钢筋的轴心受压构件承载力,除了应考虑砼和纵向钢筋影响外,还应考虑间接钢筋对承载力提高的影响。其计算公式为N≤0.9(fcAcor+fyAs+2αfyAsso)。

(2)偏心受压构件按其破坏特征不同,分大偏心受压和小偏心受压。大偏心受压破坏时,受拉钢筋先达到屈服强度,最后另一侧受压砼被压碎,并且受压钢筋也达到受压屈服强度。小偏心受压破坏时,距轴力近测砼先被压碎,受压钢筋也达到受压屈服强度,而距轴力远侧的钢筋无论受拉还是受压均未达到屈服强度。此外,对非对称配筋的小偏心受压构件,还可能发生距轴力远侧砼先被压坏而反向破坏。

(3)大偏心受压构件,应该用相对受压高度ξ(或受压区高度x)判别,当ξ≤ξb(或x≤ξb h0)时,为大偏心受压;当ξ≥ξb(或x≥ξbh0)时,为小偏心受压。

(4)计算偏心受压构件时,无论哪种情况,都必须先计算ηei。其中初始偏心距ei=e0+ea,e0=M/N,ea取{20mm,h/30}max,对于偏心距增大系数η,当l0/h≤5时,取η=1;当l0/h>5时,η用(7.10)计算。

(5)对小偏心受压构件,无论截面设计还是截面复核都必须由轴心受压构件验算垂直于力矩作用平面的受压承载力,其稳定系数φ应取矩形截面短边尺寸b计算。

(6)偏心受压构件斜截面受剪承载力计算公式是在受弯构件受剪受剪承载力计算公式的基础上加上一项影响得到的,这项影响是由于轴向压力存在对构件受剪承载力产生的有利影响。

柱的一般构造要求

(1)一般柱截面用正方形和圆形,截面尺寸不宜小于250mm×250mm,当长边超过600~800mm时,为节省砼和减轻自重常用工字形截面。为避免长细比过大,常取l0/h≥25和l0/b≥30,偏心受压柱h/b控制在1.5~3之间,工字形截面柱翼缘厚度h′f不宜小于120mm,腹板厚度b不宜小于100mm。

(2)柱(QZ、LZ锚固见101图集)的钢筋:①纵向受力钢筋及其搭接

纵筋直径常用12~32mm,根数不宜少于4根,圆形柱不宜少于6根,(具体配筋应由计算确定)当h≥600mm时,侧面应设直径10~16mm的纵向构造筋,及相应的复合箍筋和拉结筋,柱内纵筋的净距不应小于50mm,全部纵筋的配筋率不宜大于5%且不小于《规范》要求,一般在0.6%~2%之间。不论哪种连接,其接头位置应错开,同一截面内钢筋接头面积百分率不应大于50%,101图集规定抗震设计时搭接位置在离柱根部l0/3外,当中间节点时搭接位置在上下{ l0/6,h,500}max外,钢筋直径d>28mm以及偏心受压时,纵筋不宜绑扎搭接。②纵筋锚固

抗震设计时在柱顶,当柱外侧纵筋配筋率大于1.2%时,65%的柱外侧纵筋弯锚与梁上部纵筋搭接,其他纵筋伸至柱内侧下弯8d,柱内侧纵筋伸至柱顶弯折12d,满足要求时亦可直锚;当梁上部纵筋配筋率大于1.2%时,柱外侧纵筋弯锚12d,内部纵筋同上。非抗震时同上。③箍筋(101图集41页有抗震箍筋加密区长度选用表)

柱上下两端加密一级抗震时,箍筋间距为{6d,100}min,最小直径为10mm,二级抗震时,箍筋间距为{8d,100}min,最小直径为8mm,三级抗震时,箍筋间距为{8d,150(柱根100)}min,最小直径为8mm,四级抗震时,箍筋间距为{8d,150(柱根100)}min,最小直径为6mm(柱根8mm),底层柱根部的加密区长度取≥l0/3。

四、受扭构件承载力计算

1、了解受扭构件在实际工程中的应用,了解平衡扭矩与协调扭转的区别。

2、掌握受扭构件承载力计算方法和受扭构件的构造要求。

【1】矩形截面钢筋混凝土纯扭构件承载力计算(工程中采用受扭箍筋和受扭纵筋共同承担扭矩的作用) 【2】 弯剪扭构件承载力计算(计算公式见课本第六章)

小结

(1)在实际工程中,钢筋砼构件截面只要有扭矩作用,就称为受扭构件,常见的受扭构件的弯矩、剪力和扭矩同时存在的构件。

(2)钢筋砼受扭构件由砼、抗扭箍筋和抗扭纵筋来抵抗由外荷载在构件截面产生的扭矩。

(3)钢筋砼矩形截面纯扭构件的破坏形态分为少筋破坏、超筋破坏、适筋破坏和部分超筋破坏。其中,适筋破坏是计算构件承载力的依据,少筋破坏和超筋破坏在工程中严禁出现。设计时通过最小箍筋配筋率和最小纵筋配筋率防止少筋破坏;通过限制截面尺寸防止超筋破坏;通过控制受扭纵向钢筋与箍筋的配筋强度比ζ防止部分超筋破坏。

(4)构件抵抗某种内力的能力受其他同时作用内力影响的性质,称为构件承受各种内力的相关性。砼的抗剪能力随扭矩的增大而降低,而砼的抗扭能力随剪力的增大而降低,《规范》规定通过扭矩承载力降低系数βt来考虑剪扭构件砼抵抗剪力和扭矩之间的相关性。

(5)弯剪扭构件的配筋可按叠加法进行计算,即纵向钢筋截面面积由受弯承载力受扭承载力所需纵向钢筋进行叠加,其箍筋截面面积由受剪承载力和受扭承载力所需箍筋相加。

受扭构件的构造要求

1) 计算的简化(见课本87页) 2) 配筋构造要求(见课本88页) 3) 最小配筋率(见课本88页)

五、受拉构件承载力计算

(1)掌握大小偏心受拉构件的判别和偏心受拉构件正截面承载力计算方法。

(2)掌握偏心受拉构件斜截面承载力计算方法。

【1】轴心受拉构件承载力计算

【2】偏心受拉构件承载力计算

小结

1)偏心受拉构件分大偏心受拉和小偏心受拉,当轴向力作用在钢筋As和A΄s合力点之间时,为小偏心受拉;当轴向力未作用在钢筋As和A΄s合力点之间时,为大偏心受拉。

2)大偏心受拉构件与大偏心受压构件正截面承载力计算公式是相似的,其计算方法可参照大偏心受压构件进行;所不同的是N为拉力,而且不考虑偏心距增大系数η和附加偏心距ea。

3)偏心受拉构件斜截面受剪承载力公式是在无轴向力作用受剪承载力公式基础上加一项得到的,这一项是由于轴向拉力存在对构件承载力产生的不利影响。

六、钢筋砼构件变形和裂缝宽度验算

(1)了解受弯构件的变形特点,短期刚度和长期刚度的概念、裂缝出现的机理。 (2)掌握受弯构件挠度和裂缝宽度的验算方法。 (3)掌握减小构件挠度和裂缝宽度的措施。

小结

(1)钢筋混凝土受弯构件的抗弯刚度是一个变量,随荷载的增大而降低,随时间的增长而降低。

(2)钢筋混凝土受弯构件挠度的计算可以采用材料力学的方法进行,但计算时,必须用构件考虑荷载长期作用的刚度B代替E1。在等截面直杆中,B取同号弯矩区段内最大弯矩处值。

七、与预应力混凝土构件

(1)理解预应力混凝土构件的基本概念,了解施加预应力的方法,掌握预应力混凝土构件对材料的要求。

(2)掌握张拉控制应力的概念,了解预应力想损失的计算及其组合。

(3)掌握预应力混凝土构件的构造要求。

预应力混凝土构件是指在构件承受外荷载之前,预先对外荷载作用的受拉区的混凝土施加压应力的构件。

施加预应力的方法:先张法(在浇灌混凝土前先张拉钢筋的方法,用夹具固定一端,另一端张拉,之后夹具重复使用)和后张法(混凝土硬结后在构件上张拉钢筋的方法,张拉钢筋之后用锚具固定,利用锚具固定钢筋工作,锚具不可重复使用)

张拉控制应力和预应力损失的计算及预应力损失值的组合(详见具体《钢筋混凝土结构设计规范相关规定)

小结

(1)采用预应力混凝土构件的主要原因在于它既能很好的满足裂缝控制的要求又能充分的利用高强度材料,同时还可以提高构件的刚度、减小构件的变形。

(2)根据张拉钢筋与浇灌混凝土先后顺序的不同,预加应力的方法一般有两种,即先张法和后张法。先张法适应于工厂成批生产中、小型预应力混凝土构件;后张法适应于生产大型预应力混凝土构件。

(3)张拉控制应力是张拉钢筋时,钢筋所达到的最大应力,其取值既不能过高又不能过低。

(4)预应力损失是指由于张拉工艺和材料特性等原因,预应力钢筋从张拉开始直至使用的整个过程中,预应力钢筋的应力逐渐降低的现象。同时混凝土的预压应力也随之而降低。由于构件中预应力损失的存在,会使构件达不到预期的效果,因此应采取各种有效的措施,以减少各项预应力损失。

(5)构造要求是保证设计意图顺利实现的重要措施,必须严格按规定执行。

钢结构设计

钢结构材料

【1】 钢材的疲劳强度和疲劳计算

轴心受压构件

【2】 钢结构的连接,焊接、铆钉连接、螺栓连接,对焊焊缝的构造和计算,角焊缝的构造和计算 【3】 普通螺栓连接的构造和计算

【4】 摩擦型高强度螺栓的连接和计算 【5】 承压型高强度螺栓的计算

【6】 轴心受压构件的强度、刚度和稳定性计算

【7】 实腹式轴心受压构件的整体稳定性、局部稳定性计算及截面设计、截面选择和构造规定 【8】 格构式轴心受压构件截面设计原则、截面选择方法和构造规定

【9】 格构式轴心受压构件整体稳定性承载力、分肢稳定性验算缀材设计及设计步骤

【10】 柱头与柱角,梁与柱的连接

受弯构件

【11】 梁的抗弯强度计算、梁的抗剪强度计算、梁的局部承压强度计算、梁的折算应力计算

【12】 梁刚度计算、整体稳定计算、局部稳定计算

【13】 梁的拼接与连接 【14】 型钢梁的设计

【15】 刚与混凝土组合梁

拉弯与压弯构件

【16】

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