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緒論 提問導入：何謂建筑結構？ 建筑結構由構件組成的能承受作用的房屋骨架。（猶如人的骨架。一 建筑結構發(fā)展簡介1悠久的歷史建筑結構在我國有悠久的歷史，用的最早的建筑結構是木結構和磚石結構。舉例：2發(fā)展簡介從材料、結構、計算理論、試驗技術等加以簡介。（1） 材料方面 建筑材料的發(fā)展方向是高強、輕質(zhì)、耐久、抗震。高強可減小bh,自重，對于發(fā)展高層建筑，高聳結構、大跨度結構十分有利。我國目前常用C20C80級砼，上海的“東方明珠”下部用了C60, 上海明天廣場用了C80。已制成C100級砼，美國已制成C200級砼。21世紀常用砼可達C130級以上,特制砼可達C400級。輕質(zhì)利用天然輕骨料、工業(yè)廢料輕骨料、人造輕骨料制成輕骨料砼其自重可減輕1030%，其強度等級為C7.570,重度為1218KN/m。利用工業(yè)廢料在環(huán)保上其意義十分重大。（2）結構方面鋼筋混凝土結構或預應力混凝土結構正朝設計標準化、制造工廠化和施工機械化方向發(fā)展。后張無粘結預應力技術在我國是近十年發(fā)展起來的。我國采用無粘結預應力混凝土建造了一大批大跨度、大開間、大柱網(wǎng)現(xiàn)代建筑。在工業(yè)與民用建筑中應用的前景十分誘人。（3）設計理論方面建筑結構設計理論先后采用過容許應力法、破損階段計算法、極限狀態(tài)設計法。目前采用以極限狀態(tài)設計法為基礎的、以可靠度指度量構件可靠性的極限狀態(tài)設計法。二 建筑結構分類（一） 按用材料分類1 鋼筋混凝土結構鋼筋混凝土結構是有鋼筋與混凝土兩種不同材料組成，其應用十分廣泛。優(yōu)點可舉出許多，這里介紹幾點： 可模性好。 可就地取材。 耐火性好。 抗震性能好。鋼筋混凝土結構有缺點，但通過想一些辦法可加以改進。如：自重大采用輕質(zhì)混凝土，可減輕混凝土自重1030%；抗裂能力差采用預應力混凝土；現(xiàn)澆時耗費摸板多，工期長等可采用預制鋼筋混凝土構件。2.砌體結構砌體結構是有塊材(磚、石、砌塊)通過砂漿砌筑而成的結構。砌體結構的塊材(磚、石、)及砂等具有就地取材、成本低等優(yōu)點，其耐久性耐火性也好。砌體結構的缺點是自重大、強度低、施工速度慢、抗震性能差，且燒磚占用大量土地（目前著一問題十分突出，現(xiàn)一般用頁巖代替可耕土及推廣用空心磚）。2鋼結構鋼結構是用鋼材通過焊接、鉚接、螺栓連接等方式制作而成的結構。具有強度高、自重輕等優(yōu)點，但也有耐火性差、易腐蝕等缺點。鋼結構主要用于大跨度、重載、高聳結構。4木結構 木結構現(xiàn)已不太采用。（二） 按用承重結構類型分類1 混合結構2.框架結構3.框架剪力墻結構4.剪力墻結構5.筒體結構6.大跨度結構四、總結：鞏固一下所學的內(nèi)容。請學生回憶一下自己從小學以來的教學樓分別屬于 ？ 結構。五、作業(yè)：下課后請注意留意觀察一下身邊的建筑分別屬于 什么結構？為什么？ 導入：結構設計的要求：技術先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、確保質(zhì)量。1 建筑結構計算基本原則1.1荷載分類及荷載代表值一、結構上的作用（1） 定義及分類作用可分為直接作用和間接作用。其中直接作用即習慣上所說的荷載，它是指施加在結構上的集中力或分布力系。分類（按時間）：1) 永久作用（荷載）：2) 可變作用（荷載）：3) 偶然作用（荷載）：（2） 荷載的代表值：1) 荷載的標準值2) 荷載的準永久值3) 組合值4) 可變荷載頻遇值1.2 建筑結構概率極限狀態(tài)設計法1.2.1極限狀態(tài)（1）結構的功能建筑結構在規(guī)定的設計使用年限內(nèi)應滿足安全性、適用性和耐久性三項功能要求。1) 安全性安全性指結構在正常施工和正常使用的條件下，能承受可能出現(xiàn)的各種作用；在設計規(guī)定的偶然事件（如強烈地震、爆炸、車輛撞擊等）發(fā)生時和發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性，即結構僅產(chǎn)生局部的損壞而不致發(fā)生連續(xù)倒塌。2) 適用性適用性指結構在正常使用時具有良好的工作性能。例如，不會出現(xiàn)影響正常使用的過大變形或振動；不會產(chǎn)生使使用者感到不安的裂縫寬度等。3) 耐久性耐久性指結構在正常維護條件下具有足夠的耐久性能，即在正常維護條件下結構能夠正常使用到規(guī)定的設計使用年限。例如，結構材料不致出現(xiàn)影響功能的損壞，鋼筋混凝土構件的鋼筋不致因保護層過薄或裂縫過寬而銹蝕等。（2）可靠性、可靠度可靠性：結構的安全性、適用性和耐久性是結構可靠的標志，總稱為結構的可靠性。結構可靠性的定義是，結構在規(guī)定時間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預定功能的能力?？煽慷龋杭唇Y構在規(guī)定時間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預定功能的概率。在這里，規(guī)定時間指設計使用年限；規(guī)定條件指正常設計、正常施工、正常使用和正常維護，不包括錯誤設計、錯誤施工和違反原來規(guī)定的使用情況；預定功能指結構的安全性、適用性和耐久性。結構的可靠度是結構可靠性的概率度量，即對結構可靠性的定量描述。（3）結構的極限狀態(tài)極限狀態(tài)整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足繼續(xù)工作的狀態(tài)。它實質(zhì)上是結構可靠（有效）或不可靠（失效）的界線。結構極限狀態(tài)分為以下兩類：1）承載能力極限狀態(tài)這種極限狀態(tài)對應于結構或結構構件達到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。承載能力極限狀態(tài)主要考慮關于結構安全性的功能。特征：結構構件或連接因材料強度不夠而破壞整個結構或結構的一部分作為剛體失去平衡（如傾覆等） 詳見教材 結構轉變?yōu)闄C動體系結構或結構構件喪失穩(wěn)定（如柱子被壓曲等）2）正常使用極限狀態(tài)結構或構件尚未失去承載能力，但已達到不能正常使用時的極限狀態(tài)（某項規(guī)定限值）。特征： 詳見教材這兩種極限狀態(tài)一旦出現(xiàn)其后果是不同的。故承載能力極限狀態(tài)的出現(xiàn)概率應當很低因為它可能導致人身傷亡和財產(chǎn)損失；而正常使用極限狀態(tài)生命的危害較小故出現(xiàn)概率可高些。具體地說就是在計算時：前者用設計值；后者用標準值。（4）結構抗力R1) 結構抗力R的概念 結構抗力R 影響因素：2) 材料強度標準值 砼： 鋼筋：3) 材料強度設計值 總結：1. 可靠性安全性、適用性、耐久性；2. 結構兩類極限狀態(tài)的出現(xiàn)概率應是不同的；3. 荷載的代表值；4. 材料強度標準值 ？ 材料強度設計值；5. 砼強度標準值、鋼筋強度標準值的保證率各是多少？1.2.2 極限狀態(tài)實用表達式概率極限狀態(tài)設計法標題破譯導入： 概率能否=100%即絕對安全？（1） 功能函數(shù)與極限狀態(tài)方程Z=R-S當Z0結構處于可靠（有效）狀態(tài);當Z=0結構處于極限狀態(tài),此時Z=R-S=0,為極限狀態(tài)方程；當Z30%f時，-曲線的曲率,曲線急劇彎曲而頂點，此時出現(xiàn)明顯的縱向裂縫，試件開始破壞。而后卸栽出現(xiàn)下降段， 。 三個特征值：混凝土應力= f，此時的應變并不是，而是(=0.002)，當截面破壞時達到。 受拉時的-曲線與受壓時的-曲線相似，但-曲線的曲率變化小，受拉時的僅有受壓時的（1/151/20）?；炷猎趩蜗蚴軌簳r的-曲線 2 混凝土的彈性模量 混凝土原點的彈性模量：定義：E=tg 規(guī)范取值規(guī)定（方法）；公式： E= E表見規(guī)范或（教材） 混凝土的變形模量 E=tg混凝土彈性模量Ec的測定方法 兩者關系 E= tg= E式中：=（二） 混凝土在多次（重復）短期荷載作用下的變形只求有所了解。（三） 徐變混凝土在荷載（即使荷載不變）的長期作用下，應變隨時間增長的現(xiàn)象，稱為徐變。 原因： 與時間的關系： 減小的措施：（四）混凝土的收縮、膨脹和溫度變形 收縮和膨脹是混凝土在結硬過程中體積的變形,與荷載無關。1 收縮空氣中結硬，體積。產(chǎn)生收縮裂縫有害，應有措施。2 膨脹水中結硬，體積，其值小有時甚至且有利，故常不予以考慮。3 溫度變形只求有所了解。提問導入：鋼筋與混凝土為什么能很好地結合在一起？1 粘結力的組成：（1） 膠結力（2） 摩阻力（3） 機械咬合力 粘結應力（強度）的測定： 粘結應力（強度）可由鋼筋拔出試驗求得：R= 式中：N d l（五）總結作業(yè)：思考題2-1-4、2-1-8、2-1-9第三章 鋼筋混凝土受彎構件 提問導入：力學里是如何定義受彎構件的？受彎構件（以彎曲變形為主，力學語），包括：梁、板。其內(nèi)力有：M、V。在M作用下，可能產(chǎn)生正截面強度破壞。對策：構件應有足夠的截面大小，且配置一定數(shù)量的A（經(jīng)過計算解決）。 單筋梁受彎構件（梁） A A 雙筋梁 A 在M、V的共同作用下，也可能產(chǎn)生斜截面強度破壞（受剪、受彎）。 斜截面受剪：構件應有足夠的截面大小，且配置一定數(shù)量的A對策 （經(jīng)過計算解決）。 斜截面受彎：通過構造（作材料圖確定縱筋和截斷的數(shù)量和 位置）解決。3-1 構造要求構件除應進行受彎構件正截面承載力計算外，還應考慮構造要求，這是一個完整的結構設計不可缺少的兩個方面。結構計算定主要部位的截面及配筋；構造要求對計算中忽略了的及不吻合等處，由它作些彌補，且應方便施工。1、 板的最小尺寸 現(xiàn)澆鋼筋混凝土扳的厚度不應小于下表的規(guī)定現(xiàn)澆鋼筋混凝土板的最小厚度(mm)板的類別最小厚度單向板屋面板60民用建筑樓板60工業(yè)建筑樓板70行車道下的樓板80雙向板80懸臂板板的懸臂長度500mm60板的懸臂長度大于500mm80無梁樓板1502、 板的配筋 （1） 受力鋼筋板中受力鋼筋的間距，當板厚h150mm時，不宜大于1，5h，且不宜大于250mm。簡支板或連續(xù)板下部縱向受力鋼筋伸入支座的錨固長度不應小于5d，d為下部縱向受力鋼筋的直徑。當連續(xù)板內(nèi)溫度收縮應力較大時，伸入支座的錨固長度宜適當增加。（2） 分布鋼筋當按單向板設計時，除沿受力方向布置受力鋼筋外，尚應在垂直受力方向布置分布鋼筋。單位長度上分布鋼筋的截面面積不宜小于單位寬度上受力鋼筋截面面積的15，且不宜小于該力向板截面面積的0.15；分布鋼筋的間距不宜大于250mm，直徑不宜小于6mm；對集中荷載較大的情況，分布鋼筋的截面面積應適當增加，其間距不宜大干200mm。注：當有實踐經(jīng)驗或可靠措施時，預制單向板的分布鋼筋可不受本條限制。對與支承結構整體澆筑或嵌固在承重砌體墻內(nèi)的現(xiàn)澆混凝土，應沿支承周邊配置上部構造鋼筋，其直徑不宜小于8mm，間距不宜大于200mm，并應符合下列規(guī)定：現(xiàn)澆樓蓋周邊與混凝上梁或混凝土墻整體澆筑的單向板或雙向板，應在板邊上部設置垂直于板邊的構造鋼筋，其截面面積不宜小于板跨中相應方向縱向鋼筋截面面積的三分之一；該鋼筋自梁邊或墻邊伸入板內(nèi)的長度，在單向板中不宜小于受力方向板計算跨度的五分之一，在雙向板中不宜小于板短跨方向計算跨度的四分之一；在板角處該鋼筋應沿兩個垂自方向布置或按放射狀布置；當柱角或墻的陽角突出到扳內(nèi)且尺十較大時，亦應沿柱邊或墻陽角邊布置構造鋼筋，該構造鋼筋伸入板內(nèi)的長度應從柱邊或墻邊算起。上述卜部構造鋼筋應按受拉鋼筋錨固在梁內(nèi)、墻內(nèi)或柱內(nèi)；嵌固在砌體墻內(nèi)的現(xiàn)澆混凝土板，其上部與板邊垂直的構造鋼筋伸人板內(nèi)的長度，從墻邊算起不宜小于板短邊跨度的七分之一；在兩邊嵌固于墻內(nèi)的板角部分，應配置雙向上部構造鋼筋，該鋼筋仲入板內(nèi)的長度從墻邊算起不宜小于板短邊跨度的四分之一；沿板的受力方向配置的上部構造鋼筋，其截面面積不宜小于該方向跨中受力鋼筋截面面積的三分之一；沿非受力方向配置的上部構造鋼筋，可根據(jù)經(jīng)驗適當減少。在溫度、收縮應力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi)，鋼筋間距宜取為150-200mm，并應在板的未配筋表面布置溫度收縮鋼筋。板的上、下表面沿縱、橫兩個方向的配筋率均不宜小于0.1。溫度收縮鋼筋可利用原有鋼筋貫通布置，也可另行設置構造鋼筋網(wǎng)，并與原有鋼筋按受拉鋼筋的要求搭接或在周邊構件中錨固。一、 梁的構造1、 截面尺寸常用形式：1） 梁高h =（1/121/8）l。結合考慮施工（模板），一般取50mm 遞增，當h800mm時，取100mm遞增。2） b=（1/31/2）h2、 梁的配筋（要求著重搞清三點：名稱、作用及“講究”）（1）筋縱向受力筋（可稱為主筋設在拉區(qū)）；作用：承受由M引起的拉力（在壓區(qū)也設，與砼一起承壓）；常用d=1225mm，上部1.5d,30mm；凈距： 下部1.0d,25mm。（2）筋箍筋；作用：A、抗剪（平常一般可以這么講，規(guī)范一些的說法是；B、固定縱筋形成骨架。“講究”：定性直徑定量 定性間距定量 單肢肢數(shù) 雙肢四肢 開口形式封閉（3）架立筋；作用：A、固定箍筋的正確位置（形成骨架） B、承受由于砼收縮及溫度變化引起的拉力。講究：直徑：與跨度有關；定量見教材表2-2-6。它是規(guī)范規(guī)定的最小值，實際工程中往往會比它大些。彎起鋼筋；作用；同箍筋； 45 （一般）講究：彎起角= 60 （h800mm） 30 (板)縱向構造鋼筋；作用：承受由于砼收縮及溫度變化引起的拉力。講究：用量：210，300400，且應用68的拉筋聯(lián)系，其一般取箍筋的2倍圖上的號筋。三、總結 導入：復習力學簡支梁的M、V圖的作法。3-2正截面承載力計算試驗梁截面尺寸與配筋 a P P P + - P Pa試驗結果表明，梁的正截面破壞形式與鋼筋含量、混凝土強度等級、截面形式等有關。其中最主要的是梁內(nèi)縱向鋼筋的含量，用配筋率表示，其值為：=A/bh根據(jù)的不同，鋼筋混凝土梁正截面有三種破壞形式，即適筋梁、超筋梁和少筋梁。一、 適筋梁1、 第階段彈性階段。階段可作為抗裂承載力驗算的依據(jù)；2、 第階段帶裂縫工作階段。第階段的應力狀態(tài)可作為裂縫和變形驗算的依據(jù)；3、 第階段屈服階段4、 相應的M仍可，（內(nèi)力臂Z），階段是梁破壞的極限狀態(tài)，可作為梁正截面承載力計算的依據(jù)；二、 超筋梁脆性破壞，不應設計成超筋梁。原因三、 少筋梁“一裂即壞”脆性破壞，不應設計成超筋梁。原因l 適筋梁與超筋梁和少筋梁的界限1、 適筋梁與超筋梁的界限= 0.614 （HPB235） 0.550 (HRB335)=f/f2、 適筋梁與少筋梁的界限定的原則： =A/bh0.20% 0.45ft/fy 取較大值總結：鋼筋混凝土梁正截面有三種破壞形式，即適筋梁、超筋梁和少筋梁。適筋梁的三個階段。適筋梁、超筋粱、少筋梁的破壞情況比較情況少筋梁適筋梁超筋梁配筋率max破壞原因混凝土開裂鋼筋到達屈服，受壓區(qū)混凝土壓碎受壓區(qū)混凝土先壓碎破壞性質(zhì)脆性塑性脆性材料強度利用情況混凝土抗壓強度未利用鋼筋抗拉強度、混凝土抗壓強度均充分利用鋼筋抗拉強度未充分利用 導入：復習力學的平截面假定，何謂單筋梁？一、 受彎構件正截面承載力計算的四個基本假設。1、平截面假定；2、不考慮拉區(qū)砼受力；3、理想化的鋼筋-曲線；4、理想化的砼-曲線。根據(jù)上述假設，單筋矩形截面梁在第階段的截面應力應變分布如下圖所示。受壓區(qū)混凝土的曲線形應力分布圖 應變圖等效矩形應力圖此應力圖形系曲面需積分需簡化用矩形截面來替代?！暗刃г瓌t”力的三要素應不變幾何上即此時請一同學來回答。根據(jù)“等效原則”，可以推導出x=1xn, 應力取為1f。xn曲線應力圖形的相對受壓區(qū)高度；1=0.8（C50時，）；0.74（C50時，）1=1.0（C50時，）；0.94（C50時，）單筋矩形截面承載能力極限狀態(tài)二、 基本公式先復習提問：1、 何謂平衡？2、 屬于 ？力系？有？ 獨立方程？X=0 Af= 1fbxM=0 MAf(h-x/2) M1fbx(h-x/2)式中:M A f 此時請同學回答一下 x h三、 適用條件上述公式是根據(jù)適筋梁來建立的，自然只能適用于適筋梁，即應排除超筋梁、少筋梁。1、 排除超筋梁：、或Xh、=f/f混凝土等級C50鋼筋等級HPB235HRB335HRB4000.6140.5500.518SMAX0.4260.3990.3842、排除少筋梁：=A/bh =0.2%和45ft/fy中的較大值 四、 基本公式的應用1、 直接用基本公式來解。設計截面時，不作重點要求較繁；但在復核類時要作重點要求反而較方便。2、 表格法實用，設計截面時作重點要求。（1） 表格的編制（2） 表格的使用說明（3） 解題步驟（設計類）（4） 例題講解 結課：重點：設計截面時公式法的應用。 作業(yè)：P.88習題3.2。 復習導入：受彎構件正截面承載力計算基本公式：X=0 Af=1fc bxM=0 MAf(h-x/2) M1fc bx(h-x/2)適用條件：（1）Xh （2）=A/bh 新授課一、 承載力復核問題已知：b、h(h)、fc、A 求：M =？ 要求用基本公式來解：由 Af=1fcbx h X= Af/1fc b=？ h已超筋，取X=h并驗算=A/bh，即可代入M1fcbx(h-x/2)=？若需問能否承受M？則再與它作比較即可。 此時為加深理解，講解兩個例題：1、【例題】2、【補充例題】已知：bh=200450mm，C20砼，級鋼筋，已配有525（A=2454）、(h= ？) 求：M =？二、 板的計算特點一般取1 m 板寬作為計算單元，即b=1000mm, (h= h-20mm)。2-4雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算1、何謂雙筋梁？ A A2、 何時采用雙筋梁？（1） 當M很大（Xh）時，且h又不能再提高時；（2） 因截面M變號，在截面上下均應配置受力鋼筋；（3） 因構造原因，在截面受壓區(qū)已配置了一定數(shù)量的受力鋼筋。 受壓鋼筋的箍筋配置要求3、 采用雙筋梁是否合理？（1） 不經(jīng)濟（2） 但也有好的一面承載能力、延性及剛度提高。4、基本計算公式適用條件簡解適用條件（1）Xh （2）X2a (無=A/bh ？) 總結：復核問題，板的計算特點 作業(yè)：思考題3.4；習題3.4、3.5。 導入：如果把中和軸下拉區(qū)的砼挖去，其承載力會不會變化？不會！且自重減輕、省砼。 工程實例介紹2-5單筋T截面受彎構件正截面承載力計算一、 翼緣計算寬度b的取值b的取值與工作情況（整體肋梁或獨立梁）、跨度及h/h 有關。 1、 按跨度來考慮;2、 按梁肋凈距S考慮; 具體數(shù)值見表，取小值3、 按翼緣計算高度h來考慮(a)T形截面壓應力分布 (b)簡化計算圖形二、 T形截面的截面分類第一類T形截面界限情況第二類T形截面1、 當Xh時，中和軸通過翼緣為第一類T形截面（1）基本計算公式X=0 Af=1fc bxM=0 MAf(h-x/2) M1fc bx(h-x/2)（2）適用條件：（1）Xh （2）=A/bh不難看出在基本計算公式中，形式同矩形，只不過這里用b替代b罷了，但在適用條件：=A/bh仍舊用b，理由介紹這時候請一同學回答：定的原則是？2、 當Xh時，中和軸通過肋部為第二類T形截面（1）基本計算公式（2）適用條件： 請同學自己寫出。 在同學自己寫出作出評價與歸納。三、 兩種T形截面的判別1、 T形截面設計時須要判別類型。2、 如何判別：可先假定中和軸恰好通過翼緣下邊緣作為界線來判別。其方法介紹如下： 設計截面時這時，M已知，若滿足下列條件：M1fc bh(h- h/2) 為第一類，說明翼緣受壓就管得了了。若M1fc bh(h- h/2) 為第二類，說明僅翼緣受壓管不了。 復核截面時這時，A已知，若滿足下列條件：Af1fc bh （Xh）為第一類，反之，若Affbh （Xh）為第二類，四、 例題講解五、 總結：翼緣計算寬度b的取值，兩種T形截面的判別。六、 作業(yè)見日志3.3 斜截面承載力計算 導入：受彎構件正截面破壞是由什么內(nèi)力引起的？有哪三種破壞形態(tài)？一. 斜裂縫的產(chǎn)生1. 在荷載作用下產(chǎn)生M、V由（復習）力學：=M/W，=VS/bI1 在及共同作用下的主拉應力和主壓應力公式；主拉應力= 主壓應力= 主應力方向：= 主應力跡線圖主應力軌跡線見上圖。3當主拉應力超過f時將產(chǎn)生斜裂縫（見下圖）彎剪斜裂縫大致與主拉應力垂直；腹剪斜裂縫 先在中和軸附近出現(xiàn)，然后向梁頂和梁底發(fā)展。梁中斜裂縫和鋼筋骨架示意圖二. 防止斜截面破壞的措施:1. 增大截面應具有足夠的bh；2. 配置腹筋(箍筋、彎起鋼筋)抵主拉應力。3-2斜截面破壞的形態(tài)和影響斜截面承載力的因素一 斜截面破壞的形態(tài)大量試驗表明，由于剪跨比和配箍率等的影響，斜裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展變化較大，因而斜截面破壞的形態(tài)有多種，主要有：產(chǎn)生的條件破壞性質(zhì)1斜壓破壞剪跨比較?。?）且配箍率過少類似于正截面的少筋破壞脆性破壞斜拉破壞(3)剪壓破壞 (13)斜壓破壞 (3以后，抗剪強度趨于穩(wěn)定，的影響消失。在間接加載(荷載通過橫梁施加在梁腹部)情況下，剪跨比對抗剪強度的影響明顯減小)。由于間接加載使梁中產(chǎn)生的豎向拉應力y的影響，即使在小剪跨比情況下，斜裂縫也可跨越荷載作用點而直通梁頂，形成斜拉破壞。剪跨比越小，間接加載比直接加載的抗剪強度降低的就越多。在均布荷載情況下，剪跨比=M/Vho可代換為梁的跨度l與有效高度ho的比值：跨高比lho。跨高比lho減小，破壞剪力顯著提高，而開裂剪力提高不多。 剪跨比，斜截面承載力；（試驗還表明，當配箍率較多時，剪跨比對斜截面承載力的影響有所減弱，箍筋的抗剪作用反而隨剪跨比而）。2 配箍率和箍筋強度3 混凝土強度4 縱向鋼筋配筋率5 另外如：截面形式也有影響，但較小不作介紹。 總結 導入：1）斜截面破壞有哪三種形態(tài)？哪兩種是應該避免的？ 2）下面我們就以剪壓破壞來建立斜截面承載力計算的基本公式。一 基本公式的建立Y=0 VV+V（通過計算解決）式中：V V VM=0MM+M+M （通過構造措施解決）式中：M M M M二、 斜截面抗剪承載力計算（以剪壓破壞為依據(jù)）（一）基本公式：1 對矩形、T形和工字形截面受彎構件斜截面承載力一般計算公式VV+V=0.7ftbh+1.25fh+0.8Afsin式中：A 、f 、A、083. 對承受集中荷載為主(包括集中力對支座截面或節(jié)點邊緣占75%以上)的矩形截面獨立梁斜截面承載力計算公式Vfbh+fh+0.8Afsin式中：計算截面的剪跨比，1.53.0,當3時,取=3。第一章 計算公式的適用條件1 上限值為防止柱發(fā)生斜壓破壞（截面限制條件）；當4時，V0.25cfbh當6時，V0.20cfbh當46時，內(nèi)插得 V0.025（14-hw/b）cfbhhhw=h0 hw=h0-hfc混凝土強度影響系數(shù)：C50時，取c=1.0；當=C80時，取c=0.8；其間按直線內(nèi)插法取用。2 下限值為防止柱發(fā)生斜拉破壞（最小配箍率）；=0.24（三）斜截面抗剪承載力計算位置凡抗剪承載力變化處均應計算1 支座邊緣截面處（最大）；2 彎起鋼筋彎起處；3 箍筋面積（即A）或S改變處；4 截面b、h（h） 改變處。 總結： 導入：基本公式請學生上來寫一下。（四）斜截面抗剪承載力計算步驟1 復核截面尺寸當4時：V0.25cfbh截面尺寸滿足；反之，應加大截面尺寸。2 看看是否需按計算配箍（1）V0.7ftbh即不考慮剪跨比影響的梁（2）V ftbh即需考慮剪跨比影響的梁 滿足時，則按構造配置箍筋即按滿足；箍筋直徑dd；箍筋間距SS。 不滿足時，需按計算配箍但也需滿足構造。3 把所有已知數(shù)代入 不考慮剪跨比影響的梁V0.07ftbh+1.25fh+0.8Afsin 需考慮剪跨比影響的梁Vftbh+fh+0.8Afsin 可求得=？此時 （1）假定(n、A) S； (2) 假定(n、S) A； (3)也可假定(n、A、 S) 是否通過即可 。4 所選箍筋，應符合構造要求，且滿足 =0.24當同時配有箍筋和彎起鋼筋的梁1 可先定箍筋2 也可先定彎起鋼筋但要注意對彎起鋼筋彎起處（點）剪力計算，且注意彎起鋼筋的構造要求。五例題六、作業(yè)：見日志 導入：在A計算時是根據(jù)什么樣 M來計算的？是否每個截面都充分發(fā)揮作用了？一.抵抗彎矩圖（材料圖） 1抵抗彎矩圖（材料圖）的意義和作用抵抗彎矩圖是在設計彎矩圖形上按同樣比例繪出的實際配置的縱筋所確定的梁上各個正截面所能抵抗的彎矩圖。是同樣比例繪制的抵抗彎矩圖和M圖,故抵抗彎矩圖必須包住M圖（相交即是極限狀態(tài)）。 縱筋全部伸入支座的MR圖繪制抵抗彎矩圖可正確地確定縱筋彎起和截斷位置，使它滿足正截面和斜截面的強度要求，并考慮施工和經(jīng)濟。 2抵抗彎矩圖的繪制由M=Af(h-)而每根鋼筋承擔的彎矩（可近似按面積分配） M= M （見下圖）3幾點概念： （1）充分利用點（在圖上能指出）；（2）理論截斷點（不需要點）在圖上能指出。 二 縱筋的彎起確定縱筋彎起時，應考慮以下幾點：（1） 保證正截面的抗彎強度縱筋彎起后，留下來的A，正截面的抗彎強度。為了保證正截面的抗彎強度，必須保證抵抗彎矩圖包住M圖（這點前面已提到）。如：號鋼筋不能在A處彎起，而須延伸到F處才能彎起。 縱筋截斷及彎起在MR圖上的表示方法（2） 保證斜截面的抗剪強度縱筋彎起的數(shù)量（含根數(shù)和直徑）有時是由斜截面的抗剪強度計算確定的（見例題、習題）。縱筋彎起（鴨筋）的位置，還應滿足下圖的要求。圖b (3)保證斜截面的抗彎強度為了保證斜截面的抗彎強度，縱筋彎起的位置還需滿足圖b所示的要求。即：始彎點（實際彎起點）=充分利用點+h/2；且須保證抵抗彎矩圖包住M圖。M圖落在抵抗彎矩圖外。 h/2的來歷請自己推（看）一下。三、 縱筋的截斷簡支梁一般承受整彎矩，下部的縱筋受拉，當為綁扎骨架時，一般不宜截斷縱筋而應伸入支座。（計算上不需要的鋼筋可考慮彎起作抗剪或作為承受支座負彎矩用），但底排角落的兩根不能彎起，其面積總面積的20%。在連續(xù)梁或外伸梁的中間支座附近，為省鋼筋（材），可將負筋截斷，但仍需注意保證抵抗彎矩圖包住M圖。規(guī)范規(guī)定：(1) 實際截斷點=理論截斷點+20d(且h0)；(2) 實際截斷點=充分利用點+1.2 l + 1.2 l+h 式中：l 取以上（1）、（2）中的大值作為實際截斷點的位置。規(guī)范對截斷鋼筋延伸長度的規(guī)定 總結：在圖中不難發(fā)現(xiàn)：(1) 縱筋截斷時，圖上臺階。(2) 鋼筋彎起時，圖上斜坡。 導入：變形和裂縫驗算屬正常使用極限狀態(tài)驗算驗算時用標準值。3.4 變形及裂縫寬度驗算 變形大影響正常使用。如粉刷剝落、顫動影響精密儀器使用、影響吊車正常運行； 裂縫大影響觀瞻并引起不安；鋼筋銹蝕耐久性。因此，規(guī)范規(guī)定：（1） 受彎構件的變形（撓度）應滿足下列條件：式中 按荷載效應標準組合并考慮長期效應組合的影響，受彎構件的最大撓度計算值； f 受彎構件的允許撓度，見表。受彎構件的允許撓度（“注”不能忘了?。╉棿螛嫾愋驮试S撓度1吊車梁：手動吊車 電動吊車l/500l/6002屋蓋、樓蓋及樓梯：當l9m時l/200(l/250)l/250(l/300)l/300(l/400)（2）鋼筋混凝土構件應驗算裂縫寬度，應滿足下列條件：式中 按荷載的標準效應組合并考慮長期效應組合的影響所求得的最大裂縫寬度；構件最大裂縫寬度限值，見教材附表（三級規(guī)定）。一 撓度計算概念材力：簡支梁在均布荷載下?lián)隙扔嬎愕墓綖椋?f=式中 ffl EI截面抗彎剛度常量 而鋼筋混凝土系彈塑性材料截面抗彎剛度并非常量即變量。 變量的兩層意思： 在一定q下，不同截面的抗彎剛度不同； 同一截面，在不同的q下抗彎剛度也不同。鋼筋混凝土受彎構件在荷載的長期作用下，由于混凝土徐變等因素，剛度隨時間的而。由以上分析可知，求f的問題實際上變成了求剛度的問題，規(guī)范用B來表示剛度。 B B短期剛度 B長期剛度二 荷載短期效應組合下的剛度B（短期剛度）受彎構件的抗彎剛度反映梁抵抗抗彎的能力。當M一定時，剛度大，變形就小。短期剛度(B)的推導較繁，我們不作要求，但要求對規(guī)范給出的公式能理解并會用。B=式中 三并考慮長期效應組合影響后的剛度B（長期剛度） 在長期荷載下，由于受壓區(qū)混凝土的徐變，即；同時受拉區(qū)混凝土的應力松弛及和鋼筋的滑移徐變，使受拉混凝土不斷退出工作，鋼筋的應力和應變均隨時間而。 規(guī)范采用考慮長期效應組合影響的剛度降低系數(shù)來確定剛度B。=2.0-0.4/1.0式中 可見有對是有利的。 B=式中 Mk按荷載效應標準組合計算的M，取計算區(qū)段內(nèi)的最大彎矩值； Mq按荷載效應的準永久組合計算的M，取計算區(qū)段內(nèi)的最大彎矩值； 四受彎構件的撓度驗算最小剛度原則取同號彎矩區(qū)段內(nèi)彎矩最大截面的剛度最小的剛度，作為該區(qū)段的抗彎剛度。 若把B代入材力公式求得的f不能滿足要求，可采用_,_,_和 _等，其中_最有效？五、 例題講解：六、 鋼筋混凝土受彎構件不需作撓度驗算的最大跨高比請自學?？偨Y：鋼筋混凝土系彈塑性材料截面抗彎剛度并非常量即變量。 最小剛度原則 導入W=？一 裂縫的發(fā)生及分布在未達到f前，純彎區(qū)段中各截面的基本上是相同的，但由于材料的離散性，第一條（批）裂縫將出現(xiàn)在最弱截面處（隨機的），此時此處混凝土因開裂退出工作，拉力全部由鋼筋承擔（最大）。混凝土便向裂縫兩側回縮，混凝土和鋼筋表面產(chǎn)生滑移即裂縫一出現(xiàn)便有一定寬度的開展，由于粘結作用（鋼筋要地阻止混凝土回縮），混凝土的應力會逐漸增加，當荷載增加也增加恢復元氣后又具備產(chǎn)生第二條裂縫的能力（顯然恢復元氣的速度與兩者間的粘結強度的有關），盡管它出現(xiàn)場辦公的位置也是隨機的，但它離開的距離（間距）還是較均勻的（l）。二、 平均裂縫間距l(xiāng)m平均裂縫間距l(xiāng)m的確定比較復雜，規(guī)范的公式也是建立在試驗基礎上的（文革期間），74、89規(guī)范一直沒什么變化?，F(xiàn)行規(guī)范也變化不大。lm=(1.9c+0.08deq/te) 式中 c deq 受拉鋼筋的等效直徑（mm）deq=nidi/inidi； te i 受拉區(qū)第i種 受拉鋼筋的表面特征系數(shù)。對于非預應力鋼筋：光圓鋼筋i=0.7；帶肋鋼筋i=1.0。詳細見教材表。而這幾點都對粘結強度有影響加以分析討論三、平均裂縫寬度裂縫寬度=裂縫間鋼筋伸長-混凝土伸長 =l-l= l() 四、最大裂縫寬度 考慮實際裂縫間距和裂縫寬度的不均勻性，以及長期效應組合等對裂縫寬度的影響，規(guī)范給出受彎構件最大裂縫寬度的計算公式為2.1sk/ES (1.9c+0.08deq/te) 五、不需作裂縫寬度驗算的最大鋼筋直徑自學 六、例題自學 七、總結導入：實際工程中是否成在理想的軸心受壓構件？第四章 鋼筋混凝土縱向受力構件4.1受壓構件構造要求一截面形式和尺寸 1截面形式 軸心受壓構件： 偏心受壓構件：