《水工鋼筋溷凝土結(jié)構(gòu)》復(fù)習(xí)總結(jié)資料(考試用)

1、水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)知識要點(diǎn)第一章 鋼筋混凝土材料的力學(xué)性能1.鋼筋按表面形狀不同分類：光面鋼筋（光滑的外表面，多為小直徑的級鋼筋）和變形鋼筋（外表有凹凸不平的縱橫肋，以增加與砼的粘結(jié)）2. 第一個字母是鋼筋的加工工藝的英文縮寫：H為熱軋、R為余熱處理；第二個字母是鋼筋的表面形狀的英文縮寫：P為光圓、R為變形帶肋；第三個字母是鋼筋（Bar）的英文縮寫；數(shù)字表示鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（單位：N/mm2）。如：熱軋鋼筋：HPB235（Q235） 以符號“ ”表示。3.含碳量高，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高，伸長率小，流幅縮短。冷拉鋼筋：將鋼筋拉伸超過其屈服強(qiáng)度，放松，經(jīng)一段時間之后，鋼筋會獲得比原來屈服強(qiáng)度更高的

2、屈服強(qiáng)度值。冷拉加工的目的改變鋼材內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高鋼材強(qiáng)度，節(jié)約鋼材。4.冷拔：將鋼筋強(qiáng)力拔過硬合金模（直徑小于鋼筋）。溫度的影響：高溫時恢復(fù)到原狀態(tài)，先焊后拉。特性：冷拔鋼筋沒有屈服點(diǎn)和流幅；冷拔可同時提高抗拉、壓強(qiáng)度（強(qiáng)度提高，塑性降低）。5.鋼筋的疲勞重復(fù)荷載作用下，鋼筋在低應(yīng)力下產(chǎn)生的斷裂稱為鋼筋的疲勞；在規(guī)定的應(yīng)力幅度內(nèi)，經(jīng)規(guī)定次數(shù)的重復(fù)荷載后，發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值稱為疲勞強(qiáng)度。試驗(yàn)方法：鋼筋埋入混凝土中重復(fù)受拉或受彎與單根鋼筋的軸拉疲勞。影響因素：應(yīng)力特征值 ，荷載重復(fù)次數(shù)，鋼筋強(qiáng)度。6.鋼筋的連接形式：有綁扎搭接、機(jī)械連接和焊接。 鋼筋連接的原則（1）接頭應(yīng)盡量設(shè)置在受力較小處

3、，以降低接頭對鋼筋傳力的影響程度。（2）在同一鋼筋上宜少設(shè)連接接頭，以避免過多的削弱鋼筋的傳力性能。（3）同一構(gòu)件相鄰縱向受力鋼筋的接頭宜相互錯開。（4）在鋼筋連接區(qū)域應(yīng)采取必要構(gòu)造措施，如適當(dāng)增加混凝土保護(hù)層厚度或調(diào)整鋼筋間距等鋼筋常用的焊接方法有:電弧焊、閃光對焊、電渣壓力焊。 7混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的要求強(qiáng)度：鋼筋有足夠的強(qiáng)度和適宜的強(qiáng)屈比(極限強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的比值)；變形能力：鋼筋的伸長率和冷彎性能均應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求；可焊性：焊接處的強(qiáng)度、變形應(yīng)能滿足規(guī)范要求；與混凝土的粘結(jié)性 ：鋼筋與混凝土之間應(yīng)有足夠的粘結(jié)力，以保證兩者共同工作。8.不同尺寸的試件，測得的立方體抗壓強(qiáng)度是不同的，當(dāng)采用非

4、標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行試驗(yàn)，其結(jié)果應(yīng)按下述強(qiáng)度換算方法進(jìn)行換算。 標(biāo)準(zhǔn)試塊：150×150 ×150mm （強(qiáng)度換算系數(shù)為1.00 ） 非標(biāo)試塊：100×100 ×100mm （強(qiáng)度換算系數(shù)為0.95 ） 200×200 × 200mm （強(qiáng)度換算系數(shù)為1.05 ）試件的立方體抗壓強(qiáng)度與其齡期是有關(guān)系的，一般而言，齡期長，試件的立方體抗壓強(qiáng)度就高；某些工程因建設(shè)周期長，混凝土澆注至其受載的時間遠(yuǎn)超過28天，此時可按混凝土的后期強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。9.立方體抗壓強(qiáng)度是區(qū)分混凝土強(qiáng)度fcu等級的指標(biāo)，我國規(guī)范混凝土的強(qiáng)度等級有： C10， C15，C20

5、，C25，C30，C35，C40，C50，C60，C70，C80 水利水電工程用砼分11個強(qiáng)度等級，即C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60，級差為5N/mm2。 注:如果實(shí)測到的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度處于兩等級之間，則混凝土的強(qiáng)度等級按較低的一級采用。10.棱柱體抗壓強(qiáng)度 fc: 我國標(biāo)準(zhǔn)棱柱體標(biāo)準(zhǔn)試塊：150×150×300mm （強(qiáng)度換算系數(shù)為1.00 ）；非標(biāo)準(zhǔn)試塊：100×100×300mm （強(qiáng)度換算系數(shù)為0.95 ）；200×200×400mm （強(qiáng)度換算系數(shù)為1.05 ）1

6、1.由于承壓板對試件的約束，立方體抗壓強(qiáng)度大于棱柱體抗壓強(qiáng)度，且有：fc=0.76fcu 考慮到構(gòu)件和試件的區(qū)別，取 fc=0.67fcu（水工規(guī)范）。國外一般采用圓柱體試件（d=150,h=300），有fc=0.79fcu12.軸心抗拉強(qiáng)度ft：棱柱體抗拉強(qiáng)度是混凝土的基本強(qiáng)度指標(biāo)，它遠(yuǎn)小于混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度。一般條件下，其值相當(dāng)于棱柱體抗壓強(qiáng)度的19118。 測量棱柱體抗拉強(qiáng)度： (1)直接受拉法； (2)劈裂法。13.砼的抗剪強(qiáng)度：隨拉應(yīng)力增大而減小，隨壓應(yīng)力增大而增大；當(dāng)壓應(yīng)力在0.6fc左右時，抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大，壓應(yīng)力繼續(xù)增大，內(nèi)裂縫發(fā)展明顯，抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力的增大而減小。14.

7、復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度：實(shí)際結(jié)構(gòu)中，砼很少處于單向受力狀態(tài)。更多的是處于雙向或三向受力狀態(tài)。15. 混凝土的變形性能混凝土的變形：(1) 受力變形；(2) 環(huán)境條件變形。 （一）混凝土的受力變形混凝土的受力變形：(1) 一次短期加載下的變形；(2)重復(fù)加載下的變形；(3)長期加載下的變形。A混凝土在一次短期加載下的變形性能混凝土完整的應(yīng)力應(yīng)變曲線大致可由三階段組成。 近似直線段（近似彈性階段） 上升曲線段（彈塑性裂縫擴(kuò)展階段） 下降曲線段（裂縫失穩(wěn)擴(kuò)展破壞階段）影響應(yīng)力應(yīng)變曲線的因素有混凝土強(qiáng)度、加載速度等。注：混凝土的強(qiáng)度等級越高，se曲線上升段長，峰點(diǎn)越高，峰值應(yīng)變也有所增大；se曲線

8、下降段越陡?！綾u越大，表示混凝土的塑性變形能力越大，也就是延性(指構(gòu)件最終破壞之前經(jīng)受非彈性變形的能力) 越好?！緽.混凝土在重復(fù)荷載下的變形性能因混凝土是彈塑性材料，當(dāng)進(jìn)行加載后再卸載，其部分應(yīng)變立即或經(jīng)過一段時間后恢復(fù)（彈性應(yīng)變），而另一部分應(yīng)變則不能恢復(fù)（殘余應(yīng)變），一次加載、卸載循環(huán)中混凝土的應(yīng)力應(yīng)變曲線形成一閉合環(huán)。C.混凝土長期荷載作用下的變形性能 現(xiàn)象：荷載長時間持續(xù)作用下，盡管混凝土上的應(yīng)力不變，其變形也會隨時間的延長而增大（徐變）。徐變：原因：1.膠凝體的粘性流動； 2.混凝土內(nèi)部微裂縫的不斷發(fā)展。 影響因素： 1.應(yīng)力：sc<0.5fc，線性徐變；0.5fc<

9、sc<0.8fc，非線性徐變； sc>0.8fc，混凝土破壞； 2.齡期：加荷時混凝土的齡期越早，徐變越大； 3.環(huán)境濕度：濕度愈大，徐變愈?。?4.水泥用量及水灰比：徐變與水泥用量及水灰比成正比； 部分徐變可恢復(fù)（彈性徐回）；大部分徐變不可恢復(fù)（殘余變形）。徐變對混凝土結(jié)構(gòu)的影響： 有利：徐變造成結(jié)構(gòu)內(nèi)力的重新分布，降低高應(yīng)力，提高低應(yīng)力，改善了結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布；徐變改善鋼筋與混凝土之間的應(yīng)力分布，使結(jié)構(gòu)最終內(nèi)力分布和材料的利用趨向合理。 不利：徐變降低構(gòu)件的剛度，加大構(gòu)件的變形；徐變增大預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損失，降低預(yù)應(yīng)力效果；徐變對構(gòu)件中的裂縫有增大作用。16.

10、混凝土的溫度變形和干縮變形現(xiàn)象：因外界溫度變化及內(nèi)部水化熱等產(chǎn)生的溫度變形；因外界濕度變化及凝固結(jié)硬中失水等產(chǎn)生的變形。原因：1.固體材料的熱脹冷縮；2.水泥凝膠體失水后轉(zhuǎn)換為水泥石的體積縮小。影響因素：1.水泥品種：等級越高，收縮越大；2.水泥用量：水泥用量與水灰比越大，收縮越大；3.骨料：骨料越硬，收縮越小；4.其他：養(yǎng)護(hù)條件、環(huán)境條件、體積與表面積比。收縮對混凝土結(jié)構(gòu)的影響：在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生溫度或干縮拉應(yīng)力；導(dǎo)致混凝土開裂，影響結(jié)構(gòu)承載能力和耐久性。17.關(guān)于機(jī)械咬合力：光圓鋼筋咬合力來自表面的粗糙不平。變形鋼筋變形鋼筋的橫肋對混凝土的擠壓如同一個楔，會產(chǎn)生很大的機(jī)械咬合力，從而提高了變形鋼

11、筋的粘結(jié)能力18變形鋼筋的粘結(jié)破壞：橫肋擠壓混凝土使鋼筋周圍混凝土開裂滑移變形加快，肋間混凝土剪切強(qiáng)度不夠，發(fā)生“刮梨式” 拔出破壞。第二章 鋼筋砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理1.結(jié)構(gòu)的功能要求： (1)安全性。(2)適用性。 (3)耐久性。p 安全性 結(jié)構(gòu)在正常施工和使用情況下能承受可能出現(xiàn)的各種荷載和變形 。 在偶然事件（如校核洪水位、地震）發(fā)生時和發(fā)生后，結(jié)構(gòu)應(yīng)能保持整體承載力和穩(wěn)定性。p 適用性 結(jié)構(gòu)在正常使用荷載下，具有良好的工作性能。如不發(fā)生影響正常使用的過大的變形（撓度、側(cè)移）、振幅，或產(chǎn)生過大的裂縫寬度。p 耐久性 結(jié)構(gòu)的承載力和剛度不應(yīng)隨時間有過大的減小，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在其預(yù)定使用期間內(nèi)降低安

12、全性和適用性，縮短使用壽命。2.結(jié)構(gòu)的可靠度：是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi)（我國規(guī)定50年），在規(guī)定的條件下（如正常的設(shè)計(jì)、施工、使用和維修），完成預(yù)定功能要求的概率。3.承載能力極限狀態(tài)：v 超過該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不能滿足預(yù)定的安全性要求。v 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分喪失結(jié)構(gòu)穩(wěn)定； （如細(xì)長受壓構(gòu)件的壓曲失穩(wěn)）v 結(jié)構(gòu)形成機(jī)動體系而喪失承載能力； （超靜定結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)足夠多塑性鉸)v 結(jié)構(gòu)發(fā)生滑移、上浮或傾覆等不穩(wěn)定情況；v 構(gòu)件的截面因強(qiáng)度不足而發(fā)生破壞； （包括疲勞破壞）v 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生過大的塑性變形而不適于繼續(xù)承載。4.作用效應(yīng)“S”：是指在各種作用因素的作用下，于結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)所產(chǎn)生的內(nèi)力和變形(如

13、軸力、彎矩、扭矩、撓度、裂縫等) 。5.結(jié)構(gòu)抗力“R”：是指整個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力(如構(gòu)件的承載能力、抗裂度和剛度等) 。6.極限狀態(tài)方程：結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)是用極限狀態(tài)函數(shù)（或功能函數(shù)）來描述的，即：Z=g（R ，S ）= RS；當(dāng)Z=0時，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。故：Z=g（R ，S ）= RS=0稱為極限狀態(tài)方程注：當(dāng)Z0時，結(jié)構(gòu)可靠；當(dāng)Z0時，結(jié)構(gòu)失效；失效是指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分不能滿足設(shè)計(jì)所規(guī)定的某一功能要求。7.結(jié)構(gòu)能夠完成預(yù)定功能(RS)的概率即為“可靠概率” ps；不能完成預(yù)定功能(RS)的概率為“失效概率” pf。pf +ps1，pf小，ps就大，pf能夠反映結(jié)構(gòu)的可靠程度

14、。8.可靠指標(biāo)：越大，結(jié)構(gòu)可靠性越高，所以稱為結(jié)構(gòu)的“可靠指標(biāo)”。注：大則Pf小，小則Pf大。因此，和Pf一樣，可作為衡量結(jié)構(gòu)可靠性的一個指標(biāo)。9.水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級別： 10.結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)的目標(biāo)可靠指標(biāo)第 11 頁 共 11 頁11.結(jié)構(gòu)的安全等級的劃分 12. 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0的取值安全等級破壞后的影響程度建筑物的類型級很嚴(yán)重重要的建筑物級嚴(yán)重一般的建筑物級不嚴(yán)重次要的建筑物水工建筑級別安全級別重要性系數(shù)1級1.12、3級1.04、5級0.9為了便于理解記憶，將本章內(nèi)容制成圖表結(jié)構(gòu)的三個功能安全性實(shí)用性耐久性承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)或結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)bRS<0的概率

15、稱為結(jié)構(gòu)的失效概率PfRS0的概率稱為結(jié)構(gòu)可靠度(1-pf)極限狀態(tài)概率理論以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法分項(xiàng)系數(shù)g0、gd、y、 gs、gR限值b或Pf設(shè)計(jì)表達(dá)式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13目標(biāo)可靠指標(biāo)：要使結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，在規(guī)定的條件下，失效概率低于一個允許的水平（允許失效概率或目標(biāo)可靠指標(biāo)）即Pf Pf 或 14.荷載分類：結(jié)構(gòu)上的荷載，按其作用時間的長短和性質(zhì)，可分為三類：(1)永久荷載G：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，其值不隨時間而變化（其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)），或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷載。(2)可變荷載Q：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)其值隨時間而變化（其變化與平均值不可忽略的荷載）。(3

16、)偶然荷載Q：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)其值很大且作用時間很短的荷載。15.荷載的取值有標(biāo)準(zhǔn)值、準(zhǔn)永久值、組合值三種（1）荷載標(biāo)準(zhǔn)值Sk：定義:指結(jié)構(gòu)構(gòu)件在使用期間正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載值。將荷載視為隨機(jī)變量，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法加以處理而得到的具有95保證率的最大荷載值。（2）所謂準(zhǔn)永久值（Qq）：是指可變荷載在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常作用的那一部分荷載，建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定取被超越的總時間為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一半的荷載值。 Qq =rQk (長期組合系數(shù)r1)荷載準(zhǔn)永久值實(shí)際上是考慮荷載效應(yīng)的長期組合而對可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的一種折減。（3）荷載組合值（Qc）：當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受兩種

17、或兩種以上的可變荷載時，考慮到各種可變荷載不可能同時以其最大值(標(biāo)準(zhǔn)值)出現(xiàn)，因此，除了一個主要可變荷載（是指效應(yīng)最大的一種荷載）外，其余可變荷載應(yīng)在其標(biāo)準(zhǔn)值上乘以小于1.0的組合系數(shù)對可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行折減，可變荷載組合值記為：Qc=cQk，c為組合系數(shù)。其值取為小于等于1.0。16.材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值（1）砼立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcuk；（2）砼軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck；（3）砼軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk17.規(guī)范采用的分項(xiàng)系數(shù)（1）結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0：計(jì)算荷載效應(yīng)時，將其值乘以結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0。（2）設(shè)計(jì)狀況系數(shù)y ：結(jié)構(gòu)在施工、安裝、運(yùn)行、檢修等不同時期可能出現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)體系、荷載及環(huán)境條件

18、。考慮下列三種設(shè)計(jì)狀況：A.持久狀況：y=1.0；B.短暫狀況：y=0.95；C.偶然狀況：y=0.85（3）結(jié)構(gòu)系數(shù)gd：在承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)中，考慮到各種變異等因素，統(tǒng)一用結(jié)構(gòu)系數(shù)來考慮。（4）荷載分項(xiàng)系數(shù)G、Q：規(guī)范（SL/T191-96）規(guī)定，一般情況下；永久荷載：G=1.0； 可變荷載：Q =1.20。（5）材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)c、s：材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)取值；混凝土：c1.35。鋼筋： s1.11.2。第三章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算1受彎構(gòu)件是指截面上通常有彎矩和剪力共同用而軸力可忽略不計(jì)的構(gòu)件。2受彎構(gòu)件由彎矩作用而發(fā)生的破壞稱正截面破壞（破壞截面與構(gòu)件的縱軸線垂直）。3.受

19、彎構(gòu)件主要指結(jié)構(gòu)中各種類型的梁與板。受彎構(gòu)件的受力特點(diǎn)是截面上承受彎矩M和剪力V。受彎構(gòu)件承載力的設(shè)計(jì)內(nèi)容： (1) 正截面受彎承載力計(jì)算按已知截面彎矩設(shè)計(jì)值 M，確定截面尺寸和計(jì)算縱向受力鋼筋； (2) 斜截面受剪承載力計(jì)算按受剪計(jì)算截面的剪力設(shè)計(jì)值V，計(jì)算確定箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量。4.為防止正截面破壞，須配縱向鋼筋。5截面形式：（1）幾何形狀分：矩形、T形、工形、箱形、形、形等。（2）受彎構(gòu)件的配筋形式：A.縱筋承受因彎矩產(chǎn)生的拉力或壓力。B.架立筋承受壓力及固定箍筋。C. 箍筋承受剪力及綁扎形成骨架。D.彎筋承受剪力。（3）鋼筋混凝土矩形截面梁的分類:單筋矩形梁:僅在梁受拉區(qū)布置縱筋；雙

20、筋矩形梁:在梁受拉區(qū)及受壓區(qū)均布置縱筋。6截面尺寸：v 為統(tǒng)一模板尺寸、便于施工，通常采用梁寬度b=120、150、180、200、220、250mm， 250mm以上者以50mm為模數(shù)遞增。v 梁高度h=250、300、350、400 、800mm ，800mm以上者以100mm為模數(shù)遞增。v 簡支梁的高跨比h/l0一般為1/81/12。v 矩形截面梁高寬比h/b=2.03，T形截面梁高寬比h/b=2.5 4.0。v 房屋建筑中板較薄，最小為60mm。v 水工建筑中板厚變化范圍大，厚的可達(dá)幾米，薄的可為100mm。7.砼保護(hù)層：（1）作用：保護(hù)鋼筋不銹蝕、防火及確保粘結(jié)力；（2）計(jì)算：受力鋼

21、筋外表面到截面邊緣的垂直距離；（3）規(guī)定：保護(hù)層厚度與構(gòu)件受力情況、混凝土級別及所處環(huán)境類別有關(guān)，具體見附錄四。8.梁內(nèi)鋼筋的直徑和凈距：縱向受力鋼筋的直徑不能太細(xì)保證鋼筋骨架有較好的剛度，便于施工；不宜太粗避免受拉區(qū)混凝土產(chǎn)生過寬的裂縫。直徑取1028mm之間。 截面每排受力鋼筋最好相同，不同時，直徑差2mm，但不超過46mm。 鋼筋根數(shù)至少2,一排鋼筋宜用34根，兩排58根。鋼筋間的距離： d，且30mm、且1.25倍最大骨料粒徑。自下而上布置鋼筋，且要求上下對齊。9.板內(nèi)鋼筋的直徑和間距v 鋼筋直徑通常為612mm； 板厚度較大時，直徑可用1625mm，特殊的用32、36mm ；同一板中

22、鋼筋直徑宜相差2mm以上，以便識別。v 為了傳力均勻及避免結(jié)構(gòu)局部破壞，板中受力鋼筋的間距不宜過大。一般條件下板中受力鋼筋中心距最大值可按下面數(shù)值控制：h200mm：250mm；200mmh1 500mm ： 300mm；h>1 500mm：0.2h及400mm中的小值 ( h為板的厚度)。 同時板中的鋼筋間距也不宜過小(以避免施工繁雜和增大工作量)。受力鋼筋的最小間距為70mm。10.適筋受彎構(gòu)件正截面的受力過程（1）梁的布置及特點(diǎn)：通常采用兩點(diǎn)對稱集中加荷，加載點(diǎn)位于梁跨度的1/3處；（2）適筋梁的破壞全過程：在試驗(yàn)過程中，荷載逐級增加，由零開始直至梁正截面受彎破壞。整個過程可以分為

23、如下三個階段：混凝土開裂前-第一階段；鋼筋屈服前-第二階段；梁破壞（混凝土壓碎）前-第三階段。注：梁的三個工作階段：第一階段：抗裂計(jì)算的依據(jù)；第二階段：構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)中變形與裂縫寬度驗(yàn)算的依據(jù)；第三階段：承載力極限狀態(tài)計(jì)算的依據(jù)。11.正截面破壞特征（1）適筋破壞p 配筋量適中：受拉鋼筋先屈服，然后砼邊緣達(dá)到極限壓應(yīng)變cu，砼被壓碎，構(gòu)件破壞。è 破壞前，有顯著的裂縫開展和撓度，有明顯的破壞預(yù)兆，屬延性破壞。（2）超筋破壞p 配筋量過多：受拉鋼筋未達(dá)到屈服，受壓砼先達(dá)到極限壓應(yīng)變而被壓壞。è 承載力控制于砼壓區(qū)，鋼筋未能充分發(fā)揮作用。è 裂縫數(shù)多、寬度細(xì)，

24、撓度也比較小，砼壓壞前無明顯預(yù)兆，屬脆性破壞。（3）少筋破壞p 配筋量過少：拉區(qū)砼一出現(xiàn)裂縫，鋼筋很快達(dá)到屈服，可能經(jīng)過流幅段進(jìn)入強(qiáng)化段。è 破壞時常出現(xiàn)一條很寬裂縫，撓度很大，不能正常使用。è 開裂彎矩是其破壞彎矩，屬于脆性破壞。注：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不容許出現(xiàn)超筋梁與少筋梁。12.正截面承載力計(jì)算的基本假定：(1) 截面的應(yīng)變沿截面高度保持線性分布簡稱平截面假定(2) 不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度。(3) 混凝土的壓應(yīng)力壓應(yīng)變之間的關(guān)系。(4) 鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變方程。13.適筋和超筋破壞的界限條件：受拉鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度的同時受壓砼達(dá)到極限壓應(yīng)變，此時：14.截面設(shè)計(jì)步驟：（1）作出梁

25、或板的計(jì)算簡圖（注意計(jì)算跨度l0的取值）；（2）內(nèi)力計(jì)算（考慮永久、可變荷載產(chǎn)生的最大荷載設(shè)計(jì)值）；（3）配筋計(jì)算（ as ；x并判斷是否超筋 As 并判斷是否少筋）；（4）選配鋼筋（根據(jù)截面尺寸選擇相應(yīng)的直徑、根數(shù)或間距）；（5）繪制截面配筋圖；15.計(jì)算題：第五節(jié) 雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算【見書】16.截面設(shè)計(jì)的兩種情況：情況1： 已知正截面彎矩設(shè)計(jì)值M、混凝土強(qiáng)度等級及鋼筋強(qiáng)度等級、構(gòu)件截面尺寸b×h。 求：所需的受拉鋼筋A(yù)s和受壓鋼筋截面面積As 情況2： 已知正截面彎矩設(shè)計(jì)值M、混凝土強(qiáng)度等級及鋼筋強(qiáng)度等級、構(gòu)件截面尺寸b×h及受壓鋼筋截面面積As。

26、求：所需的受拉鋼筋A(yù)s雙筋受彎構(gòu)件截面設(shè)計(jì)流程As和As未知是As已知是重新擬定截面尺寸和材料強(qiáng)度取取結(jié)束結(jié)束結(jié)束最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果選配鋼筋，并根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。17.按照新編水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（SL/T191-96）的最小配筋率第四章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算1.在主要承受彎矩的區(qū)段內(nèi)，產(chǎn)生正截面受彎破壞；而在剪力和彎矩共同作用的支座附近區(qū)段內(nèi)，則會產(chǎn)生斜截面受剪破壞或斜截面受彎破壞。2.斜截面破壞：隨著荷載的增加。當(dāng)彎剪區(qū)的主拉應(yīng)力stp > ft時，就會產(chǎn)生與主應(yīng)力的方向相垂直的斜裂縫。如果斜截面受剪承載力不足，就可能沿某一主要斜裂縫截面發(fā)生破壞。3有腹筋梁：

27、箍筋、彎起鋼筋（斜筋）、縱筋；無腹筋梁: 是指不配箍筋、彎起鋼筋的梁；注：實(shí)際中一般都要配箍箍筋，有時還配有彎起鋼筋。4.無腹筋梁的受剪破壞形態(tài)：隨著剪跨比的變化，無腹筋梁主要有以下三種破壞形態(tài)：斜拉破壞；剪壓破壞；斜壓破壞。剪跨比是剪跨a和截面有效高度h0的比值，即=a/ h0。a集中荷載作用點(diǎn)至支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣的距離。對于承受均布荷載的梁，剪跨比的影響可用跨高比l/ h表示。 1）斜拉破壞發(fā)生條件：當(dāng)剪跨比較大時（一般3)，破壞特點(diǎn)：受拉邊緣一旦出現(xiàn)斜裂縫便急速發(fā)展，構(gòu)件很快破壞。 整個破壞過程急速而突然，破壞荷載比斜裂縫形成時的荷載增加不多。破壞原因：余留截面上的主拉應(yīng)力超過了混凝土的

28、抗拉強(qiáng)度所致。2）剪壓破壞發(fā)生條件：當(dāng)剪跨比適中時（一般13），破壞特點(diǎn)：破壞過程緩慢，破壞時的荷載明顯高于斜裂縫出現(xiàn)時的荷載。破壞原因：余留截面上混凝土的主壓應(yīng)力超過了混凝土在壓力和剪力共同作用下的抗壓強(qiáng)度。3）斜壓破壞發(fā)生條件：當(dāng)剪跨比較小時（一般1），破壞特點(diǎn)：斜裂縫細(xì)而密，破壞時的荷載也明顯高于斜裂縫出現(xiàn)時的荷載。破壞原因：主壓應(yīng)力超過了混凝土的抗壓強(qiáng)度所致。5.有腹筋梁的斜截面破壞形態(tài)（與無腹筋梁類似） （1）斜拉破壞 ：當(dāng) >3，且箍筋配置的數(shù)量過少，將發(fā)生斜拉破壞。破壞特征與無腹筋梁相同，破壞時箍筋被拉斷。 （2）剪壓破壞：箍筋的配置數(shù)量適當(dāng)，且剪跨比 1<<3

29、時，發(fā)生剪壓破壞。其特征是箍筋受拉屈服，剪壓區(qū)混凝土壓碎，斜截面承載力隨配箍率及箍筋強(qiáng)度的增大而增大。 （3）斜壓破壞：剪跨比較小或箍筋的配置數(shù)量過多，會發(fā)生斜壓破壞。其特征是混凝土斜向柱體被壓碎，但箍筋不屈服。 6.計(jì)算題：4.5 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算公式【見書】計(jì)算原則： 斜截面設(shè)計(jì)的方法：對剪壓破壞采用斜截面承載力計(jì)算；對斜壓破壞、斜拉破壞則采取限制截面最小尺寸和最小配箍率等構(gòu)造措施。 承載力計(jì)算的基本假設(shè)：以剪壓破壞為依據(jù)建立斜截面承載力計(jì)算公式。公式形式： Vu= Vc+Vsv+Vsb；公式依據(jù)：根據(jù)結(jié)構(gòu)可靠度的要求進(jìn)行簡化；并考慮斜截面裂縫對結(jié)構(gòu)安全和耐久性的影響。第五章 鋼筋

30、混凝土受壓構(gòu)件承載力計(jì)算1.受壓構(gòu)件是鋼混結(jié)構(gòu)中最常見的構(gòu)件之一。如框架柱、墻、拱、樁、橋墩、煙囪、桁架壓桿、水塔筒壁等。受壓構(gòu)件除需滿足承載力計(jì)算要求外，還應(yīng)滿足相應(yīng)的構(gòu)造要求。2.受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求：（1）截面形式和尺寸A.采用方形或矩形截面，截面長邊布在彎矩作用方向，長短邊比值1.52.5。也可采用T形、工字形截面。樁常用圓形截面。B.截面尺寸不宜過小，水工建筑現(xiàn)澆立柱邊長³300mm。C.截面邊長£ 800mm，50mm為模數(shù)，邊長>800mm，以100mm為模數(shù)。（2）砼：受壓構(gòu)件承載力主要取決于砼強(qiáng)度，應(yīng)采用強(qiáng)度等級較高的砼，如C20、C25 、C30或更

31、高。（3）縱向鋼筋：A.作用：協(xié)助砼受壓；承擔(dān)彎矩。 Ø 常用II級、III級。不宜用高強(qiáng)鋼筋，不宜 用冷拉鋼筋。Ø 直徑³12mm，常用直徑1232mm。Ø 現(xiàn)澆時縱筋凈距³50mm，最大間距£350mm。Ø 長邊³600mm，中間設(shè)1016mm縱向構(gòu)造鋼 筋，間距£500mm。B.受壓鋼筋數(shù)量不能過少。規(guī)范規(guī)定：I級鋼：偏壓構(gòu)件受壓或受拉筋配筋率³0.25(柱)或0.20(墻)；II 、III級、LL550級鋼：偏壓構(gòu)件受壓或受拉筋配筋率³0.20(柱)或0.15(墻)；軸心受壓構(gòu)

32、件：全部縱筋配筋率³ 0.4。C.縱筋不宜過多，合適配筋率0.82.0。b 400mm，且縱筋不多于4根時，可不設(shè)置復(fù)合箍筋；當(dāng)b >400mm且縱筋多于3根時，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。（4）箍筋A(yù).作用：阻止縱筋受壓向外凸， 防止砼保護(hù)層剝落；約束砼；抗剪。 B.箍筋應(yīng)為封閉式。 C.縱筋綁扎搭接長度內(nèi)箍筋要加密。 D.基本箍筋和附加箍筋。 E.截面有內(nèi)折角時箍筋的布置。3.計(jì)算題：5.4偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算【見書】4偏心受壓構(gòu)件截面承載力N與M的關(guān)系【見書】第六章 鋼筋混凝土受拉構(gòu)件承載力計(jì)算1.受拉構(gòu)件是水利水電工程中最常見的構(gòu)件之一。如桁架結(jié)構(gòu)的腹桿和下弦桿、渡槽的底板

33、、圓形水池或水管等等。2.受拉構(gòu)件分類：(a) 軸心受拉構(gòu)件；(b) 偏心受拉構(gòu)件。注：真正的軸心受拉構(gòu)件幾乎不存在。3偏心受拉構(gòu)件截面上作用有偏心距為eo的軸向拉力。當(dāng)縱向拉力N作用在鋼筋A(yù)s合力點(diǎn)即As合力點(diǎn)范圍以外時，屬于大偏心受拉；作用在合力點(diǎn)范圍以內(nèi)時，屬于小偏心受拉。（1）當(dāng)偏心距e0h/2-a時，屬于小偏心受拉構(gòu)件；（2）當(dāng)偏心距e0h/2-a時，屬于大偏心受拉構(gòu)件。4.小偏心受拉構(gòu)件三個受力階段：第階段為從加載到混凝土受拉開裂前；第階段為混凝土開裂后至鋼筋即將屈服；第階段為受拉鋼筋開始屈服到全部受拉鋼 筋達(dá)到屈服。第七章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件承載力計(jì)算【不考】第八章 鋼筋混凝土構(gòu)

34、件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須首先滿足承載能力極限狀態(tài)的要求，以保證結(jié)構(gòu)安全可靠；此外還應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)對于裂縫和變形控制的要求，以保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的適用、美觀和耐久性。 2.結(jié)構(gòu)構(gòu)件不滿足正常使用極限狀態(tài)對生命財(cái)產(chǎn)的危害性比不滿足承載能力極限狀態(tài)的要小，其相應(yīng)的目標(biāo)可靠指標(biāo)b值要小些，故稱正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算，并在驗(yàn)算時采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值、和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，結(jié)構(gòu)系數(shù)gd=1.0。3.裂縫控制等級：（1）一級嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。（2）二級一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。（3）三級允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，但是裂縫最大寬度不應(yīng)超過規(guī)定的最大裂縫寬度限值。4抗裂驗(yàn)算：抗裂就是不允許混凝土開裂。規(guī)范要求在荷載效應(yīng)的短期組合和長期組合兩種情況下，構(gòu)件驗(yàn)算點(diǎn)拉應(yīng)力不能超過由混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù)ct控制的應(yīng)力值。5裂縫開展寬度驗(yàn)算：一般的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，總是帶縫工作的。但對于一些構(gòu)件需要進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。規(guī)范要求在荷載效應(yīng)的短期組合（考慮部分荷載長期作用的影響）和長期組合兩種情況下構(gòu)件的最大裂縫寬度不應(yīng)超過允許值。6.變形驗(yàn)算：對于有嚴(yán)格限制變形要求的構(gòu)件以及