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文檔簡介
1、、學(xué)期授課計(jì)劃編訂依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)名 稱、批準(zhǔn)單位及時(shí) 問建筑結(jié)構(gòu),教務(wù)處,2017年6月。本學(xué)期主要 講授的內(nèi)容(授課 內(nèi)容起止早下)0緒論12砌體結(jié)構(gòu)采用教材名 稱、作者、出版社及版本建筑結(jié)構(gòu)、曹長禮,李萍、西安交通大學(xué)出版社、第1版建筑結(jié)構(gòu)、魯維、南江大學(xué)出版社、第1版建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與識(shí)圖、周暉、機(jī)械工業(yè)出版社、第1版主要參考書建筑結(jié)構(gòu)、何益斌、中國建筑工業(yè)出版社、2005;建筑結(jié)構(gòu)、熊丹安、華南理工大學(xué)出版社、2011;建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邱洪興、高等教育出版社、2009。教 學(xué)時(shí)數(shù)本本本 學(xué)預(yù) 計(jì) 假 日本學(xué)期實(shí)際教學(xué)時(shí)數(shù)班學(xué) 期 教 學(xué) 周學(xué) 期 周 學(xué) 時(shí)期劃 教 學(xué) 時(shí)總 時(shí) 數(shù)其中本 學(xué)
2、 期級(jí)一缺課時(shí)數(shù)講 授實(shí)驗(yàn) 實(shí)訓(xùn)見習(xí) 實(shí)習(xí)練習(xí) 測驗(yàn)復(fù) 習(xí)機(jī)動(dòng) 時(shí)數(shù)授課 計(jì) 劃 時(shí) 數(shù)教務(wù)處 審核意見二、學(xué)期教學(xué)進(jìn)度表周 次日 期授課章節(jié)及內(nèi)容提要周學(xué) 時(shí)教學(xué)形式講授學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)見習(xí)學(xué)時(shí)實(shí)訓(xùn)專周作業(yè)次數(shù)1第1章緒論1.1 建筑結(jié)構(gòu)的組成和分類1.2 混凝土結(jié)構(gòu)1.3 砌體結(jié)構(gòu)1.4 課程特點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法第2章 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求2.2 結(jié)構(gòu)上的荷載與荷載效應(yīng)44122.3 結(jié)構(gòu)抗力和材料強(qiáng)度2.4 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法第3章混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能3.1 混凝土3.2 鋼筋3.3 鋼筋與混凝土的粘結(jié)4423第4章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件4.1 板、梁的一般構(gòu)造4.2
3、受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì) 算4.3 受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì) 算4.4 受彎構(gòu)件的變形及裂縫寬 度驗(yàn)算4414第5章受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算5.1 概述5.2 受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求5.3 軸心受壓構(gòu)件的承載力計(jì) 算5.4 偏心受壓構(gòu)件正截卸承載 力#算5.5 偏心受壓構(gòu)件斜截面承載 力#算算4425第6章受拉構(gòu)件的承載力計(jì)算6.1 受拉構(gòu)件的受力特點(diǎn)6.2 軸心受拉構(gòu)件正截面承載 力#算6.3 偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算 第7章受扭構(gòu)件的承載力計(jì)算7.1 概述7.2 一般受扭構(gòu)件承載力計(jì)4426第8章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件8.1 預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念8.2 預(yù)應(yīng)力混凝土材料及預(yù)應(yīng) 力損失8.3 預(yù)應(yīng)力混凝土
4、軸心文拉構(gòu)1件8.4 塊應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造 要求1件4427第9章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)9.1 概述9.2 現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋9.3 現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋9.4 裝配式樓蓋9.5 樓梯9.6 懸挑構(gòu)4418第10章 單層廠房結(jié)構(gòu)10.1概述第11章框架結(jié)構(gòu)11.1框架的結(jié)構(gòu)和布置第12章砌體結(jié)構(gòu)12.1砌體材料及其力學(xué)性能441總學(xué) 時(shí)合計(jì)323212三、學(xué)期實(shí)驗(yàn)(實(shí)訓(xùn))進(jìn)度表周日期實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容提要周學(xué)時(shí)教學(xué)形式次實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場地(室)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備總學(xué)時(shí)建筑結(jié)構(gòu)課程教案授課題 目緒論建筑結(jié)構(gòu)的概念建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其計(jì)算原理授 課 時(shí)間第1周周*第*-*節(jié)課次1次課時(shí)安排2課時(shí)課 型(請打,)理論課(V
5、)討論課()實(shí)驗(yàn)課()習(xí)題課()其他()教學(xué)目的與要求1、了解建筑結(jié)構(gòu)的分類;2、了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及其它結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn);3、了解本課程的目的和特點(diǎn);教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其應(yīng)用情況教學(xué)方法與手段講授法,多媒體與板書相結(jié)合教學(xué)內(nèi)容一、引入課程 5'二、建筑結(jié)構(gòu)概念 10'三、建筑結(jié)構(gòu)的分類 151四、建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展 5'五、建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 5,K、何載代表值 15何載標(biāo)準(zhǔn)值、可變布載準(zhǔn)永久值、可變柿載組合值、引受布載頻遇值七、荷載代表值計(jì)算 10,八、結(jié)構(gòu)的功能要求 10'九、結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài) 10,十、小結(jié)5'思考題與作業(yè)思考題:0.1
6、0.2思考題:1.1 1.2思考題:1.3 1.855講稿一、建筑結(jié)構(gòu)的分類:1 、按所用的材料:( 1 )混凝土結(jié)構(gòu):素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、特殊混凝土結(jié)構(gòu);( 2)鋼結(jié)構(gòu)以鋼材為主制作的結(jié)構(gòu);( 3)砌體結(jié)構(gòu)由塊材通過砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)。2、按承重結(jié)構(gòu)的類型:( 1 )框架結(jié)構(gòu)縱、橫梁及立柱組成框架,作為承重結(jié)構(gòu)。然后在縱、橫梁間鋪上梁板形成樓蓋和屋蓋。墻體作為填充材料設(shè)置在立柱之間,不承重。( 2) 剪力墻結(jié)構(gòu)縱向及橫向鋼筋混凝土墻, 以及用作樓蓋和屋蓋的梁板組成房屋的承重結(jié)構(gòu)。( 3)框架剪力墻結(jié)構(gòu)在框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,沿框架縱橫、橫方向的某些位置,在柱于柱之間設(shè)
7、置數(shù)道鋼筋混凝土墻體作為剪力墻,綜合了框架和剪力墻二者的優(yōu)點(diǎn)。( 4)筒體結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土墻組成一個(gè)筒體作為房屋的承重結(jié)構(gòu);或者由密柱和深梁(高度較大)組成。( 5)殼體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)等大跨度結(jié)構(gòu)。二、各種材料建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用情況:1 、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu): 鋼筋和混凝土為什么能在一起有效地共同工作?A、混凝土硬化后,鋼筋與混凝土的接觸面能牢固地結(jié)合在一起,互相間不能滑動(dòng)而能整體工作;B 、鋼筋和混凝土兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)非常接近,當(dāng)溫度變化時(shí),不致因各自伸縮不同,使其粘結(jié)破壞各自分離;C、 鋼筋買入混凝土中,鋼筋周圍有混凝土形成的保護(hù)層,能防止鋼筋銹蝕,使鋼筋和混凝土能長期可靠地
8、共同工作。( 1 )鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):a、耐久性;b、耐火性;c、整體性;d、可模性;e、易于就地取材。缺點(diǎn):自重大、費(fèi)工、模板用料多,承載力有限,施工周期長、施工受氣候條件的限制,抗裂性較差,結(jié)構(gòu)隔熱、隔音性能較差,加固和拆修較困難。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)如何克服?a、 發(fā)展輕質(zhì)混凝土、高強(qiáng)混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土;b、 發(fā)展高強(qiáng)混凝土、鋼骨混凝土和鋼管混凝土等新型材料;c、 利用鋼模、飛模、滑模等先進(jìn)施工技術(shù),采用泵送混凝土、早強(qiáng)混凝土、高性能混凝土、免振自密實(shí)混凝土等,提高施工效率;d、 發(fā)展預(yù)應(yīng)力混凝土,利用樹脂涂層鋼筋。e、 發(fā)展新型的混凝土加固技術(shù),如碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)
9、技術(shù);( 2)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展階段:前提:1824年一一英國人阿斯普?。?J.Aspdin)發(fā)明硅酸鹽水泥;1850 年 法國人朗波(L.Lambot )制造了世界上第一只鋼筋混凝土小船;1872 年 一一 紐約建造了世界上第一所鋼筋混凝土房屋。發(fā)展階段:a、第一階段一一鋼筋混凝土發(fā)明至20世紀(jì)初:鋼筋和混凝土的強(qiáng)度比較低;應(yīng)用領(lǐng)域一一 用于建造中小型樓板、梁、柱、拱和基礎(chǔ)等構(gòu)件;設(shè)計(jì)方法一一 容許應(yīng)力設(shè)計(jì)方法,彈性理論。b、 第二階段一一 從 20 世紀(jì) 20 年代到第二次世界戰(zhàn)爭前后:出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土;應(yīng)用領(lǐng)域一一開始用于大跨度結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)方法一一 破損階段設(shè)計(jì)法和極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。c、第
10、三階段一一第二次世界戰(zhàn)爭以后至今;出現(xiàn)了裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、泵送商品混凝土等工業(yè)化生產(chǎn)的結(jié)構(gòu);應(yīng)用領(lǐng)域一一 超高層建筑、大跨度橋梁、特長跨海隧道、高聳結(jié)構(gòu)等大型結(jié)構(gòu)工程;設(shè)計(jì)方法一一 以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。2、鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):強(qiáng)度高、自重小;塑性、韌性好;材質(zhì)均勻,質(zhì)量穩(wěn)定,并且鋼材各向同性彈性工作范圍大,工作可靠性高;適于機(jī)械化加工,工業(yè)化生產(chǎn)程度高,施工現(xiàn)場工程量小,施工周期也最短,主要是干作業(yè),能改善施工環(huán)境,有利于文明施工;可大大減少砂、石、灰的用量,減輕對(duì)不可再生資源的破壞,拆除后可再生循環(huán)利用,減少灰色建筑垃圾,有利于保護(hù)環(huán)境,節(jié)約資源。缺點(diǎn):鋼材耐火性能差,需要
11、有相應(yīng)的隔熱及防火措施;鋼材易銹蝕,嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響結(jié)構(gòu)的使用壽命,必須采取良好的防銹措施。應(yīng)用范圍:承重荷載較大的結(jié)構(gòu),如重型廠房;大跨度結(jié)構(gòu),如體育館、影劇院、大會(huì)堂、大型工業(yè)廠房、飛機(jī)維修庫等;高層建筑;輕型鋼結(jié)構(gòu);可以拆卸和搬遷的結(jié)構(gòu)。3、砌體結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):抗壓強(qiáng)度較好;成本低;施工方便,結(jié)構(gòu)的耐久性、耐火性以及保溫隔熱性能都比較好。缺點(diǎn):自重大,強(qiáng)度低,整體性差,抗震性能差。三、課程學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問題:1 、課程學(xué)習(xí)的過程:受力性能分析理論分析構(gòu)件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?;静牧系氖芰π阅芎屠碚摲治鰳?gòu)成了本學(xué)科的基本理論,是混凝土結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)。構(gòu)件設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是基本理論的工程應(yīng)用,二者既緊
12、密聯(lián)系,又在層次上有所不同。2、在基本理論學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問題:( 1 )混凝土結(jié)構(gòu)的基本理論是一門特殊的材料力學(xué),分析問題仍然以材料的物理關(guān)系、變形的幾何關(guān)系和受力的平衡關(guān)系為出發(fā)點(diǎn)。( 2) 學(xué)習(xí)中要注意鋼筋和混凝土的受力性能、二者的相互作用和配比關(guān)系對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力性能的影響。( 3)學(xué)習(xí)中要注意使鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ) 二者之間可靠的粘結(jié)力得以充分保證。( 4)學(xué)習(xí)中應(yīng)重視試驗(yàn)研究的方法,了解反映試驗(yàn)中規(guī)律性現(xiàn)象的受力性能,注意經(jīng)驗(yàn)公式建立的條件和適用范圍。3、在構(gòu)件和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注意的問題:( 1 )構(gòu)件和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性問題,設(shè)計(jì)結(jié)果不惟一,確定方案時(shí)要綜合考慮使用、
13、材料、造價(jià)、施工等方面的因素。( 2)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須遵循各種結(jié)構(gòu)類型的設(shè)計(jì)規(guī)范或規(guī)程,因此本課程的學(xué)習(xí)要結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010 2002)(以下簡稱規(guī)程來進(jìn)行。( 3) 設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)創(chuàng)造性工作,不應(yīng)該被規(guī)范所束縛,要充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。四、本講小結(jié):1 、混凝土的最基本力學(xué)性能:抗壓強(qiáng)度高,但抗拉強(qiáng)度卻很低。一般混凝土的抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/201/8。另一方面,混凝土破壞時(shí)具有明顯的脆性性質(zhì)。2、鋼材的最基本力學(xué)性能:抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高,且鋼材一般均具有屈服現(xiàn)象,破壞時(shí)表現(xiàn)出較好的延性。3、 鋼筋混凝土梁的承載力比素混凝土梁大大提高,鋼筋的抗拉強(qiáng)度和混
14、凝土的抗壓強(qiáng)度均得到充分利用,且破壞過程有明顯預(yù)兆。4、 鋼筋和混凝土兩種的物理力學(xué)性能很不相同材料之所以可結(jié)合在一起共同工作,是由于鋼筋和混凝土之間存在有良好的粘結(jié)力,保證兩種材料協(xié)調(diào)變形、共同受力,且由于鋼筋和混凝土基本相同的溫度膨脹系數(shù),這種粘結(jié)力不會(huì)因溫度變化喪失。5、混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):材料利用合理、易于就地取材、耐久性好、造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用低、可模性好、耐火性好、整體性好、剛度大。6、混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn):自重大、抗裂性差、承載力有限、施工復(fù)雜??朔徒鉀Q混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。7、鋼筋混凝土基本構(gòu)件有:受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件、受扭構(gòu)件、受拉構(gòu)件。8、基本受力形態(tài)有:正截面受力(
15、軸壓、軸拉、受彎、壓彎和拉彎)、斜截面受力(受剪、壓剪和拉剪)、扭曲截面受扭(純扭、彎剪扭、壓彎剪扭)。9、 學(xué)習(xí)要求:掌握鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中各種基本構(gòu)件在不同受力形態(tài)情況下的受力性能和分析方法,注意與材料力學(xué)分析方法的差別,了解其復(fù)雜性所在及其影響受力性能變化的配比關(guān)系。混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和配筋構(gòu)造10、在理解基本理論的基礎(chǔ)上,掌握按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50010 2002)進(jìn)行鋼筋建筑結(jié)構(gòu)課程教案授課題 目建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則授 課 時(shí)間第1周周*第*-*節(jié)課次2次課時(shí)安排2課時(shí)課 型(請打,)理論課(V )討論課()實(shí)驗(yàn)課()習(xí)題課()其他()教
16、學(xué)目的與要求掌握極限狀態(tài)時(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式意義,在不同荷裁組合F構(gòu)件上的作用 效應(yīng)計(jì)算方法;掌握按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式荷載作用 效應(yīng)計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn):結(jié)構(gòu)的功能及其極限狀態(tài)的含義,荷載作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力的概念,能正確理解極限狀態(tài)時(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式難點(diǎn):不同荷裁作用卜荷裁效應(yīng)計(jì)算問題教學(xué)方法與手段講授法,多媒體與板書相結(jié)合教學(xué)內(nèi)容一、復(fù)習(xí)上次課要點(diǎn)5'二、結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)及有美概念 15'(1)作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力的概念(2)結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)二、頭用設(shè)tHBE達(dá)式 20四、承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式荷載作用效應(yīng)計(jì)算25'五、舉例:例 1.2.1 20,六、小結(jié)
17、5'思考題與作業(yè)習(xí)題 1.11.23.結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)(1)作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力的概念作用效應(yīng)一一 結(jié)構(gòu)上的各種作用,在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力(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 S表示。由直接作用產(chǎn)生的效應(yīng),通常稱為荷載效應(yīng)。結(jié)構(gòu)抗力 一一結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力,如構(gòu)件的承載力、剛度、抗裂度等,用R表示。結(jié)構(gòu)抗力是結(jié)構(gòu)內(nèi)部固有的,其大小主要取決于材料性能、構(gòu)件幾何參數(shù)及計(jì)算模式的精確性等。(2)結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)Z 二 g(S,R)= R S(11. 荷載分類、荷載代表值的概念及種類;2. 永久荷載、可變荷載的代表值;3. 作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力的概念;4. 結(jié)構(gòu)
18、的功能及其極限狀態(tài)的含義。第一章建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則第二講教學(xué)目標(biāo):能正確應(yīng)用極限狀態(tài)實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式。重點(diǎn)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式。難點(diǎn)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式。§ 1.2 建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法1.2.2實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式(2)荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計(jì)值S對(duì)于基本組合,荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S應(yīng)從由可變荷載效應(yīng)控制的組合和由永久荷載效應(yīng)控制的組合中取最不利值確定。1)由可變荷載效應(yīng)控制的組合r:結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù),對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為100年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,不應(yīng)小于1.1 ;對(duì)安全等級(jí)為二級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為50年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,不應(yīng)小于 1.0 ;對(duì)安全等級(jí)為
19、三級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為5年及以下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,不應(yīng)小于0.9 ;在抗震設(shè)計(jì)中,不考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)。丫 G :永久荷載分項(xiàng)系數(shù),按表 1.2.3 采用;SGk :永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Gk計(jì)算的荷載效應(yīng)值;丫 Q :第i個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù);按表 1.2.3 采用;S3 k :按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q計(jì)算的荷載效應(yīng)值;Wci :可變荷載Q的組合值系數(shù),民用建筑樓面均布活 荷載、屋面均布活荷載的組合值系數(shù);表1.2.3荷載分項(xiàng)系數(shù)的取值荷載特性荷載分項(xiàng)系數(shù)永久 何載永久何載效應(yīng) 對(duì)結(jié)構(gòu)不利由可變荷裁效應(yīng)控制的組合1.2由永久荷載效應(yīng)控制的組合1.35永久何載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利1.0傾覆、滑移或飄浮驗(yàn)算0.9
20、可受 何載一般情況1.4對(duì)標(biāo)準(zhǔn)彳1大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載取1.32)由永久荷載效應(yīng)控制的組合nSEPGSGkTRciSQik)id:應(yīng)用(1.2.3 )、式(1.2.4 )時(shí)應(yīng)注意以下問題:當(dāng)考慮以豎向的永久荷載效應(yīng)控制的組合時(shí),參與組合的可變荷載僅限于豎向荷載。混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用內(nèi)力表達(dá)式。此時(shí),式(1.2.3 )、式(1.2.4 )實(shí)質(zhì)上就是永久荷載和可變荷載同時(shí)作用時(shí),在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的內(nèi)力(軸力、彎矩、剪力、扭矩等)的組合,其目 標(biāo)是求出結(jié)構(gòu)可能的最大內(nèi)力。例如跨度為10的簡支梁,在跨中集中荷載F作用下的跨中最大彎矩gFl 0/4,在均布荷載 q作用下的跨中最
21、大彎矩gql 02/8。彎矩,這也就是式中的計(jì)算方法。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用應(yīng)力表達(dá),式(1.2.3 )、式(1.2.4 )實(shí)質(zhì)上就是永久荷載和可變荷載同時(shí)作 用時(shí),在構(gòu)件截面上產(chǎn)生的最大應(yīng)力?!纠?.2.1】 某辦公樓鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,安全等級(jí)為二級(jí),截面尺寸bXh = 200mmx 400mm計(jì)算跨度=5m ,凈跨度 =4.86m。承受均布線荷載:活荷載標(biāo)準(zhǔn)值7kN/m,恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值10kN/m (不包括自重)。試計(jì)算按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的跨中彎矩設(shè)計(jì)值和支座邊緣 截面剪力設(shè)計(jì)值【解】由表1.1.1查得活荷載組合值系數(shù) =0.7。安全等級(jí)為二級(jí),則結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)=1.0。鋼筋混凝土的重
22、度標(biāo)準(zhǔn)值為25kN/m3,故梁自重標(biāo)準(zhǔn)值為 25X0.2X0.4=2 kN/m ??偤愫奢d標(biāo)準(zhǔn)值 gk=10+2=12kN/m恒載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值和支座邊緣截面剪力設(shè)計(jì)值分別為:M$ = g kl 02/8 = 12 x 52/8=37.5kN - mVgk=gkl n/2= 12X4.86/2=29.16 kN活荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值和支座邊緣截面剪力標(biāo)準(zhǔn)值分別為: Mq k = q kl 02/8 =7X52 /8=21.875kN m Vgk=qkl n/2 = 7 x 4.86/2 =17.01 kN本例只有一個(gè)活荷載,即為第一可變荷載。故計(jì)算由活載彎矩控制的跨中彎矩設(shè)計(jì)值時(shí),
23、rg =1.2, rq=rq1 =1.4。由式(1.2.3 )得由活荷載彎矩控制的跨中彎矩設(shè)計(jì)值和支座邊緣截面剪力標(biāo)準(zhǔn)值分別為:%(%Mgk+ %Mq1k)0(%Mgk+%Mqk)=1.0 X ( 1.2 X 37.5+1.4 X 21.875 ) =75.625 kN m了0( 4Vgk + 尸QM1k)尸oSGVgk FVqk) =1.0 X ( 1.2 X 29.16+1.4 X 17.01 ) =58.806 kN 計(jì)算由恒載彎矩控制的跨中彎矩設(shè)計(jì)值時(shí) =1.35 , ';% =1.4, c=0.7由式(1.2.4 )得由恒載彎矩控制的跨中彎矩設(shè)計(jì)值和支座邊緣截面剪力標(biāo)準(zhǔn)值分別
24、為:%(%Mgk+中 c%Mqk)=1.0X(1.35 X 37.5+0.7 X 1.4 X21.875 ) =72.063 kN m70(7GMak +c?QMak) =1.0 X ( 1.35 X 29.16+0.7 X 1.4 X 17.01 ) =56.036 kN0 G g k c q qk/取較大值得跨中彎矩設(shè)計(jì)值M = 75.625kN m1支座邊緣截面剪力設(shè)計(jì)值V=58.806 kN 。3) 一般排架、框架結(jié)構(gòu)的簡化表達(dá)式對(duì)一般排架、框架結(jié)構(gòu),可不區(qū)分第一可變荷載和第i個(gè)可變荷載,并采用相同的組合值系數(shù),其荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值取由可變荷載效應(yīng)控制和由永久荷載效應(yīng)控制的組合值中的最
25、不利值。由可 變荷載效應(yīng)控制的組合按下式計(jì)算:nS GSGk + 0.9£ FQiSQik i=1 由永久荷載效應(yīng)控制的組合仍按式(1.2.4 )采用。2.按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式(1)實(shí)用表達(dá)式對(duì)于正常使用極限狀態(tài),應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求,采用荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、 久組合,按下列設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì):S< C(1.2.7)式中S-變形、裂縫等荷載效應(yīng)的設(shè)計(jì)值;C 一結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求所規(guī)定的限值,如變形、裂縫寬度等。 混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)主要是驗(yàn)算構(gòu)件的變形、抗裂度或裂縫寬度,(1.2.5)(1.2.6)頻遇組合或準(zhǔn)永使其不超過相應(yīng)的規(guī)定限值;鋼結(jié)構(gòu)通過構(gòu)
26、件的變形(剛度)驗(yàn)算保證;砌體結(jié)構(gòu)一般情況下不做驗(yàn)算,由相應(yīng)的構(gòu)造措施保證。小結(jié):極限狀態(tài)時(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式。建筑結(jié)構(gòu)課程教案授課題 目建筑結(jié)構(gòu)材料建筑鋼材混凝土梁板的主要鋼筋授 課 時(shí)間第2周周*第*-*節(jié)課次1次課時(shí)安排2課時(shí)課 型(請打,)理論課(V )討論課()實(shí)驗(yàn)課()習(xí)題課()其他()教學(xué)目的與要求掌握鋼筋的品種、級(jí)別、性能、形狀、檢測指標(biāo)、強(qiáng)度取值。掌握混凝土的強(qiáng)度分類、等級(jí)確定?;炷恋燃?jí)的選用。了解梁板的截面形式和尺寸,掌握梁板的主要鋼筋教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn):鋼筋的分類;強(qiáng)度取值方法;混凝土的等級(jí)確定、強(qiáng)度指標(biāo)選用,鋼筋在混凝土中的錨固規(guī)定及連接要求;梁板的截面形式和尺寸,梁板的主
27、要鋼筋難點(diǎn):鋼筋在混凝土中的錨固規(guī)定及連接要求;梁板的主要鋼筋的作 用及構(gòu)造要求教學(xué)方法與手段講授法,多媒體與板書相結(jié)合教學(xué)內(nèi)容一、復(fù)習(xí)上次課要點(diǎn)5'二、建筑鋼材的力學(xué)性能 10,三、混凝土的強(qiáng)度與混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo) 10'四、鋼筋與混凝土的粘結(jié) 5'五、鋼筋在混凝土中的錨固規(guī)定 5 '六、鋼筋的連接規(guī)定5'七、梁板的截面形式和尺寸 10,八、梁板的主要鋼筋梁的縱向受力鋼筋5'梁的架立鋼筋5'梁的彎起鋼筋5'梁的箍筋5'梁的縱向構(gòu)造鋼筋及拉筋 5,板的受力鋼筋5'板的分布鋼筋5'九、小結(jié)5'思考題與作
28、業(yè)思考題:2.12.4 3.13.3本章主要內(nèi)容1 .鋼筋的品種、規(guī)格、力學(xué)性能及強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo);2 .混凝土的強(qiáng)度、變形指標(biāo);3 .混凝土結(jié)構(gòu)耐久性規(guī)定;4 .梁、板鋼筋的作用及配筋構(gòu)造要求;5 .梁正截面受彎破壞形態(tài)及特征;6 .單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本假定、應(yīng)力簡圖、計(jì)算方法及適用條件;7 .單筋T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的應(yīng)力簡圖、計(jì)算方法及適用條件;8 .受彎構(gòu)件斜截面受剪破壞形態(tài)、計(jì)算公式及適用條件、承載力計(jì)算方法;9 .保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施;重點(diǎn)碎結(jié)構(gòu)用鋼的品種及選用;碎結(jié)構(gòu)用鋼的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值及彈性模量;碎選用;碎的標(biāo)準(zhǔn)值、 設(shè)計(jì)值及彈性模量;混
29、凝土的耐久性;梁、板截面配筋的基本構(gòu)造要求及鋼筋的彎鉤、錨固與連接 要求。難點(diǎn)碎結(jié)構(gòu)用鋼的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值及彈性模量;碎的標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值及彈性模量;混凝土的耐久性; 梁、板截面配筋的基本構(gòu)造要求及鋼筋的彎鉤、錨固與連接要求。§ 2.1 建筑鋼材2.1.1 建筑鋼材的品種和規(guī)格1 .混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋的要求應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和良好的塑性;便于加工和焊接;并應(yīng)與混凝土之間具有足夠的粘接力。2 .鋼筋的分類(在結(jié)構(gòu)中是否施加預(yù)應(yīng)力)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋1)普通鋼筋普通鋼筋指用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋。用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的普通鋼筋分為HPB300 HRB335、H
30、RBF335 HRB400 HRBF400 RRB400HRB500 HRBF500四個(gè)級(jí)別?;炷烈?guī)范GB50010-2010中普通鋼筋選用的規(guī)定:A.縱向受力普通鋼筋宜采用 HRB400 HRB500 HRBF400 HRBF500IW筋,也可采用 HPB300 HRB335 HRBF335 RRB40喇筋;B.梁、柱縱向受力普通鋼筋應(yīng)采用HRB400 HRB500 HRBF400 HRBF500IW筋;C.箍筋宜采用 HRB400 HRB500 HPB300 HRB500 HRBF500鋼筋,也可采用 HRB335 HRBF335 鋼筋。表4. 2. 2-1 普通鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm
31、工)牌號(hào)符號(hào)公稱直徑 d (mm)屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fmcHEB300<06-22300420HRB335HRBF33S生 財(cái)1"6-50r -335455HRB400I曲 1HRBF400650400540RKB400皿tIRBSOO韭臥6-50500630itz表4.2.4晉通鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋在最大力下的總伸長率限值鋼筋品種普通鋼筋預(yù)應(yīng)力筋HPB300HRB335. HRBF335, HRB400.HRBF400. HRB500、HRBE500RRB400/()10*07.55.0&52)預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力碎結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力鋼筋有:鋼絞線:由多根高強(qiáng)鋼絲絞織在
32、一起而形成的,有 3股和7股兩種,多用于后張法大型構(gòu)件。中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲:其外形有光面、螺旋肋兩種。消除預(yù)應(yīng)力鋼絲:其外形有光面、螺旋肋兩種。預(yù)應(yīng)力螺紋鋼:3.建筑鋼材的設(shè)計(jì)指標(biāo)(1)鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和強(qiáng)度設(shè)計(jì)值材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值:正常情況下可能出現(xiàn)的最小材料強(qiáng)度值。材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系數(shù)。鋼筋的材料分項(xiàng)系數(shù)為:普通鋼筋1.10, 500MPa級(jí)鋼筋1.15,預(yù)應(yīng)力鋼筋1.20。2)鋼筋的彈性模量表4 2" 鋼 筋的彈性模量CX1OS鵬號(hào)或種類嬋性模斌反HPB3OO鋼前2, 1OHRB335、HRB4OO. HRB5OQ 鋼筋HRBF335. HRBFIOO HRHF
33、5OO 鋼篇RRB4OO鋼筋捐應(yīng)力蜉紋鋼躺2. O0消除應(yīng)力鋼絲二 中強(qiáng)度頊應(yīng)力鋼絲2. 05鋼絞繞95§ 2.2 混凝土2.2.1 混凝土的強(qiáng)度1 .混凝土的立方抗壓強(qiáng)度 f cu及強(qiáng)度等級(jí)。(1)混凝土的立方抗壓強(qiáng)度確定方法:用邊長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件,在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下(溫度 20±3C,相對(duì)濕度不小于90%)養(yǎng)護(hù)28天后,按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(試件的承壓面不涂潤滑劑,加荷速度約每秒0.150.3N/mm2)測得的具有 95%呆證率的抗壓強(qiáng)度,作為混凝土的立方抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,用符號(hào) fcu, k(2)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k的大小,混凝土強(qiáng)
34、度等級(jí)分C1S C2R C25 C30、C35、C40、C4s C5。C55、C60、C6s C70、C7s C80共 14 級(jí)。其中,C60 C80 屬高強(qiáng)混凝土。(3)結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)的要求素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20;采用強(qiáng)度等級(jí)400MPa及以上的鋼筋時(shí),混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C25。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C 30。承受重復(fù)荷載的鋼筋混凝土構(gòu)件,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30。調(diào)查分析表明,在結(jié)構(gòu)中采用強(qiáng)度較高的混凝土,對(duì)柱、墻、基礎(chǔ)等以受壓為主的構(gòu)件及預(yù)應(yīng) 力構(gòu)件有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。為此,設(shè)
35、計(jì)時(shí)可按下列范圍選用混凝土強(qiáng)度等級(jí):受彎構(gòu)件C20C30,受壓構(gòu)件C30C40,預(yù)應(yīng)力構(gòu)件C30C50,高層建筑底層柱C50或以上。2 .混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度 fc我國采用150X 150 x 300mmF麥柱體試件測得的強(qiáng)度作為混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度?;炷恋妮S心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算:fc,k = 0.8融祥2 fcu,k式中: 一棱柱強(qiáng)度與立方強(qiáng)度之比,對(duì)C50及以下取0(1=0.76 ,對(duì)C80B0(1 =0.82 ,中間按線形規(guī)律變化;一考慮C40以上混凝土脆性的折減系數(shù),對(duì)C40取ot2=1.0,對(duì)C80Wu2 =0.87 ,中間按線形規(guī)律變化。3 .軸心抗拉強(qiáng)度ft混凝土的抗拉強(qiáng)
36、度可采用尺寸為100X 100x 500mmW柱體試件進(jìn)行直接軸心受拉試驗(yàn),但其準(zhǔn)確性較差。故國內(nèi)為多采用圓柱體或立方體的劈裂試驗(yàn)來間接測定?;炷凛S心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算:幾=0.88m 0.395fcU;5(1 1.6455)°.% 22.2.2 混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)1 .混凝土的強(qiáng)度混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95%勺保證率?;炷翉?qiáng)度設(shè)計(jì)值:等于混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以混凝土材料分項(xiàng)系數(shù)( rs = 1.4)。各種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值規(guī)范規(guī)定采用。2 .混凝土的彈性模量但是,混凝土不是彈性材料,其應(yīng)力和應(yīng)變不呈線性關(guān)系,在不同應(yīng)力階段的變形模量(應(yīng)力 與應(yīng)變之
37、比)不同,原點(diǎn)切線很難準(zhǔn)確地作出。實(shí)用中,采用應(yīng)力上限為(0.40.5 ) fc循環(huán)510次后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,應(yīng)力為(0.40.5 ) fc時(shí)的割線模量作為混凝土的彈性模量的近似值?;炷恋氖芾蚴軌簭椥阅A浚?N/mm2的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式:但是,混凝土不是彈性材料,其應(yīng)力 和應(yīng)變不呈線性關(guān)系,在不同應(yīng)力階段的變形模量(應(yīng)力與應(yīng)變之比)不同,原點(diǎn)切線很難準(zhǔn)確地 作出。實(shí)用中,采用應(yīng)力上限為(0.40.5 ) fc循環(huán)510次后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,應(yīng)力為(0.40.5 ) fc時(shí)的割線模量作為混凝土的彈性模量的近似值?;炷恋氖芾蚴軌簭椥阅A浚?N/mm2的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式:但是,混凝土不是彈性材料,
38、其應(yīng)力 和應(yīng)變不呈線性關(guān)系,在不同應(yīng)力階段的變形模量(應(yīng)力與應(yīng)變之比)不同,原點(diǎn)切線很難準(zhǔn)確地 作出。實(shí)用中,采用應(yīng)力上限為(0.40.5 ) fc循環(huán)510次后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,應(yīng)力為(0.40.5 ) fc時(shí)的割線模量作為混凝土的彈性模量的近似值。混凝土的受拉或受壓彈性模量(N/mm2的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式:式中f cu, k混凝土的立方抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值( N/mm2 。2.2.3 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性規(guī)定環(huán)境類別條件室內(nèi)干煤環(huán)境.無侵蝕性靜水或沒環(huán)境室內(nèi)潮俎環(huán)境非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)坡:非嚴(yán)落和非寒冷地區(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熱宜接接觸
39、的環(huán)境二 b于濕交替環(huán)境;水位頻繁變動(dòng)環(huán)境*嚴(yán)寒和寒冷馳區(qū)的露天環(huán)境手嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冰凍線 以上與 無侵饞性的水或土壤直接接觸的 環(huán)境設(shè)計(jì)年限為50年的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性要求表3. 5. 3結(jié)構(gòu)混凝土材料的耐久性基本要求環(huán)境等級(jí)最大水股比最低強(qiáng)度等級(jí)最大氯離子含量最大堿含量C kg/m3 )-"0. 60C200. 30不限制二 a0. 55C250. 203. 0二 b0. 50 (0. 55)C30 (C25)0, 15 a0. 45 (0. 50)C35 CC30)0+ 15三b0. 40C406 10§ 3.1 構(gòu)造要求1 .1.1截面形式及尺寸2 .截面形式梁
40、:主要有矩形、T形、倒T形、L形、I形、十字形、花籃形等。板:一般為矩形、空心板、槽形板等(圖 3.1.2 )。3 .梁、板的截面尺寸梁、板的截面尺寸必須滿足承載力、剛度和裂縫控制要求,同時(shí)還應(yīng)滿足模數(shù),以利模板定型 化。(1)按剛度要求梁、板的截面高跨比不宜小于規(guī)范所列數(shù)值(表 3.1.1 )。(2)按模數(shù)要求梁的截面高度 h 一般可取250、300-800、900、1000 mm等,hw 800mm寸以50mm模數(shù),h> 800mm寸以100mm模數(shù);矩形梁的截面寬度和 T形截面的肋寬 b宜采用100、120、150、180、200、 220、250mm大于250mm寸以50mm模數(shù)
41、。梁適宜白截面高寬比 h/b,矩形截面為 23.5 , T形截 面為2.54。(3)按構(gòu)造要求現(xiàn)澆板的厚度不應(yīng)小于規(guī)范所列的數(shù)值(表3.1.2 )?,F(xiàn)澆板的厚度一般取為10mm的倍數(shù),工程中現(xiàn)澆板的常用厚度為60、70、80、100、120mm4 .1.2梁、板的配筋(1)梁的配筋梁中通常配置縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋、架立鋼筋等,構(gòu)成鋼筋骨架。梁鋼筋圖:一.鋼筋骨架縱向受力鋼筋作用:配置在受拉區(qū)的縱向受力鋼筋主要用來承受由彎矩在梁內(nèi)產(chǎn)生的拉力,配置在受壓區(qū)的縱向受力鋼筋則是用來補(bǔ)充混凝土受壓能力的不足。直徑:直徑應(yīng)當(dāng)適中,太粗不便于加工,與混凝土的粘結(jié)力也差;太細(xì)則根數(shù)增加,在截面內(nèi)不好布
42、置,甚至降低受彎承載力。 梁縱向受力鋼筋的常用直徑d=1225mm當(dāng)hv 300mm寸,d> 8mm當(dāng) h>300mnm寸,d> 10mm根數(shù):梁中受拉鋼筋的根數(shù)不應(yīng)少于2根,最好不少于34根??v向受力鋼筋應(yīng)盡量布置成一層。當(dāng)一層排不下時(shí),可布置成兩層,但應(yīng)盡量避免出現(xiàn)兩層以上的受力鋼筋,以免過多地影響截 面受彎承載力。架立鋼筋位置:設(shè)置在受壓區(qū)外緣兩側(cè),并平行于縱向受力鋼筋。作用:一是固定箍筋位置以形成梁的鋼筋骨架;二是承受因溫度變化和混凝土收縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力,防止發(fā)生裂縫。受壓區(qū)配置的縱向受壓鋼筋可兼作架立鋼筋。彎起鋼筋作用:彎起鋼筋在跨中是縱向受力鋼筋的一部分,在靠近支
43、座的彎起段彎矩較小處則用來承受 彎矩和剪力共同產(chǎn)生的主拉應(yīng)力,即作為受剪鋼筋的一部分。彎起角:鋼筋的彎起角度一般為45° ,梁高h(yuǎn)> 800mm寸可采用60°。箍筋作用:承受由剪力和彎矩在梁內(nèi)引起的主拉應(yīng)力,并通過綁扎或焊接把其他鋼筋聯(lián)系在一起, 形成空間骨架。設(shè)置范圍:按計(jì)算不需要箍筋的梁,當(dāng)梁的截面高度h> 300mm應(yīng)沿梁全長按構(gòu)造配置箍筋;當(dāng)h=150300mm寸,可僅在梁的端部各 1/4跨度范圍內(nèi)設(shè)置箍筋, 但當(dāng)梁的中部1/2跨度范圍內(nèi)有 集中荷載作用時(shí),仍應(yīng)沿梁的全長設(shè)置箍筋;若hv 150mm可不設(shè)箍筋。鋼筋級(jí)別:梁內(nèi)箍筋宜采用HRB400 HRB
44、F400 HPB300、HRB500、HRBF500鋼筋,也可采用HRB335、HRBF335鋼筋。直徑:當(dāng)梁截面高度 h< 800mm時(shí),不宜小于6mm當(dāng)h> 800mm寸,不宜小于 8mm當(dāng)梁中配有計(jì)算需要的縱向受壓鋼筋時(shí),箍筋直徑還不應(yīng)小于縱向受壓鋼筋最大直徑的1/4 。為了便于加工,箍筋直徑一般不宜大于 12mm箍筋的常用直徑為 6、8、10mm間距:應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定(表3.1.4 )。當(dāng)梁中配有計(jì)算需要的縱向受壓鋼筋時(shí),箍筋的間距不應(yīng)大于15d (d為縱向受壓鋼筋的最小直徑),同時(shí)不應(yīng)大于400mm當(dāng)一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋多于5根且直徑大于18mm0寸,箍筋間距不應(yīng)大于10
45、do端部構(gòu)造:應(yīng)采用 135°彎鉤,彎鉤端頭直段長度不小于50mm且不小于5do縱向構(gòu)造鋼筋及拉筋作用:當(dāng)梁的截面高度較大時(shí),為了防止在梁的側(cè)面產(chǎn)生垂直于梁軸線的收縮裂縫,同時(shí)也為了增強(qiáng)鋼筋骨架的剛度,增強(qiáng)梁的抗扭作用。梁鋼筋圖:二. 梁板鋼筋關(guān)系設(shè)置條件:梁的腹板高度hw/>450mm2)板的配筋板通常只配置縱向受力鋼筋和分布鋼筋( 2)板的配筋板通常只配置縱向受力鋼筋和分布鋼筋 受力鋼筋作用:用來承受彎矩產(chǎn)生的拉力。直徑:常用直徑為6、 8、 10、 12mm。間距:當(dāng)h< 150mm寸,不宜大于 200mm當(dāng)h> 150mm寸,不宜大于 1.5 h,且不宜大于
46、 250mm板的受力鋼筋間距通常不宜小于70mm。 分布鋼筋 垂直于受力鋼筋布置,位于受力鋼筋內(nèi)側(cè);作用:一是固定受力鋼筋的位置,形成鋼筋網(wǎng);二是將板上荷載有效地傳到受力鋼筋上去;三是防止溫度或混凝土收縮等原因沿跨度方向的裂縫。數(shù)量: 梁式板中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,且不宜小于該方向板截面面積的0.15%。分布鋼筋的直徑不宜小于6mm常用直徑為6、8mm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)增加,間距不宜大于200mm。分布鋼筋應(yīng)沿受力鋼筋直線段均勻布置,并且受力鋼筋所有轉(zhuǎn)折處的內(nèi)側(cè)也應(yīng)配置。3.1.3 混凝土保護(hù)層
47、厚度鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離作用:一是保護(hù)鋼筋不致銹蝕,保證結(jié)構(gòu)的耐久性;二是保證鋼筋與混凝土間的粘結(jié);三是在火災(zāi)等情況下,避免鋼筋過早軟化。大小:縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑,并符合規(guī)范的規(guī)定。3.1.4 鋼筋的彎鉤、錨固與連接保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施:( 1)材料措施:選擇適當(dāng)?shù)幕炷翉?qiáng)度等級(jí),采用粘結(jié)強(qiáng)度較高的帶肋鋼筋等;( 2)構(gòu)造措施:保證足夠的混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋間距,保證受力鋼筋有足夠的錨固長度,光面鋼筋端部設(shè)置彎鉤,綁扎鋼筋的接頭保證足夠的搭接長度并且在搭接范圍內(nèi)加密箍筋等。1. 鋼筋的彎鉤彎鉤設(shè)置條件:綁扎鋼筋骨架中的受拉光面鋼筋。2. 鋼筋
48、的錨固定義:鋼筋混凝土構(gòu)件中,某根鋼筋若要發(fā)揮其在某個(gè)截面的強(qiáng)度,則必須從該截面向前延伸一個(gè)長度,以借助該長度上鋼筋與混凝土的粘結(jié)力把鋼筋錨固在混凝土中,這一長度稱為錨固長度。鋼筋的錨固長度取決于鋼筋強(qiáng)度及混凝土強(qiáng)度,并與鋼筋外形有關(guān)。1 )受拉錨固長度1)計(jì)算公式:當(dāng)計(jì)算中充分利用鋼筋的抗拉強(qiáng)度時(shí),普通受拉鋼筋的錨固長度按下式計(jì)算:ft式1(3.1.1)一受拉鋼筋的基本錨固長度;fy 十&通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值2)錨固長度的修正按式(3.1.1 )計(jì)算的錨固長度應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行修正,但經(jīng)修正后的錨固長度不應(yīng)小于200mm當(dāng)帶肋鋼筋的公稱直徑大于25mm寸乘以系數(shù)1.1。環(huán)
49、氧樹脂涂層帶肋鋼筋乘以系數(shù)1.25。當(dāng)鋼筋在混凝土施工中易受擾動(dòng)(如滑模施工)時(shí)乘以系數(shù)1.1。 當(dāng)縱向受力鋼筋的實(shí)際配筋面積大于其設(shè)計(jì)計(jì)算面積時(shí),乘以系數(shù)(系數(shù)取設(shè)計(jì)計(jì)算面積 與實(shí)際配筋面積的比值),但對(duì)有抗震設(shè)防要求及直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,不用乘以系數(shù)。錨固區(qū)保護(hù)層厚度為 3d時(shí)乘以系數(shù)0.80,保護(hù)層厚度為5d時(shí)乘以系數(shù)0.70 ,中間按內(nèi)插 取值,此處d為縱向受力帶肋鋼筋的直徑。當(dāng)縱向受拉普通鋼筋末端采用鋼筋彎鉤或機(jī)械錨固措施時(shí),包括彎鉤或錨固端頭在內(nèi)的錨固長度(投影長度)可取為基本錨固長度的0.6倍。(2)受壓錨固長度當(dāng)計(jì)算中充分利用鋼筋的抗壓強(qiáng)度時(shí),其錨固長度不應(yīng)小于相應(yīng)錨固
50、長度的0.7倍。4.鋼筋的連接鋼筋連接形式:綁扎搭接,機(jī)械連接或焊接適用范圍:軸心受拉及小偏心受拉構(gòu)件的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭;直徑大于28mm勺受拉鋼筋及直徑大于 32mm勺受壓鋼筋不宜綁扎搭接接頭。(1)綁扎搭接接頭工作原理:通過鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度來傳遞鋼筋的內(nèi)力。1)受拉鋼筋搭接縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度ll應(yīng)根據(jù)位于同一連接區(qū)段內(nèi)的鋼筋搭接接頭面積百分率按下式計(jì)算,且在任何情況下均不應(yīng)小于300mmll = t la > 300mm(3.1.2)式中l(wèi)a 一受拉鋼筋的錨固長度;I 受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù),按表 3.1.6采用。耨1.6受拉鋼筋搭瞇度修正
51、領(lǐng)同一連接區(qū)段搭翻前面積百分率()*425,50。100 口搭接長度修正系數(shù)上搭接接頭的要求:接頭率:鋼筋綁扎搭接接頭連接區(qū)段的長度為1.3倍搭接長度,凡搭接接頭中點(diǎn)位于該長度范圍內(nèi)的搭接接頭均屬同一連接區(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(即有接頭的縱向受力鋼筋截面面積占全部縱向受力鋼筋截面面積的百分率),對(duì)于梁類、板類和墻類構(gòu)件,不宜大于25%對(duì)柱類構(gòu)件,不宜大于50%當(dāng)工程中卻有必要增大受拉鋼筋搭接接頭面積百分率時(shí),對(duì)梁類構(gòu)件不應(yīng)大于50%對(duì)板類、墻類及柱類構(gòu)件,可根據(jù)實(shí)際情況放寬。l同一構(gòu)件中相鄰縱向的綁扎搭接接頭宜相互錯(cuò)開。在縱向受力鋼筋搭接長度范圍內(nèi)應(yīng)配置箍筋,其直
52、徑不應(yīng)小于搭接鋼筋較大直徑的0.25倍。當(dāng)鋼筋受拉時(shí),箍筋間距 s不應(yīng)大于搭接鋼筋較小直徑的5倍,且不應(yīng)大于100mm當(dāng)鋼筋受壓時(shí),箍筋間距s不應(yīng)大于搭接鋼筋較小直徑的10倍,且不應(yīng)大于200mm當(dāng)受壓鋼筋直徑大于 25mmW,還應(yīng)在搭接接頭兩個(gè)端面外100mm范圍內(nèi)各設(shè)置兩個(gè)箍筋。架立鋼筋與受力鋼筋的搭接長度應(yīng)符合下列規(guī)定:架立鋼筋直徑v 10mm寸,搭接長度為100mm架立鋼筋直徑n 10mm寸,搭接長度為150mm( 2)機(jī)械連接接頭縱向受力鋼筋機(jī)械連接接頭宜相互錯(cuò)開。鋼筋機(jī)械連接接頭連接區(qū)段的長度為35d( d 為縱向受力鋼筋的較大直徑)。在受力較大處設(shè)置機(jī)械連接接頭時(shí),位于同一連接區(qū)段內(nèi)縱向受拉鋼筋機(jī)械連接接頭面積百分率不宜大于50%,縱向受壓鋼筋可不受限制;在直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中不應(yīng)大于50%。( 3)焊接接頭縱向受力鋼筋的焊接接頭應(yīng)相互錯(cuò)開。鋼筋機(jī)械連接接頭連接區(qū)段的長度為35d( d 為縱向受力鋼筋的較
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