補(bǔ)充鋼筋混凝土構(gòu)件承載力 課件

1、補(bǔ)充 混凝土構(gòu)件承載力 內(nèi)容1.混凝土結(jié)構(gòu)材料的性質(zhì)2.受彎構(gòu)件一般構(gòu)造規(guī)定3.鋼筋混凝土構(gòu)件受彎承載力4.鋼筋混凝土構(gòu)件受剪承載力一、混凝土結(jié)構(gòu)材料的性質(zhì)鋼筋混凝土鋼筋與混凝土的相互作用粘結(jié)力鋼材的力學(xué)性能1. 應(yīng)力應(yīng)變曲線 seabcdefufyf鋼筋2. 基本性能強(qiáng)度（包括屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度）塑性彈性模量4. 鋼筋的品種 熱軋鋼筋、中高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線、熱處理鋼筋和冷加工鋼筋熱軋鋼筋HPB235級(jí)、HRB335級(jí)、HRB400級(jí)、RRB400級(jí)HPBHot rolled 熱軋Plain 光滑Bar 鋼筋HRBHot rolledRolledBarRRBRolledRibbed 螺紋Bar屈

2、服強(qiáng)度 fyk（標(biāo)準(zhǔn)值=鋼材廢品限值，保證率97.73%）HPB235級(jí)： fyk = 235 N/mm2HRB335級(jí)： fyk = 335 N/mm2HRB400級(jí)、RRB400級(jí)： fyk = 400 N/mm2HPB235級(jí)(級(jí))鋼筋多為光面鋼筋（Plain Bar），多作為現(xiàn)澆樓板的受力鋼筋和箍筋HRB335級(jí)(級(jí))和 HRB400級(jí)(級(jí))鋼筋強(qiáng)度較高，多作為鋼筋混凝土構(gòu)件的受力鋼筋，尺寸較大的構(gòu)件，也有用級(jí)鋼筋作箍筋的為增強(qiáng)與混凝土的粘結(jié)（Bond），外形制作成月牙肋或等高肋的變形鋼筋（Deformed Bar）。級(jí)鋼筋焊接和冷彎性能較差，不適宜作為鋼筋混凝土構(gòu)件中的配筋，一般冷拉

3、后作預(yù)應(yīng)力筋。5.鋼筋與混凝土長期共同工作的條件 1. 混凝土結(jié)硬后，能與鋼筋牢固地粘結(jié)在一起，傳遞應(yīng)力。2. 二者具有相近的線脹系數(shù)，不會(huì)由于溫度變化產(chǎn)生較大 的溫度應(yīng)力和相對(duì)變形而破壞粘結(jié)力?；炷?ct = 1.0 1.5 1053. 呈堿性的混凝土可以保護(hù)鋼筋，使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有較好的耐久性。鋼筋 st = 1.2 105混凝土的力學(xué)性能1. 混凝土定義 由水泥、水、石和砂按一定配合比經(jīng)混合攪拌而成的人工石材。2. 混凝土的性能抗壓強(qiáng)度 立方體抗壓強(qiáng)度（150*150*150試件） 軸心抗壓強(qiáng)度 （150*150*300試件）抗拉強(qiáng)度 混凝土抗拉性能很差，抗拉強(qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度的1/9

4、1/16，強(qiáng)度越高，其差別越大?；炷恋牧W(xué)性能3. 混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線混凝土的力學(xué)性能 4. 混凝土的徐變 混凝土受壓后出產(chǎn)生瞬時(shí)壓應(yīng)變外，在維持其應(yīng)力不變的情況下，其應(yīng)變隨時(shí)間而增長，這種現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。5. 混凝土的收縮 混凝土在空氣中硬化時(shí)體積變小的現(xiàn)象稱為混凝土的收縮。主要原因是混凝土的干燥失水和水泥膠體的碳化、凝縮，是混凝土內(nèi)水泥漿凝固硬化過程中的物理化學(xué)作用的結(jié)果?；炷恋牧W(xué)性能 7. 混凝土的強(qiáng)度等級(jí) C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C808. 混凝土的選用 建筑工程中，鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等

5、級(jí)不應(yīng)低于C15。 當(dāng)采用HRB335級(jí)鋼筋時(shí)，不宜低于C20。 當(dāng)采用HRB400和RRB400級(jí)鋼筋以及承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，不得低于C20 。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)不應(yīng)低于C30 。 采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，不宜低于C40。鋼筋與混凝土的相互作用粘結(jié)力1. 粘結(jié)力的組成：（1）混凝土收縮將鋼筋握固而產(chǎn)生的摩擦力；（2）由混凝土顆粒的化學(xué)作用而產(chǎn)生的膠合力；（3）由于鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的 機(jī)械咬合力。2.保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施 （1）錨固長度；（2）搭接長度；（3）混凝土應(yīng)有足夠的厚度；（4）光圓鋼筋末端彎鉤；（5）配置箍筋；（6）注意澆筑混凝土?xí)r的鋼

6、筋位置。二、受彎構(gòu)件構(gòu)造規(guī)定受彎構(gòu)件是承受彎距和剪力的構(gòu)件。構(gòu)件一般為水平方向放置(有時(shí)也斜放)，荷載的作用方向與構(gòu)件軸線垂直。受彎構(gòu)件是建筑結(jié)構(gòu)中最基本的構(gòu)件。板的構(gòu)造規(guī)定1 截面尺寸 對(duì)一般工業(yè)與民用建筑樓面和屋面，現(xiàn)澆板最小厚度是：屋面60mm，民用建筑樓面70mm，工業(yè)建筑樓面80mm，無梁樓板150mm。板的構(gòu)造規(guī)定2 板的配筋 受力鋼筋一般為8-10的HPB235級(jí)鋼筋，其間距為70-200mm.受力鋼筋（縱向鋼筋）代替混凝土起受拉作用。分布鋼筋使得主筋受力均勻。梁的構(gòu)造規(guī)定1 梁的截面尺寸 當(dāng)梁高h(yuǎn)800mm時(shí)，A為50mm的倍數(shù)，A800mm時(shí)，為100mm的倍數(shù)。梁寬b200

7、mm時(shí)，b為50mm的倍數(shù)，200mm以下的梁寬可為150mm或180mm。梁的高跨比梁的構(gòu)造規(guī)定2 混凝土保護(hù)層厚度及鋼筋間的凈距梁縱筋宜用HRB400級(jí)或RRB400級(jí)和HRB335級(jí)，常用直徑為12，14，16，18，20，22，25mm梁箍筋宜用HPB235級(jí)、HRB335級(jí)和HRB400級(jí)，常用直徑6，8，10mm混凝土保護(hù)層厚度及鋼筋間的凈距要求有何意義？梁的構(gòu)造規(guī)定3 縱向鋼筋代替混凝土受拉4 箍筋和彎起鋼筋 箍筋抗剪，承受剪應(yīng)力 彎起鋼筋用于抗剪 架立鋼筋使得主筋、箍筋和架立筋一起形成骨架。三、鋼筋混凝土構(gòu)件受彎承載力1. 受彎構(gòu)件正截面性能的研究habAsh0 xnecesf

8、彎矩圖剪力圖2.梁的正截面破壞特征 同樣的截面尺寸、跨度相同樣材料強(qiáng)度的粱，由于配筋量的不同，會(huì)發(fā)生不同的破壞。 （1）適筋破壞。 特征：受拉鋼筋首先屈服；隨著受拉鋼筋塑性變形的發(fā)展，受壓混凝土邊緣纖維達(dá)到極限壓應(yīng)變，混凝土壓碎；梁在破壞前有明顯預(yù)兆；破壞前裂縫和變形急劇發(fā)展，這種破壞稱延性破壞。配筋率2.梁的正截面破壞特征 （2）超筋破壞 特征：當(dāng)構(gòu)件受拉區(qū)配筋量很高時(shí)，則破壞時(shí)受拉鋼筋不會(huì)屈服，破壞是因混凝土受壓區(qū)邊緣達(dá)到極限壓應(yīng)變、混凝土被壓碎而引起的。發(fā)生這種破壞時(shí)，受拉區(qū)混凝土裂縫不明顯，破壞前無明顯預(yù)兆，是一種脆性破壞。 （3）少筋破壞 特征：受拉區(qū)混凝土一旦開裂，則裂縫處的鋼筋拉

9、應(yīng)力迅速達(dá)到屈服強(qiáng)度并進(jìn)入強(qiáng)化段，甚至鋼筋被拉斷；受拉區(qū)混凝土裂縫很寬、構(gòu)件撓度很大，而受壓混凝土并未達(dá)到極限壓應(yīng)變。屬脆性破壞。3.受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式基本方程 相對(duì)受壓區(qū)高度 計(jì)算公式適用條件防止超筋脆性破壞 (Brittle Failure)防止少筋脆性破壞 (Low Reinforced)4 T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算4.鋼筋混凝土構(gòu)件受剪承載力彎矩圖剪力圖 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件有可能在剪力和彎矩共同作用的支座附近的區(qū)段內(nèi)，沿斜裂縫發(fā)生斜截面受剪破壞或斜截面受彎破壞。廣義剪跨比： 集中荷載下的簡支梁，計(jì)算剪跨比為：影響斜截面抗剪承載力的主要因素剪跨比 在一定的剪跨比范圍內(nèi)，

10、隨著剪跨比的增加，抗剪承載力降低?；炷翉?qiáng)度 在其它條件相同時(shí)，斜截面抗剪承載力隨混凝土強(qiáng)度的提高而增大。箍筋配筋率 箍筋的抗剪作用：1，與縱筋、斜裂縫間混凝土及剪壓區(qū)混凝土組成桁架體系，箍筋充當(dāng)受拉腹桿；2，抑制斜裂縫的發(fā)展，增加裂縫間的摩擦力?？v向鋼筋的配筋率 配筋率越大，斜截面抗剪承載力較大。5. 截面形狀尺寸斜截面受剪承載力的計(jì)算 二、彎起鋼筋 當(dāng)剪力較大時(shí)，可利用縱筋彎起與斜裂縫相交來提高受剪承載力。a 為彎起鋼筋與構(gòu)件軸線的夾角，一般取4560。三、截面限制條件 當(dāng)配箍率超過一定值后，則在箍筋屈服前，斜壓桿混凝土已壓壞，故可取斜壓破壞作為受剪承載力的上限。 規(guī)范是通過控制受剪截面剪力設(shè)計(jì)值不大于斜壓破壞時(shí)的受剪承載力