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建筑結(jié)構(gòu)實(shí)務(wù)第1頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)1、建筑物結(jié)構(gòu)的荷載作用(S)(或荷載)作用效應(yīng)施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力,稱為作用——直接作用引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因——間接作用——由作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的反應(yīng)結(jié)構(gòu)抗力(R)——結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受效應(yīng)的能力qVM基本概念CompanyLogo第2頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一——在結(jié)構(gòu)使用期間,其值不隨時(shí)間變化,或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)的荷載。也稱恒荷載或恒載。比如結(jié)構(gòu)自重或土壓力等?!诮Y(jié)構(gòu)使用期間,其值隨時(shí)間變化,或其變化與平均值相比不可以忽略不計(jì)的荷載。也稱活荷載或活載。比如樓面活載、屋面活載、雪荷載、風(fēng)荷載、吊車荷載等?!诮Y(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn),而一旦出現(xiàn),其量值很大而持續(xù)時(shí)間較短的荷載。比如爆炸力、撞擊力等。永久荷載可變荷載偶然荷載荷載分類按作用時(shí)間長(zhǎng)短和性質(zhì)分類CompanyLogo第3頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一——結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),需根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求采用不同的荷載數(shù)值?!奢d基本代表值。指在結(jié)構(gòu)使用期間,在正常情況下出現(xiàn)具有一定保證率的最大荷載?!?dāng)結(jié)構(gòu)同時(shí)承受兩種或兩種以上可變荷載時(shí),除主導(dǎo)荷載(產(chǎn)生荷載效應(yīng)最大的荷載)取標(biāo)準(zhǔn)值,其他伴隨荷載取小于其標(biāo)準(zhǔn)值的組合值為代表值。——在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常作用在結(jié)構(gòu)上的可變荷載?!饔糜诮Y(jié)構(gòu)上時(shí)而出現(xiàn),持續(xù)時(shí)間較短的較大可變荷載。荷載標(biāo)準(zhǔn)值可變荷載組合值可變荷載準(zhǔn)永久值可變荷載頻遇值荷載的代表值CompanyLogo第4頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一恒荷載樓面及屋面活荷載民用建筑樓面活載見(jiàn)《規(guī)范》。對(duì)多、高層,荷載滿布且達(dá)到最大值可能性很小,應(yīng)適當(dāng)折減。屋面均布活載分“上人”和“不上人”兩類。雪荷載——基本雪壓。見(jiàn)《規(guī)范》——雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值——屋面積雪分布系數(shù),即基本雪壓換算為屋面水平投影面上的雪荷載的換算系數(shù)。風(fēng)荷載——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值——基本風(fēng)壓,見(jiàn)《規(guī)范》——風(fēng)壓高度變化系數(shù)——風(fēng)荷載體型系數(shù),+為壓力,-為吸力——高度z處風(fēng)振系數(shù)屋面均布活載不與雪荷載同時(shí)考慮,設(shè)計(jì)時(shí)取其中較大值。CompanyLogo第5頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法結(jié)構(gòu)功能要求在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(一般50年,也有100和25年)內(nèi),滿足功能要求,即安全性(S<R),適用性,耐久性。安全性:滿足特定的與建筑物功能相適應(yīng)的承載力極限狀態(tài)適用性:保證結(jié)構(gòu)在日常使用中滿足要求耐久性:保證結(jié)構(gòu)的承載力的持續(xù)時(shí)間與環(huán)境適應(yīng)度功能函數(shù):Z=R-S=g(X1,X2,X3….Xn)結(jié)果分析Z=R-S>0:Z=R-S<0:Z=R-S=0:處于可靠狀態(tài);處于不可靠狀態(tài),即失效;處于極限狀態(tài),此方程稱極限狀態(tài)方程CompanyLogo第6頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一建筑物的重要度與基準(zhǔn)期我國(guó)將建筑物的重要程度分為三級(jí),不同級(jí)別在計(jì)算中取不同的重要度系數(shù)γ0
: 一級(jí),破壞后果極其嚴(yán)重,屬于重要的建筑物;γ0
≥1.1
二級(jí),破壞后果比較嚴(yán)重,屬于一般的建筑物;γ0
≥
1.0
三級(jí),破壞后果相對(duì)不嚴(yán)重,屬于比較次要的建筑物。γ0
≥
0.9結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期1.結(jié)構(gòu)保證其設(shè)計(jì)可靠度指標(biāo)的時(shí)間期限成為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期,即在基準(zhǔn)期內(nèi),結(jié)構(gòu)的可靠度指標(biāo)完全滿足設(shè)計(jì)要求;2.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是測(cè)算最大荷載重現(xiàn)期的基本期限;3.在超過(guò)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期后,并非意味著結(jié)構(gòu)的失效,而是其可靠度有所降低,因此基準(zhǔn)期不能等同于建筑物的使用壽命;4.我國(guó)對(duì)于多數(shù)建筑物的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期均為50年,特殊建筑物可以除外;CompanyLogo第7頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一房屋設(shè)計(jì)使用年限CompanyLogo第8頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一極限狀態(tài)——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值。如過(guò)大變形、開(kāi)裂、振動(dòng)等。——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力或產(chǎn)生不適于繼續(xù)承載的變形。如傾覆、疲勞破壞、壓屈等。正常使用極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法?!麄€(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài),或不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求的特定狀態(tài)。極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法CompanyLogo第9頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一承載能力極限狀態(tài)表達(dá)式極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式由永久荷載控制的效應(yīng)組合由可變荷載控制的效應(yīng)組合(1)永久荷載分項(xiàng)系數(shù)γG:當(dāng)永久荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí),對(duì)由可變荷載效應(yīng)控制的組合取γG=1.2;對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的組合,取γG=1.35。當(dāng)產(chǎn)生的效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí),—般情況下取γG=1.0;當(dāng)驗(yàn)算傾覆、滑移或漂浮時(shí),取γG=0.9
對(duì)其余某些特殊情況,應(yīng)按有關(guān)規(guī)范采用。
(2)可變荷載分項(xiàng)系數(shù)γQ:—般情況下取γQ=1.4;當(dāng)可變荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力有利時(shí),取0。但對(duì)工業(yè)房屋的樓面結(jié)構(gòu),當(dāng)其活荷載標(biāo)準(zhǔn)值>4kN/㎡時(shí),考慮到活荷載數(shù)值已較大,則取γQ=1.3。CompanyLogo第10頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一正常使用極限狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)組合頻遇組合準(zhǔn)永久組合正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面: 裂縫控制驗(yàn)算
受彎構(gòu)件撓度驗(yàn)算CompanyLogo第11頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一正常使用極限狀態(tài)
超過(guò)該極限狀態(tài),結(jié)構(gòu)就不能滿足預(yù)定的適用性和耐久性的功能要求。◆過(guò)大的變形、側(cè)移(影響非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、不安全感、不能正常使用(吊車)等);◆過(guò)大的裂縫(鋼筋銹蝕、不安全感、漏水等);◆過(guò)大的振動(dòng)(不舒適);◆其他正常使用要求。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法CompanyLogo第12頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值÷材料分項(xiàng)系數(shù)荷載設(shè)計(jì)值=荷載標(biāo)準(zhǔn)值×材料分項(xiàng)系數(shù)
荷載設(shè)計(jì)值等于荷載代表值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)。按承載能力極限狀態(tài)計(jì)算荷載效應(yīng)時(shí),需考慮荷載分項(xiàng)系數(shù);按正常使用極限狀態(tài)計(jì)算荷載效應(yīng)時(shí)(不管是考慮荷載的短期
效應(yīng)組合還是長(zhǎng)期效應(yīng)組合),由于對(duì)正常使用極限狀態(tài)的可靠度比對(duì)承載能力極限狀態(tài)
的可靠度要求可以適當(dāng)放松,因此可以不考慮分項(xiàng)系數(shù),即分項(xiàng)系數(shù):1.0。rC=1.4rS=1.1~1.2CompanyLogo第13頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一1、下列哪一項(xiàng)對(duì)結(jié)構(gòu)的作用不屬于可變荷載的范疇()。A、樓面荷載B、風(fēng)荷載C、雪荷載D、撞擊力或爆炸力2、從《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中查得的某樓面荷載值為2.5KN/m2,此值是該樓面荷載的()。A、平均值B、最大值C、標(biāo)準(zhǔn)值D、設(shè)計(jì)值3、正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算時(shí),采用()A、荷載用設(shè)計(jì)值,材料強(qiáng)度用標(biāo)準(zhǔn)值B、荷載用標(biāo)準(zhǔn)值,材料強(qiáng)度用設(shè)計(jì)值
C、荷載和材料強(qiáng)度用標(biāo)準(zhǔn)值
D、荷載和材料強(qiáng)度用設(shè)計(jì)值4、計(jì)算結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期荷載效應(yīng)組合值時(shí),對(duì)活荷載的處理方法是()A、不考慮活荷載作用B、考慮部分活荷載的設(shè)計(jì)值C、計(jì)入活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值D、計(jì)入活荷載的準(zhǔn)永久值5、下列關(guān)于永久荷載分項(xiàng)系數(shù)的取值的敘述,錯(cuò)誤的是()A、可變荷載控制下γG取1.2
B、永久荷載控制下γG取1.35
C、永久荷載對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí),γG取1.0D、為保證安全,永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)取值不能小于1.0
練習(xí)題CompanyLogo第14頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一2、建筑結(jié)構(gòu)材料鋼筋1)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)HPB235級(jí)(Ⅰ級(jí))鋼筋多為光面鋼筋,多作為現(xiàn)澆樓板的受力鋼筋和箍筋HRB335級(jí)(Ⅱ級(jí))和
HRB400級(jí)(Ⅲ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Ⅱ級(jí)鋼筋作箍筋,目的為增強(qiáng)與混凝土的粘結(jié),
RRB400級(jí)(Ⅳ級(jí))鋼筋強(qiáng)度太高,不適宜作為鋼筋混凝土構(gòu)件中的配筋,一般冷拉后作預(yù)應(yīng)力筋。CompanyLogo第15頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一鋼絲:中強(qiáng)鋼絲的強(qiáng)度為800~1200MPa,高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線的為
1470~1860MPa;外形有光面、刻痕和螺旋肋三種,另有二股、三股和七股鋼絞線,中高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線均用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。冷加工鋼筋:是由熱軋鋼筋和盤條經(jīng)冷加工后而成。冷加工的目的是為了提高鋼筋的強(qiáng)度,節(jié)約鋼材。但經(jīng)冷加工后,鋼筋的延伸率降低。熱處理鋼筋:是將Ⅳ級(jí)鋼筋通過(guò)加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)工藝處理,使強(qiáng)度得到較大幅度的提高,而延伸率降低不多。用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。CompanyLogo第16頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一延伸率sefufyoa—彈性階段bc—屈服階段cd—硬化階段de—頸縮階段
a—彈性極限fp
c—屈服強(qiáng)度f(wàn)y
d—極限強(qiáng)度f(wàn)b
ffb某些無(wú)明顯屈服點(diǎn)的材料,以殘余變形0.2%對(duì)應(yīng)應(yīng)力作為名義屈服強(qiáng)度。d0c0.20.2%abcde《規(guī)范》取0.2=0.85fuCompanyLogo第17頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一有明顯屈服點(diǎn)鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系1Es一般可采用雙線性的理想彈塑性關(guān)系CompanyLogo第18頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求:1、具有足夠的強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)那鼜?qiáng)比;2、足夠的塑性;3、可焊性;4、低溫性能;5、與混凝土有良好的粘結(jié)力。影響受力鋼筋的錨固長(zhǎng)度的因素:1、混凝土強(qiáng)度2、混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋凈距3、橫向配筋鋼筋表面和外形特征4、受力情況錨固長(zhǎng)度CompanyLogo第19頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一鋼筋工程驗(yàn)收要求(強(qiáng)制性條文)對(duì)有抗震設(shè)防要求的框架結(jié)構(gòu),其縱向受力鋼筋的強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)具體要求時(shí),對(duì)一二級(jí)抗震等級(jí)檢驗(yàn)所得的強(qiáng)度實(shí)測(cè)值應(yīng)符合下列規(guī)定:·鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比值不應(yīng)小于l.25?!や摻畹那?qiáng)度實(shí)測(cè)值與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于l.3。CompanyLogo第20頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一接頭應(yīng)設(shè)置在受力較小處,在同一鋼筋上宜少設(shè)接頭。同一構(gòu)件中相鄰縱向受力鋼筋的綁扎搭接接頭宜相互錯(cuò)開(kāi)。1、綁扎搭接:連接區(qū)段為1.3倍搭接長(zhǎng)度,軸心受拉及小偏心受拉桿件(如桁架和拱的拉桿)的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭。當(dāng)受拉鋼筋的直徑d>28mm及受壓鋼筋的直徑d>32mm時(shí),不宜采用綁扎搭接接頭。當(dāng)受壓鋼筋直徑d>25mm時(shí),尚應(yīng)在搭接接頭兩個(gè)端面外100mm范圍內(nèi)各設(shè)置2個(gè)鋼筋。
2、機(jī)械連接:套筒擠壓連接、錐螺紋連接、直螺紋連接3、焊接連接:電渣壓力焊(豎向受力構(gòu)件)、閃光對(duì)焊(縱向受力鋼筋)需要進(jìn)行疲勞驗(yàn)算的構(gòu)建,其縱向受拉鋼筋不得采用綁扎搭接接頭,也不宜采用焊接接頭,嚴(yán)禁在鋼筋上焊有任何附件(端部錨固除外)。鋼筋連接CompanyLogo第21頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一1、在任何情況下受拉鋼筋的最小搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于300mm。2、縱向受壓鋼筋搭接時(shí),其最小搭接長(zhǎng)度應(yīng)按上述規(guī)定確定后,乘以系數(shù)0.7取用。在任何情況下,受壓鋼筋的最小搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于200mm縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長(zhǎng)度應(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列公式計(jì)算:
ll=ζla
縱向受拉鋼筋的搭接長(zhǎng)度修正系數(shù)縱向鋼筋搭接接頭面積百分率(%)≤25
50100ζCompanyLogo第22頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一1)混凝土的強(qiáng)度
混凝土強(qiáng)度等級(jí)(立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k)抗壓強(qiáng)度是混凝土力學(xué)性能中最主要和最基本的指標(biāo)?;炷恋膹?qiáng)度等級(jí)是用抗壓強(qiáng)度來(lái)劃分的混凝土強(qiáng)度等級(jí):邊長(zhǎng)150mm立方體標(biāo)準(zhǔn)試件,在標(biāo)準(zhǔn)條件下(20±3℃,≥90%濕度)養(yǎng)護(hù)28天,用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(加載速度0.15~0.3N/mm2/sec,兩端不涂潤(rùn)滑劑)測(cè)得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度,用符號(hào)C表示,C30表示fcu,k=30N/mm2
《規(guī)范》根據(jù)強(qiáng)度范圍,從C15~C80共劃分為14個(gè)強(qiáng)度等級(jí),級(jí)差為5N/mm2?;炷翉?qiáng)度等級(jí)范圍由C60提高到C80,C50以上為高強(qiáng)混凝土?;炷罜ompanyLogo第23頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一軸心抗壓強(qiáng)度
軸心抗壓強(qiáng)度采用棱柱體試件測(cè)定,用符號(hào)fc表示,它比較接近實(shí)際構(gòu)件中混凝土的受壓情況。棱柱體試件高寬比一般為h/b=3~4,我國(guó)通常取150mm×150mm×450mm的棱柱體試件,也常用100×100×300試件。對(duì)于同一混凝土,棱柱體抗壓強(qiáng)度小于立方體抗壓強(qiáng)度。棱柱體抗壓強(qiáng)度和立方體抗壓強(qiáng)度的換算關(guān)系為,《規(guī)范》對(duì)小于C50級(jí)的混凝土取k=0.76,對(duì)C80取k=0.82,其間按線性插值CompanyLogo第24頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一原點(diǎn)切線模量割線模量切線模量屈服極限和強(qiáng)度極限之間的斜率混凝土的彈性模量是指()。A、變形模量;B、割線模量;C、切線模量;D、原點(diǎn)切線模量;混凝土的變形——應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系圖CompanyLogo第25頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一1、混凝土的收縮
混凝土在空氣中硬化時(shí)體積會(huì)縮小,這種現(xiàn)象稱為混凝土的收縮。收縮是混凝土在不受外力情況下體積變化產(chǎn)生的變形。收縮包括:凝縮和干縮兩部分
◆影響因素混凝土的收縮受結(jié)構(gòu)周圍的溫度、濕度、構(gòu)件斷面形狀及尺寸、配合比、骨料性質(zhì)、水泥性質(zhì)、混凝土澆筑質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)條件等許多因素有關(guān)。
1)水泥用量多、水灰比越大,收縮越大。
2)骨料彈性模量高、級(jí)配好,收縮就小。
3)干燥失水及高溫環(huán)境,收縮大。
4)小尺寸構(gòu)件收縮大,大尺寸構(gòu)件收縮?。w表比比值大)。
5)高強(qiáng)混凝土收縮大。
混凝土的收縮和徐變CompanyLogo第26頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一混凝土在荷載的長(zhǎng)期作用下,其變形隨時(shí)間而不斷增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為徐變。
徐變會(huì)使結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)的(撓度)變形增大,引起預(yù)應(yīng)力損失,在長(zhǎng)期高應(yīng)力作用下,甚至?xí)?dǎo)致破壞。
引起混凝土徐變的原因:1)水泥膠體的粘性流動(dòng);2)收縮產(chǎn)生的微細(xì)裂縫。鋼筋與混凝土共同工作之間的粘結(jié)應(yīng)力:1)膠結(jié)力(水泥水化作用形成的膠凝體)2)摩擦力(混凝土收縮將鋼筋裹緊)3)機(jī)械咬合力(鋼筋表面凹凸不平)4)鋼筋端部的錨固力混凝土的徐變CompanyLogo第27頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一1、建筑工程中,鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C152、當(dāng)采用HRB335級(jí)鋼筋時(shí),不宜低于C203、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C204、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)不應(yīng)低于C305、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混凝土的應(yīng)用要求CompanyLogo第28頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一1、混凝土處于三向應(yīng)力作用下,當(dāng)()A.橫向受拉,縱向受壓,可提高抗壓強(qiáng)度B.橫向受拉,縱向受拉,可提高抗壓強(qiáng)度C.三向受壓會(huì)降低抗壓強(qiáng)度D.三向受壓會(huì)提高抗壓強(qiáng)度2、高碳鋼筋采用條件屈服強(qiáng)度,以0.2表示,即:()
A.取極限強(qiáng)度的20%B.取應(yīng)變的0.002時(shí)的應(yīng)力
C.取應(yīng)變?yōu)?.2時(shí)的應(yīng)力D.取殘余應(yīng)變?yōu)?.002時(shí)的應(yīng)力3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求不包括()
A.強(qiáng)度B.塑性C.與混凝土的粘結(jié)力D.耐久性4、以下使結(jié)構(gòu)進(jìn)入承載力極限狀態(tài)的是()
A.結(jié)構(gòu)一部分出現(xiàn)分傾覆B.梁出現(xiàn)過(guò)大的撓度
C.梁出現(xiàn)過(guò)寬的裂縫D.鋼筋生銹5、混凝土在持續(xù)不變的壓力長(zhǎng)期作用下,隨時(shí)間延續(xù)而增長(zhǎng)的變形稱為()
A.應(yīng)力松弛B.收縮變形C.干縮D.徐變練習(xí)題CompanyLogo第29頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一在使用荷載作用下,鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度隨荷載作用時(shí)間的增加而增加,主要是由于()。A、受拉鋼筋產(chǎn)生徐變變形B、受壓混凝土產(chǎn)生徐變變形C、受壓鋼筋產(chǎn)生徐變變形D、受拉混凝土產(chǎn)生徐變變形CompanyLogo第30頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一鋼筋混凝土受彎構(gòu)件
d=10~32mm(常用)h0=h-as單排
a=35、40mm雙排
a=60、65mm梁的構(gòu)造要求:◆為保證耐久性、防火性以及鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能,鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度一般不小于25mm;◆為保證混凝土澆注的密實(shí)性,梁底部鋼筋的凈距不小于25mm及鋼筋直徑d,梁部鋼筋的凈距不小于30mm及1.5d;◆梁底部縱向受力鋼筋一般不少于2根,直徑常用10~32。鋼筋數(shù)量較多時(shí),可多排配置,也可以采用并筋配置方式;CompanyLogo第31頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一受彎構(gòu)件正截面計(jì)算適當(dāng),截面開(kāi)裂以后s<fy,隨著荷載增大,裂縫開(kāi)展、s,f
增加,當(dāng)f=fy(屈服荷載),s=fy,荷載稍增加,c=cu
砼被壓碎?!把有云茐摹?.適筋梁3.超筋梁過(guò)多,出現(xiàn)許多小裂縫,但s<fy,當(dāng)c=cu,壓區(qū)砼被壓碎,梁破壞?!按嘈云茐摹?/p>
很低,砼一開(kāi)裂,截面即破壞。s=fy?!按嘈云茐摹?.少筋梁(一)破壞形式配筋率受彎構(gòu)件正截面受力特性CompanyLogo第32頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一單筋矩形正截面承載力計(jì)算(一)基本假定基本假定:平截面假定;不考慮混凝土抗拉強(qiáng)度;壓區(qū)混凝土以等效矩形應(yīng)力圖代替實(shí)際應(yīng)力圖。兩應(yīng)力圖形面積相等且合理C作用點(diǎn)不變。等效原則:CompanyLogo第33頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一適筋構(gòu)件截面受力三階段→Ia,裂縫出現(xiàn)。M→Mcr→IIa,M→My。正常使用狀態(tài)第I階段:彈性工作階段第II階段:帶裂縫工作階段→IIIa,M→Mu。第III階段:破壞階段是抗裂驗(yàn)算依據(jù)是正截面抗彎計(jì)算依據(jù)是變形和裂縫寬度驗(yàn)算依據(jù)1.0ⅠaⅡaⅢaⅠⅡⅢMcrMyMu0
fM/MuCompanyLogo第34頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一(二)基本計(jì)算公式鋼筋混凝土受彎構(gòu)件CompanyLogo第35頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一1.最小配筋率基本計(jì)算公式的適用條件同時(shí)不應(yīng)小于0.2%;對(duì)于現(xiàn)澆板和基礎(chǔ)底板沿每個(gè)方向受拉鋼筋的最小配筋率不應(yīng)小于0.15%。CompanyLogo第36頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一界限相對(duì)受壓區(qū)高度和最大配筋率b.界限破壞當(dāng)梁的配筋率達(dá)到最大配筋率時(shí),受拉鋼筋屈服的同時(shí),受壓區(qū)邊緣的混凝土也達(dá)到極限壓應(yīng)變被壓碎破壞,這種破壞稱為界限破壞。a.相對(duì)受壓區(qū)高度超筋破壞適筋破壞c.界限相對(duì)受壓區(qū)高度
可用來(lái)判斷構(gòu)件破壞類型,衡量破壞時(shí)鋼筋強(qiáng)度是否充分利用。CompanyLogo第37頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一基本公式——相對(duì)受壓區(qū)高度—截面抵抗矩系數(shù)CompanyLogo第38頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一截面設(shè)計(jì)步驟已知M,b,h,fc,ft是否求出As是否調(diào)整b,h或fc鋼筋混凝土受彎構(gòu)件CompanyLogo第39頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一截面驗(yàn)算步驟已知M,As,b,h,fc,fy是否M<Mu,滿足是否調(diào)整b,h,As鋼筋混凝土受彎構(gòu)件CompanyLogo第40頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一【例題】q=10kN/m6m如圖所示簡(jiǎn)支梁,混凝土選用C20,跨中配II級(jí)3根16mm受拉鋼筋。驗(yàn)算截面承載力是否滿足要求?200300CompanyLogo第41頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一一般來(lái)說(shuō)采用雙筋是不經(jīng)濟(jì)的,工程中通常僅在以下情況下采用:
◆當(dāng)截面尺寸和材料強(qiáng)度受建筑使用和施工條件(或整個(gè)工程)限制而不能增加,而計(jì)算又不滿足適筋截面條件時(shí),可采用雙筋截面,即在受壓區(qū)配置鋼筋以補(bǔ)充混凝土受壓能力的不足。
◆另一方面,由于荷載有多種組合情況,在某一組合情況下截面承受正彎矩,另一種組合情況下承受負(fù)彎矩,這時(shí)也出現(xiàn)雙筋截面。
◆此外,由于受壓鋼筋可以提高截面的延性,因此,在抗震結(jié)構(gòu)中要求框架梁必須必須配置一定比例的受壓鋼筋。雙筋矩形正截面承載力計(jì)算CompanyLogo第42頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一雙筋矩形正截面承載力計(jì)算
式中1.根據(jù)雙筋矩形梁正截面受彎承載力的計(jì)算圖式,由平衡條件可寫(xiě)出以下兩個(gè)基本計(jì)算公式:CompanyLogo第43頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.適用條件應(yīng)用式以上公式時(shí)必須滿足下列適用條件:
如果不能滿足(2)的要求,即時(shí),可近似取,這時(shí)受壓鋼筋的合力將與受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力的合力相重合,如對(duì)受壓鋼筋合力點(diǎn)取矩,即可得到正截面受彎承載力的計(jì)算公式為:CompanyLogo第44頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一T形截面正截面承載力計(jì)算挖去受拉區(qū)混凝土,形成T形截面,對(duì)受彎承載力沒(méi)有影響;節(jié)省混凝土,減輕自重。1.優(yōu)點(diǎn)受拉鋼筋較多時(shí),可將截面底部適當(dāng)增大,形成工形截面。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件CompanyLogo第45頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一界限狀態(tài)(二)基本計(jì)算公式第一類T形截面第二類T形截面1.截面受壓區(qū)高度不同分類鋼筋混凝土受彎構(gòu)件CompanyLogo第46頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.第一類T形截面計(jì)算適用條件:xh0bf’bM——按矩形截面計(jì)算鋼筋混凝土受彎構(gòu)件CompanyLogo第47頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一xh0bf’bhf’3.第二類T形截面計(jì)算M適用條件:鋼筋混凝土受彎構(gòu)件CompanyLogo第48頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一梁的構(gòu)造1.梁的截面②,③⑤④①②③⑤④2.梁的配筋縱向受力鋼筋計(jì)算確定承受彎矩引起的拉力箍筋架立筋彎起鋼筋彎起鋼筋縱向受力鋼筋彎起鋼筋彎起段承受剪力和彎矩引起的主拉力,彎起后水平段承受支座負(fù)彎矩計(jì)算確定CompanyLogo第49頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一VVM剪彎區(qū)純彎區(qū)剪彎區(qū)剪跨a剪跨a無(wú)腹筋梁斜截面破壞影響因素a.剪跨比c.混凝土強(qiáng)度b.縱筋配筋率集中荷載下的簡(jiǎn)支梁,計(jì)算剪跨比為:廣義剪跨比:d.加載方式,等反映計(jì)算截面正應(yīng)力與剪應(yīng)力的比值關(guān)系CompanyLogo第50頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一無(wú)腹筋梁斜截面破壞的三種形式超筋破壞少筋破壞適筋破壞a.斜拉破壞c.斜壓破壞b.剪壓破壞抗剪承載力取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度。抗剪承載力主要取決于混凝土在復(fù)合應(yīng)力下的抗壓強(qiáng)度。抗剪承載力取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度。CompanyLogo第51頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一a.僅有箍筋鋼筋混凝土受彎構(gòu)件有腹筋梁承載力計(jì)算矩形、T形和工形截面的一般受彎構(gòu)件集中荷載作用下的獨(dú)立梁0.8fyAsb當(dāng)λ<1.5時(shí),取λ=1.5;當(dāng)λ>3時(shí),取λ=3;CompanyLogo第52頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一2)配有箍筋和彎起鋼筋的梁當(dāng)梁配有箍筋和彎起鋼筋時(shí),彎起鋼筋所能承擔(dān)的剪力為彎起鋼筋的總拉力在垂直與梁軸方向的分力式中ASb——同一彎起平面內(nèi)彎起鋼筋的截面面積;
fy——彎起鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,考慮到彎起鋼筋在靠近斜裂縫頂部的剪壓區(qū)時(shí),可能達(dá)不到屈服強(qiáng)度,乘以0.8的降低系數(shù);αs——斜截面上的彎起鋼筋與構(gòu)件縱向軸線的夾角,一般可取αs=45o,當(dāng)梁截面較高時(shí)可取αs=60o。CompanyLogo第53頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一計(jì)算公式適用條件上限值-截面最小尺寸下限值-最小配筋率bc為高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度折減系數(shù)fcu,k≤50N/mm2時(shí),bc=1.0fcu,k=80N/mm2時(shí),bc=0.8其間線性插值。斜壓破壞取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度和截面尺寸同時(shí)限定箍筋間距和直徑CompanyLogo第54頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一計(jì)算位置⑴支座邊緣截面(1-1);⑵腹板寬度改變處截面(2-2);⑶箍筋直徑或間距改變處截面(3-3);⑷受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的截面(4-4)。CompanyLogo第55頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一配箍計(jì)算流程已知V,b,h,fc,fyV,n,l荷載形式是否否是加大b,h或提高fc是否是是否否CompanyLogo第56頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一為防止這種少筋破壞,《規(guī)范》規(guī)定當(dāng)V>0.7ftbh0時(shí),配箍率應(yīng)滿足CompanyLogo第57頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一1、計(jì)算鋼筋混凝土梁的承載力時(shí),截面受壓區(qū)混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)是()A.軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值B.立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值C.局部受壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值D.等效彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值2、鋼筋混凝土雙筋截面梁,當(dāng)考慮受壓鋼筋A(yù)s’的作用時(shí),應(yīng)滿足
x≥2as’的條件這是為了()
A.充分發(fā)揮混凝土受壓作用B.防止脆性破壞
C.保證受壓鋼筋在構(gòu)件破壞時(shí)的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度
D.防止受壓鋼筋被屈服3、增大受拉鋼筋配筋率不能改變梁的()
A.極限彎矩B.鋼筋屈服時(shí)的彎矩
C.開(kāi)裂彎矩D.受壓區(qū)高度4、鋼筋混凝土梁的保護(hù)層是指()
A.箍筋外表面至梁的距離B.主筋外表面至梁表面的距離C.主筋截面形心至梁表面的距離D.箍筋截面形心至梁表面的距離5、當(dāng)梁的設(shè)計(jì)不滿足承載力要求時(shí),修改一下哪一項(xiàng)最有效()。
A.截面高度B.鋼筋面積C.混凝土強(qiáng)度D.截面寬度CompanyLogo第58頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一對(duì)于受彎的梁類構(gòu)件,其一側(cè)縱向受拉鋼筋力的配筋百分率不應(yīng)小于()。A.45C.45和0.2中較小者受彎構(gòu)件中,對(duì)受拉縱筋達(dá)到屈服強(qiáng)度,受壓區(qū)邊緣混凝土也同時(shí)達(dá)到極限壓應(yīng)變的情況,稱為()A、適筋破壞B、超筋破壞C、少筋破壞D、界限破壞B.0.2D.45和0.2中較大者CompanyLogo第59頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一1、鋼筋混凝土斜截面抗剪承載力計(jì)算公式是建立在()基礎(chǔ)上。
A.斜拉破壞B.斜壓破壞C.剪壓破壞D.局壓破壞2、計(jì)算斜截面抗剪承載力時(shí),若V≦0.7ftbh0,則()
A.需要按計(jì)算配置箍筋B.僅按構(gòu)造配置箍筋
C.不需要配置箍筋D.應(yīng)增大縱筋數(shù)量3、對(duì)無(wú)腹筋梁的三種破壞形態(tài),以下說(shuō)法正確的是()、
A.只有斜壓破壞屬于脆性破壞B.只有斜拉破壞屬于脆性破壞
C.只有剪壓破壞屬于脆性破壞D.三種破壞都屬于脆性破壞4、在一般鋼筋混凝土梁承載力的計(jì)算中,若V≥0.25βfcbh0,則采取的措施應(yīng)是()
A.加大截面尺寸B.增大箍筋用量
C.配置彎起鋼筋D.增大縱向配筋率5、為了提高混凝土構(gòu)件的受扭承載力,應(yīng)該配()
A.沿周邊均分布的縱筋B.箍筋
C.縱筋和箍筋D.彎起鋼筋CompanyLogo第60頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一受壓構(gòu)件(柱)往往在結(jié)構(gòu)中具有重要作用,一旦產(chǎn)生破壞,往往導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的損壞,甚至倒塌。鋼筋砼軸向受力構(gòu)件CompanyLogo第61頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一鋼筋砼軸心受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算◆
在實(shí)際結(jié)構(gòu)中,理想的軸心受壓構(gòu)件幾乎是不存在的?!?/p>
通常由于施工制造的誤差、荷載作用位置的偏差、混凝土的不均勻性等原因,往往存在一定的初始偏心距。◆
但有些構(gòu)件,如以恒載為主的等跨多層房屋的內(nèi)柱、桁架中的受壓腹桿等,主要承受軸向壓力,可近似按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算。普通鋼箍柱:箍筋的作用?縱筋的作用?CompanyLogo第62頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一縱筋
全部縱筋配筋率不應(yīng)小于0.6%;不宜大于5%
一側(cè)鋼筋配筋率不應(yīng)小于0.2%
直徑不宜小于12mm,常用16~32mm,宜用粗鋼筋CompanyLogo第63頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一◆
承擔(dān)彎矩作用◆
減小持續(xù)壓應(yīng)力下混凝土收縮和徐變的影響。箍筋的作用:◆約束受壓鋼筋,防止受壓后外凸◆
抵抗剪力作用◆構(gòu)成鋼筋骨架◆約束內(nèi)部混凝土縱筋的作用:縱筋凈距:不應(yīng)小于50mm;預(yù)制柱,不應(yīng)小于30mm和1.5d(d為鋼筋的最大直徑)縱筋中距不應(yīng)大于350mm。
CompanyLogo第64頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一普通鋼箍柱軸心受壓短柱軸心受壓長(zhǎng)柱穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)j主要與柱的長(zhǎng)細(xì)比l0/b有關(guān)折減系數(shù)
0.9是考慮初始偏心的影響,以及主要承受恒載作用的軸壓受壓柱的可靠性。CompanyLogo第65頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),如果用高強(qiáng)度鋼筋,其設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)如何取值?答:縱向受力鋼筋一般采用HRB400級(jí)、HRB335級(jí)和RRB400級(jí),不宜采用高強(qiáng)度鋼筋,因?yàn)榕c混凝土共同受壓時(shí),不能充分發(fā)揮其高強(qiáng)度的作用。混凝土破壞時(shí)的壓應(yīng)變0.002,此時(shí)相應(yīng)的縱筋應(yīng)力值бs’=Esεs’=200×103×0.002=400N/mm2;CompanyLogo第66頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)與偏心距e0和縱向鋼筋配筋率有關(guān)1.受拉破壞M較大,N較小偏心距e0較大As配筋合適偏心受壓構(gòu)件CompanyLogo第67頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一◆
截面受拉側(cè)混凝土較早出現(xiàn)裂縫,As的應(yīng)力隨荷載增加發(fā)展較快,首先達(dá)到屈服。◆
此后,裂縫迅速開(kāi)展,受壓區(qū)高度減小?!?/p>
最后受壓側(cè)鋼筋A(yù)'s受壓屈服,壓區(qū)混凝土壓碎而達(dá)到破壞?!?/p>
這種破壞具有明顯預(yù)兆,變形能力較大,破壞特征與配有受壓鋼筋的適筋梁相似,承載力主要取決于受拉側(cè)鋼筋?!?/p>
形成這種破壞的條件是:偏心距e0較大,且受拉側(cè)縱向鋼筋配筋率合適,通常稱為大偏心受壓。受拉破壞CompanyLogo第68頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一產(chǎn)生受壓破壞的條件有兩種情況:
⑴當(dāng)相對(duì)偏心距e0/h0較小⑵或雖然相對(duì)偏心距e0/h0較大,但受拉側(cè)縱向鋼筋配置較多時(shí)As太多受壓破壞CompanyLogo第69頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一◆
截面受壓側(cè)混凝土和鋼筋的受力較大。◆
而受拉側(cè)鋼筋應(yīng)力較小?!?/p>
當(dāng)相對(duì)偏心距e0/h0很小時(shí),‘受拉側(cè)’還可能出現(xiàn)受壓情況。◆
截面最后是由于受壓區(qū)混凝土首先壓碎而達(dá)到破壞?!?/p>
承載力主要取決于壓區(qū)混凝土和受壓側(cè)鋼筋,破壞時(shí)受壓區(qū)高度較大,受拉側(cè)鋼筋未達(dá)到受拉屈服,破壞具有脆性性質(zhì)。◆
因此受壓破壞一般為偏心距較小的情況,故常稱為小偏心受壓。產(chǎn)生受壓破壞的條件有兩種情況:⑴當(dāng)相對(duì)偏心距e0/h0較小。⑵或雖然相對(duì)偏心距e0/h0較大,但受拉側(cè)縱向鋼筋配置較多時(shí)。受壓破壞CompanyLogo第70頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一◆
偏心受壓正截面受力分析方法與受彎情況是相同的,即仍采用以平截面假定為基礎(chǔ)的計(jì)算理論。◆
根據(jù)混凝土和鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,即可分析截面在壓力和彎矩共同作用下受力全過(guò)程?!?/p>
對(duì)于正截面承載力的計(jì)算,同樣可按受彎情況,對(duì)受壓區(qū)混凝土采用等效矩形應(yīng)力圖?!?/p>
等效矩形應(yīng)力圖的強(qiáng)度為afc,等效矩形應(yīng)力圖的高度與中和軸高度的比值為b
。偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算CompanyLogo第71頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一1.受拉破壞和受壓破壞的界限◆
即受拉鋼筋屈服與受壓區(qū)混凝土邊緣極限壓應(yīng)變ecu同時(shí)達(dá)到?!?/p>
與適筋梁和超筋梁的界限情況類似?!?/p>
因此,相對(duì)界限受壓區(qū)高度仍為。CompanyLogo第72頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一當(dāng)x≤xb時(shí)當(dāng)x>xb時(shí)—受拉破壞(大偏心受壓)—受壓破壞(小偏心受壓)CompanyLogo第73頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一附加偏心距和偏心距增大系數(shù)
由于施工誤差、計(jì)算偏差及材料的不均勻等原因,實(shí)際工程中不存在理想的軸心受壓構(gòu)件。為考慮這些因素的不利影響,引入附加偏心距,即在正截面壓彎承載力計(jì)算中,偏心距取計(jì)算偏心距e0=M/N與附加偏心距ea之和,稱為初始偏心距ei。參考以往工程經(jīng)驗(yàn)和國(guó)外規(guī)范,附加偏心距ea取20mm與h/30
兩者中的較大值,此處h是指偏心方向的截面尺寸。(1)附加偏心距CompanyLogo第74頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一偏心距增大系數(shù)◆
由于側(cè)向撓曲變形,軸向力將產(chǎn)生二階效應(yīng),引起附加彎矩?!?/p>
對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比較大的構(gòu)件,二階效應(yīng)引起附加彎矩不能忽略?!?/p>
圖示典型偏心受壓柱,跨中側(cè)向撓度為
f?!?/p>
對(duì)跨中截面,軸力N的偏心距為ei+f
,即跨中截面的彎矩為
M=N(ei+f)?!?/p>
在截面和初始偏心距相同的情況下,柱的長(zhǎng)細(xì)比l0/h不同,側(cè)向撓度
f的大小不同,影響程度會(huì)有很大差別,將產(chǎn)生不同的破壞類型。CompanyLogo第75頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一◆
對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比l0/h≤8的短柱。◆
側(cè)向撓度
f與初始偏心距ei相比很小。◆
柱跨中彎矩M=N(ei+f)隨軸力N的增加基本呈線性增長(zhǎng)?!?/p>
直至達(dá)到截面承載力極限狀態(tài)產(chǎn)生破壞?!?/p>
對(duì)短柱可忽略撓度f(wàn)影響。CompanyLogo第76頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一偏心距增大系數(shù),,l0CompanyLogo第77頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一◆實(shí)際工程中,受壓構(gòu)件常承受變號(hào)彎矩作用,當(dāng)彎矩?cái)?shù)值相差不大,可采用對(duì)稱配筋。◆采用對(duì)稱配筋不會(huì)在施工中產(chǎn)生差錯(cuò),故有時(shí)為方便施工或?qū)τ谘b配式構(gòu)件,也采用對(duì)稱配筋?!魧?duì)稱配筋截面,即As=As',fy=fy',a=a',其界限破壞狀態(tài)時(shí)的軸力為Nb=afcbxbh0。因此,除要考慮偏心距大小外,還要根據(jù)軸力大?。∟<Nb或N>Nb)的情況判別屬于哪一種偏心受力情況。對(duì)稱配筋截面界限破壞荷載Nb(Nb=αfcbh0ξb)CompanyLogo第78頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一(1)當(dāng)hei>eib.min=0.3h0,且N<Nb時(shí),為大偏心受壓
x=N/afcb若x=N/afcb<2a',可近似取x=2a',對(duì)受壓鋼筋合力點(diǎn)取矩可得e'=hei-0.5h+a'e=hei+0.5h-aCompanyLogo第79頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一破壞形態(tài)隨著配置鋼筋數(shù)量的不同,受扭構(gòu)件的破壞形態(tài)也可分為:適筋破壞、少筋破壞和超筋破壞(1)適筋破壞箍筋和縱筋配置都合適與臨界(斜)裂縫相交的鋼筋然后混凝土壓壞與受彎適筋梁的破壞類似,具有一定的延性都能先達(dá)到屈服,受扭構(gòu)件CompanyLogo第80頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一(2)少筋破壞當(dāng)配筋數(shù)量過(guò)少時(shí)一旦開(kāi)裂,將導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)角迅速增大,構(gòu)件隨即破壞。與受彎少筋梁類似,呈受拉脆性破壞特征CompanyLogo第81頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一箍筋和縱筋配置都過(guò)大在鋼筋屈服前混凝土就壓壞,為受壓脆性破壞。與受彎超筋梁類似部分超筋破壞——箍筋和受扭縱筋兩部分配置不協(xié)調(diào)(3)完全超筋破壞CompanyLogo第82頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一一般受扭構(gòu)件承載力計(jì)算鋼筋混凝土純扭構(gòu)件1.矩形截面純扭構(gòu)件承載力計(jì)算(1)開(kāi)裂扭矩按塑性理論考慮混凝土的彈塑性性質(zhì)截面受扭塑性抵抗矩CompanyLogo第83頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一《規(guī)范》受扭承載力計(jì)算公式(2)矩形截面鋼筋混凝土純扭構(gòu)件承載力計(jì)算《規(guī)范》受扭縱筋與箍筋的配筋強(qiáng)度,建議取0.6≤z≤1.7,將不會(huì)發(fā)生“部分超筋破壞”設(shè)計(jì)中通常取z=1.2,界面核心部分的面積CompanyLogo第84頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一受扭構(gòu)件的構(gòu)造要求1、箍筋必須做成封閉形式,末端做成135°彎鉤,且應(yīng)鉤住縱筋,彎鉤端頭的平直段長(zhǎng)度應(yīng)不小于10d。2、縱筋受扭縱筋原則上沿截面周邊均勻、對(duì)稱布置,且截面四角必須設(shè)置,其間距應(yīng)不大于200mm和梁的短邊尺寸。CompanyLogo第85頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一當(dāng)或時(shí),剪力對(duì)構(gòu)件承載力的影響可不考慮,按純扭構(gòu)件受扭承載力計(jì)算——箍筋。按彎扭構(gòu)件承載力計(jì)算——縱筋。當(dāng)時(shí),扭矩對(duì)構(gòu)件承載力的影響可不考慮,按受彎正截面承載力計(jì)算——縱筋,按受剪承載力計(jì)算——箍筋。
CompanyLogo第86頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一鋼筋砼梁板結(jié)構(gòu)一、梁板結(jié)構(gòu)分類(1)現(xiàn)澆樓蓋單向板:l/b>2,雙向板:l/b≤2當(dāng)l/b=2~3時(shí),應(yīng)按雙向板計(jì)算。單向板肋梁樓蓋:主梁L=5~8米,次梁L=4~6米,(2)預(yù)制裝配式樓蓋CompanyLogo第87頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一樓蓋的主要結(jié)構(gòu)功能:對(duì)樓蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求(1)在豎向荷載作用下,滿足承載力和豎向剛度的要求;(2)在樓蓋自身水平面內(nèi)要有足夠的水平剛度和整體性;
(3)與豎向構(gòu)件有可靠的連接,以保證豎向力和水平力的傳遞;(1)把樓蓋上的豎向力傳遞給豎向結(jié)構(gòu);
(2)把水平力傳給豎向結(jié)構(gòu)或分配給豎向結(jié)構(gòu);
(3)作為豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的水平聯(lián)系和支撐;CompanyLogo第88頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一連續(xù)梁、板按彈性理論方法的內(nèi)力計(jì)算1.活荷載的最不利布置及荷載的最不利組合連續(xù)梁活荷載最不利布置的原則:(1)求某跨跨內(nèi)最大正彎矩時(shí),應(yīng)在本跨布置活荷載,然后隔跨布置
(2)求某跨跨內(nèi)最大負(fù)彎矩時(shí),本跨不布置活荷載,而在其左右鄰跨布置,然后隔跨布置
(3)求某支座最大負(fù)彎矩或支座左、右截面最大剪力時(shí),應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載,然后隔跨布置。
CompanyLogo第89頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.內(nèi)力計(jì)算跨數(shù)超過(guò)五跨的連續(xù)梁、板,當(dāng)各跨荷載相同,且跨度相差不超過(guò)10%時(shí),可按五跨的等跨連續(xù)梁、板計(jì)算(1)在均布及三角形荷載作用下:(2)在集中荷載作用下:CompanyLogo第90頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一連續(xù)梁、板按塑性理論方法的內(nèi)力計(jì)算1.塑性鉸的概念在鋼筋屈服截面,從鋼筋屈服到達(dá)到極限承載力,截面在外彎矩增加很小的情況下產(chǎn)生很大轉(zhuǎn)動(dòng),表現(xiàn)得猶如一個(gè)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸,稱為“塑性鉸”。CompanyLogo第91頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一塑性鉸與理想鉸的區(qū)別①理想鉸不能承受任何彎矩,而塑性鉸則能承受一定的彎矩(My≤M≤Mu);②理想鉸集中于一點(diǎn),塑性鉸則有一定的長(zhǎng)度③理想鉸在兩個(gè)方向都可產(chǎn)生無(wú)限的轉(zhuǎn)動(dòng),而塑性鉸則是有限轉(zhuǎn)動(dòng)的單向鉸,只能在彎矩作用方向作有限的轉(zhuǎn)動(dòng)。
CompanyLogo第92頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一構(gòu)造要求(一)板的構(gòu)造.板的厚度2.板的配筋單跨板,≥l0/35;多跨連續(xù)板,≥l0/40。且≥60mm。受力鋼筋分布鋼筋計(jì)算確定受力鋼筋分布鋼筋分布鋼筋受力鋼筋承受拉力固定受力筋位置;阻止砼開(kāi)裂。CompanyLogo第93頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一受力鋼筋的配筋方式分離式:彎起式:主要用于承受動(dòng)荷載作用負(fù)彎矩鋼筋伸入板內(nèi)的長(zhǎng)度:1)當(dāng)q/g≤3時(shí),a=ln/4;1)當(dāng)q/g>3時(shí),a=ln/3.CompanyLogo第94頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力的施加方法:先張法后張法材料要求:混凝土:強(qiáng)度高收縮、徐變小快硬、早強(qiáng)鋼材:強(qiáng)度高,松弛低;具有一定的塑性;具有足夠的粘結(jié)力;具有良好的加工性能。預(yù)應(yīng)力損失:◆錨固損失:錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的◆摩擦損失:在預(yù)應(yīng)力筋張拉過(guò)程中,后張法預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦,先張法預(yù)應(yīng)力筋與錨具之間以及折點(diǎn)處的摩擦,也會(huì)使張拉應(yīng)力造成損失?!魷夭顡p失先張法中的熱養(yǎng)護(hù)引起的溫差損失◆應(yīng)力松弛損失:長(zhǎng)度不變的預(yù)應(yīng)力筋,在高應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下會(huì)產(chǎn)生松弛,會(huì)引起預(yù)應(yīng)力損失?!艋炷恋氖湛s和徐變引起的損失◆環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼筋擠壓混凝土引起的。CompanyLogo第95頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一●張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失σl1
●預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失σl2
●混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí),受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失σl3
●預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失σl4
●混凝土的收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失σl5
●用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件,由于混凝土的局部擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失σl6
以上預(yù)應(yīng)力損失針對(duì)某一具體的構(gòu)件通常并非全部具有,而且預(yù)應(yīng)力損失是分批發(fā)生的。因此,根據(jù)計(jì)算需要通常以混凝土預(yù)壓為界,將預(yù)應(yīng)力損失分為混凝土預(yù)壓前完成的損失σlⅠ和混凝土預(yù)壓后完成的損失σlⅡ兩批。
所以當(dāng)計(jì)算求得的預(yù)應(yīng)力總損失值小于下列數(shù)值時(shí),應(yīng)按下列數(shù)值取用:
先張法構(gòu)件——100N/mm2;
后張法構(gòu)件——80N/mm2。CompanyLogo第96頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一各階段預(yù)應(yīng)力損失值的組合預(yù)應(yīng)力損失的組合先張法構(gòu)件后張法構(gòu)件混凝土預(yù)壓前
(第一批)損失slIsl1+sl3+sl4sl1+sl2混凝土預(yù)壓后
(第二批)損失slIIsl5sl4+sl5+sl6CompanyLogo第97頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一多高層混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑的定義:10層及10層以上或房屋高度大于28m的建筑物結(jié)構(gòu)體系:框架結(jié)構(gòu):平面布局靈活,易于滿足大空間要求,但房屋側(cè)向剛度較??;剪力墻結(jié)構(gòu):房屋側(cè)向剛度較大,但被剪力墻分隔成較小的空間;框架—剪力墻結(jié)構(gòu):結(jié)合前兩者的優(yōu)點(diǎn)筒體結(jié)構(gòu):側(cè)向剛度很大,主要用于高度較大的房屋(45層左右)CompanyLogo第98頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一1、反彎點(diǎn)法使用條件:結(jié)構(gòu)比較均勻,層數(shù)不多,梁的線剛度ib比柱的線剛度ic大較多時(shí)?;炯俣?1)在剪力分配時(shí),認(rèn)為梁的線剛度與柱的線剛度之比為無(wú)限大,兩端無(wú)轉(zhuǎn)角,只有側(cè)移;(2)確定各柱的反彎點(diǎn)位置時(shí),認(rèn)為除底層外其余各層柱上下兩端的轉(zhuǎn)角相同;(3)不考慮柱的軸向變形,同一層各節(jié)點(diǎn)的水平位移相等.水平荷載作用多層框架內(nèi)力計(jì)算CompanyLogo第99頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一首先求出每根框架柱的抗側(cè)剛度D和每一框架柱的反彎點(diǎn)高度yHr(即反彎點(diǎn)至柱下端的距離)當(dāng)柱兩端的彈性嵌固情況不同時(shí),反彎點(diǎn)必定偏向剛度小的一端。當(dāng)某層柱位于層高變化的樓層中,則反彎點(diǎn)位置也須修正。其規(guī)律是:反彎點(diǎn)向?qū)痈咻^大的一端移動(dòng)。柱的計(jì)算長(zhǎng)度:現(xiàn)澆樓蓋底層柱l0=1.0H其余各層柱l0=1.25H裝配式樓蓋底層柱l0=1.25H其余各層柱l0=1.5HD值法(修正反彎點(diǎn)法)CompanyLogo第100頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一分層法分層法適用于節(jié)點(diǎn)梁柱線剛度比計(jì)算假定框架的側(cè)移和側(cè)移力矩可忽略不計(jì);每層梁荷載對(duì)其它層梁和柱的影響忽略不計(jì).計(jì)算要點(diǎn):分層簡(jiǎn)化后結(jié)構(gòu)剛度增大(柱上下端彎矩加大),為消除此誤差,柱的側(cè)移剛度乘以0.9(底層除外);彎矩傳遞系數(shù)為1/3,底層柱為1/2。彎矩二次分配法是一種計(jì)算豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的一種近似方法;假定節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩值對(duì)于該節(jié)點(diǎn)相交的各桿件的遠(yuǎn)端有影響,對(duì)其余各桿件的影響忽略不計(jì);先對(duì)各節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩進(jìn)行第一次分配,并向遠(yuǎn)端傳遞(傳遞系數(shù)按轉(zhuǎn)動(dòng)剛度分配);在將傳遞彎矩產(chǎn)生的新的不平衡彎矩進(jìn)行第二次分配,整個(gè)彎矩分配和傳遞結(jié)束.CompanyLogo第101頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一1、為了設(shè)計(jì)上的便利,對(duì)于四邊均有支承的板,當(dāng)()按單向板設(shè)計(jì)。A、l2/l1≤2B、l2/l1>2C、l2/l1≤3D、l2/l1>32、某一四跨連續(xù)梁,求第三跨的最大正彎矩時(shí),活荷載應(yīng)布置在()A、第1、2跨B、第3跨C、第2、3跨D、第1、3跨3、關(guān)于塑性鉸,下面敘述正確的是()A、塑性鉸不能傳遞任何彎矩而能任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)B、塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始于Ia,終止于ⅢaC、塑性鉸處彎矩不等于0而等于該截面的受彎承載力MuD、塑性鉸與理想鉸基本相同4、鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件,其大小偏心受壓的根本區(qū)別是()A.截面破壞時(shí),受拉鋼筋是否屈服B.截面破壞時(shí),受壓鋼筋是否屈服C.偏心距的大小D.受壓一側(cè)混凝土是否達(dá)到極限壓應(yīng)變值CompanyLogo第102頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一1、在用分層法計(jì)算框架內(nèi)力時(shí)()A、除底層外,其他各層柱的線剛度應(yīng)增加B、除底層外,其他各層柱的線剛度應(yīng)折減C、底層柱線剛度應(yīng)折減,其他各層柱不變D、各層柱的線剛度均不變3、當(dāng)計(jì)算某層框架反彎點(diǎn)高度時(shí),該層的上一層層高增大,這時(shí)本層反彎點(diǎn)位置會(huì)()A、上升B、下降C、不能確定D、不變4、水平荷載作用下的多層框架結(jié)構(gòu),當(dāng)某層其他條件不變,僅上層層高變小時(shí),該層柱的反變點(diǎn)位置()A、向上移動(dòng)B、向下移動(dòng)C、不變D、向上移動(dòng)2/3層高處CompanyLogo第103頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一5.受壓構(gòu)件中受壓鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值的控制條件是()A.混凝土的極限壓應(yīng)變B.鋼筋的極限拉應(yīng)變
C.鋼筋的極限壓應(yīng)變6、螺旋箍筋較普通箍筋柱承載力提高的原因是()
A.螺旋筋的彈簧作用B.螺旋筋使縱筋難以被屈服
C.螺旋筋的存在增加了總的配筋率D.螺旋筋約束了混凝土的橫向變形7、為滿足地震區(qū)高層住宅在底部形成大空間作為公共建筑的需要()A、可在上部采用剪力墻結(jié)構(gòu),底部部分采用框架托住上部剪力墻B、可在上部采用剪力墻結(jié)構(gòu),底部全部采用框架托住上部剪力墻C、在需要形成底部大空間的區(qū)域,必須從底層至頂層都設(shè)計(jì)成框架D、必須在底部設(shè)置附加裙房,在附加裙房?jī)?nèi)形成大空間CompanyLogo第104頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第105頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第106頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第107頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一砌體受壓性能
砌體受壓破壞過(guò)程分為三個(gè)階段:
1.從加載到個(gè)別磚出現(xiàn)裂縫。其特點(diǎn)為不加載,裂縫不發(fā)展。
2.形成貫通的裂縫,特點(diǎn)是不加載裂縫繼續(xù)發(fā)展,最終可能發(fā)生破壞。
3.破壞,被豎向裂縫分割成的小柱失穩(wěn)破壞。
砌體的力學(xué)性能CompanyLogo第108頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一
根據(jù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),砌體的抗壓強(qiáng)度比塊體的抗壓強(qiáng)度低。原因是砌體內(nèi)的塊體要受彎矩、剪力、拉力和應(yīng)力集中的作用。由于砂漿層高低不平,砌體內(nèi)塊體的受力如同連續(xù)梁,如圖所示。塊體的抗拉和抗剪強(qiáng)度比較低,容易開(kāi)列出現(xiàn)裂縫,因此砌體的抗壓強(qiáng)度比塊體的抗壓強(qiáng)度低。
二、影響砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素
1.塊材和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)
2.砂漿的彈性模量和流動(dòng)性(和易性)
3.塊材高度和塊材外形4.砌筑質(zhì)量砌筑質(zhì)量主要包括灰縫的均勻性和飽滿程度。要求水平灰縫砂漿飽滿度大于80%。通常要求磚砌體的水平灰縫厚度為8~12mm。另外在施工時(shí)不得采用包心砌法,也不得干磚上墻。
CompanyLogo第109頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一1.砌體的抗壓強(qiáng)度主要取決于砌塊的強(qiáng)度2.砌體的抗拉強(qiáng)度主要取決于砂漿的抗拉強(qiáng)度CompanyLogo第110頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一砌體的軸心抗拉性能
(一)砌體軸心受拉破壞形式
砌體軸心受拉時(shí),有三種破壞形式。
1.沿齒縫截面的破壞
2.沿塊體截面的破壞
3.沿水平灰縫的破壞
試驗(yàn)表明:軸心受拉強(qiáng)度主要取決于砂漿的切向粘結(jié)強(qiáng)度。砌體的受拉、受彎和受剪性能CompanyLogo第111頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一
砌體受彎破壞形式
同砌體受拉一樣,砌體受彎曲也有三種破壞形式:沿齒縫截面的彎曲受拉破壞、沿塊體截面的彎曲受拉破壞和沿通縫截面的彎曲受拉破壞。砌體的彎曲抗拉強(qiáng)度
試驗(yàn)表明:軸心受拉強(qiáng)度主要取決于砂漿的切向粘結(jié)強(qiáng)度砌體的彎曲抗拉強(qiáng)度CompanyLogo第112頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第113頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第114頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第115頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第116頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第117頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一局壓分類
1.均勻局部受壓:局壓面積上的壓應(yīng)力均勻分布。
2.梁端局部受壓:大梁下的局部受壓,也稱為非均勻局部受壓。
3.墊塊下局部受壓:
4.墊梁下局部受壓:局部受壓計(jì)算CompanyLogo第118頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第119頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一
梁端局部受壓時(shí)有兩個(gè)特點(diǎn):
(1)梁端下的局部受壓面積上不僅受梁傳來(lái)的荷載Nl(梁的支座反力),而且還要受上部砌體傳到梁端的壓力N0
,但根據(jù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),上部墻體傳到梁端又傳到局壓面積上的荷載不是固定的而是一個(gè)變量。梁端局部受壓CompanyLogo第120頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一2)梁端存在一個(gè)有效支承長(zhǎng)度,而且在有效支承長(zhǎng)度上由于梁傳來(lái)的荷載所產(chǎn)生的壓應(yīng)力不是均勻分布的,而為曲線型分布。
a——設(shè)計(jì)時(shí)梁的支承長(zhǎng)度;
a0——有效支承長(zhǎng)度;根據(jù)試驗(yàn)得到,梁端的有效支承長(zhǎng)度可按下式計(jì)算:式中:hc——梁的截面高度;
f——砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。由于梁存在一個(gè)有效支承長(zhǎng)度,因此局壓面積為:梁的支座反力到墻邊的距離,不論樓面梁還是屋面梁均為0.4a0CompanyLogo第121頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一梁端局壓強(qiáng)度計(jì)算:
設(shè)由上部砌體傳來(lái)的作用于局壓面積上的壓應(yīng)力為0,不等于上部砌體傳來(lái)的荷載在梁底截面處產(chǎn)生的壓應(yīng)力0
,大梁傳來(lái)的荷載在局壓面積邊緣處產(chǎn)生的壓應(yīng)力為l
,應(yīng)力豐滿系數(shù)為,也稱完整系數(shù),則有:CompanyLogo第122頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一式中:N0——按平均壓應(yīng)力計(jì)算的上部荷載傳來(lái)的作用于局壓面積上的荷載設(shè)計(jì)值;0——上部砌體傳來(lái)的設(shè)計(jì)荷載在梁底截面處產(chǎn)生的平均壓應(yīng)力;
——上部荷載的折減系數(shù),
——壓應(yīng)力豐滿系數(shù),對(duì)于一般的梁取0.7,對(duì)于過(guò)梁和墻梁,取1.0。
,f
的意義同前。CompanyLogo第123頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一3、墊塊下局部受壓
墊塊一般都做成剛性的。所謂剛性墊塊,要求墊塊從梁邊挑出的長(zhǎng)度不大于墊塊的厚度。
剛性墊塊下砌體的局壓承載力可按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算,其強(qiáng)度計(jì)算公式為:式中:N0——上部砌體傳來(lái)的作用于墊塊面積上縱向荷載設(shè)
計(jì)值,N0=0Ab
Ab——墊塊的面積,Ab=abbb;
ab,bb——墊塊的長(zhǎng)度和寬度;
——墊塊上N0和Nl的合力偏心距對(duì)承載力的影響系數(shù),可查表,查表時(shí)≤3;
1=0.8
;CompanyLogo第124頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一大梁在墊塊上的支承長(zhǎng)度可按下式計(jì)算:式中:h——梁的截面高度;
1——?jiǎng)傂詨|塊的影響系數(shù),按下表取值;墊塊的構(gòu)造要求:
(1)墊塊的厚度不宜小于180mm。
(2)在帶壁柱墻的壁柱內(nèi)設(shè)置墊塊時(shí),其局壓承載力降低,因此其計(jì)算面積不考慮翼緣部分,只取壁柱范圍內(nèi)的面積。同時(shí)壁柱上墊塊深入翼墻的長(zhǎng)度不應(yīng)小于120mm。
(3)但現(xiàn)澆墊塊與梁整澆時(shí),墊塊可在梁高范圍內(nèi)設(shè)置CompanyLogo第125頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一砌體結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì),首先進(jìn)行墻體布置,然后確定房屋的靜力計(jì)算方案,進(jìn)行墻、柱內(nèi)力分析,驗(yàn)算墻柱承載力。
一、房屋的結(jié)構(gòu)布置方案
混合結(jié)構(gòu)房屋有如下四種承重體系:
1.橫墻承重體系
橫墻承重體系是由橫墻直接承受屋面、樓面荷載的結(jié)構(gòu)承重體系。
其傳力過(guò)程:荷載→板→橫墻→基礎(chǔ)→地基。
橫墻承重體系的特點(diǎn)是:
(1)房屋橫向剛度較大,整體性較好。
(2)樓蓋結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,便于施工,樓蓋的材料用量較少,但墻體的用料較多。
(3)外縱墻不承重,便于設(shè)置較大的門窗。
砌體結(jié)構(gòu)房屋墻、柱靜力計(jì)算方案CompanyLogo第126頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第127頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第128頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第129頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第130頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第131頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第132頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第133頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第134頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第135頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第136頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第137頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第138頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第139頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第140頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第141頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一CompanyLogo第142頁(yè),共185頁(yè),2023年,2月20日,星期一
不得在下列墻體或部位中留設(shè)腳手眼:①半磚墻和磚柱;②過(guò)梁上與過(guò)梁成角的三角形范圍及過(guò)梁凈跨度1/2的高度范圍內(nèi);③寬度小于1m的窗間墻;④梁或梁墊下及其左右各500mm的范圍內(nèi);⑤磚砌體的門窗洞口兩側(cè)200mm(石砌體為300mm)和轉(zhuǎn)角處450mm(石砌體為600mm)的范圍內(nèi)。
施工時(shí)需在磚墻中留置的臨時(shí)洞口,其側(cè)邊離交接處的墻面不
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