混凝土结构设计原理复习重点(非常好)-期末复习资料.docx

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1、1. 混凝土构造：以混凝土为主要材料制作的构造。包括：素混凝土构造, 钢筋混凝土构造, 预应力混凝土构造。钢筋混凝土构造优点：就地取材，节约钢材，耐久, 耐火，可模性好，整体性好，刚度大，变形小。 缺点：自重大，抗裂性差，性质较脆。2. 钢筋塑性性能：伸长率，冷弯性能。 伸长率越大，塑性越好。3. 规定以边长为150mm的立方体在20+-3度的温度和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，依照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度以N/mm2计作为混凝土的强度等级。4. 收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。膨胀：混凝土在水中或处于饱和和湿度状况下结硬时体积增大的现象。水泥用量越

2、多, 水灰比越大，收缩越大。骨料的级配好, 弹性模量大，收缩小。构件的体积与外表积比值大，收缩小。5. 钢筋混凝土构造的混凝土强度等级不应低于C20。采纳400MPa以上钢筋，不应低于C25。预应力混凝土构造，不宜低于C40，不应低于C30。承受重复荷载的，不应低于C30。6. 粘结力的影响因素：化学胶结力(钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力)，摩擦力混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住而产生的力，机械咬合力钢筋外表凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力，钢筋端部的锚固力一般是用在钢筋端部弯钩, 弯折，在锚固区焊短钢筋, 短角钢等方法来供应锚固力。7. 构造的作用是指施加在构造上的集中力或分

3、布力，以及引起构造外加变形或约束变形的各种因素。 按时间的变异分：永久作用，可变作用，偶然作用。8. 构造抗力R是指整个构造或构造构件承受作用效应即内力和变形的实力，如构件的承承载实力, 刚度等。9. 设计运用年限：是指设计规定的构造或构造构件不需进展大修即可按齐预定目的运用的时期，即构造在规定的条件下所到达呃运用年限。10. 轴心受拉压构件：纵向拉压力作用线与构件截面形心线重合的构件。轴心受力构件中配有纵向钢筋和箍筋，纵向钢筋的作用是承受轴向拉力或压力，箍筋的主要作用是固定纵向钢筋，使其在构件制作的过程中不发生变形和错位。11. 受弯构件的破坏特征：少筋破坏当构件的配筋率低于某确定值时，构件

4、不但承载实力很低，而且只要其一开裂，裂缝便急速开展，裂缝截面处的拉力全部由钢筋承受，钢筋由于突然增大的应力而屈服 ，构件马上发生破坏，适筋破坏当构件的配筋率不是太低也不是太高时，构件的破坏首先是由于受拉区纵向受力钢筋屈服，然后受压区混凝土呗压碎，钢筋和混凝土的强度都得到充分利用，超筋破坏当构件的配筋率超过某一特定的值时，构件的破坏特征又发生质的变更构件的破坏是由于受压区的混凝土呗压碎而引起，受拉区纵向受力钢筋不屈服。12. 根本假定：截面应变保持平面。不考虑混凝土的抗拉强度。混凝土的受压的应力应变关系曲线按以下规定取用。13. 双筋矩形截面适用状况：1.构造或构件承受某种交变的作用，使截面上的

5、弯矩变更方向。2.截面承受的弯矩设计值大于单筋截面所能承受的最大弯矩设计值，而截面尺寸的材料品种等由于某些缘由又不能变更。3.构造或构件的截面由于某种缘由，在截面的受压区预先已经布置了确定数量的受力钢筋。14. T形截面受弯构件按受压区的高度不同分：第一类T形截面，中和轴在翼缘内。第二类T形截面，中和轴在梁肋内。15. 剪切破坏的形态：斜拉破坏整个破坏过程急速而突然，破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载相当接近，破坏前梁的变形很少，并且往往只有一条斜裂缝。破坏具有明显的脆性，剪压破坏这种破坏有确定的预兆，破坏荷载较出现斜裂缝时的荷载过高。但与适筋梁的正截面破坏相比，减压破坏仍属于脆性破坏，斜压破坏破坏

6、荷载很高，但变形很小，亦属于脆性破坏。16. 平衡扭转：假设构造的扭矩是由荷载产生的，其扭矩课依据平衡条件求得，与构件的抗扭刚度无关。 协调扭矩：另一类是超静定构造中由于变形的协调使截面产生的扭转。17. 偏心受压构件分为：单向偏心受压构件，双向偏心受压构件。当剪压斜拉 破坏性质: 斜拉斜压剪压2, 斜截面受剪承载力计算1影响斜截面受剪承载力的主要因素：1, 剪跨比2, 混凝土强度等级3, 箍筋的配箍率4, 纵向受拉钢筋配筋率5, 横截面上的骨料咬合力6, 截面尺寸和形态7, 弯矩比。3两个根本计算公式；一般公式 以集中荷载为主的独立梁 4计算公式的适用范围及条件：1, 截面的最小尺寸上限值：

7、防止斜压破坏 2, 箍筋的最小含量下限值：防止斜拉破坏5厚板的计算公式：无腹筋的一般板类受弯构件，其受剪承载力随板厚的增大而降低。截面高度影响系数：当h02000mm时，取h0=2000mm。6计算方法计算截面：从支座边缘开场的截面；从弯起钢筋弯起点处开场的斜截面；箍筋直径或间距变更处的斜截面；肋宽变更处的斜截面。3, 保证斜截面承载力的构造措施1.反抗弯矩图：将各个正截面的Mu值连接起来就构成Mu图。表示的是构件每一正截面的受弯承载力设计值的大小2.纵筋的弯起：弯起点应在该钢筋充分利用截面以外，0；弯终点到支座边或到前一排弯起钢筋弯起点之间的距离，都不应大于箍筋的最大间距。充分利用点至截断点

8、的距离大于不须要至截断点的距离大于在受拉区段内：充分利用点至截断点的距离大于不须要至截断点的距离大于或在受拉区段外：充分利用点至截断点的距离大于不须要至截断点的距离大于或4, 梁, 板内钢筋的其他构造要求 第五章 受压构件正截面承载力 一受压构件的一般构造要求轴心受压构件：纵向压力作用线与构件纵向形心轴线重合的受压构件；偏心受压构件：当纵向压力作用线与构件的截面形心轴不重合，或在构件截面上同时作用有纵向压力和弯矩时。1.材料的强度等级：宜用强度等级较高的混凝土C20,C25,C30，不宜用高强度钢筋。2.截面尺寸：方形和矩形柱的截面尺寸不宜小于250250，尺寸800mm，取50mm的倍数，尺

9、寸800mm，取100mm的倍数。3.纵向钢筋配筋率：全部纵向钢筋不小于0.6%；一侧纵向钢筋不小于0.2%；全部纵向钢筋不宜大于5%。二, , 轴心受压构件正截面受压承载力计算纵筋的作用：提高正截面受压承载力；改善破坏时的脆性，即提高变形实力；防止因偶然偏心而突然破坏；减小混凝土的徐变变形。箍筋的作用：防止纵筋的压曲，并与纵筋组成能站立的钢筋骨架。2.轴心受压柱的分类：依据长细比分为长柱和短柱。短柱：矩形截面柱l0/b8,圆形截面柱l0/d7，随意截面柱l0/i283.稳定系数：反映长柱比短柱的正截面受压承载力的降低。4.正截面受压承载力计算：3%，A取AAC，留意：1) 当 lo /b8

10、时，j1.0 ; 2) 当纵筋配筋率大于3%时，A 应扣除纵筋面积。5.螺旋筋和焊接环筋的作用：可以使核心混凝土处于三向受压状态，提高了混凝土的抗压强度和变形实力，从而间接提高了轴心受压柱的受压承载力和变形实力，螺旋筋和焊接环筋也可称为“间接纵向钢筋或“间接钢筋。1.按式计算的Nu不应大于按式(813)计算Nu的1.5倍。2.当遇到以下随意一种状况时，不应计入间接钢筋的影响： 1当lo/d 12； 2当按式(818)计算的Nu小于按式(813)计算的Nu时； 3当Asso小于纵筋全部面积的 25 。三, 偏心受压构件正截面破坏形态材料破坏l0/h30和失稳破坏l0/h30。2.偏心受压短柱的正

11、截面破坏形态*1大偏心受压破坏受拉破坏产生条件：轴心压力N的相对偏心距e0/h0较大, 且离N较远一侧的纵筋As配置不太多时。破坏特征：破坏始于离偏心轴向压力较远一侧的纵向钢筋受拉屈服；离偏心轴向压力较近一侧的纵向钢筋受压屈服，受压区边缘混凝土被压碎。延性破坏。2小偏心受压破坏受压破坏产生条件：轴心压力N的相对偏心距e0/h0很小，或者虽然e0/h0不是太小，但离N较远侧的纵筋As配置很多时。破坏特征：破坏始于靠近N一侧的受压区边缘混凝土压应变到达其极限压应变值，混凝土被压碎；靠近N一侧的纵筋As到达抗压强度；远离N一侧的纵筋As可能受压也可能受拉，但都不屈服；脆性破坏。四、 偏心受压构件的二

12、阶弯矩五, 矩形截面受压构件正截面受压承载力的根本计算公式六非对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力七对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力八、 Nu-Mu相关曲线.Nu和Mu的关系：大偏心受压破坏时，Nu随Mu的减小而减小，随Mu的增大而增大，界限破坏时的Mu为最大。小偏心受压破坏时，Nu随Mu的增大而减小。Nu-Mu相关曲线反映了在压力和弯矩共同作用下正截面承载力的规律，具有以下一些特点：相关曲线上的任一点代表截面处于正截面承载力极限状态时的一种内力组合。如一组内力N，M在曲线内侧说明截面未到达极限状态，是平安的； 如N，M在曲线外侧，那么说明截面承载力缺乏；当弯矩为零时，轴向承载力到

13、达最大，即为轴心受压承载力N0A点；当轴力为零时，为受纯弯承载力M0C点截面受弯承载力Mu与作用的轴压力N大小有关； 当轴压力较小时，Mu随N的增加而增加CB段； 当轴压力较大时，Mu随N的增加而减小AB段；截面受弯承载力在B点达(Nb，Mb)到最大，该点近似为界限破坏； CB段NNb为受拉破坏； AB段N Nb为受压破坏；如截面尺寸和材料强度保持不变，Nu-Mu相关曲线随配筋率的增加而向外侧增大；对于对称配筋截面，到达界限破坏时的轴力Nb是一样的。九, 偏心受压构件斜截面受剪承载力的计算轴向压力的作用：轴向压力的存在能延缓斜裂缝的出现和开展，使截面保存有较大的混凝土剪压区面积，因而使受剪承载

14、力得以提高。当N0.3fcA时，取N=0.3fcA 第七章 受扭构件承载力的计算一, 纯扭构件扭曲截面的受扭承载力计算1, 素混凝土纯扭构件受力状态：三面开裂, 一面受压； 破坏面：空间扭曲面； 破坏类型：脆性破坏2, 钢筋混凝土纯扭构件1.受扭钢筋型式：螺旋筋很少；沿构件纵轴方向不知封闭的受扭箍筋和受扭纵筋，两者必需同时设置。2.破坏形态：适筋破坏：纵向钢筋和箍筋配置适当；少筋破坏：纵筋和箍筋配置过少或其中之一配置过少时；局部超筋破坏：纵筋和箍筋不匹配置，两者相差比率较大；超筋破坏：纵筋和箍筋两者都配置过多时。3, 受扭承载力计算1.开裂扭矩：受扭构件的截面抗扭塑性反抗矩2.变角空间桁架机理

15、：纵筋为桁架的弦杆，箍筋为桁架的竖腹杆，裂缝间混凝土为桁架的斜腹杆，整个杆件犹如一个空间桁架。混凝土斜腹杆与构件纵轴间的夹角不是定值，而是在3060之间变更。根本假定：忽视核心混凝土对抗扭的作用及钢筋的销栓作用；纵筋和箍筋只承受轴向拉力，分别为桁架的弦杆和腹杆；混凝土腹杆只承受轴向压力，其倾角为。受扭承载力计算公式： ：受扭的纵向钢筋与箍筋的配筋强度比。，说明抗扭纵筋和抗扭箍筋的数量配置相宜，构件破坏时，两者都能到达其抗拉屈服强度。二, 矩形截面弯剪扭构件的配筋计算：受扭承载力降低系数，公式：或，可仅按受弯构件的正截面受弯承载力和纯扭构件的受扭承载力分别计算；，可仅按受弯构件的正截面受弯承载力

16、和斜截面受剪承载力分别计算。三, 受扭构件的配筋构造要求弯剪扭构件的配筋特点及其构造要求： 配筋时再保证必要的混凝土爱护层的前提下，箍筋与纵筋均应尽可能的布置在构件四周的外表处，以增大抗扭效果。依据抗扭强度要求，抗扭纵筋间距不宜大于300mm。直径不应小于8mm，数量至少有四根，布置的矩形截面的四个角。箍筋间距不宜过大，箍筋最大间距依据抗扭要求不宜大于梁高的一半且不大于400mm，也不宜大于抗剪箍筋的最大间距，箍筋干脆不小于8mm，且不小于1/4主钢筋的直径。 ，可不进展构件受剪承载力计算，仅按构造要求配置箍筋和纵向钢筋。第八章 受弯构件挠度与裂缝宽度验算及延性和耐久性一、 概述1, 正常运用

17、极限状态 ：是指对应构造或构造构件到达正常运用或耐久性能的某项规定限值 以下状态应认为超过正常运用极限状态： 1, 影响正常运用或外观的变形 2, 影响正常运用或耐久性能的局部损坏 3, 影响正常运用的振动 4, 影响正常运用的其他特定状态2, 依据正常运用阶段对构造构件裂缝的不同要求，将裂缝的限制等级分为三级： 1正常运用阶段严格要求不出现裂缝的构件，裂缝限制等级属一级； 2正常运用阶段一般要求不出现裂缝的构件，裂缝限制等级属二级； 3正常运用阶段允许出现裂缝的构件，裂缝限制等级属三级。 f为受弯构件挠度的计算值，按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用计算。二钢筋混凝土构件截面弯曲刚度的定义及

18、其根本表达式（1） 钢筋混凝土受弯构件抗弯刚度的定义：定义：使截面产生单位转角需施加的弯矩值。表达了截面反抗弯曲变形的实力或，EI：截面弯曲刚度截面弯曲刚度：，M小，大，B大；M大，小，B小。刚度是纯弯区段内的平均截面弯曲刚度。2在短期荷载作用下钢筋混凝土构件抗弯刚度的根本表达式； 3在长期荷载作用下钢筋混凝土构件抗弯刚度及其影响因素；荷载长期作用下刚度降低的缘由：1受压混凝土的收缩, 徐变2裂缝间受拉混凝土的应力松驰以及混凝土和钢筋的徐变滑移3受压混凝土的塑性开展影响钢筋混凝土梁刚度的因素。长期荷载影响系数，受压钢筋配筋率, 运用环境等。 4最小刚度原那么：在简支梁全跨长范围内，可都按弯矩最

19、大处的截面弯曲刚度，用工程力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。当构件上存在正负弯矩时，可分别取弯矩区段内处截面的最小刚度计算挠度。公式：，B：长期刚度，荷载长期作用下刚度会降低，降低缘由：受压混凝土的徐变，使增大；裂缝件受拉混凝土的应力松弛，钢筋与混凝土的滑移徐变，使受拉混凝土不断退出工作，导致增大；混凝土的收缩变形：荷载效应的标准组合值；：荷载效应的准永久组合值；：挠度增大系数；：短期刚度，;:纵向受拉钢筋应变不匀称系数，是纵向受拉钢筋的平均应变与裂缝截面处的钢筋应变的比值，0.41.0，M较大时，使与接近，使增大。：T形或I形截面的受压翼缘面积与肋部有效面积的比值。三, 裂缝出现

20、和开展的机理及平均裂缝宽度计算公式1, 第一条裂缝的出现：当混凝土的拉应变到达混凝土的极限拉应变值。2, 的物理意义： 影响值的主要因素：在运用阶段受拉区混凝土对截面弯曲刚度和减小裂缝宽度的奉献是通过来表达的；3, 平均裂缝间距计算公式的物理意义；受弯构件 轴拉构件 3、 平均裂缝宽度4, 最大裂缝宽度计算公式长期荷载影响系数，裂缝宽度特征系数 最大裂缝宽度：构件受力特征系数；c：混凝土爱护层厚度；：,为第种纵向钢筋的相对粘结特性系数。四, 延性, 适用性和耐久性1, 影响截面延性系数的主要因素：1纵向受拉钢筋配筋率增大，延性系数减小2受压钢筋配箍率增大，延性系数增大3混凝土极限压应变增大，那

21、么延性系数提高4混凝土强度等级提高，而钢筋屈服强度适当降低，也可使延性系数有所提高。1.混凝土构造耐久性：指设计运用年限内，在正常维护下，必需保持适合于运用，而不须要进展修理加固。2. 影响因素：1混凝土的碳化：环境因素CO2的浓度和材料本身的性质水泥用量, 水灰比, 混凝土爱护层厚度, 混凝土外表覆盖层；2钢筋的锈蚀：含氧水分, 密实度, 水灰比, 氯离子, 混凝土爱护层厚度。第十一章 楼盖一楼盖类型1.楼盖按构造分类：单向板肋形楼盖, 双向板肋形楼盖, 双重井式楼盖, 无梁楼盖。按预应力状况分类：钢筋混凝土楼盖和预应力混凝土楼盖。按施工方法分类：现浇楼盖, 装配式楼盖和装配整体式楼盖。2概

22、念：单向板：只在一个方向弯曲或者主要在一个方向弯曲的板；双向板：在两个方向弯曲，且不能忽视任一方向弯曲的板。长边比短边l2/l12的为双向板，长边比短边2l2/l13的宜按双向板计算；长边比短边l2/l13的为单向板。3.单向板肋梁楼盖的构造平面布置：一般取决于建筑功能要求，在构造上应力求简洁, 整齐, 经济适用。柱网尽量布置成长方形或正方形。次梁的间距确定了板的跨度，一般板的跨度为1.72.7m，次梁跨度为47m，主梁跨度为58m。二, 单向板肋梁楼盖的计算楼盖构造当前常用的内力分析方法有 设计方法1, 线弹性设计方法弹性设计法2, 考虑塑性内力重分布的分析方法弹塑性设计法3, 塑性极限分析

23、方法塑性设计法 影响内力重分布的因素：1塑性铰的转动实力2斜截面承载力3正常运用条件 应力重分布在静定构造和超静定构造中都可能发生。“内力重分布 只会在超静定构造中发生且内力不符合构造力学的规律。1, 单向连续梁板弹性设计方法1.弹性理论的计算：指在进展梁板构造的内力分析时，假定梁板为志向的弹性体，按工程力学中的一般方法进展计算。2.计算简图：对于跨数超过五跨的多跨连续梁, 板，按五跨来计算其内力；当梁, 板跨数少于五跨时，按实际跨数计算。梁, 板的计算跨度指在计算弯矩时所采纳的跨间长度，其值应按支座处板, 梁的实际可能的转动状况确定，即与支承长度及构件本身刚度有关3.荷载：传递路途：板次梁主

24、梁柱墙垛根底。对于板从整个板面上沿板短跨方向取出1m宽板带作为计算单元，该板带可简化为一支承在次梁上承受均布荷载的多跨连续板；次梁那么为支承在主梁上承受楼板传来均布线荷载的多跨连续梁；主梁那么为支承在柱或墙上承受由次梁传来集中荷载的多跨连续梁一般主梁自重所占比例不大，可将其折算成集中荷载加到次梁传来的集中荷载内。4.活荷载最不利布置的原那么*1求某跨跨中截面最大正弯矩时，应在本跨内布置活荷载，然后隔跨布置；2求某跨跨中截面最小正弯矩或最大负弯矩时，本跨不布置活载，而在相邻跨布置活荷载，然后隔跨布置；3求某一支座截面最大负弯矩时，应在该支座左, 右两跨布置活荷载，然后隔跨布置；4求某支座左, 右

25、边的最大剪力时，活荷载布置与求该支座截面最大负弯矩时的布置一样。5.内力包络图：由最外轮廓所围得内力图。目的：用来进展截面选择及钢筋布置6.折算荷载：为了考虑支座反抗转动的有利影响，一般采纳增大恒荷载和相应减小活荷载的方法来处理。当板或梁支承在砖墙上时，那么荷载不得进展折算。主梁按连续梁计算时，一般柱的刚度较小，柱对梁的约束作用小，故对主梁荷载不进展折算。2, 单向连续梁板塑性设计方法1.塑性铰：弯矩与曲率曲线上接近水平的延长段说明白在M增加极少的状况下，截面相对转角剧增，截面产生很大的转动，好像出现一个铰一样。塑性铰与志向铰的不同：志向铰不承受任何弯矩，而塑性铰处那么承受弯矩，其值等于该截面

26、的受弯承载力；志向铰可沿随意方向转动，塑性铰只能绕弯矩作用方向转动；志向铰的转动是随意的，塑性铰只有确定限度的转动；志向铰集中于一点，塑性铰那么是有确定长度的。2.弯矩调幅法：把连续梁, 板按弹性理论算得的弯矩值和剪力值进展适当的调整，通常对那些弯矩确定值较大的截面弯矩进展调整，然后按调整后的内力进展截面设计。设计原那么：弯矩调幅后引起构造内力图形和正常运用状态变更，应进展验算，或有构造措施加以保证；受力钢筋宜采纳HRB335级, HRB400级热轧钢筋，混凝土强度等级宜在C20C45范围；截面的相对受压区高度应满意。弯矩调幅法的计算步骤：用线弹性方法计算，并确定荷载最不利布置下的构造限制截面

27、的弯矩最大值Mc；采纳调幅系数降低各支座截面弯矩，设计值；构造的跨中截面弯矩值应取弹性分析；调幅后，支座和跨中截面的弯矩值均应不小于M0的1/3；各限制截面的剪力设计值按荷载最不利布置和调幅后的支座弯矩由静力平衡条件计算确定。三, 构造要求1, 板1计算特点：板的计算宽度取1m，一般可按考虑塑性内力重分布的调幅法进展内力计算。对四周与梁整体连接的单向板，其中间跨的跨中截面及中间支座，计算所得的弯矩可削减20%，其他截面那么不予削减。2构造要求：板的厚度，一般屋面5060mm，一般楼面60mm，工业房屋楼面80mm；板厚不小于板跨的1/40连续板, 1/35简支板, 1/12悬臂板分布钢筋的作用

28、：反抗混凝土收缩和温度变更所引起的内力；浇捣混凝土时，固定受力钢筋的位置；将板上作用的局部荷载分散在较大的宽度上，以使更多的受力钢筋参加工作；对四边支承的单向板，可承受在计算中没有考虑的长跨方向上实际存在的弯矩。在板与主梁相接处的板面上部配置附加钢筋。2, 次梁1计算特点：次梁按考虑塑性内力重分布的调幅法进展内力计算。由于次梁和板整表达浇在一起，板可以作为次梁的翼缘，故承受正弯矩的跨中截面，板处于梁的受压区，次梁按T形截面考虑，其翼缘计算宽度bf；承受负弯矩的支座截面，T形翼缘位于受拉区，按宽度等于梁宽b的矩形截面计算。2构造要求：高跨比h/l=1/181/12,宽高比b/h=1/21/3,一般不必进展运用阶段的挠度和裂缝宽度验算。受力钢筋的弯起和截断，原那么上按弯矩包络图确定。3, 主梁1计算特点：计算时，不考虑次梁的连续性，为了简化计算，可将主梁的自重折算成集中荷载计算；跨中承受正弯矩的截面按T形截面计算，支座处承受负弯矩的截面那么按矩形截面计算；主梁内力计算可按弹性理论方法进展。在主梁支座处，次梁与主梁支座负弯矩钢筋相互穿插，通常次梁负弯矩钢筋放在