混凝土結構原理重要知識點總結

2021-11-07 08:03:02 字數 4187 閱讀 2539

8鋼筋的冷彎:指將鋼筋圍繞某個規定直徑d的輥軸彎曲一定的角度。彎曲後鋼筋無裂紋,鱗落現象。

鋼筋的冷拉:是在常溫下用機械方法將有明顯流幅的鋼筋拉過屈服強度即強化階段中的某一應力值,然後解除安裝至零。(冷拉只能提高鋼筋的抗拉屈服強度,其抗壓強度將降低),由於焊接時的高溫作用下,冷拉鋼筋的冷拉強化效應將完全消失故鋼筋應先焊接,再冷拉。

鋼筋的冷拔:一般是將直徑為6mm的光圓熱軋鋼筋強行拔過小於其直徑的硬質合金拔絲模具。(由軟鋼變為硬鋼)冷拔可同時提高鋼筋的抗拉和抗壓強度。

9混泥土結構對鋼筋效能的要求

(1)適當的強度和屈強比(屈服強度與極限強度之比稱為屈強比)

(2)足夠的塑性

(3)可焊接性

(4)耐久性和耐火性

(5)與混泥土有良好的粘結

10混泥土強度:指它抵抗外力產生的某種應力的能力,即混泥土材料達到破壞或破裂極限狀態是所能承受的應力。影響強度的原因:

材料組成,製作方法,養護條件,試件形狀和尺寸(尺寸效應),實驗方法。

立方體抗壓強度;(試件150*150*150)混泥土的立方體抗壓標準值係指按規定所測得的具有95%保證率的立方體抗壓強度,記為f cu,k.

軸心抗壓強度;(試件150*150*300)

軸心抗拉強度;(試件100*100*500)實驗方法:軸心受拉實驗,劈裂實驗,彎折實驗

11混泥土變形效能

(1)載荷作用下的受力變形,(2)體積變形

12混泥土軸心受壓時的應力應變曲線

峰值應變:軸心抗壓強度(極限強度)相應的應變值稱為峰值應變。

混凝土的變形模量:彈性模量ec ,切線模量ec〞;割線模量ecˊ

極限壓應變是指混泥土試件可能達到的最大應變值,包括彈性應變和塑性應變。

13疲勞破壞是指鋼筋在承受重複週期性的動荷載作用下,經過一定次數後,鋼筋發生脆性的突然斷裂破壞,而不是單調載入時的塑性破壞這種破壞稱為疲勞破壞』

鋼筋的疲勞強度是在某一規定的應力幅內,經受一定次數迴圈荷載後發生疲勞破壞的最大應力值。

14混泥土的徐變:在不變應力長期持續作用下,混泥土的變形隨時間而徐徐增長的現象稱為混泥土的徐變。

徐變值與應力的大小成正比,稱為線性徐變。臨界是0.5;0.5到0.8,徐變的增長比應力快,稱為非線性徐變。

影響徐變得因素:應力大小,材料組成,外部環境。

徐變有利影響:有利於結構或構件的內力重分布,減少應力集中現象及減少溫度應力等;在某種情況下,徐變有利於防止結構物裂縫形成。

不利影響:使受彎和偏心受壓構件的受壓區變形加大;使預應力混泥土構件產生預應力損失。

15粘結破壞機理

鋼筋粘結力:

(1)混泥土中水泥凝膠體與鋼筋表面的化學膠著力

(2)鋼筋與混凝土結觸面間的摩擦力

(3)鋼筋表面粗糙不平的機械咬合力

光滑鋼筋的粘結破壞為鋼筋被拔出的剪下破壞,帶肋鋼筋當混凝土保護層很薄且無箍筋約束時,為沿鋼筋縱向的劈裂破壞,反之,則為沿鋼筋肋外徑滑移面的剪下破壞。

16 影響鋼筋與混凝土粘結強度的因素主要有:

(1)混凝土強度 (2)保護層厚度和鋼筋淨距 (3)鋼筋的外形 (4) 橫向鋼筋 (5)側向壓力 (6)受力狀態

17鋼筋的錨固是指通過混凝土中鋼筋埋置段或機械措施將鋼筋所受的力傳給混凝土,使鋼筋錨固與混凝土而不滑出。

錨固設計原理:強度極限狀態,剛度極限狀態。

達到錨固極限狀態時所需的鋼筋最小錨固長度,稱為臨界錨固長度。

當錨固條件多於一項時,修正後的錨固長度不應小於基本錨固長度的60%,且不應小於200mm.

採用機械錨固措施後,錨固長度可取基本錨固長度的60%。受壓鋼筋的錨固長度不應小於手拉鋼筋錨固長度的70%。

鋼筋的連線:綁紮搭結,機械連線或焊接。受壓鋼筋的搭結長度不應小於按公式ll=ζl*la

確定的受拉鋼筋搭結長度的70%,且不應小於200mm.

18受彎構件正截面在彎矩作用下發生破壞,稱為受彎承載力極限狀態,相應的極限彎矩稱為正截面受彎承載力。

19梁的截面尺寸取決於構件的支承,條件,跨度,荷載大小。一般h=(1/6---1/10)l,寬b=(1/3---1/2)h(矩形)和(1/4--1/2.5)h(t型)。

樑中鋼筋有;縱向受力鋼筋,彎起鋼筋,箍筋,架立鋼筋,梁側向鋼筋。

架立鋼筋作用:固定箍筋並與縱向受拉鋼筋形成鋼筋骨架,同時還能承受由於混凝土收縮及溫度變化引起的拉應力。

樑側縱向鋼筋即腰筋,作用:承受樑側混凝土收縮及溫度變化引起的應力,並抑制混凝土裂縫的開展。

板中的鋼筋:受力鋼筋,分布鋼筋。

分布鋼筋作用;將板麵上的荷載均勻分布給受力鋼筋,與受力鋼筋綁紮在一起形成鋼筋網片,保證施工時受力鋼筋位置正確;承受由於混凝土收縮及溫度變化引起的拉應力。

承受由於混凝土收縮及溫度變化引起的拉應力。

20適筋受彎構件正截面工作分為三個階段。

第ⅰ階段---為開裂階段

荷載較小,梁基本上處於彈性工作階段,隨著荷載增加,彎矩加大,拉區邊緣纖維混凝土表現出一定塑性性質。

第ⅱ階段———帶裂縫工作階段

彎矩超過開裂彎矩mcrsh,梁出現裂縫,裂縫截面的混凝土退出工作,拉力由縱向受拉鋼筋承擔,隨著彎矩的增加,受壓區混凝土也表現出塑性性質,當梁處於第ⅱ階段末ⅱa時,受拉鋼筋開始屈服。

第ⅲ階段-----破壞階段

鋼筋屈服後,梁的剛度迅速下降,撓度急劇增大,中和軸不斷上公升,受壓區高度不斷減小。受拉鋼筋應力不再增加,經過乙個塑性轉動構成,壓區混凝土被壓碎,構件喪失承載力。

第ⅰ階段末的極限狀態可作為其抗裂度計算的依據。

第ⅱ階段可作為構件在使用階段裂縫寬度和撓度計算的依據。

第ⅲ階段末的極限狀態可作為受彎構件正截面承載能力計算的依據。

21鋼筋混凝土適筋梁與彈性梁受力特點差別:

(1)彈性均質梁的截面應力為線性分布,且與截面彎矩成正比而鋼筋混凝土梁的應力不與彎矩成正比。

(2)彈性均質梁的中和軸位置保持不變,混凝土梁的中和軸位置隨著截面彎矩的增大而不斷上公升,內力臂也隨截面彎矩的增大而增大。

(3)彈性均質梁的截面剛度保持不變,混凝土梁的截面剛度隨著彎矩的增大而增大。

22混凝土梁正截面受彎破壞形態

適筋梁徵受拉鋼筋首先屈服,然後受壓區混凝土被壓碎,屬於延性破壞。

超筋梁,受壓混凝土先被壓碎,受拉鋼筋未屈服,屬於脆性破壞。

少筋梁,混凝土一開裂,就破壞,屬於受拉脆性破壞,且承載能力低,應用不經濟,工程中避免採用。

23受彎承載力基本假定

(1)截面應變分布符合平截面假定,即正截面應變按線性規律分布

(2)截面受拉區的拉力全部由鋼筋負擔,不考慮混凝土的抗拉作用

(3)混凝土受壓的應力應變曲線是由拋物線上公升段和水平段兩部分組成

(4)縱向受拉鋼筋的極限拉應變取0.01

(5)縱向鋼筋的受力取鋼筋應變與其彈性模量的乘積,但其絕對值不應大於其相應的強度的設計值。

24受壓區等效矩形應力圖形的原則

(1)等效矩形應力圖形的面積應等於曲線應力圖形的面積,即混凝土壓應力合力的大小相等

(2)界等效矩形應力圖形的形心位置應與曲線應力圖形的形心位置相同,即壓應力合力的作用點位置相同。

25單筋矩形截面受彎構件正截面承載力的兩個基本公式

適用條件:

;26雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力的兩個基本公式:

(1)適用條件:(1),是為了保證受拉鋼筋屈服,不發生超筋梁脆性破壞,且保證受壓鋼筋在構件破壞以前達到屈服強度;(2)為了使受壓鋼筋能達到抗壓強度設計值,應滿足,其含義為受壓鋼筋位置不低於受壓應力矩形圖形的重心。當不滿足條件時,則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近,受壓鋼筋的應變太小,以致其應力達不到抗壓強度設計值。

27受壓構件按受力情況可分為

(1)軸心受壓構件:通常在荷載作用下,受壓構件其截面上軸向力作用線與構件截面重心軸重合。

(2)偏心受壓構件:當彎矩和軸力共同作用於構件上或當軸向力作用線與構件截面重心軸不重合。

單向偏心受壓構件:當軸向力作用線與截面的重心軸平行且沿某一主軸偏離重心。

雙向偏心受壓構件:當軸向力作用線與截面的重心軸平行且偏離兩個主軸。

28箍筋的作用;固定縱向鋼筋的位置,與縱筋形成空間鋼筋骨架,防止縱筋受力後外凸,為縱筋提供側向支撐,同時箍筋還可以約束核心混凝土,改善混凝土變形效能。

是將等效矩形應力圖受壓區高度x與截面有效高度ho的比值,稱為相對受壓區高度。

29大小偏壓破壞特徵:,大偏心受壓破壞;,小偏心受壓破壞;

大偏心受壓破壞:破壞始自於遠端鋼筋的受拉屈服,然後近端混凝土受壓破壞;

小偏心受壓破壞:構件破壞時,混凝土受壓破壞,但遠端的鋼筋並未屈服;

其他知識點見課本171,173頁

227頁,252頁281頁

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