混凝土複習資料整理
1.素混凝土與鋼筋混凝土的區別
素混凝土沒有配鋼筋，所以抗壓強度很高而抗拉強度很低；鋼筋混凝土由混凝土承受注意壓力，鋼筋承受主要拉力，從而提高了構件的承載能力並改善其受力效能。
2.鋼筋與混凝土能夠在一起共同工作的原因：
1，鋼筋與混凝土之間存在粘結力，使兩者結合在一起，協調制形，共同工作； 2，鋼筋與混凝土的溫度線膨脹係數很接近，所以鋼筋與混凝土之間不至於因溫度變化產生較大的變形而使粘結力遭到破壞；3，混凝土對鋼筋保護和固定作用，使鋼筋不易鏽蝕，且受壓時不易失穩。
3.混凝土的特點（優點與缺點）：1耐久性好，2耐火性好，3整體性好，4可模性，5就地取材，6節約鋼材；1自重大，2抗裂性差，3需用模板。
4.鋼筋條件屈服強度：工程上一般取參與應變為2%時的應力（σ0.2)作為強度限值。
5.鋼筋的冷拉和冷拔：
鋼筋冷拉是在常溫條件下，以超過原來鋼筋屈服點強度的拉應力，強行拉伸鋼筋，使鋼筋產生塑性變形達到提高鋼筋屈服點強度和節約鋼材的目的。鋼筋經冷拉後屈服強度提高，但塑性降低，這種現象稱為冷拉強化。鋼筋在冷拉後，未經時效前，一般沒有明顯的屈服台階，而經過停放或加熱後進一步提高屈服強度並恢復了屈服台階，這種現象叫時效硬化。
注意：冷拉只能提高鋼筋的抗拉屈服強度，其抗壓屈服強度將降低，所以不宜作抗壓鋼筋使用。在焊接高溫作用下，冷拉鋼筋的冷拉強化效應將消失，所以鋼筋應先焊接，再冷拉。
鋼筋冷拔是將光圓熱軋鋼筋強行拔過小於其直徑的硬質合金拔絲模具。鋼筋同時經受張拉和擠壓而發生塑性變形，拔出的鋼筋截面積減小，產生冷作強化，可同時提高抗拉強度和抗壓強度，但其塑性降低。
6立方體抗壓強度（fcu,k）：用150mm×150mm×150mm的立方體試件作為標準試件，在溫度為（20±3）℃，相對濕度在90%以上的潮濕空氣中養護28d，按照標準試驗方法加壓到破壞，所測得的具有95%保證率的抗壓強度。（fcu,k為確定混凝土強度等級的依據）
強度軸心抗壓強度（fc）：由150mm×150mm×300mm的稜柱體標準試件經標準養護後用標準試驗方法測得的。
軸心抗拉強度（ft）：相當於fcu,k的1/8～1/17, fcu,k越大，這個比值越低。
7.彈性模量：通過應力應變曲線上的原點o引切線，此切線的斜率即為彈性模量
割線模量：曲線原點與某點連線（即割線）的斜率作為混凝土的變形模量。
8.（1）徐變：混凝土的應力不變，應變隨時間而增長的現象。
線性徐變：當應力較小時，徐變變形與應力成正比；非線性徐變：當混凝土應力較大時，徐變變形與應力不成正比，徐變比應力增長更快。
影響因素：應力越大，徐變越大；初始載入時混凝土的齡期愈小，徐變愈大；水灰比大、水泥用量大，徐變大；骨料愈堅硬、彈性模量高，徐變小；溫度愈高、濕度愈低，徐變愈大；尺寸大小，尺寸大的構件，徐變減小。
對結構的影響：會使構件變形增加，會導致預應力混凝土的預應力損失等。
（2）收縮：混凝土在空氣中結硬時體積減小的現象。影響因素：
水泥用量愈多、水灰比愈大，收縮愈大；骨料的彈性模量大、級配好、密實度大、混凝土振搗愈密實，收縮愈小；使用環境溫、濕度大時，收縮小；構件的體積與表面積的比值大時，收縮小。
對結構的影響：會使構件產生表面的或內部的收縮裂縫，會導致預應力混凝土的預應力損失等。措施：加強養護，減少水灰比，減少水泥用量，採用彈性模量大的骨料，加強振搗等。
9.鋼筋與混凝土的粘結
1.粘結的定義及組成
（1）定義：鋼筋與其周圍混凝土之間的相互作用。（包括沿鋼筋長度的粘結和鋼筋端部的粘結）粘結應力：
鋼筋與混凝土接觸面上產生的沿鋼筋縱向的剪應力，按作用性質可分兩類：錨固粘結應力，裂縫附近的區域性粘結應力。
（2）組成：水泥膠體與鋼筋表面的化學膠著力、鋼筋與混凝土接觸面間的摩擦力、鋼筋表面粗糙不平的機械咬合力。光圓鋼筋的粘結作用在滑移前取決於膠著力，滑移後由摩擦力和機械咬合力提供。
2.影響粘結強度的因素：1，混凝土強度、2，混凝土保護層厚度及鋼筋淨間距。
（對帶肋鋼筋影響十分顯著）3，鋼筋的外形4，橫向配筋（可增大混凝土的側向約束，延緩或阻止裂縫發展，從而提高粘結強度）5，側向壓應力6，受力狀態（反覆荷載作用下，粘結強度將退化）
3.保證可靠粘結的構造措施
採用機械錨固措施（如末端彎鉤、末端焊接錨板，末端貼焊錨筋）可彌補粘結強度不足
鋼筋的連線方式有：綁紮搭接（搭接長度應大於錨固長度）、機械連線、焊接
鋼筋的錨固長度以拉伸錨固長度為基本錨固長度。任何情況下，縱向受拉鋼筋的錨固長度不應小於250mm。變形鋼筋及焊接骨架中的光圓鋼筋、軸心受壓構件中的光圓鋼筋可不做彎鉤。
10.適筋梁正截面受彎的三個受力階段
兩個轉折點：受拉區混凝土開裂點，縱向受拉鋼筋開始屈服的點。
（1）彈性階段（ⅰ）：→ⅰa是受彎構件正截面抗裂驗算的依據。
特點：①受拉區混凝土沒有開裂；②受壓區混凝土的壓應力圖形是直線，受拉區混凝土的拉應力圖形在第ⅰ階段前期是直線，後期是曲線；③彎矩與截面曲率基本上是直線關係。
（2）帶裂縫工作階段（ⅱ）：→ⅱ是裂縫寬度與變形驗算的依據。
特點：①在裂縫截面處，受拉區大部分混凝土退出工作，拉力由縱向受拉鋼筋承擔，但鋼筋沒有屈服；②受壓區混凝土已有塑性變形，但不充分，壓應力圖形為只有上公升段的曲線，最大壓應力在受壓區邊緣；③彎矩與截面曲率是曲線關係，截面曲率與撓度的增長加快了。
（3）破壞階段（ⅲ）：→ⅲa是正截面受彎承載力計算的依據。
特點：①受拉區絕大部分混凝土退出工作，鋼筋屈服；②受壓區混凝土的壓應力圖形為有上公升段與下降段的曲線，最大壓應力不在受壓區邊緣，而在邊緣的內側，最終受壓區混凝土被壓碎使截面破壞；③彎矩與截面曲率為接近水平的曲線關係。
11.正截面受彎破壞形態
(1)適筋截面破壞形態：鋼筋先屈服，混凝土後壓碎。（延性破壞）破壞時兩種材料的強度均得到充分利用。破壞以前，梁的裂縫寬度大，撓度大，有明顯破壞徵兆。
(2)超筋截面破壞形態：混凝土先壓碎，鋼筋不屈服。（脆性破壞）
(3)少筋截面破壞形態：一裂就壞。（脆性破壞）
正截面承載力計算假定：①截面應變保持平面；②不考慮混凝土的抗拉強度；③混凝土受壓的應力與應變關係；④縱向鋼筋的應力取等於鋼筋應變與其彈性模量的乘積，但其絕對值不應大於其強度設計值，極限應變為0.01
12.ξb的推導
13.軸心受壓普通箍筋柱與螺旋式柱中的箍筋作用有何區別
普通箍筋柱中箍筋的作用：1,防止縱向受壓鋼筋在屈服前過早的被壓屈，防失穩；2，與縱向鋼筋形成鋼筋箍筋，便於施工；
螺旋式箍筋：除了具有普通箍筋的作用外，更主要的作用是約束核心混凝土，使之處於三向受壓狀態，從而提高混凝土的抗壓強度和變形能力。
為了防止間接鋼筋外面的混凝土保護層過早脫落，螺旋箍筋柱計算得到的受壓承載力設計值不應大於普通箍筋柱計算得到的承載力的1.5倍。
14.大小偏壓的判定
ξ≤ξb大偏壓；ξ＞ξb，小偏壓；（ei＞0.3h0只是按大偏壓計算，有ei＜0.3h0而ξ＜ξb的情況，是因為截面尺寸過大，截面未達到承載能力極限狀態）
15.大小偏心受拉的判定
小偏拉：縱向拉力n作用於as合力點及as』合力點以內（e0≤h/2-as）
大偏壓：縱向拉力n作用於as合力點及as』合力點以外（e0＞h/2-as）
鋼筋混凝土柱偏心受壓破壞破壞通常分哪兩種情況？它們發生的條件和破壞特點是怎樣的？
答：分大偏壓和小偏壓破壞。當偏心距較大，且受拉鋼筋配置的不太多時，發生的破壞為大偏壓破壞，其特點是受壓、受拉區的鋼筋都能達到屈服，受壓區混凝土也能達到極限壓應變。
當偏心距較小或者很小時，或者雖然相對偏心距較大，但此時配置了很多受拉鋼筋時，發生的破壞為小偏壓破壞。其破壞特點是靠近縱向力一端的鋼筋能達到受壓屈服，混凝土能壓碎，而遠離縱向力那一端的鋼筋不管是受拉還是受壓，一般情況下達不到屈服。
16.矩形截面對稱配筋偏心受壓構件n和m及配筋率ρ之間的關係。p154
大偏心受彎承載力m隨軸向壓力n的增大而增大，受壓承載力n隨受彎承載力m的增大而增大;小偏心受彎承載力m隨軸向壓力n的增大而減小，受壓承載力n隨受彎承載力m的增大而減小。
17.斜截面三種主要破壞形態及其特徵（三種破壞均為脆性破壞，斜拉破壞最為突出，斜壓破壞次之，剪壓破壞稍好）
①斜壓破壞（剪跨比過小（或者剪跨比適當但截面尺寸過小而腹筋數量過多）：在荷載作用點與支座間的梁腹部出現若干條大體平行的腹剪斜裂縫，隨著荷載增加，斜裂縫一端朝支座，一端朝荷載作用點發展，梁腹部被這些斜裂縫分割成若干個斜向受壓的「短柱體」，最後它們沿斜向受壓破壞。脆性破壞。
斜壓破壞是因截面尺寸過小而發生的，故由控制截面尺寸不至過小來防止。
②剪壓破壞（箍筋數量不過多；或者但腹筋數量不過少）：梁彎剪段下出現初始垂直裂縫後，隨著荷載的增大，出現臨界斜裂縫，最後臨界斜裂縫上端集中於荷載作用點附近，混凝土被壓碎而造成破壞。脆性破壞。
由斜截面受剪承載力計算來防止。
③斜拉破壞（且箍筋過少）：斜裂縫一旦出現就迅速延伸到集中荷載作用點處，使梁沿斜向拉裂成兩部分而突然破壞。脆性破壞。
斜拉破壞是由樑內配置腹筋數量過少引起的，所以由配置一定數量的箍筋和保證必要的箍筋間距來防止。（由最小配筋率來防止）
剪跨比：剪跨a與梁截面有效高度h0的比值。（剪跨a：計算截面至支座截面或節點邊緣的距離）
（2）影響斜截面受剪承載力的主要因素：1剪跨比，剪跨比越大，梁的受剪承載力越低；2混凝土強度等級，名義剪應力隨混凝土抗壓強度增大而增大，但為非線性關係；名義剪應力隨混凝土抗拉強度增大而增大，且近似線性關係；3腹筋（箍筋和彎起鋼筋）配筋率，在配筋量適當的範圍內，箍筋配得越多，強度越高，梁的受剪承載力也越大；4縱向受拉鋼筋配筋率，提高縱筋配筋率可提高梁的受剪承載力，且二者呈線性關係。
（3）計算截面：①從支座邊緣開始的截面；②從彎起鋼筋彎起點處開始的斜截面；③箍筋直徑或間距改變處的斜截面；④肋寬改變處的斜截面。
18.縱向鋼筋彎起的要求p208
1.保證正截面受彎承載力：縱筋彎起後，剩下的縱筋數量減少，正截面受彎承載力降低。
為了保證正截面受彎承載力要求，縱筋的始彎點必須位於按正截面受彎承載力計算，該縱筋強度被充分利用截面（充分利用點）以外，使抵抗彎矩圖包在設計彎矩圖的外面。
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