鋼筋混凝土複習

2022-09-22 01:36:02 字數 4478 閱讀 6804

第一章緒論

1. 混凝土結構的定與分類

混凝土結構:以混凝土為主製成的結構。

大致分為:素混凝土結構,鋼筋混凝土結構,預應力混凝土結構

2. 鋼筋混凝土結構的定義

鋼筋混凝土結構是由鋼筋和混凝土兩種不同效能的材料共同受力的結構。混凝土蛀牙承擔壓力,鋼筋主要承擔拉力。

3.鋼筋和混凝土協同工作的基本條件:

(1)鋼筋和混凝土之間有良好的粘結力,兩者能結合在一起,形成整體, 承受外部荷載時,能夠協調制形共同工作。

(2)鋼筋和混凝土的溫度線膨脹係數很接近。鋼筋為

混凝土為當溫度變化時,兩者不產生相對的溫度變形而破壞其粘結。

4.鋼筋混凝土結構的優缺點:

(1) 優點:用材合理,取材容易,耐久性好,耐火性好,可模性好,整體性好

(2) 缺點:自重大,抗裂效能差,施工複雜工序多。

5.結構的作用:施加在結構上的集中力和分布力以及引起結構外加變形和約束變形的原因總稱為結構上的作用。

6.作用效應:結構上的作用使結構產生的內力、變形、裂縫等。

7.結構的極限狀態:結構或結構的一部分超過某狀態時就不能滿足設計規定的某一功能要求時,此特定狀態稱為該功能的極限狀態,結構的極限狀態可分為:承載能力極限狀態和正常使用極限狀態。

8. 結構的功能:安全性,適用性,耐久性。

9.結構的可靠度:結構在規定時間內,在規定的條件下,具有預定功能的概率。

在進行結構的可靠度分析時,可將若干個基本變數組合成乙個綜合變數,如綜合作用效應和抗力等。當僅有作用效應和結構抗力兩個綜合變數時結構按極限狀態設計應符合下列要求

第二章評定混凝土強度等級的標準—>混凝土立方體抗壓強度,—>150*150*150mm的立方體標準試件,實驗時不塗潤油,

混凝土軸心抗壓強度標準值—>混凝土軸心抗壓強度 ,150*150*300的稜柱體標準試件,試驗時不塗潤滑油,

混凝土軸心抗拉強度標準值—>混凝土軸心抗拉強度 ,可直接採用軸心受拉的試驗方法來測定。

徐變:結構或材料承受的荷載或應力不變,而應變或形變隨時間增長的現象。

徐變對結構設計的影響:

(1)、使受彎構件和偏壓構件的變形加大;

(2)、使鋼筋混凝土構件介面產生內力重分布;

(3)、是預應力混凝土構件產生預應力損失。

混凝土與鋼筋之間的粘結是指:鋼筋與周圍混凝土之間的相互作用,主要包括眼鋼筋長度的粘結和鋼筋端部的錨固,混凝土與鋼筋的粘結是鋼筋和混凝土形成整體,共同工作的基礎。

鋼筋和混凝土之間的粘結應力可分為:裂縫間的區域性粘結應力和鋼筋端部的錨固粘結應力兩種。

混凝土與鋼筋的粘結的保證措施:是指鋼筋與周圍混凝土之間的相互作用,主要包括沿鋼筋長度的粘結和鋼筋端部的錨固,混凝土與鋼筋的粘結是鋼筋與混凝土形成整體,共同工作的基礎。

第三章適筋梁正截面受彎的過程:

第一階段(混凝土開裂前的未裂階段):

(1)、混凝土沒有開裂,撓度很小;

(2)、受壓區砼應力圖形是直線,受壓區砼應力圖形在前期是直線,後期是曲線

(3)、彎矩與截面曲率基本上是直線關係;

(4)、受拉鋼筋應力較低(應變與砼相同);

(5)、 階段可作為受彎構件抗裂度的計算依據。

第二階段(混凝土開裂後至鋼筋屈服的裂縫階段):

(1)、在裂縫介面處,受拉去大部分混凝土退出工作,拉力主要由縱向受拉鋼筋承擔,但鋼筋沒有屈服;

(2)、受壓區砼已有塑性變形,但不充分,壓應力圖形只有上公升段的曲線;

(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;

(4)、階段二相當於梁正常使用時的受力狀態,可作為正常使用階段鹽酸變形和裂縫開展寬度的依據。

第三階段(鋼筋開始屈服至截面破壞的破壞階段):

(1)、縱向受拉鋼筋屈服,拉力保持常值;截面裂縫處,受拉區大部分混凝土已退出工作,受壓區混凝土壓應力曲線圖形比較豐滿,有上公升段曲線,也有下降段曲線;

(2)、由於受壓區混凝土合壓力作用點外移使內力增大,故彎矩還略有增加;

(3)、受壓區邊緣混凝土壓應變達到其極限壓應變實驗值時,混凝土被壓碎,介面破壞;

(4)、彎矩——曲率關心為接近水平的曲線。

(5)、三a 階段可作為正截面受彎承載力計算的依據。

正截面受彎的三種破壞形態:超筋、少筋、適筋。

適筋梁的破壞始於受拉區鋼筋的屈服,它的破壞特徵屬於延性破壞。超筋梁的破壞始於混凝土受壓區邊緣,它的破壞屬於脆性破壞。

界限破壞:適筋梁破壞與超筋梁破壞之間的界限,鋼筋應力達到屈服強度的同時混凝土受壓區邊緣纖維應變也恰好達到混凝土受彎時的極限壓應變值。

正截面計算的基本假定:

(1)、截面平均應變符合平截面假定;

(2)、截面受拉區的拉力全部由鋼筋承擔,不考慮混凝土的抗拉強度;

受彎構件正截面受彎承載力計算:

已知:求:as

解:1、根據混凝土最小保護層厚度,確定as

樑內一層鋼筋(環境類別一類):as=40mm

樑內兩層鋼筋(環境類別一類):as=65mm

對於板 (環境類別一類):as=20mm

2、引入計算係數法:

截面抵抗矩係數:

3、驗算:

第四章鋼筋混凝土梁在其剪力和彎矩共同作用的剪彎區段內,將產生斜裂縫。

無腹筋梁斜裂縫分為:腹剪斜裂縫和彎剪斜裂縫。

計算剪跨比( ):集中力到鄰近支座的距離與梁截面有效高度的比值:

廣義剪跨比:反映截面上正壓力和剪下力的相對比值,

在一定程度上也反映了截面上彎矩與剪力的相對比值;對梁的斜截面受剪破壞形態和受剪破壞承載力有非常重要的影響。

斜壓破壞:在剪跨比較小()時,多發生在剪力大面彎矩小的區段及腹板很薄的t形或i形截面樑內,破壞時,砼被腹剪斜裂縫分割成斜向輻柱而壓壞。

剪壓破壞:當剪跨比()時,受拉區先出現一些豎向裂縫,斜向延伸產生一條貫穿的較寬的臨界斜裂縫,迅速延伸,斜截面剪壓區高度縮小,砼破壞

斜拉破壞:當剪跨比較大()時,垂直裂縫一出現就迅速向受壓區斜向伸展,斜截面承載力隨之喪失,具有很明顯的脆性。

承載能力:斜壓破壞最大,剪壓破壞次之,斜拉破壞最小,

三種破壞形態均屬於脆性破壞,其脆性大小:斜拉破壞》斜壓破壞》剪壓破壞

不同破壞方式的處理:

對於斜壓破壞,通常用控制截面的最小尺寸來防止;對於斜拉破壞,則滿足箍筋的最小筋率條件及構造要求來防止;對於剪壓破壞,因其承載力變化幅度較大,必須通過計算,使構建滿足一定的斜截面受剪承載力,從而防止剪壓破壞。

鋼筋混凝土構件通過混凝土、彎起鋼筋,箍筋來承擔斜裂縫上的剪力。

保證斜截面受彎承載力的構造措施

斜截面承載力包括斜截面受剪承載力和斜截面手彎承載力兩個方面

梁的斜截面受彎承載力是指斜截面上的縱向受拉鋼筋、彎起鋼筋、箍筋等在斜截面破壞時,各自所提供的拉力對受壓區的內力矩之和。

通常斜截面受彎承載力是不進行計算的,而是用樑內縱向鋼筋的彎起、截斷、錨固及箍筋的間距等構造措施來保證

第五章大偏心破壞的主要特徵:破壞從受拉區開始,受拉鋼筋先到達屈服強度,而後受壓區混凝土被壓碎,與適筋梁破壞形態相似是延性破壞。

小偏心受壓破壞特徵:破壞時,受壓力較大的一側的混凝土受壓而破壞,同側受鋼筋達到其屈服強度,而另一側鋼筋可能受拉也可能受壓,但都不能屈服,屬於脆性破壞。

在「受拉破壞形態」和「受壓破壞形態」之間,存在著一種界限破壞形態,稱為「界限破壞」,其主要特徵是:在受拉鋼筋力達到屈服強度的同時,受壓區混凝土被壓碎。

靠考慮二階效應的條件(滿足三個條件中的乙個就需要考慮):

偏心受壓構件總體設計步驟:

(1)計算m,初步判別偏心型別:若先按大偏壓計算;若

先按小偏壓計算。

(2)分別按照大偏壓和小偏壓的有關公式求出as和as』

(3)由as和as』再計算,用來檢查原先兩部判別的是否正確,如果不正確需重新計算。

(4)驗算as和as』是否滿足最小配筋率的要求,驗算(as+as』)是否滿足最小配筋率的要求,

(5)按軸心受壓構件驗算垂直於彎矩作用下平面的受壓承載力。

大偏壓受壓構件的介面設計:

因拉力的不同,分為:

大偏心受拉:縱向拉力n作用在鋼筋as合力點及as』的合力點範圍以外;

小偏心受拉:縱向拉力n作用在鋼筋as合力點及as』合力點範圍以內。

偏心受壓構件斜截面受剪承載力計算:

偏心受拉構件斜截面承載力計算:

第七章初始裂縫一般發生在剪應力最大處;

構件受扭破壞形態(4種)與受扭箍筋配筋率大小有關:

適筋破壞、部分超筋破壞、少筋破壞。

受扭承載力計算理論:

變角度控制項桁架模型:

在裂縫充分發展且鋼筋應力接近屈服強度時,截面核心混凝土退出工作,從而實心截面的鋼筋混凝土受扭構件可以用乙個空心的箱形截面構件來代替,它由螺旋形裂縫的混凝土外殼,縱筋,箍筋三者共同組成變角度控制項桁架以抵抗扭矩。

變角度控制項桁架模型基本假定:

(1) 混凝土只撐受壓力,具有螺旋形裂縫的混凝土外殼組成桁架的斜壓杆,其傾角為;

(2) 縱筋和箍筋只承受拉力,分別為桁架的弦杆和腹杆;

(3) 忽略核心混凝土的受扭作用及鋼筋的銷栓作用。

彎剪扭構件破壞影響因素:

對於荷載條件:扭彎比扭剪比

構件內在因素:截面尺寸,配筋及材料強度。

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