钢筋砼结构构件设计

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1、第四章钢筋砼结构构件设计第一节概述一、结构定义：用一定数量的建筑材料建造成具有足够抵抗能力的空间骨架。四个方面问题：要抵抗各种作用力由一定的建筑材料组成具备足够的抵抗能力形成为使用服务的空间二、钢筋混凝土结构的概念及特点（一）、概念1、定义：由钢筋和砼两种性质不同的材料所组成的一种组合体。钢筋：抗拉、压强度都很高，单独压易失稳，易腐蚀，造价高砼：抗压强度高，抗拉强度低，不易受拉、弯，造价低2、例素混凝土：承载力低，P=13.4kN，断裂破坏，突然无预兆。配两根φ20钢筋：承载力高，P=87kN，砼先裂，不开展，p加大，塑性破坏，有预兆，两种强度得到充分应用。结论：加筋后，（1）

2、承载力得到很大提高，（2）受力性能显著改善实验3、共同工作基础（1）粘结力—相互作用—协调变形—共同受力（2）温度线膨胀系数接近，钢：1.2×10-5，砼：(1.0～1.5)10-5。（3）保护层作用：耐火、耐久性好（二）、特点1、优点：（1）合理利用材料—强度高，刚度大（2）耐火性、耐久性好—维护费用低（3）可模性好—造型灵活（4）整体性好—抗震、防振、防辐射性好（5）就地取材，节约钢材—造价低2、缺点（1）自重大—高强轻质（2）抗裂性差—预应力砼（3）施工比较复杂—预制装配式构件，标准化（4）补强修复困难—结构胶，新材料第二节钢筋砼材料的力学性能一、混凝土（砼）1、砼组成材

3、料石子：粗骨料，起骨架作用；砂：细骨料，起骨架作用；水泥：胶结材料，起胶结作用；水：和水泥一起组成水泥浆；外加剂：如减水剂，早强剂等。2、砼构成原理在凝结硬化前，砂填充石子之间的空缝，组成骨架。水和水泥组成水泥浆，填补砂的空缝，并且包裹在石子和砂的周围。硬化后，由于水泥的物理化学作用，将砂石紧紧地粘结在一起，形成坚硬的建筑材料，故名人工石。3、砼的强度等级混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。3、砼的强度等级砼立方体抗压强度fcu,k：边长150mm立方体标准试件，在标准条件下(20±3℃，≥90%湿度)养护28天，用标准试验

4、方法(加载速度0.15~0.3N/mm2/sec，两端不涂润滑剂)测得的具有95%保证率的立方体抗压强度fcu,k。用符号C表示，C30表示fcu,k=30N/mm23、砼的强度等级《规范》根据强度范围，从C15~C80共划分为14个强度等级，级差为5N/mm2。C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共分为十四个等级，是以立方体强度来标定。4、砼轴心抗压强度采用棱柱体试件测定，用符号fc表示，它比较接近实际构件中混凝土的受压情况。棱柱体试件高宽比一般为h/b=3~4，我国通常取150mm×150mm×450

5、mm的棱柱体试件，也常用100×100×300试件。对于同一混凝土，棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度。4、砼轴心抗压强度轴心抗压强度和立方体抗压强度的换算关系为《规范》对小于C50级的混凝土取k=0.76，对C80取k=0.82，其间按线性插值5、砼轴心抗拉强度也是其基本力学性能，用符号ft表示。混凝土构件开裂、裂缝、变形，以及受剪、受扭、受冲切等的承载力均与抗拉强度有关。5、砼轴心抗拉强度6、砼破坏机理02468102030s(MPa)e×10-3BCEDA点以前，微裂缝没有明显发展，混凝土的变形主要弹性变形，应力-应变关系近似直线。A点应力随混凝土强度的提高而增加，对普通强

6、度混凝土sA约为(0.3~0.4)fc，对高强混凝土sA可达(0.5~0.7)fc。A7、砼的变形应力-应变关系二、钢筋1、钢筋的品种：（1）热轧钢筋：HPB235级、HRB335级、HRB400级、RRB400级。屈服强度标准值fyk（保证率97.73%）。（1）热轧钢筋HPB235级：fyk=235N/mm2HRB335级：fyk=335N/mm2HRB400级、RRB400级：fyk=400N/mm2HPB235级(Ⅰ级)钢筋多为光面钢筋，多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋（1）热轧钢筋HRB335级(Ⅱ级)和HRB400级(Ⅲ级)钢筋强度较高，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋

7、。尺寸较大的构件，也有用Ⅱ级钢筋作箍筋的为增强与混凝土的粘结，外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋。（2）钢丝中强钢丝的强度为800~1200MPa，高强钢丝、钢绞线的为1470~1860MPa。钢丝的直径3~9mm。外形有光面、刻痕和螺旋肋三种。中高强钢丝和钢绞线均用于预应力混凝土结构。（3）冷加工钢筋是由热轧钢筋和盘条经冷拉、冷拔、冷轧、冷扭加工后而成。冷加工的目的是为了提高钢筋的强度，节约钢材。但经冷加工后，钢筋的延伸率降低。（4）热处理钢筋是将Ⅳ级钢筋通过加热、淬火和回火等调质工艺处理