建筑力学与建筑结构教学教案教材.ppt

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1、建筑力学与建筑结构钢筋混凝土结构§3-1钢筋混凝土结构的材料性能一、钢筋的品种和级别混凝土结构中的钢材按化学成分，可分为碳素钢及普通低合金钢两大类。预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。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。4008~40RRB400、KL400(K20MnSi)4006~50HRB400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi)3356~50HRB335(20MnSi)2358~20HPB235、R235(Q235)fyk、fsk/(N/mm2)d/(mm)符号种类热轧钢筋二

2、、钢筋的强度与变形1、有明显屈服点的钢筋对于有屈服台阶的热轧钢筋来说，有两个屈服点，即屈服上限和屈服下限。一般取屈服下限作为屈服强度。sess2、没有明显屈服点的钢筋sebs0.2s0.2%强度设计指标—条件屈服点：残余应变为0.2%所对应的应力。《规范》取σ0.2=0.85fu3、钢筋的塑性变形能力通常用伸长率和冷弯性能两个指标衡量钢筋的塑性。伸长率：冷弯是将直径为d的钢筋绕直径为D的弯芯弯曲到规定的角度后无裂纹断裂及起层现象，则表示合格。三、混凝土的组成结构1、立方体抗压强度标准值fcu,k：混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。边长150

3、mm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。混凝土强度等级：《规范》是根据混凝土立方体抗压强度标准值来划分的：从C15～C80共划分为14个强度等级。（C30表示fcu,k=30N/mm2），级差为5N/mm2。C50以上为高强混凝土。2、轴心抗压强度fc：棱柱体试件的抗压强度比立方体试件的强度低，棱柱体试件的高度与截面边长之比越大，则强度越低。我国采用混凝土棱柱体标准试件：b=150mm；h=300mm3、

4、轴心抗拉强度ft：混凝土试件在轴向拉伸情况下的极限强度称为轴心抗拉强度。混凝土轴心抗拉强度比抗压强度低得多，一般只有抗压强度的1/18~1/8。4、混凝土的收缩和徐变收缩：混凝土在凝结硬化的过程中体积减小的现象。徐变：混凝土在长期不变荷载作用下，应变随着时间的增加而增长的现象。防止徐变措施：适当的水灰比；增加混凝土骨料的含量，徐变将变小；养护条件好，水泥水化作用充分，徐变就小；混凝土加荷前，混凝土强度愈高，徐变就愈小；控制截面应力。无粘结梁受荷前ss=0无粘结梁受荷后相对滑移受力性能同素混凝土梁四、钢筋与混凝土的共同工作有粘结梁受荷前有粘结梁受荷后d

5、x粘结锚固作用由胶结力、摩阻力、咬合力和机械锚固力组成。影响粘结强度的因素混凝土强度、浇注位置、保护层厚度及钢筋净间距等。§3-2钢筋混凝土基本构件的基本计算一、钢筋混凝土受弯构件承载力计算适筋梁加载全过程：第Ⅰ阶段（弹性工作阶段）第Ⅱ阶段（带裂缝工作阶段）第Ⅲ阶段（破坏阶段）受弯构件正截面的破坏形式：适筋梁超筋梁少筋梁适筋破坏超筋破坏少筋破坏1、受弯构件正截面承载力计算以等效矩形应力分布图来代替曲线应力分布图，等效原则：等效前后合力C的大小、作用点位置保持不变。CTsZMM=C·zfcxnycCTsZMM=C·za1fcycx=b1xn基本计算公式

6、C=a1fcbxTs=fyAsMa1fcx=b1xn基本计算公式适用条件1)或意义：为了防止发生超筋的脆性破坏。意义：为了防止发生少筋的脆性破坏。2)2、斜截面的破坏形式斜压破坏剪压破坏斜拉破坏钢筋混凝土受压构件按其轴向力作用线与构件截面形心轴线之间相互位置的不同，可分为轴心受压构件和偏心受压构件。(a)轴心受压(b)单向偏心受压(c)双向偏心受压二、钢筋混凝土受压构件承载力1、偏心受压构件的类型与判别钢筋混凝土偏心受压构件的破坏形态可分为大偏心受压破坏和小偏心受压破坏两类。b为大偏心受压>b为小偏心受压大偏心受压小偏心受压承受轴向拉力，且

7、轴向拉力起控制作用的构件；或受轴心拉力和弯矩共同作用的构件。三、钢筋混凝土受拉构件承载力1、大偏心受拉构件轴向拉力N不作用在As与A’s之间。截面虽开裂，但截面不会裂通，还有受压区。2、小偏心受拉构件轴向拉力N作用在As与A’s之间。临破坏前，一般情况是截面全裂通，拉力完全由钢筋承担。§3-3钢筋混凝土基本构件的构造要求一、梁的构造1、梁的截面尺寸：一般根据刚度条件由设计经验决定，根据跨度的1/10~1/15确定梁的高度。《高层建筑混凝土结构技术规程》规定框架结构主梁的高跨比为1/10~1/18。矩形截面梁高宽比取2~3.5，T形截面梁取2.5~4.

8、0。2、梁的配筋：由纵向钢筋、弯起钢筋、纵向构造钢筋（腰筋）、架立钢筋和箍筋组成。纵向钢筋：纵向钢筋的强度等