第三章混凝土结构基本构件

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建筑结构基础第3章混凝土受弯构件

看，尤其是采用绑扎骨架的钢筋混凝土梁承受剪力应优先采用箍筋。
（1）直径、根数要求：弯起钢筋是由纵向受力钢筋弯起而来的，其直径大小同纵向受力钢筋，而根数由斜截面计算确定。位于梁最外侧的钢筋不应弯起。弯起钢筋的弯起角度一般宜取45o，当梁截面高度大于 800时，宜采用45o 。
（2）锚固：在弯起钢筋的弯终点处应留有平行于梁轴线方向的锚固长度，在受拉区不应小于20d，在受压区不应小于10d。（3）间距：梁上部纵向受力钢筋的净距，不应小于30mm，也不应小1.5d（为受力钢筋的最大直径)；梁下部纵向受力钢筋的净距，不应小于25mm，也不应小于d。见图3.3。
最小厚度(mm )
60 60 70 80 80 60 80 150
14
（二）板中的钢筋
单向板中一般配置有受力钢筋和分布钢筋两种钢筋。
（4）搭接长度：架立钢筋直径＜10mm时，架立钢筋与受力钢筋的搭接长度应≥100mm；架立钢筋直径≥10mm时，架立钢筋与受力钢筋的
搭接长度应≥150mm。
12
5.梁侧纵向构造钢筋
又称为腰筋，设置在梁的侧面。作用是承受因温度变化及混凝土收缩在梁的侧面引起的应力，并抑制裂缝的开展。当梁的腹板高度≥450时，在梁的两个侧面应沿梁的高度方向配置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面面积的0.1%，其间距不宜大于200。粱两侧的纵向构造钢筋用拉筋联系。
大间距应符合表3．5要求。
11
4．架立钢筋
（1）作用：固定箍筋的位置，与纵向受力钢筋构成钢筋骨架，并
承受混凝土因温度变化、混凝土收缩引起的拉应力，改善混凝土的延性。
（2）直径：当梁的跨度小于4m，d≥8mm；当跨度为于4～6m，d≥ 10mm；当跨度大于6m，d≥12mm 。

装配式混凝土建筑第3章结构体系与部品部件

预制剪力墙的连梁不宜开洞。当需开洞时，洞口宜预埋套管。洞口上、下截面的有效高度不宜小于梁高的1/3，且不宜小于200mm。被洞口削弱的连梁截面应进行承载力验算，洞口处应配置补强纵向钢筋和箍筋，补强纵向钢筋的直径不应小于12mm。
预制剪力墙开有边长小于800mm的洞口且在结构整体计算中不考虑其影响时，应沿洞口周边配置补强钢筋。补强钢筋的直径不应小于12mm,截面面积不应小于同方向被洞口截断的钢筋面积。该钢筋自孔洞边角算起伸入墙内的长度不应小于其抗震锚固长度。
柱纵向受力钢筋在柱底连接时，柱箍筋加密区长度不应小于纵向受力钢筋连接区域长度与500mm之和；当采用套筒灌浆连接或浆锚连接等方式时，套筒或搭接段上端第一道箍筋距离套筒或搭接段顶部不应大于50mm。
第三章装配式混凝土建筑结构体系与部品部件
2）叠合梁预制混凝土叠合梁是指预制混凝土梁顶部在现场后浇混凝土而形成的整体
装配整体式混凝土剪力墙结构中，墙体之间的接缝数量多且构造复杂，接缝的构造措施及施工质量对结构整体的抗震性能影响较大，使装配整体式剪力墙结构抗震性能很难完全等同于现浇结构。世界各地对装配式剪力墙结构的研究少于装配式框架结构的研究，因此我国目前对装配整体式混凝土剪力墙结构采用从严要求的态度。
3.2.2预制构件
凝土剪力墙内墙板侧面在施工现场通过预留钢筋与剪力墙现浇区段连接，底部通过钢筋灌浆套筒和坐浆层与下层预制剪力墙连接。
第三章装配式混凝土建筑结构体系与部品部件
预制剪力墙宜采用一字型，也可采用L型、T型或U型。开洞预制剪力墙洞口宜居中布置，洞口两侧的墙肢宽度不应小于200mm，洞口上方连梁高度不宜小于250mm。
双面叠合剪力墙空腔内宜浇筑自密实混凝土；当采用普通混凝土时，混凝土粗骨料的最大粒径不宜大于20mm，并应采取保证后浇混凝土浇筑质量的措施。

混凝土结构设计原理第三章作业及参考资料

第三章受弯构件正截面承载力计算习题及作业一、思考题1、试述少筋梁、适筋梁和超筋梁的破坏特征，在设计中如何控制梁的破坏形态。

2、什么是有效截面高度、相对受压区高度、界限相对受压区高度、最小配筋率和最大配筋率？3、梁的截面高度、截面宽度与哪些因素有关,设计中通常如何选取？4、梁中共有几种钢筋，其作用分别是什么？5、受弯构件计算中采用了几个基本假定,这些基本假定是什么?如何理解?6、单筋矩形截面梁的计算方法是什么？对矩形截面受弯构件而言，为提高其受弯承载力，可采取的措施有多少种？其中最有效的是哪种？7、何时采用双筋截面梁？双筋截面梁的计算方法是什么？双筋截面梁有少筋或超筋问题吗?如何在设计中进行控制？8、 T 形截面形成的原因？如何计算T 形截面最小配筋率，为什么? 9、 T 形截面的计算方法是什么？工程中何时采用T 形截面进行计算?10、翼缘在受拉区的T 形截面对承载力有无影响?工程中还有无应用价值？若有价值何时采用？二、作业题1、某办公楼一钢筋混凝土简支梁，梁的计算跨度m l 2.50 ，承受均布线荷载，其中可变荷载标准值为8m kN /,永久荷载标准值为9.5m kN /(不包括梁的自重），拟采用C30混凝土和HRB335级钢筋，结构安全等级为二级，环境类别为一类.钢筋混凝土容重为25m kN /3。

试设计该构件所需的纵向钢筋面积，并选配钢筋.2、某办公楼一矩形截面简支梁,截面尺寸为200X450mm 2，计算跨度4。

5m ，承受均布荷载设计值为79kN/m （含自重).结构安全等级为二级，环境类别为一类。

混凝土强度等级C30，钢筋采用HRB500级。

A 、试设计该梁？B 、若该梁已经配有HRB500级受压钢筋320，受拉钢筋需要多少？3、已知梁截面尺寸为b ×h ＝250×500mm,混凝土强度等级C30，纵向钢筋级别为HRB335，受压区配有216钢筋，受拉区配有625钢筋，试求该梁能够承受的极限弯矩是多少？4、一T 形截面梁,截面尺寸如图，混凝土强度等级C30，钢筋级别为HRB400,结构安全等级为二级,环境类别为一类.试按以下三种弯矩设计值M ，分别设计纵向受拉钢筋面积。

建筑结构复习题

建筑结构复习题————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：ﻩ第一章绪论一、填空1、建筑结构的构件的类型和形式基本上可以分为(）、（）、(）。

2、结构的各种构件按照受力特点的不同，建筑结构基本构件主要有(）、（)、（)、（）、（）3、建筑结构可按不同方法分类。

按照所用的材料不同，建筑结构主要有（）、(）、()、()四种类型。

4、建筑结构按承重结构和类型不同分为（)、(）、（)、(）、（）、(）、（）。

二、选择题1、下面的构件中属于水平构件的是(）A、柱、墙B、基础Ｃ、板、梁 D、框架答案一、填空题1、水平构件、竖向构件、基础2、受弯构件、受压构件、受拉构件、受扭构件、受剪构件3、混凝土结构、砌体结构、钢结构、木结构4、框架结构、剪力墙结构、筒体结构、框剪结构、剪筒结构、筒中筒结构、框筒结构二、选择题 1、C第二章建筑结构计算基本原则一、填空1、随时间的变异,《荷载规范》将结构上的荷载分为（）、()、()。

2、《荷载规范》规定,可变荷载的代表值有四种，分别为()、()、（）、(）。

3、()、()、()是结构可靠的标志。

4、结构极限状态分为()和(）两类。

5、建筑抗震设防目标为(）(）（）。

6、场地指建筑物所在的区域，其范围大体相当于厂区、居民小区和自然村的区域,范围不应太小，在平坦地区面积一般不小于(）7、场地的类别，根据()和()划分。

8、建筑的场地类别分为（)、(）、（）、（）类。

二、选择题1、下面属于可变荷载的是（）A、结构自重Ｂ、风荷载 C、爆炸力D、压力２、下列不属于重点设防类建筑的是()Ａ、电影院 B、幼儿园、小学、中学的教学用房C、居住建筑Ｄ、学生宿舍3、若用S表示结构或构件截面上的荷载效应,用Ｒ表示结构或构件截面的抗力，结构或构件截面处于极限状态时,对应于(）式。

A、R>ＳB、R=ＳC、R＜SＤ、R≤S。

混凝土建筑结构第三章作业答案

第三章思考题3.1 房屋结构设计时应考虑那些荷载或作用？P52，P56答：主要考虑竖向荷载（自重、楼屋面活荷载等）和水平作用（风荷载和地震作用等）。

3.2 房屋建筑结构的竖向荷载如何取值？进行竖向荷载作用下的内力计算时，是否要考虑活荷载的不利布置？P52答：对永久荷载，采用标准值作为代表值；对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值；对偶然和在应按建筑结构使用的特点确定其代表值。

一般情况下可不考虑活荷载的最不利布置，但如果楼面活荷载大于4kN/2m 时，其不利分布对梁弯矩的影响会比较明显，应予考虑。

3.3 结构承受的风荷载与哪些因素有关？P56答：由k z s z 0=w βμμω，可知结构承受的风荷载与基本风压、风荷载体型系数、风压高度变化系数和高度z 处的风振系数有关。

其中，基本风压与地区有关；风压高度系数与高度有关、也与地貌及周围环境有关；风荷载体形系数与建筑物的体型与尺寸有关、也与周围环境和地面粗糙度有关；风振系数与地面类别、结构阻尼比和地面尺寸有关。

3.4 房屋结构风荷载计算时，基本风压、结构体型系数和高度变化系数应分别如何取值？(P56)答：基本风压系以当地比较空旷平坦地面上离地10m 高统计所得的50年一遇10min 平均最大风速0v （m/s ）为标准，按200/1600w v =确定的风压值。

按《荷规》附录E 中附表E.5给出的50年重现期的风压采用，但不得小于0.3kN/2m 。

结构体形系数取值如下： 1）圆形平面建筑取0.8.2）0.8 1.2/s μ=+3）高宽比H/B 不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.3. 4）下列建筑取1.4:（A ） V 型、Y 型、弧形、双十字形、井字形平面建筑；（B ） L 型、槽型和高宽比H/B 大于4的十字形平面建筑；（C ）高宽比H/B 大于4，长宽比L/B 不大于1.5的矩形、鼓型平面建筑 5）在需要更细致进行风荷载计算的情况下，风荷载体形系数可按《高规》附录B 采用，或由风洞试验确定。

混凝土结构基本原理受弯构件承载力计算习题

[3-8]T形截面梁b=200mm,h=500mm,b‘f=400mm,h’f=100mm, 承受荷载设计值 q=60kN·m, 混凝土为C30级，纵筋为HRB400级钢筋,环境作用等级为一类,设计使用年限为50年。求AB跨中及B支座需配置的纵向受拉钢筋。解：(1)计算M
60KN/m
A 5700
(2) 计算As , 并验算适用条件
1
1
M
1 fc
b'f
b
h
' f
h0

0.51 fcbh02

h
' f
2

1
1
550 106

1.0
16.7

600

250
100

535

0.5 1.0 16.7 250 5352
100 2
0.51 fcbh02
1
3.3075 106
0.51.014.31000 452
0.122 b
0.576
(4) 计算As
As
1 fcbh0 fy
1.0 14.31000 45 0.122 270

290.8mm 2
minbh 0.002 1000 70 140mm2
(1)计算ξ ，并验算适用条件
1
1

M 0.51 fcbh02
1
1

0.5
1.0
220 106 14.3 200

4102
0.709 b
0.518
(2) 采用双筋梁，令ξ= ξb ， ho=h-65=450-65=385 mm，f‘y=360N/mm2 ，as’=40

混凝土结构原理第3章钢筋混凝土受弯构件)

算时用B而不用EI？
答案
25.简述钢筋混凝土构件裂缝的出现、分布和开展过程。裂缝间距与裂缝宽度之间具有什么样规律？
答案
26.影响钢筋混凝土构件裂缝宽度的主要因素有哪些？
若ωmax＞ωlim，可采取哪些措施？最有效的措施
是什么？
答案
27.在长期荷载作用下，钢筋混凝土构件的裂缝宽度、
挠度为何会增大？主要影响因素有哪些？答案
➢ 10、截面尺寸如图3-51所示，根据配筋量的不同，回答下列问题： ⑴各截面破坏原因和破坏性质； ⑵破坏时各截面钢筋应力各如何？ ⑶破坏时钢筋和混凝土强度是否充分利用？ ⑷开裂弯矩大致相等吗？为什么？ (5)若混凝土为C20，钢筋为HPB235级，各截面的破坏弯矩怎样？
b
b
b
b
h
ρ＜ρmin ρmin＜ρ≤ρmax ρ=ρmax ρ＞ρmax
（3）图①在破坏时，钢筋强度充分利用，混凝土强度没有充分利用；
图②在破坏时，钢筋强度充分利用，混凝土强度没有充分利用；
图③在破坏时钢筋和混凝土强度都充分利用；图④在破坏时，混凝土强度充分利用，钢筋强度没有充分利用。
（4）各截面开裂弯距大致相同，因为各截面尺寸相同，受拉去边缘的混凝土的极限拉应变是相同的。（5）在混凝土为C20，钢筋为HPB235级的情况下，图③的破坏弯矩最大，图② 次之，图①和图④属脆性破坏，破坏弯矩最小。
答：⑴ 各截面破坏原因分别为：图①梁受拉区配筋不足，属少筋破坏：图②纵向受拉钢筋达到极限承载力而破坏，属适筋破坏；图③纵向受拉钢筋达到极限承载力的同时受压区边缘混凝土压碎而破坏，属界限破坏；图④混凝土受压区先边缘压碎，而受
拉区钢筋还没有屈服，属超筋破坏。

3章混凝土结构设计的基本原则

第三节
结构的可靠度和极限状态方程
一、作用效应和结构抗力任何结构或结构构件中都存在对立的两个方面：作用效应 S 和结构抗力 R。如何保证结构抗力 R 大于作用效应 S 是结构设计中必须解决的问题。（一）作用和作用效应结构上的作用有直接作用和间接作用两种。直接作用是指施加在结构上的荷载，如恒荷载、活荷载、风荷载和雪荷载等。间接作用是指引起结构外加变形和约束变形的其他作用，如地基沉降、混凝土收缩、温度变化和地震等。作用效应 S 是指作用对结构产生的效应，如内力、变形和裂缝等。 1．作用的分类结构上的作用，可按下列性质分类。（1）按随时间的变异分类。 1）永久作用在设计基准期内，其值不随时间变化或变化与平均值相比可以忽略不计。例如，结构自重、土压力、预加应力等。 2）可变作用在设计基准期内，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略。例如，
（3-3）（3-4）
fc fck / c
式中 fs、fc——分别为钢筋强度设计值和混凝土强度设计值； fsk、fck——分别为钢筋强度标准值和混凝土强度标准值；
s、c——分别为钢筋材料分项系数和混凝土材料分项系数。
（2）钢筋的强度标准值和设计值。根据上述原则，钢筋强度标准值是按下述方法确定的。对有明显流幅的热轧钢筋，采用国家标准中规定的屈服强度标准值（废品限值）；对无明显流幅的钢筋，采用国家标准中规定的极限抗拉强度。钢筋材料分项系数s 的取值如下：延性较好的热轧钢筋， s 取 1.1；但对新投产的 500MPa 级钢筋，s 取 1.15；延性稍差的预应力钢筋，s 取 1.2。钢筋抗压强度设计值 f y 取与抗拉强度设计值 fy 相同。这是由于构件中混凝土受到箍筋的约束，实际极限受压应变增大，受压钢筋可达到屈服。（3）混凝土的强度等级、强度标准值和强度设计值。 1）混凝土的强度等级。混凝土强度等级（fcu,k）是指按照标准方法制作和养护的、边长为 150mm 的立方体试件，在 28d 龄期或规定龄期，用标准试验方法测得的具有 95%保证率的抗压强度，即

第3章轴心受力混凝土结构基本原理

应力
混凝土的应力增长
轴力
3.1 轴心受压构件承载力计算
第四章受弯构件
在临近破坏荷载时，柱身出现很多明显的纵向裂缝，混凝土保护层剥落，箍筋间的纵筋被压曲混凝土的应变达到其抗压极限应变，而钢筋的应力一般小于其屈服强度。

3.1 轴心受压构件承载力计算
轴心受拉破坏时混凝土裂缝贯通，纵向拉钢筋达到其受拉屈服强度，正截面承载力公式如下：
N Nu f y A s
f y——纵向钢筋抗拉强度设计值；
N ——轴心受拉承载力设计值。
3.2 轴心受拉构件承载力计算
第3章轴心受力构件
小结
普通钢箍轴心受压构件在计算上分为长柱和短柱。对于轴心受压构件的受压承截力，短柱和长柱均采用统一的公式计算，其中采用稳定系数来表达纵向弯曲变形对受压承截力的影响。
第3章轴心受力构件
屋架结构中的上弦杆 (Top Chord of Roof Truss Structure) 3.1 轴心受压构件承载力计算
第3章轴心受力构件
桩基础 (Pile Foundation) 3.1 轴心受压构件承载力计算
第3章轴心受力构件
2 普通箍筋柱与螺旋箍筋柱
实际工程结构中，一般把承受轴向压力的钢筋混凝土柱按照箍筋的作用及配置方式分为两种：普通箍筋柱（Tied Columns）
窗间墙的短柱
3.1 轴心受压构件承载力计算
第3章轴心受力构件
受压短柱的破坏过程
在开始加载时，混凝土和钢筋都处于弹性工作阶段，钢筋和混凝土的应力基本上按弹性模量的比值来分配。

钢筋应力增长
随着荷载的增加，混凝土应力的增加愈来愈慢，而钢筋的应力基本上与其应变成正比增加，柱子变形增加的速度就快于外荷增加的速度。随着荷载的继续增加，柱中开始出现微小的纵向裂缝。

混凝土基本原理—第三章

混凝⼟基本原理—第三章思考题3.1 混凝⼟弯曲受压时的极限压应变cu ε取为多少？答：混凝⼟弯曲受压时的极限压应变cu ε取为：因混凝⼟为弯曲受压，正截⾯处于⾮均匀受压，即存在应⼒梯度，cu ε的取值随混凝⼟的强度等级不同⽽不同，取为5,=0.0033(50)100.0033cu cu k f ε---?≤。

3.2 什么叫“界限破坏”？“界限破坏”时的s ε和cu ε各等于多少？答：“界限破坏”就是正截⾯上钢筋应⼒达到屈服的同时，受压区边缘纤维应变也恰好达到混凝⼟受弯时的极限压应变值；“界限破坏”时受拉钢筋拉应变为=/s y s f E ε，受压区混凝⼟边缘纤维极限压应变为5,=0.0033(50)100.0033cu cu k f ε---?≤。

3.3 适筋梁的受弯全过程经历了哪⼏个阶段？各阶段的主要特点是什么？与计算或验算有何联系？答：适筋梁的受弯全过程经历了未裂阶段、裂缝阶段以及破坏阶段；未裂阶段：①混凝⼟没有开裂；②受压区混凝⼟的应⼒图形是直线，受拉区混凝⼟的应⼒图形在第I 阶段前期是直线，后期是曲线；③弯矩与截⾯曲率基本上是直线关系；裂缝阶段：①在裂缝截⾯处，受拉区⼤部分混凝⼟退出⼯作，拉⼒主要由纵向受拉钢筋承担，但钢筋没有屈服；②受压区混凝⼟已有塑性变形，但不充分，压应⼒图形为只有上升段的曲线；③弯矩与截⾯曲率是曲线关系，截⾯曲率与挠度的增长加快；破坏阶段：①纵向受拉钢筋屈服，拉⼒保持为常值；裂缝截⾯处，受拉区⼤部分混凝⼟已经退出⼯作，受压区混凝⼟压应⼒曲线图形⽐较丰满，有上升段曲线，也有下降段曲线；②由于受压区混凝⼟合压⼒作⽤点外移使内⼒臂增⼤，故弯矩还略有增加；③受压区边缘混凝⼟压应变达到其极限压应变实验值0cu ε时，混凝⼟被压碎，截⾯破坏；④弯矩和截⾯曲率关系为接近⽔平的曲线；未裂阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据；裂缝阶段可作为正常使⽤阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据；破坏阶段可作为正截⾯受弯承载⼒计算的依据。

混凝土结构基本原理----第三章：正截面受弯承载力计算

载力的设计值，它是由正截面上材料所产生的抗力。
（1）截面形状
梁、板常用பைடு நூலகம்形、T形、I字形、槽形、空心板和倒 L形梁等对称和不对称截面
(2) 梁、板的截面尺寸
1)矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.0～3.5；T形截面梁的h/b一般取2.5～4.0(此处b为梁肋宽)。矩形截面的宽度或T形截面的肋宽b一般取为100、120、150、(180)、200、 (220)、250和300mm，300mm以下的级差为50mm；括号中的数值仅用于木模。
3.1受弯构件的一般构造
与构件的计算轴线相垂直的截面称为正截面。
结构和构件要满足承载能力极限状态和正常使用极
限状态的要求。梁、板正截面受弯承载力计算就是从满
足承载能力极限状态出发的，即要求满足
M≤Mu
(4—1)
式中的M是受弯构件正截面的弯矩设计值，它是由结构上
的作用所产生的内力设计值；Mu是受弯构件正截面受弯承
第三章正截面受弯承载力计算
其特点是：1)纵向受拉钢筋屈服，拉力保持为常值；裂缝截面处，受拉区大部分混凝土已退出工作，受压区混凝土压应力曲线图形比较丰满，有上升段曲线，也有下降段曲线；2)弯矩还略有增加；3)受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变实验值εcu时，混凝土被压碎，截面破坏；4)弯矩—曲率关系为接近水平的曲线。
M0=Mcr0时，在纯弯段抗拉能力最薄弱的某一截面处，当受拉区边缘纤维的拉应变值到达混凝土极限拉应变实验值εtu0时，将首先出现第一条裂缝，一旦开裂，梁即由第I阶段转入为第Ⅱ阶段工作。
随着弯矩继续增大，受压区混凝土压应变与受拉钢筋的拉应变的实测值都不断增长，当应变的量测标距较大，跨越几条裂缝时，测得的应变沿截面高度的变化规律仍能符合平截面假定，

混凝土结构设计基本原理

至纵向受力钢筋重心的距离。
混凝土结构设计基本原理
第三章
三、受弯构件正截面的破坏形式
（一）适筋破坏
特点： 1、受拉区纵向受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土被压碎； 2、破坏有明显的预兆，延性破坏； 3、钢筋和混凝土的强度都得到了充分利用。
(b) p
p
混凝土结构设计基本原理
第三章
（二）超筋破坏
限制相对受压区高度
混凝土结构设计基本原理
第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
混凝土结构设计基本原理
本章重点
第三章
➢了解配筋率对受弯构件破坏特征的影响和适筋受弯构件在各个阶段的受力特点；
➢ 掌握单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截面承载力的计算方法；
➢ 熟悉受弯构件的延性和正截面构造要求。
混凝土结构设计基本原理
受力钢筋屈服，钢筋应力达到屈服强度 fy
fy As
Ⅱa
混凝土结构设计基本原理
第三章
（三）第Ⅲ阶段－受力钢筋屈服至破坏阶段
(e)
M
fy As
Ⅲ
受拉钢筋屈服后，荷载可稍许增加，但挠度急剧增长，荷载挠度关系曲线出现第二个明显转折点。
受拉钢筋应力保持不变，应变持续增长。
裂缝迅速开展，中和轴进一步上移，受压区高度进一步减小。
受压区混凝土压应力迅速增大。受压区混凝土塑性特征更充分，应力图形更丰满。
混凝土结构设计基本原理
第三章
Ⅲa阶段－受压区混凝土达到极限压应变状态
cu
(f)
Mu
fy As
Ⅲa
z
受压区边缘混凝土达到极限压应变 cu ，梁受
压区两侧及顶面出现纵向裂缝，混凝土完全被压碎，截面发生破坏。

第三章钢筋混凝土楼盖结构设计

第三章钢筋混凝⼟楼盖结构设计第三章钢筋砼楼盖结构设计第⼀节概述⼀、正确合理地进⾏楼盖结构设计的重要性楼盖是房屋结构中的重要组成部分。

在整个房屋的材料⽤量和造价⽅⾯，楼盖所占的⽐例是相当⼤的，因此合理选择楼盖的结构型式、正确合理地进⾏楼盖结构设计对建筑物的使⽤、美观以及技术经济指标都具有⼗分重要的意义。

●其重要性具体表现在：（1）、在⼀幢混合结构的房屋中，楼盖（屋盖）的造价约占房屋总造价的 30%～40%；在6～12 层的框架结构中，楼盖的⽤钢量约占总⽤钢量的 30%～50%；在钢筋砼⾼层建筑中，砼楼盖的⾃重占总⾃重的 50%～60%。

因此降低楼盖的造价和⾃重对降低整个建筑物的造价和⾃重都是⾮常重要的。

（2）、减⼩楼盖的结构⾼度，从建筑上说，可以降低层⾼；当总⾼⼀定时可以增加层数，对⼀幢 30 层的楼⽽⾔，每层降低0.1 m 就可增加⼀层。

从结构上说，降低层⾼意味着减轻⾃重，也就减⼩了地震作⽤，这对建筑结构设计具有很⼤的经济意义，将直接降低⼯程造价。

（3）、楼盖（屋盖）结构形式和建筑⾯层构造的合理选⽤，直接影响到建筑在隔声、保温、隔热、防⽔和美观⽅⾯的功能要求。

（4）、楼盖结构作为建筑物的⽔平受⼒构件，其受⼒特点和⼯作性能直接影响整个结构的受⼒特点和内⼒分析⽅法的选⽤。

对保证建筑物的承载⼒、刚度、耐久性以及提⾼结构、抗风、抗震性能有着重要的作⽤。

（5）、楼盖结构设计是结构设计⼈员必须熟悉和掌握的基本功，它的设计原理、概念和⽅法可⽤于桥⾯结构、筏基、挡⼟墙、⽔池等许多结构物的设计中。

⼆、楼盖的结构功能及其分类（⼀）楼盖的结构功能建筑结构是⼀个由多种构件组成的空间受⼒结构体系。

按构件的设置⽅向，可认为它是由⽔平结构体系和竖向结构体系组成。

楼盖是由梁、板等⽔平⽅向的构件组成的⽔平承重结构体系，其基本作⽤是：（1）、在竖向，直接承受楼盖中梁、板构件及装修⾯层的重量；承受施加在楼⾯、屋⾯上的使⽤荷载，并传给竖向结构。

混凝土结构设计原理1--3章教案

《混凝土结构基本原理》1~3章教案第一章绪论内容的分析和总结本章主要讲述了混凝土结构的一般涵义，结构中配置钢筋的作用和要求以及钢筋混凝土结构的优缺点。

另外介绍了混凝土结构的发展和应用前景。

使学习者对混凝土结构有一个总体概念，并且阐述了本课程的特点和学习本课程应注意的问题。

学习的目的和要求1.学习目的通过对本章的学习，主要理解钢筋混凝土中配筋的作用和对配筋的基本要求，了解钢筋混凝土结构的优缺点，理解钢筋和混凝土共同工作的机理，了解混凝土结构的发展状况和学习本课程应该注意的问题。

2.学习要求(1)理解配筋的主要作用及对配筋的基本要求。

(2)了解结构或构件脆性破坏类型和延性破坏类型。

(3)了解钢筋混凝土结构的主要优缺点及其发展简况。

(4)掌握本课程的主要内容、任务和学习方法。

§1-1 混凝土的一般概念和特点一、混凝土结构的一般概念（P2图1－1）混凝土：水泥、砂、碎石制作的人造石材，简写为砼。

1．混凝土结构concrete structure，以混凝土为主制成的结构，包括：·素混凝土结构plain concrete structure，由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制作的结构。

·钢筋混凝土结构reinforced concrete structure，由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制作的结构。

·预应力混凝土结构prestressed concrete structure由配置预应力钢筋，再通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。

2．钢筋混凝土结构reinforced concrete structure，·钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土按照一定方式结合而成的结构。

·混凝土的抗压强度高，抗拉强度却很低（f t≈f c/10），受拉时极易开裂。

·钢材的抗拉、抗压强度都很高。

·配筋的作用：不仅可以提高结构承载力，而且可以改善结构受力性能。

模块3-装配式混凝土建筑基本构造

浙江工业职业技术学院
• 后浇混凝土连接
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后浇混凝土是指预制构件安装后在预制构件连接区或叠合层现场浇筑的混凝土。在装配式建筑中，基础、首层、裙楼、顶层等部位的现浇混凝土，称为现浇混凝土；连接和叠合部位的现浇混凝土称为“后浇混凝土”。
后浇混凝土是装配整体式混凝土结构非常重要的连接方式。到目前为止，世界上所有的装配整体式混凝土结构建筑，都会有后浇混凝土。日本预制率最高的PC建筑鹿岛新办公楼，所有柱、梁连接节点都是套筒灌浆连接，都没有后浇混凝土，但楼板依然是叠合楼板，依然有后浇混凝土。
套筒筒体
球墨铸铁合金钢（碳素钢等）
灌浆料
流动度抗压强度膨胀率
灌浆料
检测项目
流动度
初始 30 min
1d
抗压强度
3d
28 d
竖向自由膨胀率
24 h与3 h差值
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性能指标 ≥ 300 mm ≥ 260 mm ≥ 35 Mpa ≥ 60 Mpa ≥ 85 Mpa 0.2% ~0.5%
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预制混凝土构件与后浇混凝土的接触面须做成粗糙面或键槽面，以提高抗剪能力。
缓凝水冲法
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• 螺栓连接
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螺栓连接是用螺栓和预埋件将预制构件与预制构件或预制构件与主体结构进行连接。前面介绍的套筒灌浆连接、浆锚搭接连接、后浇筑连接都属于湿连接，螺栓连接属于干连接。
（a）全灌浆套筒
（b）半灌浆套筒
灌浆套筒的类型
浙江工业职业技术学院
灌浆套筒的类型
浙江工业职业技术学院
灌浆套筒的组成
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被连接钢筋

第三章钢筋混凝土结构设计原理

直接作用差异沉降、地震等引起结构外加
变形或约束的原因。
结构上的作用使结构产生的内力、变形、裂缝等通称为作用效应或荷载效应S 。Action (Load) Effect
结构承受内力和变形的能力（如构件的承载能力、裂缝和变形限值等）称为结构抗力R，取决于材料的强度、截面尺寸及计算模式等。 Resistant
b. 正常使用极限状态 Serviceability Limit State 结构或构件达到影响正常使用或耐久性能的某项规定限值的
状态。 ◆ 过大的变形、侧移（影响非结构构件、不安全感、不能正
常使用（吊车）等）；
◆ 过大的裂缝（钢筋锈蚀、不安全感、漏水等）；
◆ 过大的振动（影响使用、不舒适）；
◆ 局部损坏。
Mu
1
d
fy
As
h0
0.5
f y As
fc
b
a.材料强度 fy 和 fc 的离散 b.截面尺寸h0和 b 的施工误差
c. d的随机性
虽然设计保证
M Mu
不一定安全（可靠）!
二. 荷载效应S和结构抗力R
定义：使结构产生内力或变形的原因称为“作用”。
作直接作用
荷载
用
分
类
混凝土收缩、温度变化、基础的
试验结果 m fc 0.76 m fcu 实际构件 m fc 0.88 0.76 m fcu 0.67 m fcu
轴心抗压强度标准值fck
假定
fck m fc (1 1.645 fc )
0.67m fcu (1 1.645 fc )
0.67
f cuk
1 1.645
fcu
(1 1.645
fc