压力和弯矩共同作用下的截面受力性能

合集下载

第五章受压构件计算

8 f y Ass1 s dcor
Acor
20
2 、正截面受压承载力计算
(a) (b)
2
s
(c)
Ass 1 Acor S d cor
Ass 1
2 d cor
S d cor
4
Ass 1 d cor 4S
箍筋的换算纵筋面积：
dcor
按体积相等原则换算
s
1.0l
0.7l 0.5l 实际结构按规范规定取值
一端固定，一端自由
2.0l
4、公式应用
• 截面设计：
已知：fc, f y, l0, N, 求As、A
A N 0.9 ( f c ' f y' )
设ρ’（0.6%~2%）， φ=1
N －f c Ac ) 0.9 As f y (
27
受拉破坏时的截面应力和受拉破坏形态（a）截面应力（b）受拉破坏形态
N
cu
e0 N
fyAs
f yAs
(a)
N
(b)
2、受压破坏
产生受压破坏的条件有两种情况： ⑴当相对偏心距e0/h0较小，截面全部受压或大部分受压 ⑵或虽然相对偏心距e0/h0较大，但受拉侧纵向钢筋配置较多时
N N
As 太多
17
混凝土圆柱体三向受压状态的纵向抗压强度
1 f c 4 2
2 、正截面受压承载力计算
(a) (b)
2
s
(c)
dcor fyAss1
s
2
fyAss1
1 f c 4 2
达到极限状态时（保护层已剥落，不考虑）
Nu 1 Acor f y As

剪力墙墙肢计算中的一些问题

剪力墙截面设计与构造中的一些问题1．剪力墙与钢筋混凝土压弯构件相比有何特点？在剪力墙内，各种钢筋的作用如何？需要进行哪些计算与验算？答：墙体承受轴力，弯矩和剪力的共同作用，它应当符合钢筋混凝土压弯构件的基本规律。

但与柱子相比，它的截面往往薄而长（受力方向截面高宽比远大于4），沿截面长方向要布置许多分布钢筋，同时，截面剪力大，抗剪问题较为突出。

这使剪力墙和柱截面的配筋计算和配筋构造都略有不同。

在剪力墙内，由竖向分布筋和受力纵筋抗弯、水平钢筋抗剪，需要进行正截面抗弯承载能力和斜截面抗剪承载能力计算，必要时，还要进行抗裂度或裂缝宽度的验算。

剪力墙必须依赖各层楼板作为支撑，保持平面外稳定。

在楼层之间也要保持局部稳定，必要时还应进行平面外的稳定验算。

2．如何判别剪力墙的大、小偏心受压？答：与偏心受压柱类似，在极限状态下，当剪力墙的相对受压区高度ξ（x /h w0）≤ξb 时，为大偏心受压破坏；ξ>ξb 时为小偏心受压破坏。

3．剪力墙按大偏心受压进行强度计算时，应满足哪两个条件？答：剪力墙按大偏心受压进行强度计算时，应满足的两个条件：（1）必须验算是否满足ξ≤ξb 。

若不满足，则应按小偏压计算配筋。

（2）无论在哪种情况下，均应符合'2a x ≥的条件，否则按'2a x =进行计算。

4．剪力墙大、小偏心受压破坏的特点与假定如何？答：大偏压破坏时，远离中和轴的受拉、受压钢筋都可以达到流限f y ，压区混凝土达到极限强度α1f c ，但是靠近中和轴处的竖向分布筋不能达到流限。

按照平截面假定，未达流限的范围可以由计算确定。

但为了简化计算，在剪力墙正截面计算时，假定只在1.5x 范围（x 为受压区高度）以外的受拉竖向分布筋达到流限并参加受力。

在1.5x 范围内的钢筋未达流限或受压，均不参与受力计算。

与小偏压柱相同，剪力墙截面小偏压破坏时，截面上大部分受压或全部受压。

在压应力较大的一侧，混凝土达到极限抗压强度而丧失承载能力，端部钢筋及分布钢筋均达到抗压屈服强度，但计算中不考虑分布压筋的作用。

第8章-受扭构件承载力的计算-自学笔记汇总

第8章受扭构件承载力的计算§8.1 概述实际工程中哪些构件属于受扭构件？工程结构中，结构或构件处于受扭的情况很多，但处于纯扭矩作用的情况很少，大多数都是处于弯矩、剪力、扭矩共同作用下的复合受扭情况，比如吊车梁、框架边梁、雨棚梁等，如图8-1所示。

图8-1 受扭构件实例受扭的两种情况：平衡扭转和协调扭转。

静定的受扭构件，由荷载产生的扭矩是由构件的静力平衡条件确定的，与受扭构件的扭转刚度无关，此时称为平衡扭转。

如图8-1（a ）所示的吊车梁，在竖向轮压和吊车横向刹车力的共同作用下，对吊车梁截面产生扭矩T 的情形即为平衡扭转问题。

对于超静定结构体系，构件上产生的扭矩除了静力平衡条件以外，还必须由相邻构件的变形协调条件才能确定，此时称为协调扭转。

如图8-1（b ）所示的框架楼面梁体系，框架的边梁和楼面梁的刚度比对边梁的扭转影响显著，当边梁刚度较大时，对楼面梁的约束就大，则楼面梁的支座弯矩就大，此支座弯矩作用在边梁上即是其承受的扭矩，该扭矩由楼面梁支承点处的转角与该处框架边梁扭转角的变形协调条件所决定，所以这种受扭情况为协调扭转。

§8.2 纯扭构件的试验研究8.2.1 破坏形态钢筋混凝土纯扭构件的最终破坏形态为：三面螺旋形受拉裂缝和一面（截面长边）的斜压破坏面，如图8-3所示。

试验研究表明，钢筋混凝土构件截面的极限扭矩比相应的素混凝土构件增大很多，但开裂扭矩增大不多。

图8-2 未开裂混凝土构件受扭图8-3 开裂混凝土构件的受力状态 8.2.2 纵筋和箍筋配置对纯扭构件破坏性态的影响受扭构件的四种破坏形态受扭构件的破坏形态与受扭纵筋和受扭箍筋配筋率的大小有关，大致可分为适筋破坏、部分超筋破坏、完全超筋破坏和少筋破坏四类。

对于正常配筋条件下的钢筋混凝土构件，在扭矩作用下，纵筋和箍筋先到达屈服强度，然后混凝土被压碎而破坏。

这种破坏与受弯构件适筋梁类似，属延性破坏。

此类受扭构件称为适筋受扭构件。

在弯剪扭共同作用下的构件如何处理设计问题

混凝土结构设计原理学习报告报告名称混凝土结构设计原理学习报告院部名称建筑工程学院专业土木工程（建筑工程）班级12土木工程（建筑工程）1学生姓名戴海涵学号1206101017指导教师倪红金陵科技学院教务处制在弯剪扭共同作用下的构件如何处理设计问题前言：扭转是结构承受的五种基本受力状态之一（拉压弯剪扭）。

在钢筋混凝土结构中，处于纯扭矩作用的机构很少，大多数情况下都是处于弯矩、剪力和扭矩或压力、剪力和扭矩共同作用下的复合受力状态。

因此在设计构件时应综合考虑结构的受力情况。

一、钢筋混凝土纯扭构件的几种破坏形式：（1）适筋纯扭构件当纵向钢筋和箍筋的数量配置适当时，在外扭矩作用下，混凝土开裂并退出工作，钢筋应力增加但没有达到屈服点。

随着扭矩荷载不断增加，与主斜裂缝相交的纵筋和箍筋相继达到屈服强度，同时混凝土裂缝不断开展，最后形成构件三面受拉开裂，一面受压的空间扭曲破坏面，进而受压区混凝土被压碎而破坏，这种破坏与受弯构件适筋梁类似，属延性破坏，以适筋构件受力状态作为设计的依据。

（2）超筋纯扭构件当纵向钢筋和箍筋配置过多或混凝土强度等级太低，会发生纵筋和箍筋都没有达到屈服强度，而混凝土先被压碎的现象，这种破坏与受弯构件超筋梁类似，没有明显的破坏预兆，钢筋未充分发挥作用，属脆性破坏，设计中应避免。

为了避免此种破坏，《混凝土结构设计规范》对构件的截面尺寸作了限制，间接限定抗扭钢筋最大用量。

（3）少筋纯扭构件当纵向钢筋和箍筋配置过少（或其中之一过少）时，混凝土开裂后，混凝土承担的拉力转移给钢筋，钢筋快速达到屈服强度并进入强化阶段，其破坏特征类似于受弯构件的少筋梁，破坏扭矩与开裂扭矩接近，破坏无预兆，属于脆性破坏。

这种构件在设计中应避免。

为了防止这种少筋破坏，《混凝土结构设计规范》规定，受扭箍筋和纵向受扭钢筋的配筋率不得小于各自的最小配筋率，并应符合受扭钢筋的构造要求。

二、纯扭构件承载力计算：（1）计算矩形截面钢筋混凝土纯扭构件：结构受扭开裂扭矩值为：)3(62b h b f W f T t t t cr -==为统一开裂扭矩值的计算公式，并满足一定的可靠度要求，其计算公式为：)3(67.07.02b h b fW f T t t t cr -==（Wt 为截面受扭塑性抵抗拒）矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的抗扭承载力计算公式为：cor yvt t A sfW f T ζ2.135.0+≤（corst yv stl y u A f s A f 1=ζ ）（6-8）stl A 是对称布置在截面中的全部抗扭纵筋的面积 cor u 是核心截面部分的周长ζ应该满足：7.16.0≤≤ζ的条件（2）计算T 形梁和工字形截面钢筋混凝土纯扭构件：1、T 形和工字形截面的纯扭构件承受扭矩T 时，可将截面划分为腹板、受压翼缘和受拉翼缘等三个矩形块（右图），将总的扭矩T 按各矩形块的受扭塑性抵抗矩分配给各矩形块承担，各矩形块承担的扭矩分别为：腹板： tww tW T T W =（6-10）受压翼缘： ''tf f t W T T W = (6-11)受拉翼缘： tf f tW T T W =(6-12)式中 'f T 、w T 、f T ——分别为受压翼缘、腹板及受拉翼缘的扭矩设计值； 'tf W 、tw W 、tf W ——分别为受压翼缘、腹板及受拉翼缘的抗扭塑性抵抗矩； t W ——整个截面的抗扭塑性抵抗矩；'t tw tf tf W W W W =++ T 形和工形截面抗扭塑性抵抗矩分别按下式计算：2(3)6tw b W h b =-，''2'()2f f tf h W b b =-，2()2f tf f h W b b =- (6-12)2、求得各矩形块承受的扭矩后，按式（6-8）计算，确定各自所需的抗扭纵向钢筋及抗扭箍筋面积，最后再统一配筋。

《钢筋混凝土结构课程》习题集

《钢筋混凝土结构》习题集1. 在钢筋混凝土结构设计计算中，对有屈服点的热轧钢筋取（）作为钢筋强度的设计依据。

A ．抗拉强度B ．屈服强度C ．抗压强度D ．延伸率【答案：B 】2. 为了使钢筋在加工成型时不发生断裂，要求钢筋具有一定的（），也是反映钢筋塑性性能的指标，它与延伸率对钢筋塑性的标志是一致的。

A ．冷拉性能B ．弹性模量C ．冷弯性能D ．屈服应变【答案：C 】3. 属于有明显屈服点的钢筋有（）。

A ．冷拉钢筋；B ．钢丝；C ．热处理钢筋；D ．钢绞线。

【答案：A 】4. 下列钢筋中一般用于板的受力筋、箍筋以及构造钢筋的是( ) A ．HPB235 B ．HRB335 C ．HRB400 D ．RRB400 【答案：A 】5. 钢筋的屈服强度是指（）。

A.比例极限；B.弹性极限；C.屈服上限；D.屈服下限。

【答案：D 】6. 边长为100mm 的非标准立方体试块的强度换算成标准试块的强度，则需乘以换算系数（）。

A ．1.05 ；B ．1.0 ；C ．0.95 ；D ．0.90 。

【答案：C 】7. 《规范》确定k cu f ,所用试块的边长是（）。

A ．150 mm ；B ．200 mm ；C ．100mm ；D ．250 mm 。

【答案：A 】8. 同强度等级的混凝土延性随加荷速度的提高而（）。

A 增大 B 减小 C 不变 D 视钢筋级别而定【答案：B 】9. 通过对混凝土的破坏机理进行分析说明混凝土受压破坏是由于（）的扩展。

A ．外裂缝；B ．内裂缝；C ．微裂缝；D ．粘结裂缝。

【答案：B 】10. 混凝土柱体的长期抗压强度是（）的。

A ．0.8c f ；B ．0.76c f ；C ．0.67c f ；D ．0.95c f 。

【答案：A 】11. 混凝土强度等级是由（）确定的。

A ．k cu f ,；B ．ck f ；C ．cm f ；D ．tk f 。

偏心受压构件承载力.

N
N
As 太
多
ssAs
f'yA's
ssAs
f'yA's
7.2 偏心受压构件的破坏形态
第七章偏心受压构件承载力
2、受压破坏compressive failure
N
产生受压破坏的条件有两种情况：
⑴当相对偏心距e0/h0较小 ⑵或虽然相对偏心距e0/h0较大，但受拉侧纵向钢筋配置较多时
ssAs
f'yA's
◆ 纵向钢筋的保护层厚度要求见表8-3，且不小于钢筋直径d。 ◆ 当柱为竖向浇筑混凝土时，纵筋的净距不小于50mm； ◆ 对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最小应按梁的规定取值。 ◆ 截面各边纵筋的中距不应大于350mm。当h≥600mm时，在柱
侧面应设置直径10~16mm的纵向构造钢筋，并相应设置复合箍筋或拉筋。
◆ 对于长细比较大的构件，二阶 N ei 效应引起附加弯矩不能忽略。
◆ 图示典型偏心受压柱，跨中侧向挠度为 f 。
N ( ei+ f ) ◆ 对跨中截面，轴力N的偏心距为ei + f ，即跨中截面的弯矩为 M =N ( ei + f )。 ◆ 在截面和初始偏心距相同的情况下，柱的长细比l0/h不同，侧向挠度 f 的大小不同，影响程度会有很大差别，将产生不同的破坏类型。
◆ 当柱中全部纵筋的配筋率超过3%，箍筋直径不宜小于8mm，且箍筋末端应应作成135°的弯钩，弯钩末端平直段长度不应小于10箍筋直径，或焊成封闭式；箍筋间距不应大于10倍纵筋最小直径，也不应大于200mm。
◆ 当柱截面短边大于400mm，且各边纵筋配置根数超过多于3 根时，或当柱截面短边不大于400mm，但各边纵筋配置根数超过多于4根时，应设置复合箍筋。

[建筑土木]第5章梁的斜截面受剪承载力

第五章受弯构件的斜截面承载力受弯构件斜截面受力与破坏分析腹筋：箍筋、弯筋无腹筋梁：仅设置纵筋的梁或不配箍筋和弯起钢筋；弯剪型斜裂缝：由梁底的弯曲裂缝发展而成；腹剪型斜裂缝：当梁的腹板很薄或集中荷载至支座距离很小时，斜裂缝可能首先在梁腹部出现。

斜裂缝的类型：腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝。

腹剪斜裂缝弯剪斜裂缝2、无腹筋梁受力及破坏分析n AB面上的混凝土切应力合力Vcn开裂面BC两侧凹凸不平产生的骨料咬合力Van穿越裂缝间的纵筋在斜裂缝处的销栓力Vdn随着荷载的增大，近支座处的一条斜裂缝发展较快，成为导致构件破坏的临界斜裂缝。

临界斜裂缝出现后，梁的受力如一拉杆拱，荷载通过斜裂缝上部的砼拱体传至支座，纵筋相当于拉杆，纵筋与砼拱体的共同工作完全取决于支座处的锚固。

破坏时纵向钢筋的拉应力往往低于屈服强度。

3、有腹筋梁的受力及破坏分析5.1.2、影响斜截面受力性能的主要因素1、剪跨比和跨高比2、腹筋的数量3、混凝土强度等级4、纵筋配筋率5、其他因素1、剪跨比和跨高比剪跨比λ为集中荷载到临近支座的距离a 与梁截面有效高度h 0的比值，即λ＝a / h 0 。

某截面的广义剪跨比为该截面上弯矩M 与剪力和截面有效高度乘积的比值，即λ＝M / （Vh 0）。

剪跨比反映了梁中正应力与剪应力的比值!!2、腹筋的数量腹筋的数量增多时，斜截面的承载力增大。

3、混凝土强度等级斜截面的承载力随混凝土强度等级的提高而增大。

斜截面破坏是因混凝土到达极限强度而发生的，故斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提高。

4、纵筋配筋率纵向钢筋配筋率越大，斜截面的承载力增大。

试验表明，梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率ρ的提高而增大。

这主要是纵向受拉钢筋约束了斜裂缝长度的延伸，从而增大了剪压区面积的作用。

5、其他因素截面形状、预应力，梁的连续性受压翼缘的存在对提高斜截面的承载力有一定的作用。

因此T形截面梁与矩形截面梁相比，前者的斜截面承载力一般要高10%~30%。

国开(中央电大)本科《混凝土结构设计原理》网上形考(任务一至四)试题及答案

国开(中央电大)本科《混凝土结构设计原理》网上形考(任务一至四)试题及答案形考任务一 1.关于素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面的说法，错误的是(AC)。

A.相同截面尺寸的素混凝土梁和钢筋混凝土梁，前者的受弯承载力更高B.适筋钢筋混凝土梁的破坏形态属延性破坏C.素混凝土梁的破坏形态属延性破坏D.相同截面尺寸的素混凝土梁和钢筋混凝土梁，后者的受弯承载力更高2.关于钢筋混凝土结构的优点，下列说法正确的是(ABD)。

A.承载力高B.耐火性好C.自重轻D.耐久性佳3.关于钢筋混凝土结构的缺点，下列说法正确的是(ACD)。

A.施工受季节性影响B.取材不方便C.抗裂性差D.需用大量模板4.钢筋与混凝土之所以能够有效地结合在一起共同工作，主要基于(BCD)。

A.接近的抗拉和抗压强度B.接近的温度线膨胀系数C.钢筋和混凝土之间良好的黏结力D.混凝土对钢筋的保护作用5.我国《混凝土规范》规定：钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于(B)。

A.C15B.C20C.C10D.C256.关于高强混凝土的强度和变形性能，下列说法正确的是(BCD)。

A.高强混凝土的极限应变比普通混凝土高。

B.与普通混凝土相比，高强混凝土的弹性极限较高；C.与普通混凝土相比，高强混凝土与峰值应力对应的应变值较高；D.与普通混凝土相比，高强混凝土在荷载长期作用下的强度以及与钢筋的粘结强度均较高；7.影响混凝土徐变的主要因素有(ABCD)。

A.养护和使用条件下的温湿度B.加荷龄期C.混凝土组成成分以及构件的尺寸。

D.施加的初应力水平8.钢筋经冷拉后，(A)。

A.可提高，但不能提高B.可提高和C.可提高和伸长率；D.可提高和；9.混凝土强度等级C30表示：(D)。

A.混凝土的棱柱体抗压强度设计值；B.混凝土的立方体抗压强度；C.混凝土的轴心抗压强度标准值；D.混凝土的立方体抗压强度达到的概率不小于95%。

10.结构的功能要求包括(ACD)。

6.3.1 偏心受压构件受力特征-结构设计原理-湖大

N
◆ 侧向挠度 f 的影响已很大。
N0
◆在未达到截面承载力极限状态之前，侧向挠度 f 已呈不稳定发展，即柱 Nus 的轴向荷载最大值发生在荷载增长 Num
Nusei Numei
曲线与截面承载力 Nu-Mu相关曲线 Nul Nul ei
相交之前。
◆ 这种破坏为失稳破坏，应进行专门计算
Num fm Nul fl
6.3.1
17
四.柱纵向弯曲的影响——偏心距增大系数
1.柱的变形
➢ 对跨中截面，轴力N的偏
心距为e0 + f ，即跨中截
面的弯矩为： M =N ( e0 + f )
➢ M1＝Ne0 为一阶弯矩； M2＝Nf 为二阶弯矩；
6.3.1
e0
N y
f
l
x
N
e0
N e0
N (e0+f )
18
◆ 由于柱的侧向挠曲变形，轴向力将在柱内产生二阶效应，引起附加弯矩。
Nusei Numei
Nul Nul ei
Num fm Nul fl
M0
M
◆ 虽然最终在M和N的共同作用下达到截面承载力极限状态，
但轴向承载力明显低于同样截面和初始偏心距情况下的短
柱。
◆ 因此，对于长柱，在设计中应考虑附加挠度 f 对弯矩增大
的影响。
6.3.1
21
➢ 长细比l0/h >30的细长柱：
6.3.1
10
受拉破坏
受压破坏
6.3.1
11
二.受拉破坏及受压破坏的界限（大小两种偏压的判断）
➢ 根本判断
大、小偏压破坏的本质区别是较大受压边缘混凝土压碎而破坏时，受拉钢筋是否屈服，这与受弯构件适筋与超筋破坏的区别一致，且受压构件在其受力破坏过程中，平截面假定亦能较好地满足，故知大小偏压两种破坏的界限是：

4.3 偏心受压构件承载力计算

4.2轴心受压构件承载力计算一、偏心受压构件破坏特征偏心受压构件在承受轴向力N和弯矩M的共同作用时，等效于承受一个偏心距为的偏心力N的作用，当弯矩M相对较小时，气就很小，构件接近于轴心受压，相反当N相对较小时，气就很大，构件接近于受弯，因此，随着气的改变，偏心受压构件的受力性能和破坏形态介于轴心受压和受弯之间。

按照轴向力的偏心距和配筋情况的不同，偏心受压构件的破坏可分为受拉破坏和受压破坏两种情况。

1.受拉破坏当轴向压力偏心距分较大，且受拉钢筋配置不太多时，构件发生受拉破坏。

在这种情况下，构件受轴向压力N后，离N较远一侧的截面受拉，另一侧截面受压。

当N增加到一定程度，首先在受拉区出现横向裂缝，随着荷载的增加，裂缝不断发展和加宽，裂缝截面处的拉力全部由钢筋承担。

荷载继续加大，受拉钢筋首先达到屈服，并形成一条明显的主裂缝，随后主裂缝明显加宽并向受压一侧延伸，受压区高度迅速减小。

最后，受压区边缘出现纵向裂缝，受压区混凝土被压碎而导致构件破坏（图4.3.1）。

此时，受压钢筋一般也能屈服。

由于受拉破坏通常在轴向压力偏心距分较大发生，故习惯上也称为大偏心受压破坏。

受拉破坏有明显预兆，属于延性破坏。

2.受压破坏当构件的轴向压力的偏心距分较小，或偏心距分虽然较大但配置的受拉钢筋过多时，就发生这种类型的破坏。

加荷后整个截面全部受压或大部份受压，靠近轴向压力M 一侧的混凝土压应力较高，远离轴向压力一侧压应力较小甚至受拉。

随着荷载逐渐增加，靠近轴一侧混凝土出现纵向裂缝，进而混凝土达到极限应变先被压碎,受压钢筋的应力也达到远离一侧的钢筋可能受压，也可能受拉，但因本身截面应力太小，或因配筋过多，都达不到屈服强度（图4.3.2）。

由于受压破坏通常在轴向压力偏心距％较小时发生，故习惯上也称为小偏心受压破坏。

受压破坏无明显预兆，属脆性破坏。

3.受拉破坏与受压破坏的界限综上可知，受拉破坏和受压破坏都属于“材料破坏”。

其相同之处是，截面的最终破坏都是受压区边缘混凝土达到极限压应变而被压碎。

受弯构件正截面承载能力计算

其特点有：（1）只能沿弯矩作用方向，绕中和轴单向转动（2）只能在从受拉钢筋开始屈服到受压区混凝土压坏的有限范围内转动φy-φu。
（3）转动的同时，能传递一定的弯矩，即截面的极限弯矩 Mu 塑性铰出现后，简支梁即形成三铰在一直线上的破坏机构。
3.《规范》采用的正截面极限受弯承载力计算方法
2.适筋梁正截面的受力性能（1）适筋梁的受力阶段
第Ⅰ阶段（弹性工作阶段）加载→开裂开裂弯矩Ｍcr
第Ⅱ阶段（带裂缝工作阶段）开裂→屈服屈服弯矩My
第Ⅲ阶段（破坏阶段）屈服→压碎极限弯矩Mu
不同阶段截面应力分布图的应用
Ⅰa阶段的应力状态是抗裂验算的依据。 Ⅱ 阶段的应力状态是裂缝宽度和变形验算的依据。 Ⅲa阶段的应力状态作为构件承载力计算的依据
有柱帽无柱帽
1/32~1/40 1/30~1/35
注：表中l0为梁的计算跨度。当l0≥9m时，表中数值宜乘以1.2。
（2）板的最小厚度
按构造要求，现浇板的厚度不应小于下表的数值。现浇板的厚度一般取为10mm的倍数。
（3）板的配筋
①受力钢筋用来承受弯矩产生的拉力 ②分布钢筋
作用，一是固定受力钢筋的位置，形成钢筋网；二是将板上荷载有效地传到受力钢筋上去；三是防止温度或混凝土收缩等原因沿跨度方向的裂缝。
ecu
a’
A
’ s
e s
x
M
h0
Cs=ss’As’ Cc=fcbx
As
a
>ey
T=fyAs
双筋截面在满足构造要求的条件下，截面达到Mu 的标志仍然是受压边缘混凝土应变达到εcu。受压区混凝土的应力仍可按等效矩形应力考虑。当相对受压

钢结构复习资料1

钢结构考试复习资料一. 填空题1.钢结构设计中，承载能力极限状态的设计内容包括：静力强度动力强度稳定。

2.影响疲劳强度最主要的因素是构造状况作用的应力幅重复荷载的循环次数3.在螺栓的五种破坏形式中，其中螺栓杆被剪断板件被挤压破坏板件净截面强度不够须通过计算来保证。

4.梁的强度计算包括弯曲正应力剪应力局部压应力折算应力。

5.轴心受压格构式构件绕虚轴屈曲时，单位剪切角γ1不能忽略，因而绕虚轴的长细比λx 要采用换算长细比λx 0。

6.提高轴心受压构件临界应力的措施有加强约束、见减小构件自由长度、提高构件抗弯刚度。

7.当构件轴心受压时，构件可能以弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳等形式丧失稳定而破坏。

8.实腹梁和柱腹板局部稳定的验算属于承载能力极限状态，柱子长细比的验算属于正常使用极限状态，梁截面按弹性设计属于承载能力极限状态。

9.螺栓抗剪连接的破坏方式包括栓杆剪断、孔壁承压破坏、板件拉断、栓杆弯曲、板件剪坏。

10.为防止梁的整体失稳,可在梁的上翼缘密铺铺板。

11.常用的连接形式有焊接连接，螺栓连接，铆钉连接。

12.压弯构件在弯矩作用平面外的失稳属于分岔失稳（失稳类别）。

13.在不同质量等级的同一类钢材(如Q235A,B,C,D 四个等级的钢材)，它们的屈服点强度和伸长率都一样，只是它们的化学成分，冲击韧性指标有所不同。

14.在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊缝的强度设计增大系数βf ＝1.2；但对直接承受动力荷载的结构，应取βf ＝1.0。

15.普通螺栓连接受剪时，限制端距e ≥2d ，是为了避免钢板被冲剪破坏。

16.轴心受拉构件计算的内容有强度，刚度。

17.设计采用大型屋面板的铰支撑梯形钢屋架下弦杆截面时，如节间距离为l ，则屋架下弦杆在屋架平面内的计算长度应取 1。

18.轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时，只要使焊缝轴线与N 力之间的夹角θ满足 1.5tg θ≤条件时，对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度，因而也就不必在进行计算。

大偏心受压和双筋截面的异同

大偏心受压和双筋截面的异同1.引言1.1 概述大偏心受压和双筋截面是钢筋混凝土结构设计中常见的两种现象和构造形式。

大偏心受压是指在受压构件中，压力作用点与截面重心之间的距离（偏心距）较大，造成受力特性的变化和设计上的挑战。

双筋截面则是指在梁或柱截面中，设置有两组纵向钢筋，以提高结构的承载力和延性。

本文将对大偏心受压和双筋截面的异同进行探讨和总结。

首先，大偏心受压和双筋截面在受力特性上存在一定的异同。

大偏心受压由于偏心距的存在，使得构件在受压时会发生弯矩的产生，从而影响了结构的承载力和变形性能。

而双筋截面则通过设置两组纵向钢筋，能够增加结构受力区域的混凝土面积和钢筋的抵抗力，从而提高了结构的承载力和延性。

其次，大偏心受压和双筋截面在构造形式上也存在差异。

大偏心受压常见于柱或墙等受压构件的设计中，通过调整构件的截面尺寸和钢筋布置，使得受力区域能够更加合理地承受大偏心荷载。

而双筋截面则常见于梁或柱的设计中，通过设置两组纵向钢筋，使得结构在受力时能够均匀分担荷载，提高结构的承载能力和延性。

综上所述，大偏心受压和双筋截面在受力特性和构造形式上存在一定的差异。

深入理解和研究这些异同对于合理设计和优化钢筋混凝土结构具有重要意义。

对于大偏心受压的设计，可以通过合理选取截面尺寸和钢筋布置，优化结构的承载性能和变形性能。

而对于双筋截面的应用，可以有效提高结构的承载力和延性，满足工程的安全要求。

我们希望本文的分析和总结能够为相关领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息：本文分为引言、正文和结论三部分。

在引言部分，首先概述了大偏心受压和双筋截面的基本概念和背景。

接着介绍了文章的结构安排以及各个部分的内容概要。

最后明确了本文的目的，即通过比较大偏心受压和双筋截面的异同，深入探讨它们的特点、应用及研究意义。

正文部分将分为2.1和2.2两个小节。

在2.1小节中，将详细论述大偏心受压的特点，包括其受力机理、应力分布特征以及在工程实践中的应用等方面。

在轴力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下,钢筋混凝土矩形截面框架柱的受剪承载力计算

在轴力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下,钢筋混凝土矩形截面框架柱的受剪承载力计算1. 引言1.1 概述本文主要研究在轴力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下，钢筋混凝土矩形截面框架柱的受剪承载力计算。

钢筋混凝土结构中的柱是承受垂直荷载和水平荷载的重要组成部分，其稳定性和强度对于保证整个结构的安全性至关重要。

在实际工程中，柱往往同时承受着多种力的作用，包括轴向荷载、弯矩、剪力和扭矩等。

这些力的不同组合将显著影响柱的受剪承载能力。

因此，深入了解并准确计算柱在这些作用下的受剪承载能力对于工程设计和评估具有重要意义。

1.2 文章结构本文共分为五个部分进行探讨。

首先，引言部分提供了关于本文内容的概览，并介绍了文章的目标与意义。

接下来，在第二部分中，我们将详细讨论轴力和弯矩对柱受剪承载能力的影响，并介绍受剪承载力的计算方法。

第三部分将重点探讨剪力对柱的影响，包括引起和传递机制，并介绍了针对剪力下柱承载能力计算的方法。

紧接着，第四部分将深入研究扭矩对柱的影响，并详细介绍了扭矩-剪力交互作用下的受剪承载能力计算方法。

最后，我们将在第五部分总结主要结果并提出对未来工作的建议。

1.3 目的本文旨在通过系统地研究轴力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下钢筋混凝土矩形截面框架柱受剪承载能力的计算方法，进一步提高人们对于柱结构性能的理解。

这对于设计师在进行柱结构设计时提供了更准确和可靠的依据，并有助于将柱设备应用于各种工程项目中。

此外，在本文中还将探讨可能存在的问题和不足之处，并提出未来研究方向上可以进一步改进与拓展这个领域的建议。

2. 轴力和弯矩对柱的影响2.1 轴力的作用轴力是指柱子上的拉力或压力，它是由外部荷载在垂直于柱子轴线方向施加引起的。

当柱子受到轴向拉力时，称为正轴向拉力；当柱子受到轴向压力时，称为正轴向压力。

轴力会对矩形截面框架柱的承载能力产生显著影响。

2.2 弯矩的作用弯矩是指在柱子上施加偏离中性轴线位置产生的扭曲效应。

通常情况下，外部荷载施加给柱子会引起弯曲变形，从而产生弯矩。

建筑幕墙中预埋平板埋件的受力分析和设计计算

建筑幕墙中预埋平板埋件的受力分析和设计计算崔卫;田飞【摘要】建筑幕墙工程中预埋平板埋件形式多样、受力复杂,验算平板埋件时,通常以锚筋的总截面面积为准.GB 50010-2002<混凝土结构设计规范>和JGJ 102-2003<玻璃幕墙工程计算规范>都未介绍预埋件承受扭矩的计算问题,本文对预埋件在弯矩、轴力、剪力、扭矩的共同作用下的计算方法进行了论述.【期刊名称】《门窗》【年(卷),期】2010(000)006【总页数】2页(P9-10)【关键词】扭矩;螺栓群;双向弯矩;锚固长度【作者】崔卫;田飞【作者单位】沈阳远大铝业工程有限公司;沈阳远大铝业工程有限公司【正文语种】中文1 前言幕墙在建筑外表面起着围护结构作用，它随着建筑造型的新颖多变而实现不同的艺术效果。

作为幕墙与主体结构连接的重要构件，设计埋件时需要结合工程的特点，做到合理选材，便于施工，确保质量。

按受力形式分，幕墙工程中常用的有受剪预埋件、受拉预埋件、受拉弯剪预埋件等。

这是我们在计算过程中对其的简化，由于实际施工偏差的存在，荷载作用方向与埋件的形心线不重合，从而忽略了扭矩对埋件的作用，而这种作用直接影响埋件的计算结果。

现有的幕墙规范如《玻璃幕墙工程技术规范》、《金属、石材幕墙工程技术规范》、《建筑幕墙》中没有对此类型埋件的设计说明，所以在计算弯、扭、剪埋件时，应先根据螺栓群的计算原理，求出最外排锚栓各主轴方向的剪力，再根据幕墙规范计算锚筋的总面积。

2 平板预埋件的材料选用a)预埋件的锚板及预埋角钢宜采用Q235级钢，并保证抗拉强度、伸长率、屈服点和碳、硫、磷的极限含量；b) 锚筋应采用 HPB235、HRB335、HRB400 级热轧钢筋，严禁采用冷加工钢筋。

当采用HPB235圆钢热轧钢筋时，端头必须折180°弯处理，弯钩平直段长度不应小于锚筋直径的三倍。

受力直锚筋的直径不宜小于8mm，且不宜大于25mm；c)埋置预埋件的构件，其混凝土强度等级不宜低于C15；当采用Ⅱ级钢筋和角钢时，混凝土强度等级不宜低于C20；d)直锚筋与锚板应采用T型焊，一般选用T422～T425型焊条。

受压构件承载力计算(2)

Nu
fcc Acor
f yAs
fc Acor
f
yAs
8 f y Ass1 s dcor
Acor
(a)
(b)
2c
dcor Ass1 s Ass0
s
(c)
dcor
Ass 0
dcor Ass1
s
fyAss1
s
2c
fyAss1
Nu fc Acor f yAs 2 f y Ass0
N Nu 0.9( fc Acor f yAs 2f y Ass0 )
◆ 对长细比过大柱，由于纵向弯曲变形较大，截面不是全部受压，螺旋箍筋的约
束作用得不到有效发挥。《规范》规定 ● 对长细比l0/d大于12的柱不考虑螺旋箍筋的约束作用。
◆ 螺旋箍筋的约束效果与其截面面积Ass1和间距s有关，为保证有一定约束效果，
《规范》规定： ● 螺旋箍筋的换算面积Ass0不得小于全部纵筋A's 面积的25%
◆ 最后受压侧钢筋A's 受压屈服，压区混凝土压碎而达到破坏。 ◆ 这种破坏具有明显预兆，变形能力较大，破坏特征与配有受压钢筋的适筋梁相
似，承载力主要取决于受拉侧钢筋。
◆ 形成这种破坏的条件是：偏心距e0较大，且受拉侧纵向钢筋配筋率合适，通常称
为大偏心受压。
2、受压破坏
产生受压破坏的条件有两种情况： ⑴当相对偏心距e0/h0较小
钢筋：纵筋：HRB400级、HRB335级和 RRB400级
原原因：高强度钢筋应力得不到发挥。
箍筋：HPB235级、HRB335级也可采用HRB400级
6.2.3 纵筋
作用 ◆协助混凝土承压； ◆ 承受拉应力（M引起、偶然偏心矩、

建筑钢结构工程技术 6.3 实腹式压弯构件的整体稳定

实腹式压弯构件的整体稳定在轴心压力和弯矩的共同作用下，当压弯构件受力超过它的稳定承载力时，构件就有可能发生屈曲，丧失稳定。

构件有可能在弯矩作用平面内弯曲失稳，也有可能在弯矩作用平面外弯扭失稳。

因此，在设计时，要分别考虑弯矩作用平面内和弯矩作用平面外的稳定性。

一、实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性（一）工作性能如果压弯构件抵抗弯扭变形的能力很强，或者在构件的侧向有足够的支承以阻止其发生弯扭变形，那么，构件在轴心压力和弯矩的共同作用下，可能在弯矩作用平面内发生整体弯曲失稳。

发生这种弯曲失稳的压弯构件，其承载能力可以用图6-11来说明。

图6-11（a ）表示一单向压弯构件，两端铰支，端弯矩M 作用在构件截面的对称轴平面YOZ 内，M 和N 按比例增加。

如其侧向有足够的支承防止其发生弯矩作用平面外的位移，则构件受力后只在弯矩作用平面内发生弯曲变形。

图6-11（b ）ν-N 曲线，υ为构件中点沿y 轴方向的位移。

开始时构件处于弹性工作阶段，ν-N 接近线性变化。

当荷载逐渐加大，曲线在A 点开始偏离直线。

若材料为无限弹性，则此曲线为OAB ，在N 接近于欧拉荷载N cr 时，υ趋向无限大。

事实上因钢材为弹塑性材料，其ν-N 曲线不可能为OAB ，而将遵循OACD 变化。

在曲线上升阶段AC ，挠度v 是随压力的增加而增加的，此时构件内、外力矩平衡，构件处于稳定平衡状态。

当达到曲线的最高点C 时，构件的抵抗能力开始小于外力作用，出现了曲线的下降段CD ，此时的构件截面中，塑性区不断扩展，截面内力矩已不能与外力矩保持稳定的平衡，因而这阶段是不稳定的，并在荷载减小的情况下位移υ不断增加。

图中的C 点是由稳定平衡过渡到不稳定平衡的临界点，也是曲线ACD 的极值点。

相应于C 点的轴力N ux 称为极限荷载、破坏荷载或最大荷载。

荷载达到N ux 后，构件即失去弯矩作用平面内的稳定（以下简称弯矩作用平面内失稳）。

压弯构件失稳时先在受压最大的一侧发展塑性，有时在另一侧的受拉区也会发展塑性，塑性发展的程度取决于截面的形状和尺寸、构件的长度和初始缺陷，其中残余应力的存在会使构件的截面提前屈服，从而降低其稳定承载力。

钢筋混凝土构件截面全过程分析的一般方法

钢筋混凝土构件截面全过程分析的一般方法摘要】本文以钢筋混凝土构件在轴力和弯矩共同作用下的截面为例，对截面全过程分析的一般方法进行了总结和阐述，并编辑了相应的程序。

经算例验证，结果较好。

【关键词】构件；截面；分析General method of cross-section of reinforced concrete components whole process analysisGai Chun-hui, Sun Lian-cheng(Shandong Hengjian Project Management Consulting Co., Ltd.WeifangShandong261041)【Abstract】Reinforced concrete structures in the axial force and bending moment under the combined effectof cross-section as an example, the entire process of analysis of the cross-section of the general approach is summarized and described, and edit the corresponding procedures. By the numerical example, with satisfactory results.【Key words】Component; Section; Analysis1. 前言截面全过程分析在结构（如抗（地）震结构）的全过程分析中是必要的，但需要较大工作量。

工程中最常需要的是确定结构或构件的若干特征值。

例如极限承载力（Nu，Mu）、使用阶段的裂缝宽度和最大挠度、超静定结构分析所需的截面刚度等。

本文将介绍钢筋混凝土构件截面全过程分析的一般方法，此方法使用于各种本构关系材料、不同截面形状和配筋构造的钢筋混凝土构件，且能给出构件截面自开始受力，历经弹性、裂缝出现和开展、钢筋屈服、极限状态、下降段的全过程受力性能和相应的特征值。

圆杆横截面积为,截面惯性矩,同时受到轴力,扭矩和弯矩的共同作用,则按第四强度理论

圆杆横截面积为,截面惯性矩,同时受到轴力,扭矩和弯矩的共同作用,则按第四强
度理论
圆杆在受到轴力、扭矩和弯矩的共同作用时按照第四强度理论的性质如何分析。

第四强度理论是指在杆件受到轴力、扭矩和弯矩的共同作用时,杆件的承载能力可以用下列方程来表示：
P^2+M^2/S^2+Q^2/I^2≤F^2/S^2
其中,P是轴力,M是扭矩,Q是弯矩,S是截面抗压强度,I 是截面惯性矩,F是截面抗拉强度。

根据这个方程,我们可以计算出杆件在受到轴力、扭矩和弯矩的共同作用时的承载能力。

如果轴力、扭矩和弯矩的和小于等于F^2/S^2,则该杆件可以承受这些载荷；否则,杆件可能会受损或断裂。

在实际应用中,第四强度理论可以用来计算杆件在受到轴力、扭矩和弯矩的共同作用时的极限承载能力,并进而用来设计杆件的尺寸和材料,以确保其在使用过程中的安全性。