水工钢筋混凝土结构学课件第三章资料
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水工钢筋混凝土结构-第三章
第Ⅲ阶段：钢筋开始屈服至截面破坏的裂缝阶段
钢筋屈服。截面曲率和梁挠度突然 增大，裂缝宽度随着扩展并沿梁高向上 延伸，中和轴继续上移，受压区高度进 一步减小。受压区塑性特征表现的更为 充分，受压区应力图形更趋丰满。
M0y<M0<M0u
由于混凝土受压具有很长的下 降段，因此梁的变形可持续较长， 但有一个最大弯矩Mu。
纵向受拉钢筋的配筋百分率
截面上所有纵向受拉钢筋的合力点到受拉边缘的竖向距离 为a，则到受压边缘的距离为h0=h-a，称为截面有效高度。 d=10~32mm(常用) 单排 a= c+d/2=25＋20/2=35mm 双排 a= c+d+e/2=25+20+30/2=60mm
h0=h-a
纵向受拉钢筋配筋率为
混凝土的保护层厚度见课本P408
四、梁内钢筋的直径和净距
纵向受力钢筋的直径不能太细－保证钢筋骨架有较好 的刚度，便于施工；
不宜太粗－避免受拉区混凝土产生过宽的裂缝。
直径通常取10～28mm之间； 同一梁中，截面一边的受力钢筋直径最好相同； 若不同，最好相差在2mm以上，但也不宜超过4mm。 常用直径：12、14、16、18、20、22、25、28……… 梁跨中截面受力钢筋的根数一般不小于3 ～4根，特小 的梁可以少到2根。
c. 不小于由构件类别和环境条件确定的最小保护 层厚度，即附录四表1所列的数值 d. 环境类别为一类（室内环境）时，梁的最小保 护层厚度是25mm，板为20mm. 实心板：厚度一般不小于100mm，但屋面板厚度可为60mm，以 10mm递增，250mm以上的级差为50mm。
厚度/跨度h/l0=1/12～1/20
现浇钢筋混凝土板的最小厚度（mm）
水工砼结构-3.受弯构件正截面承载力计算
应变图
ec max
应力图 M
et max
Mcr
M ft sAs Ia II My
ey
xf M fyAs IIa III Mu fyAs IIIa z T=fyAs D
sAs
I
sAs
各阶段截面应力、应变分布
受弯构件正截面破坏形态
钢筋混凝土受弯构件有两种破坏性质：
塑性破坏（延性破坏）：结构或构件在破坏前有明显变形
结构中常用的梁、板是典型的受弯构件。
中小跨径，多采用矩形及T形截面 大跨径，多采用工字形或箱形截面
截面尺寸
为统一模板尺寸、便于施工，通常采用梁
宽度b=120、150、180、200、220、250mm， 250mm以上者以50mm为模数递增。 梁高度h=250、300、350、400 、…800mm ， 800mm以上者以100mm为模数递增。
As (%) 定义 配筋率 bh0
ρ在一定程度上反映了正
截面上纵向受拉钢筋与混 凝土之间的面积比率，它 是对梁的受力性能有很大 影响的一个重要指标。
受弯构件正截面的受力特性
百分表 应变测点 百分表
位移计
在梁的纯弯段内，沿梁高布置 测点，量测梁截面不同高度处 的纵向应变。
采用预贴电阻应变片或其它方 法量测纵向受拉钢筋应变，从 而得到荷载不断增加时钢筋的 应力变化情况。 在梁跨中的下部设置位移计， 以量测梁跨中的挠度。
受力分为三个阶段
第Ⅰ阶段——未裂阶段
荷载很小，应力与应变之
间基本成线性关系； 荷载↑，砼拉应力达到ft， 拉区呈塑性变形；压区应 力图接近三角形； 砼达到极限拉应变 （et=etu），截面即将开裂 （Ⅰa状态），弯矩为开裂 弯矩Mcr； Ⅰa状态是抗裂计算依据。
【PPT】水工钢筋混凝土结构学
绪论
2）钢筋混凝土结构的优点 ★合理用材 (利用了混凝土的高抗压性、钢筋的高抗拉性及良好的塑性)
★耐久性好 (钢筋不易生锈，混凝土的强度随着时间的增长还有所提高）
★耐火性好 （混凝土是不良导热体，遭受火灾时，钢筋因有混凝土包裹 而不致 于很快升温到失去承载力的程度）
绪论
★可模性好 （混凝土可根据设计需要，浇筑成各种形状和尺寸的结构）
绪论 1.2 混凝土结构的发展简况
1.2.1 计算理论方面
容许应力古典理论
极限强度理论
以概率为基础的极限状态计算理论
绪论
1.2.2 材料研究方面
★混凝土：主要是向高强度、高性能、轻质、耐久、 易成型及具备某种特异性能方向发展。
★钢筋：主要是向高强度、防腐、较好的延性和较好 的黏结锚固性能方向发展。
相应措施 采用预应力混凝土结构或钢纤维混凝土控制裂缝 ★施工比较复杂，工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护、拆模）
相应措施 利用先进的施工技术或采用预制装配式构件
★修补和加固比较困难（新旧混凝土不易结合） 相应措施 不断发展新型混凝土的加固技术。
绪论
1.1.2 钢筋混凝土结构的应用
工业与民用建筑 交通设施 水利水电建筑 基础工程等
★采用预先在模板内填实粗骨料，再将水泥浆用压力灌入粗骨 料空隙中形成的压浆混凝土。
★大体积混凝土结构(如水工大坝、大型基础)、公路路面与厂 房地面的碾压混凝土
它们的浇筑过程都采用了机械化施工，浇筑工期可大为缩短， 并能节约大量材料，从而获得较高的经济效益。
绪论
1.3 学习中应该注意的问题
本课程学习的过程如下图所示
2）在结构设计时，计算与构造是同样重要的，要充分重视 对构造知识的学习。计算固然重要，构造不能忽视。
《水工钢筋混凝土结构》概述精品资料
Z
2 R
2 S
Pf 1 ( )
pf
Z Z
Z=R-S
2.5 基于概率的极限状态设计法
目标可靠指标
安全等级 延性破坏 脆性破坏
一级 3.7 4.2
二级 3.2 3.7
三级 2.7 3.2
2.6 实用的设计表达式
直接用目标可靠指标进行结构设计，需要大量的统 计数据，比较复杂
采用荷载、强度标准值，相应的分项系数 和组合系数表示的实用设计表达式
强度
强 度 标 准 值
随机变量 概率 密度
根据统计资料，运用
数理统计方法确定的
具有一定保证率（如
强度 标准
钢筋为97.73%,混凝土
值
为95%）的统计特征
值ห้องสมุดไป่ตู้
强度 平均 值
材料强度
2.5 基于概率的极限状态设计法
作用效应S 结构抗力R
作用引起的内力与变形，也是随机变量 抵抗作用效应的能力，也是随机变量
生命全过程设 计法
混凝土结构设计规范
基于概率的极限状态设计法
2.2 结构的功能要求、可靠性与可靠度
功能要求
安全性、适用性和耐久性
概率度量
可靠性
可靠度
结构在规定的时间内，规 定的条件下完成预定功能 的概率
2.3 极限状态
整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能
满足设计规定的某一功能要求
极限状态
发展方向 ：
与砖石结构、钢木结构相比，钢筋砼结构的历史并 不长，但发展非常迅速，目前砼结构已成为土木、 水利工程结构中最主要的结构。
在材料方面：
向高强（100～200N/mm2 ）、轻质（14～ 18kN/m3）、高流动性、自密实、耐久及具有特殊 性能的混凝土发展； 在计算理论方面：
水工钢筋混凝土结构学知识点
水工钢筋混凝土结构学知识点水工钢筋混凝土结构学，这可是个挺有趣又特别实用的学问呢。
咱们就从钢筋和混凝土这俩主角说起吧。
钢筋就像人的骨头一样，在整个结构里起着支撑的关键作用。
你想啊，要是人没了骨头，那不就成一滩肉了嘛。
混凝土呢，就像是包裹骨头的肌肉和皮肤，把钢筋紧紧地裹住，二者相互依存，缺了谁都不行。
比如说咱们常见的大坝，那可是得靠钢筋混凝土结构稳稳地立在那儿呢。
要是没有钢筋的强支撑力，混凝土自己可能就承受不住水压之类的外力，就像一个人光有肌肉没有骨头，根本站不住啊。
反过来，要是没有混凝土把钢筋包裹起来，钢筋孤零零地暴露在外，风吹日晒雨淋的，很快就会生锈坏掉，这就好比骨头没了皮肉的保护，很容易受伤。
在水工钢筋混凝土结构里啊，这钢筋的配置可是有大学问的。
不是随便放几根钢筋进去就可以的。
就好比盖房子，你不能乱搭积木吧。
钢筋的直径、间距、布置的方式，都得根据具体的工程要求来定。
比如说在承受较大拉力的地方，你就得用粗一点的钢筋，而且要放得密一些，这样才能保证结构的安全。
这就跟拔河似的，队里力气大的人多了，拉起来就更稳当。
要是在该用粗钢筋的地方用了细的，那这结构就像是纸糊的一样，稍微有点外力就可能出问题，那还怎么能在水里好好地工作呢？再说说混凝土吧。
混凝土的强度等级也是个重要的事儿。
不同的工程情况，就需要不同强度等级的混凝土。
这就像咱们穿衣服，不同的天气得穿不同厚度的衣服。
如果是一个小型的水工建筑物，可能强度等级稍低一点的混凝土就够了。
可要是像三峡大坝那样的超级工程，那肯定得用高强度等级的混凝土啊。
要是用错了，就好比冬天你只穿了件单衣出门，不冻坏才怪呢。
而且啊，混凝土在搅拌、浇筑的时候也有讲究。
得按照一定的比例把水泥、沙子、石子还有水混合好，就像炒菜得按比例放调料一样，盐多了咸，盐少了淡。
要是搅拌不均匀，混凝土的质量就不好，这就像炒菜炒糊了，肯定不好吃，用到工程里也是肯定不安全的。
在水工钢筋混凝土结构的设计中，还得考虑到各种荷载呢。
水工 钢筋混凝土结构PPT课件
• 钢筋的力学性能
软钢s s—es理想弹塑性本构模型 硬钢应力—应变曲线
第21页/共55页
• 混凝土结构对钢筋性能的要求 1）钢筋的强度 2）钢筋的塑性 3）钢筋的可焊性 4）钢筋的耐火性 5）钢筋与混凝土的粘结力
第32页/共55页
• 混凝土的强度、变形及其影响因素 • 混凝土的强度 1）混凝土立方体抗压强度及混凝土强度等级 2）混凝土轴心抗压强度 3）混凝土抗拉强度
对Ⅱ级钢筋，应使配箍率
rsv Asv /(bs) rsv,min 0.12%
rsv Asv /(bs) rsv,min 0.08%
第254页/共55页
受扭构件承载力计算 概述 纯扭构件承载力计算
1）变角空间桁架理论
图空间桁架
Ts 2
Ast1 f yv s
Acor
Ast sf y
Ast1ucor f yv
An， An=A-As’； As’——全部纵向钢筋的截面面积； fc——混凝土的轴心抗压强度设计值； fy’——纵向钢筋的抗压强度设计值； j——轴心受压构件的稳定系数。
第310页/共55页
• 偏心受压构件的承载力
1）偏心受压构件的的破坏形态和分类
A、大偏心受压破坏
B、小偏心受压破坏
C、界限破坏
N
s
dM
bh02 fc
，求。
（3）若 b，则求r=fc/fy，As=rbh0。若As<rminbh0 ， 则取
As=rminbh0；
若>b，则梁会发生超筋破坏，应增大梁截面尺
寸或提高混凝土强度或采
用后面介绍的双筋截面。
2）承载力复合
（1）由式（）计算。
（2）如果 b，则由式（）计算Mu；如果 > b ， 则取 b ，
软钢s s—es理想弹塑性本构模型 硬钢应力—应变曲线
第21页/共55页
• 混凝土结构对钢筋性能的要求 1）钢筋的强度 2）钢筋的塑性 3）钢筋的可焊性 4）钢筋的耐火性 5）钢筋与混凝土的粘结力
第32页/共55页
• 混凝土的强度、变形及其影响因素 • 混凝土的强度 1）混凝土立方体抗压强度及混凝土强度等级 2）混凝土轴心抗压强度 3）混凝土抗拉强度
对Ⅱ级钢筋，应使配箍率
rsv Asv /(bs) rsv,min 0.12%
rsv Asv /(bs) rsv,min 0.08%
第254页/共55页
受扭构件承载力计算 概述 纯扭构件承载力计算
1）变角空间桁架理论
图空间桁架
Ts 2
Ast1 f yv s
Acor
Ast sf y
Ast1ucor f yv
An， An=A-As’； As’——全部纵向钢筋的截面面积； fc——混凝土的轴心抗压强度设计值； fy’——纵向钢筋的抗压强度设计值； j——轴心受压构件的稳定系数。
第310页/共55页
• 偏心受压构件的承载力
1）偏心受压构件的的破坏形态和分类
A、大偏心受压破坏
B、小偏心受压破坏
C、界限破坏
N
s
dM
bh02 fc
，求。
（3）若 b，则求r=fc/fy，As=rbh0。若As<rminbh0 ， 则取
As=rminbh0；
若>b，则梁会发生超筋破坏，应增大梁截面尺
寸或提高混凝土强度或采
用后面介绍的双筋截面。
2）承载力复合
（1）由式（）计算。
（2）如果 b，则由式（）计算Mu；如果 > b ， 则取 b ，
水工钢筋混凝土结构学课件第一章
钢筋混凝土结构的优势与局限性
• 施工方便：混凝土浇筑方便，可塑性强，可根据需要制作 各种形状的结构。
钢筋混凝土结构的优势与局限性
自重大
相对于其他结构形式，钢筋混凝土结 构自重较大，增加了基础和地基的负 担。
维护成本高
长期暴露在自然环境中，需要定期进 行维修和保养，以保持其性能和外观 。
钢筋混凝土结构的
总结词
学习水工钢筋混凝土结构学有助于培养解决实际工程问题的能力，提高专业素养和职业 竞争力。
详细描述
学习水工钢筋混凝土结构学对于水利工程、土木工程等专业的学生来说具有重要的意义 。通过学习这门学科，学生可以掌握钢筋混凝土结构的设计原理、施工技术和工程管理 方法，从而更好地解决实际工程问题。同时，这门学科的学习也有助于提高学生的专业
钢筋在结构中起到抗拉作用，提高结构的抗 拉性能。
抗拉强度低
混凝土抗拉强度较低，容易在受拉区域出现 裂缝。
复合受力
钢筋和混凝土共同工作，发挥各自的优势， 提高结构的承载能力。
钢筋混凝土结构的优势与局限性
耐久性好
混凝土对水和空气具有良好的隔 离作用，能够抵御腐蚀和氧化。
抗震性能好
钢筋混凝土结构具有一定的延性 ，能够吸收地震能量，减轻地震 对结构的破坏。
水工钢筋混凝土结构学 课件第一章
目 录
• 引言 • 钢筋混凝土的组成与特性 • 钢筋混凝土结构设计原理 • 钢筋混凝土结构的分类与受力特点 • 钢筋混凝土结构的发展历程与展望
引言
01
水工钢筋混凝土结构学的定义
总结词
水工钢筋混凝土结构学是一门研究钢筋混凝土在水工建筑物中的设计、施工和管理的学科。
详细描述
水工钢筋混凝土结构学是一门涉及多个领域的综合性学科，主要研究钢筋混凝土在水工建筑物中的设计、施工和 管理。这门学科涉及到水利工程、土木工程、材料科学等多个领域的知识，旨在解决水利工程中钢筋混凝土结构 的设计、施工和管理问题。
03--水工钢筋砼--钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算(1-7) 2012
3.1 受弯构件的截面形式和构造
五.板内钢筋直径和间距
（一）受力筋 1、直径 ➢一般板：6~12mm ➢水工厚板：12mm~25mm~36mm~40mm ➢同一板受力筋可有两种直径，但差2mm以上
h0
分布筋(f6@300)
≥ 70
C≥Cmin
受力筋
3.1 受弯构件的截面形式和构造
五.板内钢筋直径和间距
h
1、常用梁宽：
为统一模板尺寸、便于施工，通常采用 梁宽度b=120、150、180、200、220、 b
250mm，250mm以上者以50mm为模
数递增。
2、常用梁高：
h
梁 高 度 h=250 、 300 、 350 、
400 、 …800mm ， 800mm 以 上 者 以
b
100mm为模数递增。
梁的试验
b
As
h h0
a
3.2 受弯构件正截面的试验研究
一、梁的试验和应力—应变阶段
（一）梁的试验 3、试验过程： ➢开裂前，截面为平面 ➢开裂后不再平面但接近平面，认为符合平截面假定 ➢荷载加大，中和轴上移 ➢整个过程分3阶段
3.2 受弯构件正截面的试验研究
一、梁的试验和应力应变阶段
（二）应力应变3阶段 1、第I阶段--未裂阶段： ➢荷载很小，应力应变之间线性； ➢ 荷载↑，砼拉应力达到ft，拉区 呈塑性变形；压区应力图接近三 角形； ➢ 砼达到极限拉应变(εt=εtu)，截面 即将开裂(Ⅰ状态)，弯矩为开裂弯 矩Mcr； ➢ Ⅰ状态是抗裂计算依据
二、截面尺寸
（二）板厚(Slab Thickness) 水工建筑物的板厚度变化范围很大，厚的可达几米，
薄的可为100mm。 板厚度模数为10mm，250mm以上板厚模数可为
水工钢筋混凝土结构学课件绪论
绪
论
★钢筋砼结构课程学习中应注意的问题
❖运用设计规范——规范具有法规性，必须遵守，
本课程所用教材依据《水工砼结构设计规范 SL/T191-96》编写。规范包括计算公式和构造规定。
❖注意构造规定——构造规定是为照顾施工便利和
计算上某些无法考虑的因素而设。
≥l
As
a
≥0.7la
As'
如图悬臂梁，受力钢筋 面积由规范计算公式算 出，伸入支座长度由构 造规定决定。
钢筋砼结构的工作原理
绪
论
钢-砼混合结构(Composite Structure) (Hybrid Structure)
钢筋砼结构的工作原理
绪
论
★ 钢筋与砼共同工作的条件
钢筋（材）和砼两种材料的物理力学性能很不相同， 他们可以结合在一起共同工作，是因为：
❖钢筋和砼之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，
可配箍筋或纵横交错的钢筋；
❖当构件受力很大时，可直接配钢骨； ❖可用箍筋约束砼提高砼的抗压强度，甚至直接采用钢
管；
❖采用纤维（钢纤维、玻璃纤维等）与砼一起搅拌形成
的纤维砼，其抗拉强度可提高。
★两种（或两种以上）材料的有机组合，充分发挥各自 的长处，可创造出多种形式的复合材料，适应各种不 同受力的要求，取得很好的综合经济效益
❖就地取材。砼所用砂、石，易于就地取材。近
年有用工业废料制造人工骨料，或作为水泥的外加 成分，改善砼的性能。
❖节约钢材。钢筋和砼的材料强度得到充分发挥，
结构承载力与刚度比例合适，单位应力价格低，经 济指标优于钢结构。
钢筋砼结构的特点
绪
论
★钢筋砼结构的缺点
❖ 自重大。不适用于大跨、高层结构。
水工钢筋混凝土结构学
（二）第2种破坏情况—超筋破坏
配筋量过多： 受拉钢筋未达到屈服，受压砼先达到极限压应
变
而被压坏。 承载力控制于砼压区，钢筋未能充分发挥作用。 裂缝根数多、宽度细，挠度也比较小，砼压坏 前无明显预兆，属脆性破坏。
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
（三）第3种破坏情况——少筋破坏
(2) 斜截面受剪承载力计算—按受剪计算截面的剪 力设计值V，计算确定箍筋和弯起钢筋的数量。
概
述
第三章 受弯构件正截面承载力计算
★正截面受弯承载力设计
为防止正截面破坏，须配纵向钢筋。
b h 纵向钢筋
l0
概 述
第三章 受弯构件正截面承载力计算
★斜截面受剪承载力设计 为防止斜截面破坏，须配弯起钢筋及箍筋。
梁高宽 比h/b=2.5~ 4.0。 房屋建筑中板较薄，最小为60mm。
h
水工建筑中板厚变化范围大，厚的可达几
米，薄的可为100mm。
b
3.1 受弯构件的截面形式和构造
第三章 受弯构件正截面承载力计算
≥30mm cmin 1.5d c≥
d
三.砼保护层
为保证耐久性、防
火性以及钢筋与砼
cmin ≥ d c≥ cmin d
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
（二）第Ⅱ阶段—裂缝阶段
荷载↑，拉区出现裂缝，
中和轴上移，拉区砼脱离 工作，拉力由钢筋承担。 阶段Ⅱ是正常使用阶段变 形和裂缝宽度计算依据。 拉区有许多裂缝，纵向应 变量测标距有足够长度 （跨过几条裂缝），平均 应变沿截面高度分布近似 直线。（平截面假定）
3.1 受弯构件的截面形式和构造
2020年秋冬智慧树知道网课《水工钢筋混凝土结构学》课后章节测试满分答案
绪论单元测试1【多选题】(10分)钢筋混凝土结构的优点有（）。
A.可就地取材；节约钢材B.自重大；抗裂性好C.可模性好；耐火性好D.耐久性好；整体性好2【多选题】(10分)钢筋混凝土结构的缺点有（）。
A.抗裂性差，修补困难B.自重大，耗费木料多C.施工复杂，工序多，工期长D.耐久性差3【多选题】(10分)钢筋混凝土结构杆件体系，按受力状态可分为（）。
A.受压构件B.受拉构件C.受弯构件D.受扭构件4【多选题】(10分)钢筋混凝土结构按制造方法可分为（）。
A.整体式B.装配整体式C.装配式D.框架式5【多选题】(10分)钢筋混凝土结构按结构的初始应力状态可分为（）。
A.普通混凝土结构B.整体式结构C.预应力混凝土结构D.装配式结构6【判断题】(10分)钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种材料组成共同受力的结构。
()A.对B.错7【判断题】(10分)在钢筋混凝土结构中，混凝土主要承受拉力。
()A.错B.对8【判断题】(10分)在钢筋混凝土结构中，钢筋主要承受拉力，必要时也可承担压力。
()A.对B.错9【单选题】(10分)现行水利系统的混凝土结构设计规范是（）。
A.《水工混凝土结构设计规范》（SL196-1996）B.《水工混凝土结构设计规范》（SL196-2008）C.《水工混凝土结构设计规范》（SL191-1996）D.《水工混凝土结构设计规范》（SL191-2008）10【单选题】(10分)现行电力系统的混凝土结构设计规范是（）。
A.《水工混凝土结构设计规范》（DL/T191-1996）B.《水工混凝土结构设计规范》（DL/T5057-2008）C.《水工混凝土结构设计规范》（DL/T5057-1996）D.《水工混凝土结构设计规范》（DL/T5057-2009）第一章测试1【多选题】(10分)钢筋按加工方法可分为（）。
A.钢绞线B.钢丝C.冷加工钢筋D.热轧钢筋E.热处理钢筋2【多选题】(10分)检测钢筋力学性能的拉伸试验，应力应变曲线分为哪几个阶段？A.强化阶段B.弹性阶段C.破坏阶段D.屈服阶段E.极限阶段3【多选题】(100分)影响混凝土强度的内部因素有（）。
《水工钢筋混凝土结构》课件——4章 水工钢筋混凝土课件
hw / b 4.0
KV 0.25 fcbh0 (0.25 fcbh0 KV )
4）确定是否进行斜截面受剪承载力计算
若
KV 0.7 ftbh0
说明不需要进行斜截面抗剪计算， 按构造要求配筋即可。
5）腹筋计算 只配箍筋：
KV
Vcs
0.7 ftbh0
1.25 f yv
Asv s
h0
确定Asv / S C ，有若干Asv和 s 的组合，取合适的一组。
4.1无腹筋梁斜截面上的应力状态及破坏形态
§4-2 影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素
1. 剪跨比
2.4
Vu
ftbh0 2.0
a
1.6
1.2 0.8 0.4
h0
2. 混凝土强度
0
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0
a
h0
3. 箍筋配筋率及 其强度
4. 纵筋配筋率及其强度
➢弯 筋 计 算 进 行 到 最 后 一
排弯筋进入 Vcs控制区段为 止。
➢箍筋最大间距Smax见 ➢表4-1
4.３受弯构件斜截面受剪承载力计算
第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算
6. 构件截面尺寸或砼强度等级的下限 ❖ 配箍率超过一定值，箍筋屈服前，斜压杆砼已压坏，
取斜压破坏为受剪承载力上限。
l0 h
关系的经验公式： Vc 0.7 ftbh0
4.３受弯构件斜截面受剪承载力计算
第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算
3.2 箍筋的受剪承载力
Asv
nAsv1
配箍率 sv bs
bs
试验寻求 Vu f t bh0
抗剪能力不再增大…
水工钢筋混凝土结构学PPT课件
预防措施
针对各种质量问题，提出相应的预防措施，如优化配合比设计、加强振捣和养 护、控制拆模时间等。同时，强调施工过程中的质量控制和监管，确保工程质 量符合要求。
06 水工钢筋混凝土结构耐久 性设计与维护
耐久性设计原则和方法
耐久性设计原则
确保结构在预定使用期限内，能够抵御环境侵蚀、材料老化和荷载作用，保持其 安全性、适用性和耐久性。
。
有限差分法
介绍有限差分法的基本概念、 计算格式及在水工结构中的应
用。
离散元法
概述离散元法的基本原理、计 算过程及在水工结构中的应用
。
弹性力学法在水工结构中的应用
弹性力学法基本原理
阐述弹性力学法的基本概念、基本假设和基 本原理。
水工结构弹性力学模型
介绍水工结构弹性力学模型的建立方法和步 骤。
水工结构弹性力学分析
02 钢筋混凝土材料性能
水泥与骨料
水泥种类与性能
水泥与骨料的选用原则
介绍常用水泥的种类，如硅酸盐水泥、 普通硅酸盐水泥等，并分析其性能特 点，如强度、凝结时间等。
根据工程要求和材料性能，提出水泥 与骨料的选用原则，以确保混凝土的 质量。
骨料种类与性能
阐述骨料的种类，如碎石、卵石等， 并分析其性能特点，如粒径、级配、 坚固性等。
学生自我评价报告展示
知识掌握情况
学生对水工钢筋混凝土结构的基本概念、设计原理、施工方法等 方面有了较为全面的了解。
实践能力提升
通过课程实验、课程设计等实践环节，学生的动手能力和解决问 题的能力得到了提高。
团队协作与沟通能力
学生在小组讨论、团队作业等过程中，学会了与他人合作、沟通 交流，共同完成任务。
受弯构件正截面承载力计算
针对各种质量问题，提出相应的预防措施，如优化配合比设计、加强振捣和养 护、控制拆模时间等。同时，强调施工过程中的质量控制和监管，确保工程质 量符合要求。
06 水工钢筋混凝土结构耐久 性设计与维护
耐久性设计原则和方法
耐久性设计原则
确保结构在预定使用期限内，能够抵御环境侵蚀、材料老化和荷载作用，保持其 安全性、适用性和耐久性。
。
有限差分法
介绍有限差分法的基本概念、 计算格式及在水工结构中的应
用。
离散元法
概述离散元法的基本原理、计 算过程及在水工结构中的应用
。
弹性力学法在水工结构中的应用
弹性力学法基本原理
阐述弹性力学法的基本概念、基本假设和基 本原理。
水工结构弹性力学模型
介绍水工结构弹性力学模型的建立方法和步 骤。
水工结构弹性力学分析
02 钢筋混凝土材料性能
水泥与骨料
水泥种类与性能
水泥与骨料的选用原则
介绍常用水泥的种类，如硅酸盐水泥、 普通硅酸盐水泥等，并分析其性能特 点，如强度、凝结时间等。
根据工程要求和材料性能，提出水泥 与骨料的选用原则，以确保混凝土的 质量。
骨料种类与性能
阐述骨料的种类，如碎石、卵石等， 并分析其性能特点，如粒径、级配、 坚固性等。
学生自我评价报告展示
知识掌握情况
学生对水工钢筋混凝土结构的基本概念、设计原理、施工方法等 方面有了较为全面的了解。
实践能力提升
通过课程实验、课程设计等实践环节，学生的动手能力和解决问 题的能力得到了提高。
团队协作与沟通能力
学生在小组讨论、团队作业等过程中，学会了与他人合作、沟通 交流，共同完成任务。
受弯构件正截面承载力计算
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（二）第2种破坏情况—超筋破坏
配筋量过多： 受拉钢筋未达到屈服，受压砼先达到极限压应
变
。
而被压坏。 承载力控制于砼压区，钢筋未能充分发挥作用
裂缝根数多、宽度细，挠度也比较小，砼压坏
前无明显预兆，属脆性破坏。
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
（三）第3种破坏情况——少筋破坏
h0
a
≥cmin
的粘结性能，钢筋 外面须有足够厚度 的砼保护层。
d
c≥cmin d
d=10~28mm(常用)
h0=h-a
3.1 受弯构件的截面形式和构造
第三章 受弯构件正截面承载力计算
≥30mm cmin 1.5d c≥
d
四.梁内钢筋直径和间距
梁底部纵向受力钢筋一般不少
h0
cmin ≥ d c≥ cmin d
近开裂弯矩，大小取决于砼 的抗拉强度及截面大小； 配筋量过多，钢筋不能充 分发挥作用，破坏弯矩取决 于砼的抗压强度及截面大小； 合理的配筋应在这两个限 度之间，避免发生超筋或少 筋破坏。
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
第三节
正截面受弯承载力计算原则
3.1 受弯构件的截面形式和构造
第三章 受弯构件正截面承载力计算
第二节
受弯构件正截面的试验研究
b
一．梁的试验和应力—应变阶段
3.2 受弯构件正截面的试验研究
a
As
h0
h
第三章 受弯构件正截面承载力计算
（一）第Ⅰ阶段——未裂阶段
荷载很小，应力与应变之
间成线性关系； 荷载↑，砼拉应力达到ft， 拉区呈塑性变形；压区应 力图接近三角形； 砼达到极限拉应变 （et=etu），截面即将开裂 （Ⅰa状态），弯矩为开裂 弯矩Mcr； Ⅰa状态是抗裂计算依据。
第三章 受弯构件正截面承载力 计算
第三章 受弯构件正截面承载力计算
第三章 受弯构件正截面承载力计算
受弯构件主要指结构中各种类型的梁与板。 受弯构件的受力特点是截面上承受弯矩M和剪力V。 受弯构件承载力的设计内容：
(1) 正截面受弯承载力计算—按已知截面弯矩设计 值 M，确定截面尺寸和计算纵向受力钢筋；
(2) 斜截面受剪承载力计算—按受剪计算截面的剪 力设计值V，计算确定箍筋和弯起钢筋的数量。
概
述
第三章 受弯构件正截面承载力计算
★正截面受弯
b h 纵向钢筋
l0
概 述
第三章 受弯构件正截面承载力计算
★斜截面受剪承载力设计 为防止斜截面破坏，须配弯起钢筋及箍筋。
b h 纵向钢筋
l0
概 述
第三章 受弯构件正截面承载力计算
概
述
第三章 受弯构件正截面承载力计算
第一节
一.截面形式
受弯构件的截面形式和构造
矩形板
矩形
T形
工形
箱形
空心板
梁截面形式常见的有矩形、T形、工形、十字形、箱形、Π形。 现浇单向板为矩形截面， 预制板常见的有空心板。
3.1 受弯构件的截面形式和构造
a
≥cmin
于2根，直径常用10~28mm；梁上 部无受压钢筋时，需配置2根架 立筋，与箍筋和梁底部纵筋形成 钢筋骨架，直径一般不小于10mm；
d
c≥cmin d
为保证砼浇注的密实性，梁底
部钢筋的净距不小于30mm及钢筋 直径d，梁上部钢筋的净距不小 于30mm及1.5 d。
d=10~28mm(常用)
第三章 受弯构件正截面承载力计算
二.截面尺寸
为统一模板尺寸、便于施工，通常采用梁
宽度b=120、150、180、200、220、250mm， 250mm以上者以50mm为模数递增。 梁高度h=250、300、350、400 、…800mm ， 800mm以上者以100mm为模数递增。
h
b
简支梁的高跨比h/l0一般为1/8 ~ 1/12。 矩形截面梁高宽比h/b=2.0~ 3.5，T形截面
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
（二）第Ⅱ阶段—裂缝阶段
荷载↑，拉区出现裂缝，
中和轴上移，拉区砼脱离 工作，拉力由钢筋承担。 阶段Ⅱ是正常使用阶段变 形和裂缝宽度计算依据。 拉区有许多裂缝，纵向应 变量测标距有足够长度 （跨过几条裂缝），平均 应变沿截面高度分布近似 直线。（平截面假定）
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
（三）第Ⅲ阶段——破坏阶段
荷载↑，钢筋应力先达到屈
服强度fy； 压区砼边缘应变随后达到极 限压应变ecu，砼发生纵向 水 平裂缝压碎（Ⅲ状态），弯 矩为极限弯矩Mu。 阶段Ⅲ是正截面承载力计算 依据。
3.2 受弯构件正截面的试验研究
配筋量过少： 拉区砼一出现裂缝，钢筋很快达到屈服，可能
经
过流幅段进入强化段。 破坏时常出现一条很宽裂缝，挠度很大，不能 正常使用。
开裂弯矩是其破坏弯矩，属于脆性破坏。
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
弯矩—挠度关系曲线
破坏特征随配筋量变化： 配筋量太少，破坏弯矩接
第三章 受弯构件正截面承载力计算
二．正截面破坏特征
（一）第1种破坏情况—适筋破坏
配筋量适中： 受拉钢筋先屈服，然后砼边缘达到极限压应变 ε cu，砼被压碎，构件破坏。 破坏前，有显著的裂缝开展和挠度，有明显的 破坏预兆，属延性破坏。
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
梁高宽 比h/b=2.5~ 4.0。 房屋建筑中板较薄，最小为60mm。
h
水工建筑中板厚变化范围大，厚的可达几
米，薄的可为100mm。
b
3.1 受弯构件的截面形式和构造
第三章 受弯构件正截面承载力计算
≥30mm cmin 1.5d c≥
d
三.砼保护层
为保证耐久性、防
火性以及钢筋与砼
cmin ≥ d c≥ cmin d
h0=h-a
3.1 受弯构件的截面形式和构造
第三章 受弯构件正截面承载力计算
h0
分布筋(f6@300)
C≥ ≥
Cmin
70
五.板内钢筋的直径和间距 钢筋直径通常为6~12mm； 板厚度较大时，直径可用14~18mm； 受力钢筋最小间距为70mm； 垂直于受力钢筋应布置分布钢筋于内侧： 将荷载均匀传递给受力钢筋，施工中固定受力钢筋的位置， 抵抗温度和收缩产生的应力，抵抗另一方向的内力。