本课程的重点章节(9页).doc

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1、-本课程的重点章节-第 8 页 本课程的重点章节二、钢筋混凝土材料的物理力学性能四、 受弯构件正截面承载力五、受弯构件斜截面承载力七、受压构件正截面承载力各章教学内容及教学要求二、钢筋混凝土材料的物理力学性能 考核知识点 一、钢筋 1热轧钢筋的概念，等级与特点 热轧钢筋为软钢，是低碳钢、普通低合金钢在高温状态下轧制而成，包括光圆钢筋和带肋钢筋。等级分为HPB235级，HRB335级，HRB400级，HRB500级。其应力-应变曲线有明显的屈服点和流幅，断裂时有“颈缩”现象，伸长率比较大；是有屈服点的钢筋。有明显流幅的热轧钢筋屈服强度是以屈服下限为依据的。 2普通钢筋的概念，等级与特点 普通钢筋

2、，即钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋，宜采用HRB400级和HRB335级钢筋，也可采HPB235级钢筋和RRB400级钢筋，以HRB400级 钢筋作为主导钢筋。 3钢筋混凝土构件对钢筋性能的要求 钢筋混凝土构件对钢筋性能的要求有强度、塑性；可焊性、温度要求；与混凝土的粘结力 。 二、混凝土 1混凝土强度的基本指标 我国以立方体抗压强度值作为混凝土强度的基本指标。 2混凝土的应力应变曲线 由混凝土的应力应变曲线可见，随着混凝土强度的提高，上升段和峰值应变的变化不显著，下降段的坡度越陡，延性越差。 3混凝土的弹性系数的概念 定义弹性应变与总应变的比值为弹性系数，混凝土的弹

3、性系数反映了混凝土的弹塑性性质 三、钢筋与混凝土共同工作的原因，光圆钢筋与混凝土粘结力的组成 1钢筋与混凝土这两种材料能结合在一起共同工作，其原因是二者之间具有相近的温度线膨胀系数和良好的粘结力。 2光圆钢筋与混凝土的粘结作用由胶结力，摩阻力，咬合力三部分组成。三、基于近似概率理论的极限状态设计法考核知识点 一、作用及其代表值 1“作用”及其分类 “作用”通常是指使结构产生内力和变形的原因，分为直接作用和间接作用 。 2可变荷载四种代表值 可变荷载有四种代表值：标准值、组合值、准永久值和频遇值，其中标准值为基本代表值，其余值可由它乘以相应的系数得到。 3结构上的荷载按时间的分类 作用在结构上的

4、荷载，按作用时间的长短和性质，可分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。 4强度设计值与荷载设计值 材料强度标准值除以材料的分项系数，即可得到材料的强度设计值。荷载标准值乘以荷载分项系数得到荷载设计值。 二、极限状态 1结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。 2承载能力极限状态 承载能力极限状态是指结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形状态的一种状态。 当结构转变为机动体系或结构或构件丧失稳定时，我们认为其超过了承载能力极限状态。四、 受弯构件正截面承载力考核知识点 一、单筋矩形截面梁 1正截面承载力计算的基本假定正截面承载力计算的基本假定有：（1）平截面假定：是指梁的变形

5、规律符合“平均应变平截面假定”。（2）不考虑混凝土的抗拉强度。（3）混凝土的压应力与压应变之间的关系曲线按抛物线上升段和水平段取用，对于正截面处于非均匀受压时的混凝土，极限压应变的取值最大不超过。（4） 钢筋应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值。受拉钢筋的极限应变取。2梁的混凝土保护层厚度是指主筋外表面至梁表面的距离。单筋梁截面的有效高度 ，式中a是指受拉钢筋合力点至梁受拉边缘的距离。3钢筋混凝土梁正截面受力过程三个阶段的应力与设计的关系a阶段的截面应力分布图形是计算开裂弯矩M cr的依据；第阶段的截面应力分布图形是受弯构件在使用阶段的情况，是受弯构件计算挠度和裂缝宽度的依据

6、；a阶段的截面应力分布图形则是受弯构件正截面受弯承载力计算的依据。4钢筋混凝土梁的配筋率。随着配筋率不同，钢筋混凝土梁可能出现的破坏形态。配筋率是指受拉钢筋截面面积As与梁截面有效面积bh0之比。随着配筋率不同，钢筋混凝土梁可能出现的破坏形态： 适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏。5受弯构件的三种破坏形式及其特征受弯构件三种破坏形式及其特征：（1）适筋梁破坏；钢筋先屈服后混凝土被压碎，属延性破坏。（2）超筋梁破坏；混凝土先被压碎，钢筋不屈服，属脆性破坏。（3）少筋梁破坏；混凝土一开裂，钢筋马上屈服而破坏，属脆性破坏。6在受弯构件正截面承载力计算中， 的含义及其在计算中的作用各是什么？是超筋梁和适筋梁

7、的界限，表示当发生界限破坏即受拉区钢筋屈服与受压区砼外边缘达到极限压应变同时发生时，受压区高度与梁截面的有效高度之比。在计算中的作用，用 来判定梁是否为超筋梁。7钢筋混凝土梁的截面尺寸和材料品种确定后，配筋率与正截面抗弯强度的关系钢筋混凝土梁的截面尺寸和材料品种确定后，梁裂缝出现前瞬间受拉钢筋应力与配筋率无关；当满足条件 时，配筋率越大，正截面抗弯强度也越大。8受弯构件的截面尺寸及材料一定时，受压区相对高度 与配筋率 的关系受弯构件的截面尺寸及材料一定时，受压区相对高度 与配筋率 的关系是 大、 大。9单筋梁基本公式的适用条件单筋梁基本公式的适用条件是 、 。10对单筋矩形梁进行截面设计，出现

8、 情况，若不考虑采用双筋梁，则应如何处理。对单筋矩形梁进行截面设计，出现 情况，若不考虑采用双筋梁，则需加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。二、双筋矩形截面梁 1在什么情况下采用双筋梁。采用双筋梁的情况：当构件承担的弯矩过大，而截面尺寸受建筑净空限制不能增大，混凝土强度等级也不宜再提高，采用单筋截面将无法满足xbh0的条件时，则可考虑采用双筋梁。此外，当梁截面由于不同荷载组合而承受正负弯矩的情况下，亦可按双筋截面计算。2双筋矩形截面梁中，保证受压钢筋的应力达到抗压强度设计值。双筋矩形截面梁中保证受压钢筋的应力达到抗压强度设计值得条件：（1）受压钢筋位置不低于受压应力矩形图形的重心。 （2）防止纵

9、向受压钢筋可能发生纵向弯曲（压屈）而向外凸出，引起保护层剥落甚至使受压混凝土过早发生脆性破坏。按规范规定，箍筋应做成封闭式，其间距不应大于15d（d为受压钢筋最小直径），且不宜大于400mm。3钢筋混凝土双筋梁只要满足 条件，就具有适筋梁塑性破坏的特征。三、单筋T形梁 1受弯构件T形梁由于受压截面形状的不同分为两类T形梁。受弯构件T形梁由于受压截面形状的不同分为：第一类T形梁：中和轴通过翼缘，混凝土受压区为矩形；第二类T形梁：这一类梁截面的中和轴通过肋部，故混凝土受压区为T形。2在T形梁的计算中，判别第二类T形梁的条件。在T形梁的计算中（截面校核或设计），满足下列条件 、 则为第二类T形梁。3

10、第一类T形梁的计算。第一类T形梁的中和轴通过翼缘，可按 的单筋矩形截面计算其正截面受弯承载力，其配筋率应为 。五、受弯构件斜截面承载力考核知识点 一、无腹筋梁 2梁沿斜裂缝破坏的主要形态，破坏特征。 梁沿斜裂缝破坏的主要形态有：斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏 （1）斜压破坏：破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而压坏，破坏是突然发生的。 （2）剪压破坏：临界裂缝出现后迅速延伸，使斜截面剪压区高度缩小，最后导致剪压区混凝土破坏，使斜截面丧失承载力。 （3）斜拉破坏：当垂直裂缝一出现，就迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失，属脆性破坏。 3集中荷载作用下的无腹筋简支梁，其出现斜裂缝的

11、剪力 与极限剪力 的比 值 随(增大而增大，当(3时趋近于1。4条件相同的无腹筋梁，发生斜压、剪压、斜拉三种破坏形态时，梁的斜截面抗剪承载力的大致关系 条件相同的无腹筋梁，发生斜压、剪压、斜拉三种破坏形态时，梁的斜截面抗剪承载力的大致关系是： 斜压破坏的承载力剪压破坏的承载力斜拉破坏的承载力 二、有腹筋梁 1在受弯构件斜截面受剪承载力计算中，提高梁斜截面受剪承载能力通常采用的方法 在受弯构件斜截面受剪承载力计算中，通常采用配置腹筋即配置箍筋和弯起钢筋的方法来提高梁的斜截面受剪承载能力。 2受弯构件斜截面受剪承载力计算公式得依据 受弯构件斜截面受剪承载力计算公式是依据剪压破坏得到的，故其不适用于

12、斜拉破坏和斜压破坏。当剪跨比适中，且腹筋配置量适当时，常发生剪压破坏。 3 箍筋一般采用的钢筋级别及形式 箍筋一般采用HPB235，HRB335级钢筋，其形式有封闭式和开口式两种 4受弯构件斜截面三种破坏形态的破坏的特征。 受弯构件斜截面的三种破坏形态均具有脆性破坏的特征。其中尤其是斜拉破坏，破坏具有前梁的变形最小。 5承受均布荷载的钢筋混凝土悬臂梁，可能发生的弯剪斜裂缝的形式 6斜截面受剪承载力计算公式要设置上限和下限（适用范围）。 斜截面受剪承载力计算公式的上限植，即截面限制条件。它是为了防止斜压破坏和限制使用阶段的斜裂缝宽度，使得构件的截面尺寸不应过小，配置的腹筋也不应过多。 斜截面受剪

13、承载力计算公式的下限植，即最小箍筋配筋率。它是为了防止斜拉破坏。 7在进行斜截面受剪承载力设计时，规定的计算截面位置。 在进行斜截面受剪承载力设计时，计算截面位置应为斜截面受剪承载力较薄弱的截面。计算截面位置按下列规定采用： （1）支座边缘处的截面； （2）受拉区弯起钢筋弯起点处的截面； （3）箍筋截面面积和间距改变处的截面； （4）腹板宽度改变处的截面。 8规范规定，在梁的受拉区段弯起钢筋时，弯起点与按计算充分利用该钢筋截面面积点之间的距离均不应小于 。 三、承载力复核 已知：材料强度设计值 ；截面尺寸 ；配箍量 等， 解： 1复核斜截面所能承受的剪力 （仅配箍筋） 2梁斜截面所能承受的设计

14、荷载值七、受压构件正截面承载力考核知识点 一、轴心受压构件 1在普通箍筋的轴心受压柱中，纵筋与箍筋各有何作用。 在普通箍筋的轴心受压柱中：纵筋的作用是提高柱的承载力，以减小构件的截面尺寸；防止因偶然偏心产生的破坏；改善破坏时构件的延性；减小混凝土的徐变变形。箍筋能与纵筋形成骨架；防止纵筋受力后外凸。 2在短期加荷的钢筋混凝土轴心受压短柱中，到达极限荷载时（受压钢筋不发生压屈），钢筋应力。 在短期加荷的钢筋混凝土轴心受压短柱中，到达极限荷载时（受压钢筋不发生压屈），则钢筋应力与混凝土无关，只能达到屈服强度 与 二者中的较小值。 3稳定系数。 混凝土规范采用稳定系数表示长柱承载能力的降低程度，即：

15、长柱的承载力与条件相同的短柱承载力的比值称为稳定系数。 4影响稳定系数的因素。 稳定系数值的影响因素：构件的长细比、混凝土强度等级、钢筋的种类以及配筋率，主要和构件的长细比有关。长细比是指构件的计算长度 与其截面的回转半径 之比值；对于矩形截面为 （b为截面的短边尺寸）。 越大，其值越小。当 时，柱的承载力没有降低，其值可取为1。 5螺旋箍筋柱较普通箍筋柱承载力提高的原因。 螺旋箍筋柱较普通箍筋柱承载力提高的原因:螺旋筋约束了混凝土的横向变形。 二、偏心受压构件 1偏心受压构件的破坏形态 偏心受压构件的破坏形态有大偏心受压和小偏心受压两种情况。 2偏心受压构件的破坏特征 大偏心受压破坏，属延性

16、破坏；破坏的特点是受拉钢筋先达到屈服强度，导致压区混凝土压碎。 小偏心受压破坏，属于脆性破坏；破坏的特点是混凝土先被压碎，“远侧钢筋” 可能受拉也可能受压，但都不屈服。 3偏心受压构件的界限破坏. 具有某个特定配筋率的柱，当远离轴向力一侧的钢筋屈服与受压区混凝土压碎同时发生，我们把柱的这种破坏特征称为“界限破坏”。 4大偏心受压构件的判别。 计算偏心受压构件，当 时，构件确定属于大偏心受压构件。 5受压构件的一般构造要求。 答：受压构件的一般构造要求包括：截面形式及尺寸，材料强度要求，纵筋和箍筋。十、预应力混凝土构件的计算考核知识点 一、预应力混凝土的基本概念 1严格要求不出现裂缝的预应力混凝

17、土轴心受拉及受弯构件，在荷载的短期效应组合下不允许存在拉应力。 2条件相同的钢筋混凝土轴拉构件和预应力混凝土轴拉构件相比较前者的抗裂度比后者差。 3 预应力混凝土构件对混凝土的要求。 预应力混凝土构件要求混凝土具有高强度，收缩、徐变小，快硬、早强等性质。 二、先张法与后张法 1按照张拉钢筋与浇捣混凝土的先后顺序，可分为两种：先张法、后张法。 2先张法在施工工序是：先张拉钢筋，待混凝土达到一定强度后，放松钢筋。 3先张法与后张法传递和保持预加应力的不同。 先张法构件中的预应力是靠钢筋与混凝土之间的粘结力来传递的。后张法构件是依靠锚具来传递和保持预加应力的。 4先张法与后张法的适用。 先张法施工工

18、艺简单，可以大批量生产预应力混凝土构件。 后张法适用于运输不便的大、中型构件。 5先张法和后张法的预应力混凝土构件，如果采用相同的张拉控制应力，钢筋有效预应力的比较。 对先张法和后张法的预应力混凝土构件，如果采用相同的张拉控制应力，则先张法所建立的钢筋有效预应力比后张法小。十一、钢筋混凝土现浇楼盖设计重要的知识点： 1了解单向板肋梁楼盖的结构组成，结构布置以及承重方案选择；2理解单向板肋梁楼盖按弹性理论的设计计算；3深入理解塑性铰及其与理想铰的区别，深入理解按塑性内力重分布计算超静定结构时应遵循的基本原则以及按塑性理论的计算方法；4掌握单跨双向板和多跨双向板按弹性理论的计算方法以及构造要求，深

19、入理解塑性铰线法的基本假定；5了解无梁楼盖，井字梁楼盖按弹性理论的设计计算方法，楼梯设计计算。选择题类型举例1（ ）是低碳钢、普通低合金钢在高温状态下轧制而成，包括光圆钢筋和带肋钢筋。等级分为HPB235级，HRB335级，HRB400级，HRB500级。A热轧钢筋 B热处理钢筋C余热处理钢筋 D冷轧带肋钢筋2钢筋混凝土构件对钢筋性能的要求有（ ）。I强度、塑性 II可焊性、温度要求III与混凝土的粘结力 IV强度、耐疲劳性AI、II、III BII、III、IV CI、II、IV DI、III、IV3结构的（ ）是：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。A安全性 B可靠性C

20、适用性 D耐久性4可变荷载有四种代表值，其中（ ）为基本代表值，其余值可由它乘以相应的系数得到。A标准值 B组合值C准永久值 D频遇值5梁的破坏形式受拉钢筋的屈服与受压区混凝土破坏同时发生，则这种梁称为（ ）。A少筋梁 B适筋梁 C平衡配筋梁 D超筋梁6规范中钢筋的基本锚固长度是指（ ）锚固长度。A受拉 B受压 C搭接 D延伸7对矩形、T形和工字形截面的一般受弯构件，截面高度大于300mm，当满足 时，（ ）。A可不配箍 B仅按构造配箍C按最小配箍率并满足构造要求配筋 D按计算配箍8条件相同的无腹筋梁，发生斜压、剪压、斜拉三种破坏形态时，梁的斜截面抗剪承载力的大致关系是（ ）。A 斜压破坏的承

21、载力剪压破坏的承载力斜拉破坏的承载力B 剪压破坏的承载力斜压破坏的承载力斜拉破坏的承载力C 斜拉破坏的承载力斜压破坏的承载力剪压破坏的承载力D 剪压破坏的承载力斜拉破坏的承载力斜压破坏的承载力9偏心受压构件界限破坏时（ ）。 A远离轴向力一侧的钢筋屈服比受压区混凝土压碎早发生B远离轴向力一侧的钢筋屈服比受压区混凝土压碎晚发生C远离轴向力一侧的钢筋屈服与另一侧钢筋屈服同时发生D远离轴向力一侧的钢筋屈服与受压区混凝土压碎同时发生10计算偏心受压构件，当（ ）时，构件确定属于大偏心受压构件。A B C D 11条件相同的钢筋混凝土轴拉构件和预应力混凝土轴拉构件相比较（ ）。A前者的承载力高于后者B前

22、者的抗裂度比后者差C前者与后者的承载力和抗裂度相同判断题题型举例1光圆钢筋与混凝土的粘结作用由钢筋弯钩，摩阻力，咬合力三部分组成。 （ ）2钢筋与混凝土这两种材料能结合在一起共同工作，其原因是二者之间具有相近的温度线膨胀系数。 （ ）3结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。 （ ）4作用在结构上的荷载，按作用时间的长短和性质，可分为永久荷载和可变荷载。（ ）5受弯构件斜截面受剪承载力计算公式是依据剪压破坏得到的，故其不适用于斜拉破坏和斜压破坏。 （ ）6混凝土结构设计规范采用稳定系数 表示长柱承载能力的降低程度，所以， 为长柱的截面积与短柱的截面积之比。（ ）7对单筋矩形梁进行

23、截面设计，出现 情况，若不考虑采用双筋梁，则需加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。 （ ）8规范规定，在梁的受拉区段弯起钢筋时，弯起点与按计算充分利用该钢筋截面面积点之间的距离均不应小于 。 （ ）9轴心受压构件中，配置纵筋的作用是防止偶然的偏心受压。 （ ）10影响无腹筋简支梁斜截面受剪承载力的主要因素有：剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率、截面尺寸和形状等。 （ ）简答题题型举例1何谓可靠度，一般用哪些指标来度量，在承载能力极限状态设计表达式中，可靠度体现在何处？2荷载作用按作用时间的长短和性质分为哪些类型？ 3如何得到材料的强度设计值与荷载设计值？ 4在受弯构件正截面承载力计算中， 的含义及其

24、在计算中的作用各是什么？5受弯构件T形梁由于受压截面形状的不同分为哪两种类型？6斜截面受剪承载力计算公式为什么要设置上限和下限（适用范围）？7受压构件的一般构造要求包括哪几项？8什么是偏心受压构件的界限破坏？计算题题型举例1已知：钢筋混凝土梁截面尺寸，混凝土等级，钢筋采用级别，环境类别为一类。梁承担的弯矩设计值，受拉钢筋较多，需布置两排。求：所需的纵向受力钢筋的值。（提示公式）2已知：钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸。该梁承受的最大剪力设计值（包括自重），混凝土强度等级，箍筋，配箍筋。要求复核斜截面所能承受的剪力是否安全。（提示公式）3已知：钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸，混凝土强度等级，箍筋。试求出该梁斜截面所能承受的均布荷载设计值 。