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结构设计原理

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第三章 轴心受力构件

本章的意义和内容:在设计以承受恒荷载为主的多层房屋的内柱及桁架的腹杆等构件时,可近似地按轴心受力构件计算。轴心受力构件有轴心受压构件和轴心受拉构件。本章主要讲述轴心受压构件的正截面受压承载力计算、构造要求,以及轴心受拉构件的受拉承载力计算等问题。

本章习题内容主要涉及:

轴心受压构件——荷载作用下混凝土和钢筋的应力变化规律;稳定系数?的确定;配有纵筋及普通箍筋柱的强度计算;配有纵筋及螺旋形箍筋柱的强度计算;构造要求。 轴心受拉构件——荷载作用下构件的破坏形态;构件的强度计算。

一、概 念 题

(一)填空题

1. 钢筋混凝土轴心受压构件计算中,?是 系数,它是用来考虑 对柱的承载力的影响。

2. 配普通箍筋的轴心受压构件的承载力为u N = 。

3. 一普通箍筋柱,若提高混凝土强度等级、增加纵筋数量都不足以承受轴心压力时,可采用 或 方法来提高其承载力。

4. 矩形截面柱的截面尺寸不宜小于 mm 。为了避免矩形截面轴心受压构件长细比过大,承载力降低过多,常取≤l 0 ,≤h l 0 (0l 为柱的计算长度,b 为矩形截面短边边长,h 为长边边长)。

5.《混凝土结构设计规范》规定,受压构件的全部纵筋的配筋率不应小于 ,且不宜超过 ;一侧纵筋的配筋率不应小于 。

6.配螺旋箍筋的钢筋混凝土轴心受压构件的正截面受压承载力为

sso y s y cor c u 2(9.0A f A f A f N α+''+=),其中,α是 系数。

(二)选择题

1. 一钢筋混凝土轴心受压短柱,由混凝土徐变引起的塑性应力重分布现象与纵筋配筋率ρ'的关系是:[ ]

a 、ρ'越大,塑性应力重分布越不明显

b 、ρ'越大,塑性应力重分布越明显

c 、ρ'与塑性应力重分布无关

d 、开始,ρ'越大,塑性应力重分布越明显,但ρ'超过一定值后,塑性应力重分布反

而不明显了

2. 配置螺旋箍筋的钢筋混凝土柱的抗压承载力,高于同等条件下不配置螺旋箍筋时的抗压承载力是因为 [ ]。

a 、又多了一种钢筋受压

b 、螺旋箍筋使混凝土更密实

c 、截面受压面积增大

d 、螺旋箍筋约束了混凝土的横向变形

3. 一圆形截面钢筋混凝土螺旋箍筋柱,柱长细比为d l 0=13。按螺旋箍筋柱计算该柱的承载力为550kN ,按普通箍筋柱计算,该柱的承载力为400kN 。该柱的承载力应视为 [ ]。

a 、400kN

b 、475kN

c 、500kN

d 、550kN

4. 一圆形截面钢筋混凝土螺旋箍筋柱,柱长细比为d l 0=10。按螺旋箍筋柱计算该柱的承载力为480kN ,按普通箍筋柱计算,该柱的承载力为500kN 。该柱的承载力应视为[ ]。

a 、480kN

b 、490kN

c 、495kN

d 、500kN

5. 两个轴心受拉构件的截面尺寸、混凝土强度等级和钢筋级别均相同,只是纵筋配筋率ρ不同,则即将开裂时[ ]。

a 、配筋率ρ大的钢筋应力s σ也大

b 、配筋率ρ大的钢筋应力s σ小

c 、直径大的钢筋应力s σ小

d 、两个构件的钢筋应力s σ相同

6.《混凝土结构设计规范》规定:按螺旋箍筋柱计算的承载力不得超过普通柱的1.5 倍,这是为了[ ]。

a 、限制截面尺寸

b 、不发生脆性破坏

c 、在正常使用阶段外层混凝土不致脱落

d 、保证构件的延性

(三)判断题

1. 实际工程中没有真正的轴心受压构件。[ ]

2. 受压构件的长细比越大,稳定系数?值越高。[ ]

3. 螺旋箍筋既能提高轴心受压柱的承载力,又能提高柱的稳定性。[ ]

4. 轴心受压构件计算中,考虑到受压时容易压屈,所以钢筋的抗压强度设计值最多取为4002N/mm 。[ ]

5. 构件截面上的塑性应力重分布现象,不仅在钢筋混凝土超静定结构中存在,在钢筋混凝土静定结构中也存在。[ ]

6. 钢筋混凝土轴心受拉构件破坏时,混凝土被拉裂,全部外力由钢筋来承担。[ ]

(四)问答题

1. 试述钢筋混凝土轴心受压柱的受力破坏过程。

2. 简述钢筋混凝土轴心受拉构件的受力破坏阶段和特点。

3.在配置普通箍筋和配置螺旋或焊接环式箍筋的轴心受压柱中,纵筋和箍筋的主要作用有哪些?

4.轴心受压构件的稳定系数?的表格中b l 0与d l 0及i

l 0的换算关系如何?

5.轴心受压构件中为什么不宜采用高强度钢筋?

6.轴心受压短柱和长柱的破坏特征有何不同?在长柱的承载力计算中如何考虑长细比的影响?

7.螺旋箍筋柱的受压承载力为什么不应大于按式)f (f .s y c u A A 90N N ''+=≤?算得的受

压承载力的1.5倍?螺旋箍筋柱的受压承载力计算公式中的α是什么系数?考虑什么影响因素?如何取值?

8.钢筋混凝土轴心受压构件受压承载力计算公式乘以0.9的目的是什么?计算时如果纵向受压钢筋的配筋率>3%,应怎样计算?

9.为什么螺旋箍筋柱的受压承载力比同等条件下的普通箍筋柱的承载力提高较大?什么情况下不能考虑螺旋箍筋的作用?

二、计 算 题

1. 某钢筋混凝土现浇框架结构的底层柱,截面尺寸为400mm ×400mm ,从基础顶面到一层楼盖顶面的高度H = 4.5m ,轴心压力设计值N = 2260kN ,混凝土强度等级为C25,纵向钢筋为HRB400级钢筋。求所需的纵向钢筋面积。

2. 某钢筋混凝土轴心受压柱,截面尺寸为350mm ×350mm ,计算长度0l =4.5m ,混凝土强度等级为C25,柱内配有825的HRB335级纵向钢筋。柱上作用的轴向压力设计值为2000kN ,试验算该柱的正截面受压承载力。

3. 某宾馆门厅内轴心受压柱,截面如图3-1所示,计算长度l 0=

4.2m ,混凝土强度等级为C30,纵向钢筋采用HRB400级钢筋,螺旋箍筋采用HRB335级钢筋,环境类别为一类。求柱正截面受压承载力设计值u N 。

图3—1

4. 某钢筋混凝土屋架下弦 ,截面尺寸为200mm ?200mm,其所受的轴心拉力设计值为300kN ,混凝土强度等级为C25,纵向钢筋用HRB335级钢筋。求截面纵向钢筋面积。

混凝土结构设计原理课程设计任务书

《混凝土结构设计》课程设计 整体式单向板肋梁楼盖 适用专业:土木工程专业(本科) 使用班级:2014级土木4、5班 设计时间:2016年12月 设计任务书

建筑工程教研室 《混凝土结构设计》课程设计 整体式单向板肋梁楼盖设计任务书 一、设计任务: 设计某三层轻工厂房车间的楼盖,拟采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。要求进行第二层楼面梁格布置,确定梁、板、柱截面尺寸,计算梁板配筋,并绘制结构施工图。 二、设计目的 《混凝土结构》课程设计是教育计划中一个重要的实践性教学环节,对培养和提高学生的基本技能,启发学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识具有重要作用。 1.了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容,为毕业设计以及今后从事实际设计、管理工作奠定初步基础。 2.复习巩固加深所学的基本构件中受弯构件和钢筋混凝土梁板结构等章节的理论知识。 3.掌握钢筋混凝土肋梁楼盖的一般设计方法,诸如: (1)进一步理解单向板肋梁楼盖的结构布置、荷载传递途径和计算简图; (2)掌握弹性理论和塑性理论的设计方法; (3)掌握内力包络图和抵抗弯矩图的绘制方法; (4)了解构造设计的重要性,掌握现浇梁板的有关构造要求; (5)掌握现浇钢筋混凝土结构施工图的表示方法和制图规定; (6)学习书写结构计算书; (7)学习运用规范。 三、设计资料 1、结构平面及柱网布置如图所示(楼梯间在此平面外),按不同用途的车间工业楼面活荷载标准值见表1,车间内无侵蚀性介质,柱网尺寸见表二。每位学生按学号顺序根据表3选取一组数据进行设计。 活荷载标准值 表1

表3 度序号 ^组 活载序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ① 1 2 P 3 4 5 31 43 56 ② 6 7 r 8 9 10 32 44 55 ③ 11 12 13 14 15 33 45 54 ④ 16 17 18 19 20 34 46 53 ⑤ 21 22 23 24 25 35 47 52 ⑥ 26 27 28 29 30 36 48 51 ⑦ 37 38 39 40 41 42 49 50 2、楼面构造 楼面面层为水磨石(底层20mm 厚水泥砂浆,10mm 面层),自重 为 0.65kN/m 2 ;顶棚为15mm 厚混合砂浆抹灰;梁用15mm 厚混合砂浆 抹灰。 3、材料 ① 混凝土:自定。 ② 钢 筋:自定。 四、设计内容及要求 1 .结构布置 柱网尺寸给定,要求了解确定的原则。 梁格布置,要求确定主、次梁 布置方向及次梁间距。 2.按塑性理论方法设计楼板和次梁,按弹性理论方法设计主梁。 3.提交结构计算书一份。要求:步骤清楚、计算正确、书写工整。 4.绘制结构施工图。内容包括 ( 1 )结构平面布置; ( 2)板、次梁配筋图; 序号 L x L y ① 6600 5400 ② 6600 6600 ③ 6900 5700 ④ 6900 6000 ⑤ 6900 6300 ⑥ 6900 6600 ⑦ 7200 6000 ⑧ 7200 6300 柱网跨度尺寸 分组编号 表2 结构平面及柱网布置图

混凝土结构设计原理第三版_沈蒲生版课后习题答案

3-1某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=140×104N,楼层高H =5.4m,计算长度L0=,混泥土强度等级为C20,HRB400级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。 『解』查表得:1α= , c f =2mm , y f '=360N/2mm 0l =?6.75m 按构造要求取构件 长细比::15l b = 即b=l 0=?15=450mm 设该柱截面为方形,则b ?h=450mm ?450mm 查表3-1得:?= S A '=(N-0.9?c f A )/0.9?y f '=4140100.90.8959.6450450 0.90.895360?-??????mm<0.1943 按照构造配筋取00min 0.6P =(00 000.63≤P ≤) ∴S A '=000.6bh =0 00.64504501215??=2mm 选配钢筋,查附表11-1得,420(S A ' =12562 mm ) 箍筋按构造要求选取,取s=250mm ,d=6mm 3-2 由于建筑上使用要求,某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ,柱高 4.0m ,计算高度L0==2.8m,配筋为416(As/=804mm2)。C30混泥土,HRB400级钢筋,承受轴向力设计值N=950KN 。试问柱截面是否安全? 『解』查表得:1α= , c f =2mm , y f ' =360N/2mm 计算长度0l == / 2.8/0.2511.2l b == 查表3-1得:?= 考虑轴心受压∴R =?( y f 'S c S A f A '+) =0.90.926(36080414.30.8250250)831.7950KN N KN ???+???==p ∴该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。 3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱,直径为d=500mm ,柱高5.0m,计算高度L0==3.5m,配HRB400钢筋1016(As/=2010mm2),C30混泥土,螺旋箍筋采用R235,直径为12mm ,螺距为s=50mm 。试确定此柱的承载力。 『解』查表得:1α= , c f =2mm , y f ' =360N/2mm y f =210N/2mm 0/712l d =< 2 2 1962504 cor d A mm π== 2 2 113.044 ssl d A mm π== 2 3.14500113.04/503549.456SSL sso dA A mm S π= =??= ∴柱的承载力 N=0.9(2)c cor y s y sso f A f A f A a ''++

组合结构文献综述

钢-混凝土组合结构设计 题目:组合梁与现浇结构中钢筋混凝土梁分析对比 学校:辽宁工业大学 院(系):土木建筑工程学院 学号:100501061 学生姓名:柴高炯 指导老师:田傲霜

摘要:为了分析对比组合梁与钢筋混凝土梁在设计计算上的异同,本文将从四个方面论述,分别为:受弯承载力、受剪承载力、弯剪相关性以及裂缝和挠度计算。每一方面又在设计理论、基本假定、判别条件、计算公式和应力应变图进行分析比较。 关键词:组合梁、钢筋混凝土梁、受弯承载力、受剪承载力、弯剪相关性、裂缝计算和挠度计算 1.受弯承载力 在设计理论上,组合梁和现浇结构中钢筋混凝土梁都可视为T形截面梁。但是对于组合梁是通过连接件达到与混凝土板的有效连接,连接件用以抵抗钢梁和混凝土板之间的相对滑移,使它们的弯曲变形协调,则在弯矩作用下的截面的应变接近平截面假定,这样,混凝土板和钢梁之间就构成了一个具有公共中和轴的组合截面;对于现浇结构中的钢筋混凝土梁,由于是通过一次性整体现浇而成,钢筋混凝土板和梁之间天然连接,协同受力。 在基本假定上,共同的假定有:1)截面应保持不变;2)不考虑混凝土的抗拉强度;3)混凝土受压的应力与应变关系曲线按下列规定取用:当时(上升段) 当时(水平段) 式中,参数、和的取值如下,为混凝土立方体抗压强度标准值。 对于钢筋混凝土梁有另外两条假定,分别是:纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01;纵向钢筋的应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积,但其值应符合下列要求:。对于组合梁对应的为钢梁的要求。 与钢筋混凝土梁相比,组合梁按照结算方法不同仍有不同的假定,在弹性受弯承载力计算时的基本假定还有:1)在正弯矩作用下,不考虑混凝土板中的钢筋作用;2)中间支座两侧负弯矩区混凝土板受拉开裂区段的长度,各为该跨的0.15

结构设计原理课程设计

. 装配式钢筋混凝土简支T梁设计 计算书

中华人民共和国行业标准: 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62—2004 《公路桥涵设计通用规范》JDG D60—2004 二、设计资料 1. 桥面净空:净—7+2×1.5m 2. 设计荷载:公路Ⅱ级汽车荷载,人群 3.5KN/m2. 结构安全等级为二级,即r0=1.0 3. 材料规格: 钢筋:主筋采用HRB400钢筋;箍筋采用HRB335钢筋;Ⅰ类环境 水平纵向钢筋面积为(0.001~0.002)bh,直径8~10mm,水平纵向钢筋对称,下 密上疏布置在箍筋外侧。 架立筋选用2φ20的钢筋 混凝土:采用C30混凝土 4. 结构尺寸: T形主梁:标准跨径L b=20.00m 计算跨径L j=19.5m 主梁全长L=19.96m 主梁肋宽b=180mm 主梁高度h=1300mm 三、设计内容 1. 计算弯矩和剪力组合设计值 2. 正截面承载力计算 3. 斜截面抗剪承载力计算 4. 全梁承载能力校核 5. 水平纵向钢筋和架立筋设计 6. 裂缝宽度及变形(挠度)验算

梁体采用C40的混凝土,轴心抗压强度设计值为18.4Mpa ,轴心抗拉强度设计值ftd=1..65Mpa 。主筋采用KL400,抗拉强度设计值fsd=330Mpa ,抗压强度设计值 Mpa f sd 330/ =;箍筋采用HRB335,直径8mm ,抗拉强度设计值为280Mpa 。 1.计算弯矩和剪力组合设计值 因恒载作用效应对结构的承载力不利,故取永久效应,即恒载的分项系数2.11=G γ。汽车荷载效应的分项系数为4.11=Q γ。对于人群荷载,其它可变作用效应的分项系数为 4.1=Qj γ。本组合为永久作用与汽车荷载和人群荷载组合,故取人群荷载的组合系数 8.0=C ? 2 l 处 K Q k Q GK d M M M M 214.18.04.12.1??+?+?= m kN m kN ·2.1755·0.554.18.00.6084.10.7022.1=??+?+?= 4 l 处 K Q k Q GK d M M M M 214.18.04.12.1??+?+?= m kN m kN ·2.1369·0.404.18.00.4664.10.5602.1=??+?+?= 支点截面处 K Q k Q GK d V V V V 214.18.04.12.1??+?+?= kN kN 48.3690.44.18.00.1154.10.1702.1=??+?+?= 2 l 处 K Q k Q GK d V V V V 214.18.04.12.1??+?+?= kN kN 64.660.24.18.0464.102.1=??+?+?= 2.截面承载力计算 (1)确定T梁翼缘的有效宽度' f b 由图所示T形截面受压翼板厚度的尺寸,可得: 翼板平均厚度mm b f 1102 140 80' =+= 又mm mm L b f 6500195003 1 3' 1=?== 由横断面的尺寸可知:5个T 形梁的总长为5*1600=8000mm ,则每个T 形梁宽1580/ =f b ,缝宽(8000-1580*5)/5=20,则两相邻主梁的平均间距为1600mm ,即: mm b f 1600' 2= mm mm h b b b f h f 15001101202180122' ' 3=?+?+=++=

混凝土结构设计原理复习重点(非常好)

混凝土结构设计基本原理复习重点(总结很好) 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作: (1)钢筋与混凝土间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。 (2)钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。 (3)包围在钢筋外面的混凝土,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点:1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点:1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类:按时间的变异,分为永久作用、可变作用、偶然作用 结构的极限状态:承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值;材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土 立方体抗压强度(f cu,k):用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件,在温度为(20±3)℃,相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法加压到破坏,所测得的具有95%保证率的抗压强度。(f cu,k为确定混凝土强度等级的依据) 1.强度轴心抗压强度(f c):由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。(f ck=0.67 f cu,k) 轴心抗拉强度(f t):相当于f cu,k的1/8~1/17, f cu,k越大,这个比值越低。 复合应力下的强度:三向受压时,可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。 双向受力时,(双向受压:一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加;双向受拉:混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样; 一向受拉一向受压:混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低,混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低) 受力变形:(弹性模量:通过曲线上的原点O引切线,此切线的斜率即为弹性模量。反映材料抵2.变形抗弹性变形的能力) 体积变形(温度和干湿变化引起的):收缩和徐变等。 混凝土单轴向受压应力-应变曲线数学模型 1、美国E.Hognestad建议的模型 2、德国Rusch建议的模型 混凝土的弹性模量、变形模量和剪变模量 弹性模量 变形模量 切线模量 3、(1)徐变:混凝土的应力不变,应变随时间而增长的现象。 混凝土产生徐变的原因: 1、填充在结晶体间尚未水化的凝胶体具有粘性流动性质 2、混凝土内部的微裂缝在载荷长期作用下不断发展和增加的结果 线性徐变:当应力较小时,徐变变形与应力成正比;非线性徐变:当混凝土应力较大时,徐变变形与应力不成正比,徐变比应力增长更快。影响因素:应力越大,徐变越大;初始加载时混凝土的龄期愈小,徐变愈大;混凝土组成成分水灰比大、水泥用量大,徐变大;骨料愈坚硬、弹性模量高,徐变小;温度愈高、湿度愈低,徐变愈大;尺寸大小,尺寸大的构件,徐变减小。养护和使用条件 对结构的影响:受弯构件的长期挠度为短期挠度的两倍或更多;长细比较大的偏心受压构件,侧向挠度增大,承载力下降;由于徐变产生预应力损失。(不利)截面应力重分布或结构内力重分布,使构件截面应力分布或结构内力分布趋于均匀。(有利) (2)收缩:混凝土在空气中结硬时体积减小的现象,在水中体积膨胀。 影响因素:1、水泥的品种:水泥强度等级越高,则混凝土的收缩量越大; 2、水泥的用量:水泥越多,收缩越大;水灰比越大,收缩也越大; 3、骨料的性质:骨料的弹性模量大,则收缩小; 4、养护条件:在结硬过程中,周围的温、湿度越大,收缩越小; 5、混凝土制作方法:混凝土越密实,收缩越小; 6、使用环境:使用环境的温度、湿度大时,收缩小; 7、构件的体积与表面积比值:比值大时,收缩小。 对结构的影响:会使构件产生表面的或内部的收缩裂缝,会导致预应力混凝土的预应力损失等。 措施:加强养护,减少水灰比,减少水泥用量,采用弹性模量大的骨料,加强振捣等。 混凝土的疲劳是荷载重复作用下产生的。(200万次及其以上) 二、钢筋 光圆钢筋:HPB235 表面形状 带肋钢筋:HRB335、HRB400、RRB400 有明显屈服点的钢筋:四个阶段(弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段),屈服强度力学性能是主要的强度指标。 (软钢)

混凝土结构设计原理(第3版)试卷5

第六章受压构件正截面承截力 一、选择题 1.轴心受压构件在受力过程中钢筋和砼的应力重分布均(A ) A .存在;B. 不存在。 2.轴心压力对构件抗剪承载力的影响是(B ) A .凡有轴向压力都可提高构件的抗剪承载力,抗剪承载力随着轴向压力的提高而提高; B .轴向压力对构件的抗剪承载力有提高作用,但是轴向压力太大时,构件将发生偏压破坏; C .无影响。 3.大偏心受压构件的破坏特征是:(B ) A .靠近纵向力作用一侧的钢筋和砼应力不定,而另一侧受拉钢筋拉屈; B .远离纵向力作用一侧的钢筋首先被拉屈,随后另一侧钢筋压屈、砼亦被压碎; C .远离纵向力作用一侧的钢筋应力不定,而另一侧钢筋压屈,砼亦压碎。 4.钢筋砼柱发生小偏压破坏的条件是:(D ) A .偏心距较大,且受拉钢筋配置不多; B .受拉钢筋配置过少; C .偏心距较大,但受压钢筋配置过多; D .偏心距较小,或偏心距较大,但受拉钢筋配置过多。 5.大小偏压破坏的主要区别是:(D ) A .偏心距的大小; B .受压一侧砼是否达到极限压应变; C .截面破坏时受压钢筋是否屈服; D .截面破坏时受拉钢筋是否屈服。 6.在设计双筋梁、大偏压和大偏拉构件中要求2s x a '≥的条件是为了:(B ) A .防止受压钢筋压屈; B .保证受压钢筋在构件破坏时能达到设计屈服强度y f '; C .避免y f '> 400N/mm 2。 7.对称配筋的矩形截面偏心受压构件(C20,HRB335级钢),若经计算,

0.3,0.65i o e h ηξ>=,则应按( A )构件计算。 A .小偏压; B. 大偏压; C. 界限破坏。 8.对b ×h o ,f c ,f y ,y f '均相同的大偏心受压截面,若已知M 2>M 1,N 2>N 1,则在下面四组内力中要求配筋最多的一组内力是(B ) A .(M 1,N 2); B.(M 2,N 1); C. ( M 2,N 2); D. (M 1,N 1)。 9.当2s x a '<,在矩形截面大偏心受压构件的计算中求A s 的作法是:(D ) A.对s A '的形心位置取矩(取2s x a '=)求得; B. 除计算出A s 外,尚应按s A '=0求解As ,取两者中的较大值; C .按B 法计算,但取两者中较小值; D .按C 法取值,并应满足最小配筋率等条件。 10.钢筋砼柱发生大偏压破坏的条件是(D ) A .偏心距较大; B.偏心距较大,且受拉钢筋配置较多; C .偏心距较大,且受压钢筋配置不过多; D .偏心距较大且受拉钢筋配置不过多。 11. 指出下列哪些说法是错误的(A ) A .受压构件破坏时,受压钢筋总是受压屈服的; B. 大偏心受压构件破坏时,受拉钢筋已经屈服; C. 小偏心受压构件破坏时,受拉钢筋可能受压,也可能受拉。 二、是非题 1.在钢筋砼大偏心受压构件承载力计算时,若2s x a '<,则在构件破坏时s A '不能充分利用。(对) 2.偏压构件,若ηe i >0.3 h o ,则一定为大偏压构件。(错) 3.不论大、小偏压破坏时,s A '总能达到y f '。(错) 4.螺旋箍筋仅用在轴向荷载很大且截面尺寸受限制的轴心受压短柱中。(对) 5.配螺旋箍筋的轴心受压柱中的砼抗压强度大于f c 。(对) 6.若轴压柱承受不变的荷载,则不论经过多长时间,钢筋及砼压应力都不随时间的变化。(错) 7.在对称配筋偏心受压构件中,M 相同时,N 越小越安全。(错) 8.轴心受压柱采用螺旋箍筋可使柱的抗压承载力提高,因此,在长细比0/l d

结构设计原理课程设计完整版

结构设计原理课程设计 设计题目:预应力混凝土等截面简支 空心板设计(先张法) 班级:6班 姓名:于祥敏 学号:44090629 指导老师:张弘强

目录 一、设计资料 (2) 二、主梁截面形式及尺寸 (2) 三、主梁内力计算 (3) 四、荷载组合 (3) 五、空心板换算成等效工字梁 (3) 六、全截面几何特性 (4) 七、钢筋面积的估算及布置 (5) 八、主梁截面几何特性 (7) 九、持久状况截面承载力极限状态计算 (9) 十、应力损失估算 (10) 十一、钢筋有效应力验算 (13) 十二、应力验算 (13) 十三、抗裂性验算 (19) 十四、变形计算 (21)

预应力混凝土等截面简支空心板设计 一、设计资料 1、标跨m 16,计算跨径m 2.15 2、设计荷载:汽车按公路I级,人群按2/0.3m KN ,10=γ 3、环境:I类,相对湿度%75 4、材料: 预应力钢筋:采用ASTM a A 97416-标准的低松弛钢绞线(71?标准型),抗拉强度标准值MPa f pk 1860=,抗拉强度设计值MPa f pd 1260=,公称直径mm 24.15,公称面积2140mm ,弹性模量MPa Ep 51095.1?= 非预应力钢筋:400HRB 级钢筋,抗拉强度标准值MPa f sk 400=,抗拉强度设计值 MPa f sd 330=,弹性模量MPa Es 5100.2?= 箍筋:335H R B 级钢筋,抗拉强度标准值MPa f sk 335=,抗拉强度设计值 MPa f sd 280=,弹性模量MPa Es 5100.2?= 混凝土:主梁采用50C 混凝土,MPa Ec 41045.3?=,抗压强度标准值MPa f ck 4.32=,抗压强度设计值MPa f cd 4.22=,抗拉强度标准值MPa f tk 65.2=,抗拉强度设计值 MPa f td 83.1= 5、设计要求:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》要求,按A类预应力混凝土构件设计此梁 6、施工方法:先张法 二、主梁截面形式及尺寸(mm ) 主梁截面图(单位mm )

【工作总结范文】结构设计原理小结

结构设计原理小结 ec--混凝土弹性模量; efc--混凝土疲劳变形模量; es--钢筋弹性模量; c20--表示立方体强度标准值为20n/mm2的混凝土强度等级; fcu--边长为150mm的施工阶段混凝土立方体抗压强度; fcu,k--边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值; fck,fc--混凝土轴心抗压强度标准值,设计值; ftk,ft--混凝土轴心抗拉强度标准值,设计值; fck,ftk--施工阶段的混凝土轴心抗压,轴心抗压拉强度标准值; fyk,fptk--普通钢筋,预应力钢筋强度标准值; fy,fy--普通钢筋的抗拉,抗压强度设计值; fpy,fpy--预应力钢筋的抗拉,抗压强度设计值。 第2.2.2条作用,作用效应及承载力 n--轴向力设计值; nk,nq--按荷载效应的标准组合,准永久组合计算的轴向力值; np--后张法构件预应力钢筋及非预应力钢筋的合力; np0--混凝土法向预应力等于零时预应力钢筋及非预应力钢筋的合力;

nu0--构件的载面轴心受压或轴心受拉承载力设计值; nux,nuy--轴向力作用于x轴,y轴的偏心受压或偏心受拉承载力设计值; m--弯矩设计值; mk,mq--按荷载效应的标准组合,准永久组合计算的弯矩值; mu--构件的正截面受弯承载力设计值; mcr--受弯构件的正截面开裂弯矩值; t--扭矩设计值; v--剪力设计值; vcs--构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值; fl--局部荷载设计值或集中反力设计值; σck,σcq--荷载效应的标准组合,准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力; σpc--由预加力产生的混凝土法向应力; σtp,σcp--混凝土中的主拉应力,主压应力; σfc,max,σfc,min--疲劳验算时受拉区或受压区边缘纤维混凝土的最大应力,最小应力; σs,σp--正载面承载力计算中纵向普通钢筋,预应力钢筋的应力; σsk--按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋应力或等效应力;

结构设计原理课后答案第三版(供参考)

3-16.截面尺寸mm mm h b 500200?=?的钢筋混凝土矩形截面梁,采用C25混凝土和HRB335级钢筋,I 类环境条件,安全等级为二级,最大弯矩组合设计值m kN M d ?=145,试分别采用基本公式法和查表法进行截面设计(单筋截面)。 解:基本公式法: 查表可得:f 13.8MPa cd =,f 280MPa sd =,γ0=1.0,b 0.56ξ= (1)求受压区高度x 假设60s a mm =,则050060440h mm =-=, 00()2 d cd x M f bx h γ=-, 代入数据得: 解之得: 700()x mm =舍去, 01330.56440246.4b x mm h mm mm ξ=<=?=。 (2)受拉钢筋面积s A 配2Φ22和2Φ25,27609821742s A mm =+=实际配筋率 (3).截面复核 取混凝土保护层厚度为c=30mm ,钢筋分两排布置,两排钢筋之间净距取30mm 。 设计合理。 截面设计如图: 图3-16截面配筋图(尺寸单位:mm ) 查表法 查表可得: 13.8cd f MPa =,280sd f MPa =,γ0=1.0,0.56b ξ= 020cd M A f bh ==621.014510=0.2713.8200440 ???? 查表得0.410.56b ξξ=<=,00.795ξ= 其余配筋过程及截面复核过程同上。 3-17 .截面尺寸mm mm h b 450200?=?的钢筋混凝土矩形截面梁。采用C20混凝土和HRB335级钢筋(3?16),截面构造如图3-41,弯矩计算值m kM M M d ?==660γ,复合截面是否安全? 图3-17(mm )

组合结构设计原理结课论文

组合结构设计原理结课论文 随着我国钢材产量的逐年增加和高强度、高性能建筑结构用钢的大量生产,我国已进入了大力发展钢结构建筑的新时期,由此便产生了钢—混凝土组合结构。该种结构适应现代结构对“轻型大跨、预制装配、快速施工”的要求在房屋建筑、桥梁、地下建筑、海洋工程、特殊容器等领域得到应用。 组合结构的发展史 国际: 1879年英国的Severn在铁路桥的钢管桥墩中充填混凝土,形成钢管混凝土结构 英、美等国在钢梁与钢柱外围包上了混凝土形成组合梁、柱,用以防火。 20世纪初,佚名人士在方钢管中注入混凝土。 1928年日本开始对SRC结构进行研究(即1923年日本关东大地震后) 1965年英国制定CP117第一部分《钢-混凝土组合结构-房屋建筑》 1967年英国制定CP117第二部分《钢-混凝土组合结构-桥梁》 1967年日本制定《钢管混凝土构件设计规范》 1984年欧洲规范(EUROCODE-4)草案在英国完成,是目前国际上比较完整的组合结构规范。 国内: 50年代我国开始在桥梁工程中采用组合结构 1986年交通部制定《公路桥涵设计规范》对组合梁的计算方法及构造做出规定。 1988年《钢结构设计规范》(GBJ17-88)对组合梁做出规定。 现行标准规范: 钢结构设计规范GB50017-2003 冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002 高层建筑钢结构技术规程JGJ99-98 钢管混凝土结构技术规程CECS28:90 型钢混凝土组合结构技术规程JGJ138-2001 钢骨混凝土结构技术规程YB9082-97 钢结构加固技术规范CECS77:96 组合结构特点 1、充分利用钢材和混凝土各自的材料性能,具有承载力高、刚度大、抗震性能和动力性能好、构件截面尺寸小、施工快速方便等优点。日本阪神地震表明,组合结构破坏率最低。 2、节省脚手架和模板,便于立体交叉施工,减小现场湿作业量,减轻扰民程度。 3、造价低。若考虑因自重减轻而带来的竖向构件截面尺寸减小、地震作用减小、基础造价降低、施工周期短等因素,组合结构比混凝土结构和钢结构造价都要低。 钢与混凝土组合梁 1、结构组成

武汉理工大学混凝土结构设计原理课程设计上课讲义

学号:0121206120102 课程设计 课程:混凝土结构设计原理 学院:土建学院 班级:土木 zy1202 姓名: 学号: 0121206120102 指导老师: 2015年1月18日

目录 一、设计资料 (1) 二、设计荷载 (1) 三、主梁毛截面几何特性计算 (1) 四、预应力钢束面积的估算及钢束布置 (4) 五、主梁截面几何特性计算 (7) 六、截面强度计算 (9) 七、钢束预应力损失估算 (11) 八、预加应力阶段的正截面应力验算 (15) 九、使用阶段的正应力验算 (18) 十、使用阶段的主应力验算 (21) 十一、锚固区局部承压验算 (23) 十二、主梁变形(挠度)计算 (24)

贵州道真高速公路桥梁上部构件设计 一、设计资料 1、初始条件:贵州道真高速公路桥梁基本上都采用标准跨径,上部构造采用装配式后张法预应力混凝土空心板,20 m 空心板、1.25m 板宽,计算跨径19.5m ,预制长度19.96m 。参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》按A类预应力混凝土构件设计此梁。 2、材料:(1)混凝土:C40混凝土,MPa Ec 41025.3?=,抗压强度标准值 MPa f ck 8.26=,抗压强度设计值MPa f cd 4.18=,抗拉强度标准值MPa f tk 40.2=,抗拉强度设计值MPa f td 65.1=。 (2)非预应力钢筋:普通钢筋主筋采用HRB335级钢筋,抗拉设计强度 a sd MP f 280=;箍筋采用R235级钢筋,抗拉设计强度a sd MP f 195=。 (3)预应力钢筋公称直径为15.24mm ,公称面积为140mm2,抗拉标准强度 a pk MP f 1860=,MPa f pd 1260=,弹性模量Ep =1.95×105Mpa ,低松弛级。 二、设计荷载 设计荷载为公路-I 级,结构重要性系数0γ取1.0。荷载组合设计值如下: kN Q 76=跨中m kN M .399=汽m kN M .710=恒m kN M .1395=跨中kN Q j 3720=00=j M m kN M .10254/1= 三、主梁毛截面几何特性计算

结构设计原理复习资料总结02

第一章钢筋混凝土结构的力学性能 1、基本构件变形分类:受拉构件、受压构件、受弯构件、受扭构件 2、遵行适用、安全、经济、美观的原则设计 3、混凝土结构包括:素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构 4、钢筋和混凝土在一起工作由于:1)两者之间有可靠的粘结力,能牢固的结成整体,在外荷载作用下能协调变形2)两者的温度线膨胀系数相近、温度变化时产生很下的温度应力3)钢筋被混凝土覆盖防止锈蚀 5、钢筋混凝土结合优点:1)合理利用两者的受力特点,形成具有较高承载力的结构构件2)使用寿命长,耐久性好,不需要经常维护维修,耐火性好3)施工方法适应性强4)现浇钢筋混凝土结构的整体性好,抗震性较好5)大多数可以就地取材,节省运费,降低建筑成本(砂、石) 6、钢筋混凝土结构缺点:1)自重大2)抗裂性差3)浇筑混凝土时需要模板支撑4)户外施工受季节条件限制 7、钢筋按生产工艺和加工条件分为:热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋 8、热轧钢筋分为:光圆钢筋、变形钢筋(螺纹钢筋、人字形钢筋、月牙纹钢筋) 9、直径小于6mm为钢丝 10、拉伸试验中没有明显流幅的钢筋其残余应变为0.2%时的应力δ0.2作为协定的屈服点(条件屈服强度),取残余应变的0.1%处应力作为弹性极限强度 11、钢筋的强度指标:屈服强度、极限强度 12、钢筋的塑性指标:伸长率、截面收缩率、冷弯性能 13、 14、粘结力:能承担由于变形差沿其接触面上产生的剪应力 15、粘结力的作用:钢筋端部的锚固、裂缝间应力的传递 16、粘结力的组成:钢筋与砼接触面上的化学吸附作用、砼收缩将钢筋紧紧握裹儿产生的摩擦力、钢筋与混凝土之间机械咬合作用力、附加咬合作用 17、影响粘结力的主要因素:钢筋表面形状、砼强度等级、浇筑砼时钢筋的位置、保护层厚度和钢筋间距、横向钢筋及侧向压力等 第二章钢筋混凝土结构的基本计算原则 1、结构的作用:引起结构内力和变形的一切原因统称为结构的作用 2、结构的作用分为两类:直接作用和间接作用 3、作用在结构上产生的内力和变形称为作用效应 4、结构的作用按时间的变异性和出现的可能性分为三类:永久作用(作用值在设计基准期内不随时间变化,或其变化值平均值相比可以忽略不计)、可变作用(作用值在设计基准期内随时间变化,且其变化值与平均值相比不可忽略)、偶然作用(在设计基准期出现的概率很小,一旦出现,其持续时间很短,但其量值很大) 5、作用代表值:结构或结构构件设计时,为了便于作用的统计和表达,简化设计共识,通常以一些确定的值来表达这些不确定的作用量,这些确定的值即称为作用的代表值 6、作用的标准值:其量值应取结构设计规定期限内可能出现的最不利值,一般按照在设计基准期内最大概率分布FQT(x)的某一分位值确定 7、作用的准永久值:(对可变作用而言)依据作用出现的累计时间而定,{公桥规}规定,可变作用准永久值为可变作用标准值乘以准永久系数ψ2得到 8、作用的频遇值:根据在足够长观测期内作用任意点时点概率分布的分位值而定 9、作用设计值:作用标准值乘以作用分项系数 10、抗力:是结构构件抵抗作用效应的能力,即承载能力和抗变形能力 11、引起抗力不定性的因素:材料性能的不定性、几何参数的不定性、计算模式的不定性 12、结构的可靠性:安全性、适用性、耐久性 13、结构可靠度:结构在规定时间内,规定条件下完成预定功能的概率 14、结构设计目的:要使所设计的结构,在规定的时间内能够在具有足够可靠性的前提下,完成全部功能的要求 15、极限状态:当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该功能的极限状态 16、承载能力极限状态:对应于桥涵及其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态 17、正常使用极限状态:对应于桥涵及其构件达到正常使用或耐久性的某项限定值的状态 18、作用效应组合:是结构上几种作用分别产生的效应的随机叠加 第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

结构设计原理课后习题答案(第三版)

结构设计原理课后习题答案 1 配置在混凝土截面受拉区钢筋得作用就是什么? 混凝土梁得受拉能力很弱,当荷载超过c f 时,混凝土受拉区退出工作,受拉 区钢筋承担全部荷载,直到达到钢筋得屈服强度。因此,钢筋混凝土梁得承载能 力比素混凝土梁提高很多。 2解释名词: 混凝土立方体抗压强度:以边长为150mm 得混凝土立方体为标准试件,在规定温 度与湿度下养护28天,依照标准制作方法,标准试验方法测得得抗压强度值。 混凝土轴心抗压强度:采用150*150*300得混凝土立方体为标准试件,在规定温 度与湿度下养护28天,依照标准制作方法与试验方法测得得混凝土抗压强度值。 混凝土抗拉强度:采用100*100*150得棱柱体作为标准试件,可在两端预埋钢筋, 当试件在没有钢筋得中部截面拉断时,此时得平均拉应力即为混凝土抗拉强度。 混凝土劈裂抗拉强度:采用150mm 立方体试件进行劈裂抗拉强度试验,按照规定得试验方法操作,按照下式计算A F A F 673.02f ts ==π 3 混凝土轴心受压得应力—应变曲线有何特点?影响混凝土轴心受压应力—应 变曲线有哪几个因素? 完整得混凝土轴心受压得应力-应变曲线由上升段OC ,下降段CD,收敛段DE 组成。 0~0、3fc 时呈直线;0、3~0、8fc 曲线偏离直线。0、8fc 之后,塑性变形 显著增大,曲线斜率急速减小,fc 点时趋近于零,之后曲线下降较陡。D 点之后, 曲线趋于平缓。 因素:混凝土强度,应变速率,测试技术与试验条件。 4 什么叫混凝土得徐变?影响徐变有哪些主要原因? 在荷载得长期作用下,混凝土得变形随时间增长,即在应力不变得情况下, 混凝土应变随时间不停地增长。这种现象称为混凝土得徐变。 主要影响因素:混凝土在长期荷载作用下产生得应力大小,加载时龄期,混 凝土结构组成与配合比,养生及使用条件下得温度与湿度。 5 混凝土得徐变与收缩变形都就是随时间而增长得变形,两者有与不同之处? 徐变变形就是在长期荷载作用下变形随时间增长,收缩变形就是混凝土在凝 结与硬化得物理化学反应中体积随时间减小得现象,就是一种不受外力得自由变 形。 6 普通热轧钢筋得拉伸应力-应变关系曲线有什么特点?《公路桥规》规定使用 得普通热轧钢筋有哪些强度级别?强度等级代号分别就是什么? 答:屈服钢筋从试验加载到拉断共四个阶段:弹性阶段,屈服阶段,强化阶 段,破坏阶段 按屈服强度分为:235MPa ,300MPa ,335MPa ,400MPa ,500MPa 代号:HPB235(R235),HRB335,HRB400,RRB400(KL400) 7 什么就是钢筋与混凝土之间粘结应力与粘结强度?为保证钢筋与混凝土之间 有足够得粘结力要采取哪些措施? (1)由于变形差(滑移)沿混凝土与钢筋接触面上产生得剪应力称为粘结应力。 (2)在拔出试验失效时得最大平均应力作为粘结强度。dl πτF = (3)主要措施:提高混凝土强度,调整钢筋布置位置,调整钢筋间距,增加保

组合结构设计原理课程收获与感想

组合结构设计原理课程收获 1.组合结构的定义和特点 有两种以上性质不同的材料组合成的整体并能共同工作的构件称为组合构件,由各种组合构件构成的结构称为组合结构。狭义的组合结构仅包括由钢和混凝土两种材料组成的组合柱、组合梁、组合板。自上世纪80年代以来,经济建设持续高速发展,随着大量建筑物的兴建,各种新的结构形式不断涌现,组合结构作为一种新兴结构得到越来越广泛的应用与推广,而且应用前景越来越好。组合结构将不同材料或构件组合在一起的结构形式,同时在设计时应将不同材料和构件的性能纳入整体进行考虑,以最有效地发挥各种材料和构件的优势,从而获得更好的结构性能和综合效益,其具有施工方便、节省材料、经济效果好等优点,因此,组合结构将成为继传统的四大结构(钢结构、钢筋混凝土结构、木结构及砌体结构)以后的第五大结构体系。 组合结构具有多种多样的组合方式和途径,如材料间的粘结力、机械连接件的抗剪抗拔力、构件或材料间的相互约束与支持等。合理运用各种组合方式,可以使各种材料扬长避短,获得一系列性能优越的组合构件或体系。例如,钢.混凝土组合梁通过抗剪连接件将钢梁与混凝土翼板组合,充分发挥了混凝土抗压强度高和钢材抗拉性能好的优点。而钢管混凝土将钢管与混凝土组合,钢管的约束作用使混凝土处于三向受压从而提高了混凝土的强度和延性,混凝土对钢管的约束则防止了钢管的屈曲。此外,钢板混凝土剪力墙、钢板混凝土组合井壁等也都使两种或多种结构材料通过不同的方式进行有效组合,可以获得更高的性能。 2.组合结构的优缺点 钢-混凝土组合结构,它是一种优于钢结构和钢筋混凝土结构的新型结构,它分别继承了钢结构和钢筋混凝土结构各自的优点,也克服了两者的缺点而产生的一种新型体系结构,可充分利用钢和混凝土的特点,按照最佳几何尺寸,组成最优的组合构件,使它具有构件刚度大,防火,防腐性能好,具有较大的抗扭及抗倾覆能力(与钢结构相比),而且具有重量轻,构件延性好,增加净空高度和使用面积,同时缩短施工周期,节约模板(以上与钢筋混凝土结构相比),特别在高层和超高层建筑用桥梁结构中,更加体现了它的承载能力和克服结构在施工技术难题的优点。 其缺点是结构需要特定的剪力连接件和专门焊接设备和专门焊接技术人员,与钢结构相比,还有一定量的二次抗火设计(指组合构件,而不是劲性构件),还有压型钢板混凝土组合析在施工期间,在混凝土初凝期,当混凝土厚度不够厚时(一般混凝土板厚应大于100mm),易使混凝土出现临时裂缝,特别指高标号混凝土(由于压型钢板阻止混凝土收缩所致)。 下面,我会介绍几种常见的组合结构,和它们的特点。 3.压型钢板与混凝土组合楼板

结构设计原理知识点

第一章 钢筋混凝土结构基本概念及材料的物理力学性能 1.混凝土立方体抗压强度cu f :(基本强度指标)以边长150mm 立方体试件,按标准方法制作养护28d ,标准试验方法(不涂润滑剂,全截面受压,加载速度0.15~0.25MPa/s )测得的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度 cu f 。 影响立方体强度主要因素为试件尺寸和试验方法。尺寸效应关系: cu f (150)=0.95cu f (100) cu f (150)=1.05cu f (200) 2.混凝土弹性模量和变形模量。 ①原点弹性模量:在混凝土受压应力—应变曲线图的原点作切线,该切线曲率即为原点弹性模量。表示为:E '=σ/ε=tan α0 ②变形模量:连接混凝土应力应变—曲线的原点及曲线上某一点K 作割线,K 点混凝土应力为σc (=0.5c f ),该割线(OK )的斜率即为变形模量,也称割线模量或弹塑性模量。 E c '''=tan α1=σc /εc 混凝土受拉弹性模量与受压弹性模量相等。 ③切线模量:混凝土应力应变—上某应力σc 处作一切线,该切线斜率即为相应于应力σc 时的切线模量''c E =d σ/d ε 3 . 徐变变形:在应力长期不变的作用下,混凝土的应变随时间增长的现象称为徐变。 影响徐变的因素:a. 内在因素,包括混凝土组成、龄期,龄期越早,徐变越大;b. 环境条件,指养护和使用时的温度、湿度,温度越高,湿度越低,徐变越大;c. 应力条件,压应力σ﹤0.5 c f ,徐变与应力呈线性关系;当压应力σ介于(0.5~0.8)c f 之间,徐变增长比应力快;当压应力σ﹥0.8 c f 时,混凝土的非线性徐变不收敛。 徐变对结构的影响:a.使结构变形增加;b.静定结构会使截面中产生应力重分布;c.超静定结构引起赘余力;d.在预应力混凝土结构中产生预 应力损失。 4.收缩变形:在混凝土中凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减少的现象称为收缩。 混凝土收缩原因:a.硬化初期,化学性收缩,本身的体积收缩;b.后期,物理收缩,失水干燥。 影响混凝土收缩的主要因素:a.混凝土组成和配比;b.构件的养护条件、使用环境的温度和湿度,以及凡是影响混凝土中水分保持的因素;c.构件的体表比,比值越小收缩越大。 混凝土收缩对结构的影响:a.构件未受荷前可能产生裂缝;b.预应力构件中引起预应力损失;c.超静定结构产生次内力。 5.钢筋的基本概念 1.钢筋按化学成分分类,可分为碳素钢和普通低合金钢。 2钢筋按加工方法分类,可分为a.热轧钢筋;b.热处理钢筋;c.冷加工钢筋(冷拉钢筋、冷轧钢筋、冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋。) 6.钢筋的力学性能 物理力学指标:(1)两个强度指标:屈服强度,结构设计计算中强度取值主要依据;极限抗拉强度,材料实际破坏强度,衡量钢筋屈服后的抗拉能力,不能作为计算依据。(2)两个塑性指标:伸长率和冷弯性能:钢材在冷加工过程和使用时不开裂、弯断或脆断的性能。 7.钢筋和混凝土共同工作的的原因:(1)混凝土和钢筋之间有着良好的黏结力;(2)二者具有相近的温度线膨胀系数;(3)在保护层足够的前提下,呈碱性的混凝土可以保护钢筋不易锈蚀,保证了钢筋与混凝土的共同作用。 第二章 结构按极限状态法设计计算的原则 1.结构概率设计的方法按发展进程划分为三个水准:a.水准Ⅰ,半概率设计法,只对影响结构可靠度的某些参数,用数理统计分析,并与经验结合,对结构的可靠度不能做出定量的估计;b.水准Ⅱ,近似概率设计法,用概率论和数理统计理论,对结构、构件、或截面设计的可靠概率做出近似估计,忽略了变量随时间的关系,非线性极限状态方程线性化;c.水准Ⅲ,全概略设计法,我国《公桥规》采用水准Ⅱ。 2.结构的可靠性:指结构在规定时间(设计基准期)、规定的条件下,完成预定功能的能力。 可靠性组成:安全性、适用性、耐久性。 可靠度:对结构的可靠性进行概率描述称为结构可靠度。 3.结构的极限状态:当整个结构或构件的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该功能的极限状态。 极限状态分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和破坏—安全状态。 承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形,具体表现:a.整个构件或结构的一部分作为刚体失去平衡;b.结构构件或连接处因超过材料强度而破坏;c.结构转变成机动体系;d.结构或构件丧失稳定;e.变形过大,不能继续承载和使用。 正常使用极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值,具体表现:a.由于外观变形影响正常使用;b.由于耐久性能的局部损坏影响正常使用;c.由于震动影响正常使用;d.由于其他特定状态影响正常使用。 破坏—安全状态是指偶然事件造成局部损坏后,其余部分不至于发生连续倒塌的状态。(破坏—安全极限状态归到承载能力极限状态中) 4.作用:使结构产生内力、变形、应力、应变的所有原因。 作用分为:永久作用、可变作用和偶然作用。 永久作用:在结构使用期内,其量值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计的作用 可变作用:在结构试用期内,其量值随时间变化,且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用。

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