结构设计原理重.docVIP

总论 钢筋混凝土：是由两种力学性能截然不同的材料——钢筋和混凝土结合的整体，共同发挥作用的一种建筑材料。 素混凝土的承载力是有混凝土的抗拉强度确定的；钢筋混凝土的承载力的由混凝土的抗拉强度的钢筋的抗拉强度确定的。 钢筋混凝土的优点：经济性、耐久性、整体性、可摸性、耐火性. 钢筋混凝土的缺点：自重大、抗裂新差、施工受季节影响大。 钢筋和混凝土结合在一起之说以能够有效地共同工作，理由是： 混凝土干缩硬化后能产生较强的黏结力，使得钢筋和混凝土有效结合，在荷载作用下共同变形。（黏结力有三部分组成①混凝土中水泥凝胶体与钢筋表面的化学胶结力。②混凝土结硬时，体积收缩产生的摩擦力。③钢筋表面粗糙不平或带肋钢筋表面凸出肋条的机械咬合力） 二者具有大致相同的膨胀系数。 包裹在钢筋外围的混凝土可以保护钢筋免于锈蚀，保证结构具有良好的耐久性，这是由于水泥水化后，产生碱化反应，在钢筋表面形成一种水泥石质薄膜，可以防止有害物质直接侵蚀。 第一章 混凝土抗压强度两种表示方法：a.立方体抗压强度。20℃，养护28d，边长为150mm，以标准试验方法（支承不涂油脂）测得具有95％保证率的抗拉强度记为Fcu k。b.柱体抗拉强度（150mm×150mm×450mm） 徐变：在不变的应力长期持续作用下，混凝土的变形随时间不断增长的现象。 影响徐变的因素：a. 持续应力的大小（正比）和受荷载时混凝土的龄期（反比）——主要因素。b.水灰比大，徐变大。c.水泥用量多，徐变大。d.养护环境湿度大，温度越高，水泥水化作用越充分，徐变越小。d.体表比越大，徐变越小。 对钢筋的要求：强度高，塑性好（由冷弯性和延伸率衡量），可焊性好，与混凝土间的黏结性好。钢筋的延伸率越大，其塑性越好。 第二章 结构功能的可靠性包括：安全性、适用性、耐久性。 设计基准期：是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数，它不等同于设计使用年限。 极限状态：整个结构或结构的一部分构件超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。包括：①承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态：（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆,滑移等）；（2）结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不适于继续承载；（3）结构转变为机动体系；（4）结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）。②正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：（1）影响正常使用或外观的变形；（2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；（3）影响正常使用的振动；（4）影响正常使用的其它特定状态。 Ps:承载力极限状态——安全性——可靠性；正常使用极限状态——适应性、耐久性——可靠度。 荷载分项系数：1，永久作用分项系数γG=1.2，当永久效应增大对结构承载力有利时γG=1.0 2.主导可变作用分项系数 一般汽车荷载效应γQ=1.4 组合系数中人群荷载γ=ψc·1.4 （ψc=0.8） 第三章 板的钢筋由主钢筋（即受力钢筋）和分布钢筋组成。主钢筋布置在板的受拉区，行车道板内主钢筋直径不小于10mm，人行道板内不小于8mm.板内主筋间距不大于200mm.分布钢筋垂直于主筋布置，作用是将荷载均匀分布在主筋上，防止裂缝。 保护层厚度. 环境条件 主钢筋 分布钢筋 Ⅰ 30mm 15mm Ⅱ 40mm 20mm Ⅲ、Ⅳ 45mm 25mm 梁内的钢筋骨架由纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋、架立钢筋、水平纵向钢筋构成。 混凝土梁各受力阶段分析：阶段Ⅰ弹性阶段，混凝土下缘拉应力小于其抗拉强度极限值，截面未出现裂缝；阶段Ⅰ线性阶段，随荷载的增加，混凝土下缘拉应力等于其抗拉强度极限值，及将达到裂缝的临界阶段。阶段Ⅱ 受拉区混凝土出现裂缝，受压区塑性变形大，其应力图略呈曲线形。阶段Ⅲ 荷载增加，钢筋的应力增长较快，达到屈服强度，其后，钢筋塑性变形，裂缝进一步扩展，中性轴上升，混凝土受压区面积减少，压应力增大到抗压强度极限值，上沿混凝土压碎，导致全梁破坏。 正截面的破坏形式： 1，适筋梁塑形破坏，主要特点是受拉钢筋的应力首先达到屈服强度，受压区混凝土应力随之增大而达到抗压强度极限值，梁即告破坏。 适筋梁的破坏不是突然发生的，破坏前有明显的裂缝和挠度，过程缓慢，钢筋和混凝土的强度均能充分发挥作用。 2、超筋梁脆性破坏。在受拉钢筋屈服之前，受压区边缘混凝土达到极限压应变，混凝土局部压碎导致梁的破坏。裂缝宽度不大，梁破坏前的挠度也很小，破坏很突然，没有预兆没有充分发挥钢筋的作用，既不安全又不经济。3、少筋梁脆性破坏。一旦受拉区混凝土出现裂缝，纵