《混凝土结-构设计原理》-复习重点.doc

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1、-1-混凝土结构原理知识点汇总混凝土结构原理知识点汇总1 1、混凝土结构基本概念、混凝土结构基本概念1、掌握混凝土结构种类，了解各类混凝土结构的适用范围。 素混凝土结构:适用于承载力低的结构钢筋混凝土结构:适用于一般结构预应力混凝土结构:适用于变形裂缝控制较高的结构 2、混凝土构件中配置钢筋的作用: 承载力提高受力性能得到改善混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。 3、钢筋和混凝土两种不同材料共同工作的原因: 存在粘结力线性膨胀系数相近混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。 4、钢筋混凝土结构的优缺点。 混凝土结构的优点: 就地取材节约钢材耐久、耐火可模性好现浇式或装配整体式钢筋混凝土 结构的整体性好、刚度大

2、、变形小 混凝土结构的缺点: 自重大抗裂性差性质较脆2 2、混凝土结构用材料的性能、混凝土结构用材料的性能2.1 钢筋钢筋 1、热轧钢筋种类及符号：HPB300- HRB335(HRBF335)- HRB400(HRBF400)- HRB500(HRBF500)- 2、热轧钢筋表面与强度的关系: 强度越高的钢筋要求与混凝土的粘结强度越高，提高粘结强度的办法是将钢筋表面轧 成有规律的突出花纹，也即带肋钢筋（我国为月牙纹） 。HPB300 级钢筋强度低，表面做成光面即可。 3、热轧钢筋受拉应力-应变曲线的特点，理解其抗拉强度设计值的取值依据。 热轧钢筋应力-应变特点: 有明显的屈服点和屈服台阶，屈

3、服后尚有较大的强度储备。 全过程分弹性屈服强化破坏四个阶段。 抗拉强度设计值依据:钢筋下屈服点强度 4、衡量热轧钢筋塑性性能的两个指标: 伸长率 伸长率越大，塑性越好。混凝土结构对钢筋在最大力下的总伸长率有明确要 求。 冷弯性能:在规定弯心直径 D 和冷弯角度 下冷弯后钢筋无裂纹、磷落或断裂现象。5、常见的预应力筋: 预应力钢绞线、中高强钢丝和预应力螺纹钢筋。-2-6、中强钢丝、钢绞线的受拉应力-应变曲线特点: 均无明显屈服点和屈服台阶、抗拉强度高。 7、条件屈服强度 0.2 为对应于残余应变为 0.2%的应力称为无明显屈服点的条件屈服点。 8、混凝土对钢筋性能要求: 强度高 塑性好 可焊性好

4、 与混凝土的粘结锚固性能好。2.2 混凝土混凝土 1、 （掌握）混凝土立方体抗压强度：规范规定以边长为 150mm 的立方体在 （203）的温度和相对湿度在 90%以上的潮湿空气中养护 28d，依照标准实验方法测得 的具有 95%保证率的抗压强度（以 N/mm2）作为混凝土的强度等级，并用符号 fcu,k表示， 也即混凝土强度等级的数值。轴心抗压强度：以 150mm150mm300mm 或 150mm150mm450mm 的棱柱体作为 标准试件，养护条件与立方体试件相同，用符号 fck表示。 试验量测到的 fck比 fcu,k值小，轴心抗压强度（棱柱体强度）标准值 fck与立方体抗压强度标准值

5、 fcu,k之间存在折算关系kcuccckff,2188. 0总结：fcu,k fck fc ftk ft 2、 （掌握）试件高宽比越大强度越小；加载速度越快测得的强度越高；当试件承受接触 面上不涂润滑剂时，混凝土的横向变形受到摩擦力的约束，形成“箍套”作用，因而强度比 不涂时高。 3、 （理解）混凝土抗拉强度测试方法:国内外多采用立方体或圆柱体劈裂试验测定混凝土 的抗拉强度， （在立方体或圆柱体上的垫条施加一条压力线荷载，这样试件中间垂直截面除 加力点附近很小的范围外，有均匀分布的水平拉应力。当拉应力达到混凝土的抗拉强度时， 试件被劈成两半。 ） 4、 （掌握）受压混凝土一次短期加载的应力-

6、应变曲线（P20） 第阶段，混凝土变形主要是骨料和水泥结晶体的弹性变形 第阶段，稳定裂缝扩展，临界点 B 对应的应力可作为长期受压强度的依据 第阶段，弹性应变能始终保持大于裂缝发展所需的能量，形成裂缝快速发展的不稳 定状态，直至 C 点，应力达到最高点 fck，峰值应变平均值 0=0.002 5、 （理解）混凝土受压弹性模量与混凝土立方体抗压强度的定性关系（式中 fcu为立方体 抗压强度设计值，其值为 fcu,k除以大于 1 的材料分项系数）cucfE7 .342 . 21056、掌握混凝土双法向受力时的强度特点。 压一压：强度提高 拉一拉：强度不变 拉一压：抗拉抗压强度都低 7、了解混凝土在

7、法向应力和剪应力作用下的强度性能。 拉一剪：抗拉，抗剪强度都低压一剪：当 /0.6 时，抗剪强度随压应力提高而增大。cf-3-当 /0.6 时，内部裂缝增加，抗剪抗压强度均降低。cf8、理解混凝土三向受压时抗压强度提高的原因。 混凝土在三向受压的情况下，其最大主压应力方向的抗压强度取决于侧向压应力的约 束程度。实验证明，随着侧向压应力的增加，微裂缝的发展收到极大的限制，大大的提高 了混凝土纵向抗压强度，此时混凝土的变形性能接近理想的弹塑性体。最高强度值不宜超 过单轴抗压强度的 5 倍。 9、掌握混凝土徐变的定义，掌握影响徐变的主要因素及影响规律。 混凝土在荷载保持不变的情况下，随时间而增长的变

8、形，称为徐变徐变。 混凝土的组成和配合比是影响徐变的内在因素。水泥用料越多和水灰比越大，徐变 也越大。骨料越坚硬、弹性模量越高，徐变就越小。骨料的相对体积越大，徐变越小。 养护及使用条件下的温湿度是影响徐变的环境因素。养护时温度高、湿度大、水泥 水化作用充分，徐变就小。 混凝土的应力条件是影响徐变的非常重要因素。加荷时，混凝土的龄期越长，徐变 越小。混凝土的应力越大，徐变越大。 10、理解混凝土徐变随时间变化的规律。 徐变开始半年内增长较快，以后逐渐减慢，经过一定时间后，徐变趋于稳定。 11、掌握混凝土收缩的定义、随时间的变化规律。 混凝土在空气中结硬时体积减小的现象，称为收缩。一个月大约可完

9、成 1/2 的收缩， 三个月后增长缓慢，一般两年后趋于稳定。 12、掌握混凝土收缩的主要原因和影响因素。 干燥失水是引起收缩的重要因素。 构件的养护条件、使用环境的温湿度及影响混凝土水分保持的因素，都对收缩有影响。使用环境的温度越高、湿度越低，收缩越大。水泥用料越多、水灰比越大，收缩越大。骨 料的级配好、弹性模量大，收缩小。构件的体积与表面积比值大时，收缩小。 13、理解收缩对混凝土结构的影响。 混凝土具有收缩的性质，而钢筋并没有这种性质，钢筋的存在限制了混凝土的自由收 缩，使混凝土受拉、钢筋受压，如果截面的配筋率较高时会导致混凝土开裂。 14、了解混凝土选用的原则。 建筑工程中，钢筋混凝土结

10、构的混凝土强度等级不应低于 C20，当采用 400MPa 及以 上钢筋时，混凝土强度等级不应低于 C25。 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于 C40，且不应低于 C30。 承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土的强度等级不应低于 C30。 2.3 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结 1、粘结力的定义：钢筋和混凝土有相对变形（滑移） ，就会在钢筋和混凝土交界面上，产 生沿钢筋轴线方向的相互作用力，这种力称为钢筋和混凝土的粘结力。粘结应力：单位面积上的粘结力。粘结应力主要分布在构件两端，距离端部超过 ll后 的各个截面上的粘结应力为 0 2、理解粘结强度的定义：粘结破坏时的最大平均粘结应力

11、代表钢筋与混凝土的粘结强度。 3、粘结力的组成： 1:化学胶结力； 2:摩擦力； 3:机械咬合力； 4:钢筋端部的锚固力。 /4、4、影响钢筋和混凝土之间粘结强度的因素（p29) ： 钢筋的粘结强度均随混凝土的强度提高而提高。 混凝土保护层厚度 c 和钢筋之间净距离越大，劈裂抗力越大，因而粘结强度越高。-4-横向钢筋限制了纵向裂缝的发展，可使粘结强度提高，因而在钢筋锚固区和搭接 长度范围内，加强横向钢筋（如箍筋加密等）可提高混凝土的粘结强度。 钢筋端部的弯钩、弯折及附加锚固措施（如焊钢筋和焊钢板等）可以提高锚固粘 结能力，锚固区内侧向压力的约束对粘结强度也有提高作用。 5、保证钢筋与混凝土粘结

12、强度的措施（p29） 钢筋之间的距离和混凝土保护层不能太小。 为了增加局部粘结作用和减小裂缝宽度，在同等钢筋面积的条件下，宜优先采用 小直径的变形钢筋。 为保证钢筋伸入支座的粘结力，应使钢筋伸入支座有足够的的锚固长度，如支座 长度不够时，可将钢筋弯折，弯折长度计入锚固长度内，也可在钢筋端部焊短钢筋、短角 钢等方法加强钢筋和混凝土的粘结能力。 钢筋不宜在混凝土的受拉区截断，如必须截断，则应满足在理论上不需要钢筋点 和钢筋强度的充分利用点外伸一段长度才能截断。 横向钢筋的存在约束了径向裂缝的发展，使混凝土的粘结强度提高，故在大直径 钢筋的搭接和锚固区域内设置横向钢筋（箍筋加密等） ，可增大该区段的

13、粘结能力。3 3、混凝土结构设计方法、混凝土结构设计方法3.1 结构可靠度结构可靠度 1、 （1）直接作用：以力的形式作用于结构上，习惯上称为荷载。例如各类自重、楼面活 荷载、风荷载、雪荷载等（2）间接作用：以变形的形式作用在结构上。例如地震、基础差异沉降、温度变化、 混凝土收缩。 2、结构上的作用按时间变异的分类：可分三类：（1） 永久作用：在结构使用期间，其值不随时间变化、或变化与平均值相比可以忽 略不计、或变化是单调的并能趋于限值的作用，例如结构的自身重力、土压力、预应力等， 通常称为永久荷载或恒荷载；（2）可变作用：在结构使用期间，其值随时间变化且变化与平均值相比不可忽略的作 用，例如

14、楼面活荷载、桥面或路面的行车荷载、风荷载和雪荷载等，通常称为可变荷载或 活荷载；（3）偶然荷载：在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其量值很大且持续时间很短 的作用，例如强烈地震、爆炸、撞击等引起的作用，这种作用多为间接作用，当为直接作 用时，通常称为偶然荷载。 3、作用效应的定义：直接作用或间接作用作用在结构构件上，由此对结构产生内力和变形 （如轴力、剪力、弯矩、扭矩及挠度、转角和裂缝等） ，称为作用效应。结构抗力的定义：指整个结构或结构构件承受作用效应（即内力和变形）的能力，如 构件的承载能力、刚度等。 理解结构抗力和作用效应均为随机变量：结构抗力：影响抗力的主要因素有材料性能 （强度、变

15、形模量等） 、几何参数（构件尺寸等）和计算模式的精确性（抗力计算所采用的 基本假设和计算公式不够精确等） 。这些因素都是随机变量，因此由这些因素综合而成的结 构抗力也是一个随机变量； 作用效应：也称荷载效应，荷载与荷载效应之间一般近似地 按线性关系考虑，二者均为随机变量或随机过程。 4、结构预定功能包括： 在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用（包括荷载及外加变形或-5-约束变形） ； 在正常使用时保持良好的使用性能，如不发生过大的变形或过宽的裂缝等。 在正常维护下具有足够的耐久性能，如结构材料的风化、腐蚀和老化不超过一定 限度等。 当发生火灾时，在规定时间内可保持足够的承载力； 当

16、发生爆炸、撞击、认为错误等偶然事件时，结构能保持必需的整体稳固性，不 出现与起因不相称的破坏后果，防止出现结构的连续倒塌。 上述要求、项属于结构的安全性。 5、结构可靠性的定义：安全性、适用性和耐久性总称为结构的可靠性； 结构可靠度的定义：指结构在规定的时间内、在规定的条件下完成预定功能的概率， 即结构可靠度是结构可靠性的概率度量。 6、理解结构安全等级的划分：为根据房屋的重要性采用不同的可靠度水准， 统一标准 将结构的安全等级分为一级、二级、三级。重要的房屋为一级，大量的一般房屋为二级， 次要的房屋为三级。 3.2 荷载和材料强度荷载和材料强度 1、永久荷载标准值 Gk 的确定方法：按结构设

17、计规定的尺寸和荷载规范规定的材料重 度（或单位面积的自重）平均值确定，一般相当于永久荷载概率分布的平均值。 2、可变荷载标准值 Qk：楼面活荷载是设计基准期内荷载概率分布中具有 95%保证率的数 值。风荷载标准值是由建筑物所在地的基本风压乘以高度变化系数、风载体型系数和风振 系数确定的。雪荷载标准值是由建筑物所在地的基本雪压乘以屋面积雪分布系数确定的。 3、材料强度标准值的定义：钢筋和混凝土的强度标准值是钢筋混凝土结构按极限状态设计 时采用的材料强度基本代表值。4、C30 中 30 表示表示混凝土的立方体抗压强度标准值为fcu，k=30N/mm2；HRB335 中 335 的含义是指钢筋屈服点

18、数值，也即其强度标准值 fyk。 3.3 极限状态设计法极限状态设计法 1、极限状态的概念：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，此特定状态称为该功能的极限状态。 2、承载能力极限状态：这种极限状态对应于结构或结构构件达到了最大承载能力或达到不 适于继续承载的变形。正常使用极限状态：这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某 项规定限值。 3、结构的四种设计状况：持久设计状况；短暂设计状况；偶然设计状况；地 震设计状况。 4、结构功能函数的含义：将影响结构可靠性的各种作用、材料性能、几何参数、计算公式 准确性等因素归结为荷载效应 S 和结构抗

19、力 R， Z=g(R,S)=R-SZ0,结构可靠; Zb时，根据应变线性关系，相应于混凝土极限压应变 cu的钢筋应变 s小于其屈服强度对应的应变 y，因而钢筋无法屈服，梁表现为超筋破 坏。 6、理解正截面承载力计算图式，掌握正截面承载力计算的公式及适用条件，能进行矩形截 面单筋截面受弯构件的纵筋设计和正截面承载力的计算。 （P68，式 4-8,4-9，适用条件 4-10,4-11，牢记，会用） 7、了解钢筋混凝土受弯构件采用双筋截面的条件。 答：结构或构件承受某种交变的作用（如地震），使截面上的弯矩改变方向；截面承受的弯矩设计值大于单筋截面所能承受的最大弯矩设计值，而截面尺寸 和材料品种由于某

20、些原因又不能改变；结构或构件的截面由于某种原因，在截面的受压区预先已经布置了一定数量的 受力钢筋（如连续的某些支座截面）。 8、双筋截面正截面承载力计算公式及适用条件，能进行计算。 （计算公式及条件：P.80-P.81，牢记，会用） 9、双筋截面受弯构件正截面承载力计算时，受压纵筋屈服的条件。-10-受压纵筋屈服的条件：sa2x 10、T 形截面翼缘计算宽度的概念及影响因素： T 形截面翼缘计算宽度 bf，是按规范确定的等效应力宽度范围，认为在此宽度内压应 力均匀分布，该宽度以外压应力为 0，其值按规范规定取用。 bf值与翼缘厚度、梁的跨度和受力情况等许多因素有关。 11、理解第一类、第二类

21、T 形截面的分类方法。答：第一类 T 形截面中和轴在翼缘内，即；f hx 第二类 T 形截面中和轴在梁肋内，即；fhx 12、T 形截面梁的正截面承载力计算公式和适用条件，能进行计算。 （判断第一类或第二类的方法，及后续计算务必理解，会用） 13、掌握钢筋混凝土梁、板内的钢筋种类及作用 （1）梁中钢筋 受力筋：承受拉力； 架立筋：组成梁配筋的骨架； 箍筋：与纵筋绑扎成稳定的钢筋骨架、承受剪力； 弯起钢筋：在跨中区域为纵向受力钢筋，承受弯矩引起的拉力。在两端弯曲区域 承受剪力。 （2）板中钢筋 受力钢筋：承受弯矩产生的拉力； 分布钢筋：将板上的外力更有效的传递到受力钢筋上去，防止由于温度变化和混

22、 凝土收缩等原因沿板跨方向产生裂缝，并固定受力钢筋，使其位置正确，并垂直于受 力钢筋。 14、受力纵筋的净距要求：P.95 受力纵筋距离底面或侧面为保护层厚度+箍筋直径； 受力纵筋之间的净距：底部25mm 且d（较大钢筋直径），顶部30mm 且1.5d6 6、钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算、钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算6.1 受弯构件斜截面受力分析及破坏形态受弯构件斜截面受力分析及破坏形态 1、了解受弯构件斜截面破坏的本质原因：答：当梁内的主拉应力或主压应力达到材料的抗拉或抗压强度值时，即引起构件截面的 开裂和破坏。 2、理解受弯构件常见的两种斜裂缝。 弯剪型斜裂缝：斜裂缝由梁底的弯

23、曲裂缝发展而成 腹剪型斜裂缝：梁的腹板很薄或集中荷载至支座距离很小时裂缝可能首先在腹部出现 3、掌握无腹筋梁、有腹筋梁斜截面的三种破坏形态、如何保证发生剪压破坏。 腹筋：箍筋和弯起钢筋的总称 斜拉破坏：发生在剪跨比 较大(3)无腹筋梁或者腹筋梁配置过少。特点斜裂缝，一 旦出现便迅速向集中荷载作用点延伸很快形成临界斜裂缝梁随即破坏。破坏过程，极速突 然破坏前梁的变形很小 只有一条斜裂缝 破坏具有明显的脆性。 剪压破坏：多发生在剪跨比 适中(1.53)的无腹筋梁或腹筋梁配置适量的特征是 当加载到一定阶段时斜裂缝中的某一条发展成为临界斜裂缝。临界斜裂缝向荷载作用点缓 慢发展，剪压区高度逐渐减小，最后

24、减压区混凝土被压碎。破坏有一定的预兆但与适筋梁 的正面破坏相比剪压破坏仍属于脆性破坏。-11-斜压破坏：一般多发生在剪力较大，弯距较小及剪跨比 较小(1.5)或剪跨比大但腹 筋配置过多以及梁的腹板很薄的薄腹梁中。过程，首先是腹部出现若干条平行的斜裂缝。 随着荷载的增加梁腹被这些斜裂缝分割为若干斜向短柱最后柱体混凝土被压碎。破坏荷载 很高，但变形很小亦属于脆性破坏。 4、理解箍筋和弯起钢筋的位置和作用： 答：箍筋有效布置方式是与梁腹中的主拉应力方向一致但为施工方便一般和梁轴线成 九十度布置；弯起钢筋是纵筋在梁的端部弯起，和箍筋有着相似的作用提高梁斜截面的抗 剪承载力。 5、掌握受弯构件斜截面受力

25、性能主要因素，剪跨比、配箍率的定义 答：影响斜截面受力性能的因素：剪跨比和跨高比，腹筋的数量，混凝土强度等级，纵筋 配筋率，(其他因素截面形状，预应力，梁的连续性) 剪跨比：用 表示梁截面的弯矩值与截面的剪力值和有效高度乘积之比。既 =M/Vho配箍率：是指沿构件长度，在箍筋的一个间距 s 范围内，箍筋中发挥抗剪作用的各肢 全部截面面积与混凝土截面面积 bs 的比值（b 为构件宽，其与剪力方向垂直，s 为箍筋间距）= =1 6.2 受弯构件斜截面设计方法受弯构件斜截面设计方法 1、理解受弯构件斜截面受剪承载力的含义 答：相应于剪压破坏时，钢筋混凝土构件承受剪力的能力。 2、理解受弯构件斜截面受

26、剪承载力的计算公式，各个参数的含义，公式的适用条件。 （理解，会用） 3、理解利用斜截面受剪承载力公式进行腹筋的设计过程。 （理解，会用） 4、理解斜截面受剪承载力校核的位置。 答：支座边缘处截面、弯起钢筋弯起点位置截面、箍筋截面面积或间距改变处截面、 腹板宽度改变处截面。 5、理解斜截面受弯承载力的概念。 答：在剪力和弯矩共同作用下产生的斜裂缝，还会导致与其相交的纵向钢筋拉力增加， 引起沿斜截面受弯承载力不足及锚固不足的破坏。 6、理解抵抗弯矩图的概念，理解抵抗弯矩图包住弯矩图的含义。 答：抵抗弯矩图指按实际配置的纵向钢筋计算的梁上各正截面所能承受的弯矩图。如 果抵抗弯矩图能将荷载弯矩图完全

27、覆盖，则每一个截面都安全；反之若不能全覆盖，未覆 盖截面则不安全。 7、理解保证斜截面受弯承载力的纵筋弯起条件。 答：为了保证斜截面的抗弯承载力，纵向受力钢筋弯起点应设置在按正截面抗弯承载 力计算该钢筋的强度充分被利用的截面以外，其距离 sl应大于或等于 h0/2 处。 8、了解纵筋的锚固长度，延伸长度，搭接长度的意义。 答：锚固长度:构件深入支座时，其受力钢筋通过混凝土与钢筋的粘结将所受的力传递 给混凝土所需的长度 延伸长度:为维持钢筋有足够的抗力，钢筋应从“强度充分利用截面”外伸一定的 长度 ldl，该长度称为延伸长度。 搭接长度:两根钢筋采用绑扎搭接时，所需的最小重叠长度。 9、理解钢筋

28、混凝土梁在承受竖向荷载时可能的裂缝位置和方向-12-答：在竖向荷载引起的弯矩作用下，在梁跨中区域受拉边缘处产生垂直于构件轴线的 裂缝。在竖向荷载引起的剪力的作用下，在剪力较大区域梁侧面产生与构件轴线斜交的裂 缝。7 7、钢筋混凝土受扭构件承载力计算、钢筋混凝土受扭构件承载力计算7.1 概述概述 1、常见的受扭构件:吊车梁，雨篷梁，螺旋楼梯，框架边梁及框架结构角柱。 2、平衡扭转:结构扭矩是由荷载产生的，其扭矩可根据平衡条件求得，与构件的抗扭刚度 无关的扭转。 协调扭转（或附加扭转）:超静定结构中由于变形的协调使截面产生的扭转。 7.2 受扭构件试验研究受扭构件试验研究 1、纯扭构件矩形截面的剪

29、应力分布特点:截面形心处剪力值等于零，截面边缘处剪应力值 较大，其中截面长边中点处剪应力值为最大。 2、素混凝土矩形截面纯扭构件的开裂过程和破坏特点:无筋矩形截面混凝土构件在扭矩的 作用下，首先在截面长边中心点附近最薄弱处产生一条呈 45角方向的斜裂缝，然后迅速 地以螺旋形向相邻两个面延伸，最后形成一个三角面开裂一面受压的空间扭曲破坏面，使 构件立即破坏，破坏带有突然性，具有典型脆性破坏性质。 3、抗扭钢筋的种类和作用:纵筋和箍筋；承受主拉应力，承受扭矩作用效应。 4、钢筋混凝土纯扭构件破坏的 4 种破坏形态的发生条件和破坏特征: 当混凝土受扭构件配筋数量较小时(少筋构件)；属于脆性破坏。 当

30、混凝土受扭构件按正常数量配筋时(适筋构件)；属于延性破坏。 当混凝土受扭构件配筋数量过大或混凝土强度等级过低时(超筋构件)；属于脆 性破坏。 当混凝土受扭构件的纵筋与箍筋比率相差较大时(部分超筋构件)；结构具有一 定的延性性质。 5、如何保证纯扭构件发生适筋受扭破坏: 对构件的截面尺寸作了限制，间接限定抗扭钢筋最大用量； 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。 6、掌握为防止纯扭构件发生部分超筋受扭破坏时的配筋强度比的范围: 0.61.77.3 受扭构件承载力计算受扭构件承载力计算 1、了解矩形截面纯扭构件的开裂扭矩的影响因素和计算公式，理解钢筋

31、对开裂扭距的影响 较小。 答：影响因素见教材：混凝土抗拉强度设计值、截面塑性抵抗矩 开裂扭矩计算公式为 Tcr=0.7ftWt式中 ft混凝土抗拉强度设计值Wt截面受扭塑性抵抗距，对于矩形截面 Wt=b/6(3hb) 结构混凝土即将出现裂缝时，由于混凝土极限拉应变很小，因此钢筋的应力也很小， 它对结构提高开裂荷载作用不大，在进行开裂扭矩计算时可忽略钢筋的影响。 2、理解矩形截面纯扭构件的抗扭承载力计算假定和组成部分，了解计算公式及适用条件。 答：规范关于钢筋混凝土受扭构件的计算，是建立在变角空间桁架模型的基础上的。-13-构件的抗扭承载力由混凝土的抗扭承载力 Tc和箍筋与纵筋的抗扭承载力 Ts

32、两部分构 成，即 Tu=Tc+Ts（详见 P142 公式 6-8） 适用条件：0.61.7、截面尺寸和最小配箍率的要求。 3、理解配筋强度比对纯扭构件破坏形态的影响。 答：当 0.61.7 时，发生适筋破坏，超出此范围时，发生部分超筋破坏。 4、了解弯剪扭构件的三种破坏类型。 答：弯型破坏：裂缝首先在受拉底面出现，然后发展到两个侧面。一般是弯矩比扭矩显 著大的时候出现这种破坏。 剪扭型破坏：裂缝首先出现在侧面。主要是剪力和扭矩都比较大，剪力和扭矩在侧 面进行叠加，使得某侧面的剪应力较大。 扭型破坏：受压区首先发生破坏，然后向两个侧面延伸。一般是扭矩比剪力和弯矩 显著大，且顶面钢筋比底面少的时候

33、出现这种破坏。 5、理解剪扭相关性的含义，理解剪扭构件的承载力降低的原因。 答：若构件中同时有剪力和扭矩作用，剪力的存在，会降低构件的抗扭承载力；同样， 由于扭矩的存在，也会引起构件抗剪承载力的降低。这便是剪力和扭矩的相关性。 无腹筋构件的抗剪和抗扭承载力相关关系大致按 14 圆弧规律变化，即随着同时作用 的扭矩增大，构件的抗剪承载力逐渐降低，当扭矩达到构件的抗纯扭承载力时，其抗剪承 载力下降为零，反之亦然。 6、了解弯剪扭构件的配筋原则和方法。 答：纵筋分别按受弯和受扭计算的纵筋截面面积相叠加；箍筋按受剪和受扭计算的箍筋 截面面积相叠加。8 8、钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算、钢筋混凝土偏

34、心受力构件承载力计算8.1 概述概述 1、理解偏心受压构件的定义。当结构构件的截面上受到轴力和弯矩的共同作用或受到偏心力的作用时，该结构构件称 为偏心受力构件。当偏心力为压力时，称为偏心受压构件。 2、理解单向偏心受压构件和双向偏心受压构件的定义。单向偏心受压构件沿一个轴线一个方向偏心。双向偏心受压构件在两个方向上都有偏心。8.2 偏心受压构件正截面承载力计算偏心受压构件正截面承载力计算 1、掌握大偏心受压破坏和小偏心受压破坏的特征、发生条件。 大偏心受压破坏的特征：截面部分受压，部分受拉，受拉区混凝土较早地出现横向 裂缝，由于纵筋配筋率不高，受拉钢筋应力增长较快，首先到达屈服。随着裂缝的开展

35、， 受压区高度减小，最后受压钢筋屈服，受压区混凝土压碎。属于塑性破坏的性质。 小偏心受压破坏的特征：构件的破坏是由于受压区混凝土到达其抗压强度，距轴力 较远一侧的钢筋 As，无论受拉或受压，一般均未到达屈服，其承载力主要取决于受压区混 凝及受压钢筋 As，这种破坏无明显特征，具有脆性破坏的性质。大偏心受压破坏发生条件：轴向力 N 的偏心距较大，且纵筋的配筋率不高时；小偏 心受压破坏发生的条件：当轴向力 N 的偏心距较小，或当偏心距较大但纵筋配筋率很高时。2、理解偏心受压构件受压纵筋的布置特点，理解纵筋的最小配筋率和最大配筋率要求。-14-纵筋布置：对称配筋时，在柱弯矩作用方向的两对边对称布置相

36、同的纵向受力钢筋。非对称配筋时，在柱弯矩作用方向的两对边对称布置不同的纵向受力钢筋最小配筋率：一侧纵筋 0.2%，全部纵筋：三级钢筋时 0.55%，一级、二级钢筋 0.6%最大配筋率：全部纵筋配筋率不宜超过 5% 3、掌握界限破坏的定义，掌握判别大、小偏心受压破坏的标准。 两类破坏的界限是：受拉钢筋初始屈服的同时，受压区混凝土达到极限压应变； 当 b，属于大偏心受压破坏；反之，属于小偏心受压破坏。 4、理解 N-M 相关曲线的特点、用途。对于给定截面、配筋及材料强度的偏心受压构件，到达承载能力极限状态时，截面承受 的内力设计值 N,M 并不是独立的，而是相关的。轴力与弯矩对于构件的作用效应存在

37、着叠 加和制约的关系，也就是说，当给定轴力 N 时，有其唯一对应的弯矩 M，或者说构件可以 在不同的 N 和 M 的组合下达到其极限承载力。大偏心区段，随着轴向压力 N 的增大，截 面能承担的弯矩也相应提高。小偏心区段，随着轴向压力的增大，截面所能承受的弯矩反 而降低。 5、理解 P- 效应，了解其主要影响因素。P- 效应是钢筋混凝土构件中由轴向压力在产生了挠曲变形的杆件中引起的曲率和弯矩 增量。其影响因素有构件的长细比，构件两端弯矩的大小和方向，构件的轴压比。 6、掌握计算偏心距的定义及计算，理解附加偏心距存在的原因和取值方法，掌握初始偏心 距的计算。 计算偏心距： eo=M/N； 附加偏心

38、距存在的原因：荷载作用位置的不定性、混凝土质量的不均匀性及施工的 偏差； 附加偏心距的取值方法：ea=MAX20，h/30 ； 初始偏心距的计算：ei = eo+ea 7、掌握大偏心受压构件正截面承载力计算公式和适用条件，能进行不对称配筋时，大偏心 受压构件的配筋设计 （掌握、会算） 8、掌握大偏心受压构件弯矩作用平面和垂直弯矩作用平面承载力的校核。 （掌握、会算） 9、理解小偏心受压构件正截面承载力计算公式和适用条件。 （理解） 10、 理解大、小偏心受压构件在不对称配筋设计时，两种钢筋面积均未知时的补充条件。x=bho11、理解偏心受压构件采用对称配筋的条件。 工程设计中，当构件承受变号弯

39、矩作用，或为了构造简单便于施工时，常采用对称 配筋截面，此时 As = As, fy=fy，且 as = as 12、掌握对称配筋时，大偏心受压构件的设计计算和承载力复核计算。 （掌握、会算） 13、理解采用封闭箍筋的原因。钢筋混凝土柱采用封闭箍筋的原因是为了保证钢筋骨架的整体刚度，并保证构件在破 坏阶段箍筋对混凝土和纵向钢筋的侧向约束作用。 8.3 偏心受拉构件正截面承载力计算偏心受拉构件正截面承载力计算 1、理解大小偏心受拉构件的定义和判别方法。轴向拉力为于 As 与 As之间的受拉构件，混凝土完全不参加工作，两侧钢筋 As 及 As 均-15-受拉屈服。这种构件称为小偏心受拉构件。因受压

40、区混凝土达到极限压应变及纵向受压钢 筋 As 达到屈服，而使构件进入承载能力极限状态，这种构件成为大偏心受拉构件。判别 方法：小偏心受拉构件的纵向力作用位置在构件截面受力筋合力点以内，大偏心受拉构件 纵向力作用位置在构件截面受力筋合力点以外。一般大片先有受压区，小偏心没有。 2、了解大小偏心受拉构件的破坏特点。当偏心距很小时(e0h/6)，构件处于全截面受拉的状态，随着偏心拉力的增大，截面受 拉较大一侧的混凝土将先开裂，并迅速向对边贯通。当偏心距 e0h/2as 时，混凝土受 压区明显增大。随着偏心拉力的增加，靠近偏心拉力一侧的混凝土开裂，裂缝谁能开展， 但不会贯通全截面，而始终保持一定的受压

41、区。取决于靠近偏心拉力一侧的纵向受拉钢筋 的数量。当受拉钢筋的数量适量时，他将先达到屈服强度，随着偏心拉力的继续增大，裂 缝开展、混凝土受压区缩小。 8.4 偏心受力构件斜截面受剪承载力计算偏心受力构件斜截面受剪承载力计算 1、理解偏心受力构件需要计算正截面承载力和抗剪承载力。对于偏心受力构件，往往在截面受到弯矩 M 及轴力 N 的共同作用的同时，还受到较大的 剪力 V 作用。因此，需要计算正截面承载力和抗剪承载力。 2、理解轴向压力提高抗剪承载力、轴向拉力降低抗剪承载力的原因。由于轴向压应力的存在，延缓了斜裂缝出现和发展，使混凝土的剪压区高度增大，构件 的受剪承载力得到提高。在偏心受拉构件中

42、，由于轴拉力的存在，使混凝土的剪压区的高 度比受弯构件的小，轴心拉力使构件的抗剪能力明显降低。9 9、钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性、钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性9.1 概述概述 1、理解裂缝、变形过大时对混凝土结构和构件的不利影响 过大的变形会造成房租内粉刷层剥落、填充墙和隔断墙开裂及屋面积水等后果；在多 层精密仪表车间中，过大的楼面变形可能会影响到产品的质量；水池、油罐等结构开裂会 引起渗漏现象；过大的裂缝会影响到结构的耐久性；过大的变形和裂缝也将使用户在心理 上产生不安全感。 2、理解混凝土结构和构件设计时的计算和验算内容 所有结构构件均应进行承载力（包括压屈失稳）计算；在必要

43、时尚应进行结构的倾 覆和滑移验算。处于地震区的结构，尚应进行结构构件抗震承载力验算。 对某些直接承受重复荷载的构件，应进行疲劳强度验算。 对使用上需要控制变形值的结构构件，应进行变形验算。 根据裂缝控制等级的要求。应对混凝土结构构件的裂缝控制情况进行验算。对叠合 式受弯构件，尚应进行纵向钢筋拉应力验算。 9.2 裂缝宽度验算裂缝宽度验算 1、理解引起结构和构件裂缝形成的原因 裂缝按其形成的原因可分为两大类:一类是由荷载引起的裂缝；另一类是由变形因素 （非荷载）引起的裂缝，如由材料收缩、温度变化、钢筋腐蚀膨胀以及地基不均匀沉降等 原因引起的裂缝。 2、掌握混凝土结构裂缝控制等级的分级及各级要求

44、裂缝控制等级分为三级:正常使用阶段严格要求不出现裂缝的构件，裂缝控制等级属一 级；正常使用阶段一般要求不出现裂缝的构件，裂缝控制等级属二级；正常使用阶段允许 出现裂缝的构件，裂缝控制等级属三级。 3、理解裂缝最大宽度的计算依据。-16-裂缝宽度计算依据适筋梁受弯构件正截面承载的第阶段。 4、理解规范对钢筋混凝土构件最大裂缝宽度的验算规定。规范采用平均裂缝宽度乘以扩大系数的方法确定最大裂缝宽度 max,并且短期最大 裂缝宽度还需要乘以荷载长期效应裂缝扩大系数 l，对各种受力构件，规范均取 l=1.5。此外，当计算的 te0.01 时规范规定应取 te=0.01。 5、了解粘结-滑移理论计算裂缝宽

45、度时的平均裂缝间距与平均裂缝宽度关系；了解平均裂 缝间距的影响因素；了解钢筋应变不均匀系数的物理意义；了解钢筋应变不均匀系数大小 与钢筋混凝土粘结作用的关系；理解最大裂缝宽度与平均裂缝宽度的关系。 粘结-滑移理论，认为裂缝宽度是由于钢筋和混凝土之间的粘结破坏，出现相对滑移， 引起裂缝处混凝土回缩而产生，平均裂缝宽度等于平均裂缝间距之间沿钢筋水平位置 处钢筋和混凝土总伸长之差。 有效配筋率越高，钢筋直径越小，则平均裂缝宽度越小，裂缝越密；保护层越大， 平均裂缝间距越大。 钢筋应变不均匀系数物理意义:反应裂缝之间混凝土协助钢筋抗拉工作的程度 钢筋应变不均匀系数越小，裂缝之间混凝土协调钢筋抗拉作用越

46、强 最大裂缝宽度等于平均裂缝宽度乘以荷载短期效应裂缝扩大系数 6、理解纵筋直径、混凝土保护层厚度和纵筋配筋率对最大裂缝宽度的影响规律，理解荷载 长期作用下裂缝宽度加大的原因。 钢筋直径变小，提高钢筋与混凝土的粘结强度，可以减小裂缝宽度；加大有效配箍率， 减小钢筋应力和裂缝间距，可以减小裂缝宽度；混凝土保护层越大，裂缝宽度越大。 荷载长期作用下，受拉区混凝土的应力松弛、滑移徐变和混凝土收缩都会使裂缝宽度 增大。 9.3 受弯构件挠度验算受弯构件挠度验算 1.掌握规范中挠度验算的要求，理解挠度的计算依据（指哪个阶段） 需要满足 f，maxf，lim f，max-受弯构件按荷载的准永久组合并考虑荷载

47、长期作用影响计算的最大值 f，lim-受弯构件的挠度限值，建筑工程受弯构件的挠度限值见附表 3-1 计算依据：挠度计算依据适筋梁受弯构件正截面承载的第阶段 2.理解钢筋混凝土梁的截面刚度的含义。 钢筋混凝土梁的截面抗弯刚度是其抵抗弯曲变形的能力，由于有裂缝等影响，其截面 抗弯刚度不再是常量 EI，而是变量 B。截面刚度包括短期刚度和长期刚度。 3.理解钢筋混凝土梁截面刚度的特点，即理解荷载大小，截面位置，时间，配筋率对截面 刚度的影响。 梁的截面刚度随弯矩增大而减小，引起某截面弯矩增大的因素，如荷载越大、截面越 不利，则相应的截面刚度越小。 截面刚度随着荷载持续作用的时间变小。纵筋配筋率越大，

48、截面刚度越大。 4.理解短期刚度，长期刚度的定义，理解两者之间的大小关系。 钢筋混凝土梁在荷载短期效应组合作用下的截面抗弯刚度，简称短期刚度-Bs。 在荷载长期效应组合影响的截面抗弯刚度，简称长期刚度 B。B=Bs/, 取 1.6-2.0，因此 BBs 5.理解最小刚度原则的含义，理解简支梁，连续梁刚度取值办法。 在实用计算中，弯矩较小区段虽然刚度较大，但它对全梁变形的影响不大，一般取同 号弯矩区段内弯矩最大截面的抗弯刚度作为该区段的抗弯刚度。这就是挠度计算中的“最-17-小刚度原则” 。 简支梁的取值办法：取最大弯矩截面(按照上式)计算的截面刚度，并以此作为全梁的 抗弯刚度。 对于带悬挑的简

49、支梁，连续梁或框架梁，取最大正弯矩截面和最小负弯矩截面的刚度， 分别作为相应弯矩区段的刚度。 6.理解提高钢筋混凝土梁截面刚度的有效措施 增加截面高度；当设计上构件截面尺寸不能增大时，可考虑增加纵向受拉钢筋截面面 积或提高混凝土强度等级，对某些构件还可以充分利用纵向受压钢筋对长期刚度的有利影 响，在构件受压区配置一定数量的受压钢筋。此外，采用预应力混凝土构件也是提高受弯 构件刚度的有效措施。 9.4 耐久性设计耐久性设计 1、理解混凝土结构的耐久性定义。混凝土结构的耐久性是指在正常维护条件下，在预计的使用时期内，在指定的工作环 境中保证结构满足既定的功能要求。 2、理解影响混凝土结构耐久性的主要因素。结构的工作环境。混凝土的质量。保护层厚度。合理使用及定期