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1、建筑结构的分类1.按材料分：混凝土结构砌体结构钢结构组合结构木结构膜结构2.按结构体系分：混合结构框架结构剪力墙结构框架 -剪力墙结构筒体结构大跨度结构门式刚架结构薄腹梁结构桁架结构拱结构网架结构壳体结构悬索结构结构上的作用：指能使结构产生效应（结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等）的各种原因的总称。分为直接作用：直接作用在结构上的力，称为荷载。间接作用：由于温度变化、地基变形、地面运动等使结构产生效应的原因。作用效应：内力、变形、裂缝等3.结构抗力：结构或构件承受作用效应的能力。是结构自身所具有的，与材料的性能、结构的几何参数等有关。作用和抗力都具有随机性。结构安全的条件：结构抗力作用
2、效应.荷载的分类：（按荷载在结构上随时间的变异性和持续性分）永久荷载：结构自重等可变荷载：楼（屋）面活荷载、风、雪、积灰、吊车荷载等偶然荷载：爆炸力、撞击力等永久荷载：标准值；可变荷载：标准值、准永久值、频遇值标准值：可变荷载的基本代表值，取值具有一定的经验性，变异较大。P11 组合值：当结构承受两种或以上的可变荷载时的代表值。准永久值：可变荷载中在整个设计基准期内出现时间较长的那部分荷载值。频遇值：在整个设计基准期内达到和超过该值的总持续时间与设计基准期的比值为规定的较小比率的荷载值。结构的设计使用年限（不同于设计基准期的概念）一般为 50 年。极限状态设计法承载能力极限状态：结构或结构构件
3、达到最大承载力、出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形；正常使用极限状态：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。 钢筋混凝土结构、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构和素混凝土结构等均称为混凝土结构。型钢混凝土结构、钢管混凝土结构通常被称为钢-混凝土组合结构。钢筋与混凝土共同工作的条件：钢筋和混凝土两种材料的物理力学性能很不相同，它们可以结合在一起共同工作，是因为：钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；钢筋与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数：钢材为 1.210-5， 混凝土为 (1.01.5)10-5，因此当温度变化时，两
4、种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏。混凝土裹住钢筋，使其不易锈蚀，也不致因火灾使其迅速达到软化温度而破坏混凝土的组成水泥、水、骨料、砂我国将立方体抗压强度值作为混凝土强度的基本指标，以此来划分混凝土的强度等级。 是按立方体抗压强度标准值确定的共 14 级，我国规定的标准试验方法是不涂润滑剂。（2）试件尺寸：尺寸越小，强度越高。（3）加载速度：速度越快，强度越高。（4）混凝土龄期：随龄期的增长而提高。用标准棱柱体试件（150 X 150 X 300 mm3 ）采用标准试验方法（与立方体相同）测定的混凝土抗压强度轴心抗压强度。一般认为当h / b = 23 时，可以消除摩擦力的影响
5、，中间段为纯压状态，接近实际受力情况。一般只为抗压强度的1/17 1/8。混凝土强度越高，与的比值越小。混凝土在三向受压时，由于侧向压应力的约束作用，最大的主压应力轴的抗压强度大大增大。混凝土的变形分为:一次短期加载下的变形混凝土的受力变形荷载长期作用下的变形重复荷载作用下的变形混凝土的体积变形收缩、膨胀、温度变化混凝土的应力 应变曲线特点：混凝土的应力应变图形是一曲线，说明混凝土是一种弹塑性材料，只有压应力很小时，才可视为弹性材料。混凝土强度对应力应变曲线下降段有较大影响，混凝土强度高，应力下降快，延性越差；强度低，下降段越平缓，延性好。不同等级的混凝土达到轴心抗压强度时，混凝土在长期荷载持
6、续作用下，随时间而增长的变形，称为混凝土的徐变。徐变产生的原因：002.00混凝土中一部分未转化为结晶体的水泥胶凝体，在应力的长期作用下产生变形；混凝土内部的微裂缝，在荷载的作用下不断增加和扩展徐变的增长是先快后慢，前 6 个月可达最终徐变的7080， 第一年可完成90，23 年后徐变基本终止。影响徐变的因素：内在因素、环境因素、应力因素混凝土材料的影响：水灰比大，徐变大；水泥用量多，徐变大；骨料所占比例高，徐变越小；水泥、骨料的质量好、级配好，徐变小与混凝土养护条件有关：养护时温度高，湿度大，徐变小。加荷时混凝土的龄期：龄期越早，徐变越大初应力的大小：初应力越大，徐变大构件的尺寸越大，体表比
7、越大，徐变越小徐变对混凝土结构性能的影响：可以增大构件变形（如梁的挠度增大）；可使偏心受压构件的偏心距增大，降低构件的承载力；引起内力重分布；在预应力混凝土构件中，会导致预应力损失。减小徐变的措施：1）选用优质骨料、优质水泥，减小水泥用量和水灰比。2）尽量振捣密实，加强养护，保持温度、湿度。3）适当控制混凝土的加载龄期和初应力的大小。混凝土在空气中结硬时体积减小的现象收缩收缩与时间有关，一个月完成总收缩量的50，半年完成8090。一般两年后趋于稳定。最终收缩应变为2510-4 混凝土收缩由胶凝体本身的体积收缩和混凝土失水体积收缩组成。当这种自发的变形受到外部（支座）或内部（钢筋）的约束时，将使
8、混凝土中产生拉应力，甚至引起混凝土的开裂。混凝土收缩会使预应力混凝土构件产生预应力损失。钢筋的品种和级别（一）钢筋的品种（分类）按化学成分分类：低碳钢碳素钢中碳钢随含碳量增加，钢筋强度提高，高碳钢塑性性能降低。普通低合金钢：除碳素钢已有的成分外，再加入少量的硅、锰、钛、钒、铬等合金元素。加入后可有效提高钢材强度，改善钢材其它性能。按外形分类光面钢筋 表面光滑，与混凝土粘结力差。变形钢筋 表面带肋，螺旋纹、人字纹、月牙纹，与混凝土粘结力高。热轧钢筋（用于钢筋混凝土结构）按生产工艺分类预应力钢丝和钢绞线、热处理钢筋（用于预应力混凝土结构）冷加工钢筋（用于预应力混凝土结构）屈服强度标准值屈服强度设计
9、值牌号符号形状300 270 HPB300 光面335 300 HRB335 HRBF335 变形400 360 HRB400 HRBF400 RRB400 变形500 435 HRB500 HRBF500 变形应力 应变曲线分两类：?有明显的流幅：热轧钢筋（软钢）?无明显的流幅：高碳钢（硬钢）（预应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋）钢筋和混凝土的粘结粘结力的组成 钢筋和混凝土接触面上的化学胶着力混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩阻力钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力钢筋端部的锚固力光圆钢筋粘结力主要来自胶着力和摩阻力。变形钢筋粘结力主要来自机械咬合力。 影响粘结强度的主要因素：混凝土强度等级：
10、粘结强度与混凝土的抗拉强度大致成比例，随混凝土强度等级的提高而提高；保护层厚度及钢筋净距：越大，粘结强度越高；横向钢筋及侧向压应力：可以限制裂缝的发展、提高粘结强度；浇筑混凝土处钢筋所处的位置：钢筋表面特征：钢筋表面粗糙，粘结强度高。保证钢筋和混凝土粘结力的构造措施钢筋要保证基本的锚固长度和最小搭接长度；满足钢筋最小间距和混凝土保护层最小厚度；加密箍筋（接头范围内）；钢筋端部设弯钩（光面钢筋）。结构和构件要满足承载能力极限状态。梁、板正截面受弯承载力计算就是要满足：MMuM 是受弯构件正截面的弯矩设计值，它是由结构上的作用所产生的内力设计值；Mu 是受弯构件正截面受弯承载力的设计值，它是由正截
11、面上材料所产生的抗力。1. 板（ 1）截面形式矩形、空心板、槽形（ 2）板的截面尺寸厚度以 10mm 为倍数，一般不小于80mm（ 3）板的配筋受力筋：常用HPB300 、HRB335 、HRB400 、 HRBF400直径： 6、 8、10、 12mm，钢筋间距宜100200mm分布筋：常用HPB300 、HRB335 ，直径： 6、8，间距不大于250mm，温度变化较大或集中荷载较大时，分布筋适当增加。板内分布筋与受力筋相垂直，受力筋放在外侧。1）截面形式及尺寸矩形、 T 形、I 形、倒 L 形、十字形等梁高：以50mm 为级差， 800mm 以上时 100mm 为级差梁的高度与跨度大小有
12、关：主梁h=（1/81/14）L矩形截面梁的高宽比h/b一般取 2.03.5； T 形截面梁的h/b 一般取 2.5 4.0(此处b为梁肋宽 )。三. 破坏形态根据配筋率的不同，梁正截面破坏有三种形式：适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏适筋梁破坏（配筋合适现象：破坏始于受拉区钢筋屈服，终于受压区混凝土被压碎（极限压应变）特点：延性破坏，有明显的预兆，材料充分利用。. 超筋梁破坏（配筋过多）现象：破坏始于受压区混凝土被压碎，受拉钢筋未屈服。特点：脆性破坏，无预兆，（裂缝不宽，挠度很小）钢筋未充分利用。注意：设计中不允许出现超筋梁。少筋梁破坏（配筋过少）现象：一旦开裂，钢筋迅速达屈服强度，进入强化阶段，
13、受压区混凝土远未达到（类似于素混凝土梁，裂缝集中一条，宽度大）特点： 脆性破坏， 无预兆， 压区混凝土的强度未充分发挥，承载力太低。注意：设计中不允许出现少筋梁。全过程分为三个阶段第 I 阶段 弹性工作阶段应力、应变图均为直线，说明混凝土处于弹性阶段，应力与应变成正比。Ia 受拉区混凝土出现塑性特征，应力图呈曲线，即将开裂状态。第阶段 带裂缝工作阶段开裂瞬间，裂缝处混凝土退出工作，受拉区拉力由钢筋承受，中和轴不断上升，受压区混凝土应力呈曲线，塑性应变增大。a 受拉钢筋即将屈服第阶段 破坏阶段受拉钢筋屈服，中和轴迅速上升，受压区高度进一步减小，受压区混凝土应变增大迅速，塑性特征更充分，压应力图形
14、更丰满。a 截面破坏。 梁正截面工作的三个阶段，只有适筋梁才出现适筋梁与超筋梁的界限为“ 平衡配筋梁 ” ，即梁受拉纵筋屈服的同时，受压混凝土边缘达到其极限压应变cu 值，梁达到其极限承载力而破坏。少筋梁特点：一裂就坏，即破坏弯矩Mu= 开裂弯矩Mcr为防止少筋破坏，构件的配筋率不低于最小配筋率。受拉钢筋的最小配筋率根据破坏弯矩等于开裂弯矩来确定。在梁的受压区配钢筋，承受压区压力称为双筋截面双筋截面不经济，在下列情况下采用：1. M 很大，当 b，梁截面尺寸又受限时2.在不同荷载组合下，梁截面承受异号弯矩受压钢筋A s的存在，对截面延性、抗裂性、变形等有利，受压钢筋不宜采用高于400N/mm2
15、 的高强钢筋防止超筋脆性破坏保证受压钢筋强度充分利用注意：双筋截面一般不会出现少筋破坏情况，故可不必验算最小配筋率。剪跨比 为集中荷载到临近支座的距离a 与梁截面有效高度h0的比值，即 a/ h0 。某截面的广义剪跨比为该截面上弯矩M 与剪力和截面有效高度乘积的比值，即M/ （Vh0）。斜截面主要破坏形态有：剪压破坏斜压破坏斜拉破坏1.剪压破坏：当剪跨比一般(13)，或箍筋配置不足时出现。破坏由梁中主拉应力所致，其特点是当垂直裂缝一出现，就急剧向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失，呈明显脆性。sysycAfAfbxf 1)()5.0( 0 01ssycuahAfxhbxfMMb2sax影响斜
16、截面受剪承载力的主要因素：剪跨比混凝土强度箍筋配筋率纵筋配筋率截面形状和尺寸加载方式1.剪跨比：试验表明，剪跨比越大，受剪承载力越低，但当3 ，剪跨比的影响不再明显。（P66 图 4-56 所示） 。2.混凝土强度等级：斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提高。梁剪压、斜压破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗压强度。梁为斜拉破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度。3.纵筋配筋率：试验表明，梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率的提高而增大。因为纵 向受拉钢筋像销栓一样，约束了斜裂缝宽度的增加和长度的延伸，从而增大了剪压区面积的作用。配箍率和箍筋强度：有腹筋梁出现斜裂缝后，箍筋不仅直接承受相当部分的剪力，而且有效地抑制斜裂缝的开展和延伸，对提高剪压区混凝土的抗剪能力和纵向钢筋的销栓作用有着积极的影响。试验表明，在配箍量适当的范围内，梁的受剪承载力随配箍量的增多、箍筋强度的提高有较大幅度的增长。配箍量一般用配箍率（又称箍筋配筋率）sv
