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1、混凝土及砌体结构复习要点第一章 绪论1.配筋的主要作用：提高结构和构件的承载能力及变形能力2.配筋的基本要求：钢筋与混凝土两者变形一致；钢筋的位置和数量等也必须正确。3.砌体结构的主要特点：主要用于受压的结构和构件；砌体结构的尺寸应与块体尺寸相匹配；砌体结构除了满足承载力要求外，还要满足耐久性的要求；受力性能的离散性比较大；整体性比较差，对抗震不利。第二章 混凝土及砌体结构设计方法概述一、结构上的作用1.作用的定义：施加在结构上的集中力或分布力，或引起结构外加变形或约束变形的原因。作用包括：直接作用（直接作用在结构上的力）和间接作用（使结构产生外加变形或约束变形，但不是直接以力的形式出现的）2
2、.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。永久作用：在设计基准期内量值不随时间变化的作用，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用。可变作用：在设计基准期内量值随时间变化的作用，或其变化与平均值相比不可以忽略不计的作用。偶然作用：在设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间较短的作用。二、两类极限状态1.建筑结构的功能（*）（安全性、适用性、耐久性）（1）能承受正常施工和正常使用时可能出现的各种作用；（2）在正常使用时有良好的工作性能；（3）在正常维护下具有足够的耐久性；（4）在偶然事件，例如罕遇地震等发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性，即结构只产生局部损坏
3、而不发生连续倒塌。结构的可靠性：结构在设计使用年限内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。结构的设计使用年限：指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按预定目的使用的年限。普通房屋和构筑物的设计使用年限为50年。建筑结构的安全等级分为三级。2.两类极限状态（结构的可靠性用结构的极限状态来判断）（1）极限状态：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足某一功能要求。（2）分类：承载能力极限状态（与安全性对应）和正常使用极限状态（与适用性和耐久性对应）。承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形时的状态。结构构件或连接因材料强度被超过而破坏，或因过度的塑性变形而不适
4、于继续承载；结构转变为机动体系；结构或构件丧失稳定；整个结构或构件的一部分失去平衡（如倾覆、滑移）。正常使用极限状态：结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态。影响正常使用或外观的过大变形；影响适用性或耐久性的局部损坏；影响正常使用的振动；达到影响正常使用的特定状态。3.荷载效应与结构抗力（1）荷载效应（S）：荷载引起的结构或构件的内力、应力、变形、裂缝等。荷载分项系数为荷载的设计值与荷载的标准值的比值。,一般 （2）结构抗力（R）：结构或构件承受荷载效应的能力。 （与材料强度、截面的几何参数有关）材料分项系数为材料强度的标准值与材料强度的设计值的比值。,第三章 混凝土结构材料的物
5、理力学性能一、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。 没有明显屈服点的钢筋：在承载力计算时，取“条件屈服强度”（0.85）混凝土结构对钢筋性能的要求：强度、塑性、可焊性、与混凝土的粘结。二、混凝土 立方体抗压强度（fcu,k）：用150mm150mm150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（203），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。（fcu,k为确定混凝土强
6、度等级的依据）1.强度 轴心抗压强度（fc）：由150mm150mm300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。（fck=0.67 fcu,k）轴心抗拉强度（ft）：相当于fcu,k的1/81/17, fcu,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
7、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。（1）徐变：混凝土的应力不变，应变随时间而增长的现象。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；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。对结构的影响：会使构件变形增加，会导致预应力混凝土的预应力损失等。（2）收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。影响
8、因素：水泥用量愈多、水灰比愈大，收缩愈大；骨料的弹性模量大、级配好、密实度大、混凝土振捣愈密实，收缩愈小；使用环境温、湿度大时，收缩小；构件的体积与表面积的比值大时，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。三、钢筋与混凝土的粘结1.粘结的定义及组成（1）定义：钢筋与其周围混凝土之间的相互作用。（包括沿钢筋长度的粘结和钢筋端部的粘结）（2）组成：胶着力、摩擦力、机械咬合力。变形钢筋的粘结力最主要的是机械咬合力。2.保证可靠粘结的构造措施钢筋的锚固长度以拉伸锚固长度为基本
9、锚固长度。任何情况下，纵向受拉钢筋的锚固长度不应小于250mm。变形钢筋及焊接骨架中的光圆钢筋、轴心受压构件中的光圆钢筋可不做弯钩。第四章 受弯构件的正截面受弯承载力一、梁、板的一般构造1.截面形式与尺寸板：厚度与跨度、荷载有关，以10mm为模数梁：宽度一般为100，120，150，（180），200，（220），250，300，以下级差为50mm；高度一般为250，300，800mm，级差为50mm，800以上级差为100mm。h/b=2.02.5(矩形)，h/b=2.53.0(T形)2.材料的选择与构造（1）钢筋：梁（纵向受力钢筋：常用HRB335，直径12，14，16，18，20，22；
10、箍筋：常用HPB235或HRB335，直径6，8，10）；板（纵向受拉钢筋：常用HPB235、HRB335，直径6，8，10，12；分布钢筋：常用HPB235，直径6，8）（2）混凝土：常用C20，C25，C30.混凝土保护层厚度（C）：纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的垂直距离。作用：减少混凝土开裂后纵向钢筋的锈蚀；在火灾等情况下，使钢筋的温度上升减缓；使纵向钢筋与混凝土有较好的粘结。环境为一类，混凝土强度等级为C25C45，混凝土保护层最小厚度，梁为25mm，板为15mm。钢筋净距：受拉区25mm且d；受压区30mm且1.5d。二、梁的正截面受弯承载力1.适筋梁正截面受弯的三个受力阶段两个转
11、折点：受拉区混凝土开裂点，纵向受拉钢筋开始屈服的点。（1）弹性阶段（）：a是受弯构件正截面抗裂验算的依据。特点：受拉区混凝土没有开裂；受压区混凝土的压应力图形是直线，受拉区混凝土的拉应力图形在第阶段前期是直线，后期是曲线；弯矩与截面曲率基本上是直线关系。（2）带裂缝工作阶段（）：是裂缝宽度与变形验算的依据。特点：在裂缝截面处，受拉区大部分混凝土退出工作，拉力由纵向受拉钢筋承担，但钢筋没有屈服；受压区混凝土已有塑性变形，但不充分，压应力图形为只有上升段的曲线，最大压应力在受压区边缘；弯矩与截面曲率是曲线关系，截面曲率与挠度的增长加快了。（3）破坏阶段（）：a是正截面受弯承载力计算的依据。特点：受
12、拉区绝大部分混凝土退出工作，钢筋屈服；受压区混凝土的压应力图形为有上升段与下降段的曲线，最大压应力不在受压区边缘，而在边缘的内侧，最终受压区混凝土被压碎使截面破坏；弯矩与截面曲率为接近水平的曲线关系。2.正截面受弯破坏形态(1)适筋截面破坏形态：钢筋先屈服，混凝土后压碎。（延性破坏），且(2)超筋截面破坏形态：混凝土先压碎，钢筋不屈服。（脆性破坏）(3)少筋截面破坏形态：一裂就坏。（脆性破坏）2.正截面承载力计算（1）计算假定：截面应变保持平面；不考虑混凝土的抗拉强度；混凝土受压的应力与应变关系，如图1；纵向钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但其绝对值不应大于其强度设计值，极限应变为
13、0.01（如图2）。 图1 混凝土应力-应变计算曲线 图2 钢筋应力-应变计算曲线（2）等效矩形应力图形的条件：两图形的面积相等，即压应力的合力C的大小不变；图形的形心位置相同，即压应力合力C至中和轴的距离不变。（3）相对界限受压区高度（）：与混凝土及钢筋强度：界限受压区计算高度与截面有效高度的比值。相对受压区高度：受压区计算高度与截面有效高度的比值。最小配筋率的确定原则：由素混凝土截面计算得的受弯承载力（即开裂弯矩）与相应的钢筋混凝土截面按a阶段计算得到的受弯承载力相等。（4）T形截面判别条件：第一类T形截面，计算中和轴在翼缘内（xhf），或；第二类T形截面，计算中和轴在肋部（xhf），或。
14、第五章 受弯构件的斜截面承载力一、斜截面受剪承载力（由计算保证）（1）三种主要破坏形态及其特征斜拉破坏（且箍筋过少）：斜裂缝一旦出现就迅速延伸到集中荷载作用点处，使梁沿斜向拉裂成两部分而突然破坏。脆性破坏。由最小配筋率来防止。剪压破坏（箍筋适量）：弯剪斜裂缝出现后，荷载有较大的增长；随着荷载的增大，出现临界斜裂缝，最后临界斜裂缝上端集中于荷载作用点附近，混凝土被压碎而造成破坏。脆性破坏。由斜截面受剪承载力计算来防止。斜压破坏（箍筋过多或梁腹过薄）：在荷载作用点与支座间的梁腹部出现若干条大体平行的腹剪斜裂缝，随着荷载增加，梁腹部被这些斜裂缝分割成若干个斜向受压的“短柱体”，最后它们沿斜向受压破坏
15、。脆性破坏。由截面限制条件来防止。（2）影响斜截面受剪承载力的主要因素：剪跨比、混凝土强度等级、纵向受拉钢筋配筋率、腹筋（箍筋和弯起钢筋）。剪跨比：剪跨a与梁截面有效高度h0的比值。（剪跨a：计算截面至支座截面或节点边缘的距离）（3）计算截面：从支座边缘开始的截面；从弯起钢筋弯起点处开始的斜截面；箍筋直径或间距改变处的斜截面；肋宽改变处的斜截面。二、斜截面受弯承载力（由构造保证）1.抵抗弯矩图：将各个正截面的Mu值连接起来就构成Mu图。（表示的是构件每一正截面的受弯承载力设计值的大小）2.纵筋的弯起：弯起点应在该钢筋充分利用截面以外，0.5h0；弯终点到支座边或到前一排弯起钢筋弯起点之间的距离，都不应大于箍筋的最大间距。第六章 受扭构件扭曲截面的受扭承载力一、素混凝土纯扭构件受力状态：三面开裂、一面
