第十二章_钢筋混凝土梁板结构
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第一节预应力混凝土梁各工作阶段的受力分析第二节预加力的计算与预应力损失的估算第一节预应力混凝土梁各工作阶段的受力分析预应力混凝土结构(prestressed concrete structure)从张拉预应力筋(prestressed reinforcement)开始,到承受外荷载,直至最后破坏,大致可分为四个受力阶段,即预加应力阶段、使用荷载作用阶段、裂缝出现阶段和破坏阶段。
以后张法(post-tensioning method)预应力混凝土梁,如图为例,说明各个阶段所承受的荷载、预加力大小和跨中截面的受力情况。
一、施工阶段(一)预加应力阶段1、时间:从预应力筋的张拉开始,至预应力筋的锚固和预应力传递。
2、荷载:主要是偏心预压力(即预加应力的合力)N p及梁的自重。
3、工作状态:弹性阶段,可按材力公式计算。
4、受力特点:预应力损失最小,预加力大,荷载小。
5、本阶段的设计计算要求是:①控制梁的上、下缘混凝土的最大拉应力和压应力,及梁腹的主应力,不应超出《公桥规》的规定;②控制钢筋的最大张拉应力;③保证锚具下混凝土局部承压的容许承载能力,使其大于实际承载的压力,并有足够的安全度,以保证梁体不出现水平纵向裂缝。
6、有效预应力的概念:通常把扣除应力损失后钢筋中实际存余的应力称为有效预应力(effective Prestress)。
(二)运输、安装阶段此阶段混凝土梁所承受的荷载,仍是预加力和梁的自身恒载。
但由于引起预应力损失的因素相继增加,使要比预加应力阶段小;同时梁的自身恒载应根据《公桥规》的规定计入1.20或0.85的动力系数。
构件在运输中的支点或安装时的吊点位置常与正常支承点不同,故应按梁起吊时自身恒载作用下的计算图式进行验算,特别需注意验算构件支点或吊点处上缘混凝土的拉应力。
二、使用阶段1、时间:该阶段是指桥梁建成通车后整个使用阶段。
2、荷载:梁自重(称为Ⅰ期恒载),偏心预加力N p,车辆及人群等活载,和桥面铺装、人行道板、栏杆等后加桥梁恒载(称为Ⅱ期恒载)。
第一章:绪论一、建筑物内在特质:安全性、适用性、耐久性;外在特性:使用性和美学要求。
二、现代建筑结构需要满足的基本要求:平衡、稳定(雨篷的倾覆)、承载能力、适用、经济、美观三、建筑结构按材料分类:1、混凝土结构(优点:节省刚材、就地取材、耐火耐久、可模性好、整体性好;缺点:自重较大、抗裂性较差)2、砌体结构(优点:就地取材、成本低;缺点:材料强度较低、结构自重大、施工砌筑速度慢、现场作业量大)3、钢结构(优点:钢结构材料质量均匀、强度高、构件截面小、重量轻、可焊性好、制造工艺比较简单、便于工业化施工;缺点:钢材易锈蚀,耐火性较差、价格较贵)4、木结构(木结构制造简单、自重轻、加工容易.缺点是易燃、易腐、易受虫蛀)四、按受力和构造特点分类:混合结构、排架结构、框架结构、剪力墙结构、其他形式的结构第二章:建筑结构的设计标准和设计方法一、我国所采用的设计基准期为50年,使用70年。
二、结构在规定的设计使用年限内,应满足安全性(结构安全性要求:在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用,在设计规定的偶然事件发生时及发生后,仍能保持必须的整体稳定性,即建筑结构仅产生局部的损坏而不致发生连续倒塌)、适用性、耐久性等各项功能要求三、作用:作用指施加在结构上的集中分布力(称为直接作用,即通常所说的荷载)以及引起结构外加变形或约束变形的原因。
作用按时间的变异分类:永久作用(自重、土壤压力、基础沉降及焊接变形等)、可变作用(楼面活荷载、雪荷载、风荷载等)、偶然作用(地震、爆炸、撞击)四、由作用引起的结构或结构构件的反应。
例如内力、变形和裂缝等,称为作用效应;荷载引起的结构的内力和变形,也成为荷载效应。
五、抗力是结构或结构构件承重作用效应的能力(影响结构抗力因素是结构的几何参数和所用材料的性能)六、结构的可靠性:指结构在规定时间内,在规定的条件下完成预定功能的能力;结构的可靠度是对结构可靠性的定量描述,即结构在规定时间内、在规定条件下完成预定功能的概率。
水工钢筋混凝土结构[第十二章水工大体积混凝土结构设计中的假设干山东大学期末考试知识点复习第十二章水工大体积混凝土结构设计中的假设干问题1.纵向钢筋的最小配筋率因为水工结构截面尺寸很大,按承载力计算所需的纵向钢筋配筋率常常会小于最小配筋率,所以合理确定最小配筋率是水工混凝土结构设计中的一个相当关键的问题。
和【水工混凝土结构设计标准】(SL/T 191—96)(简称“水工96标准〞)一样,现行标准一方面对一般钢筋混凝土结构构件采用了固定的最小配筋率,另一方面对承受垂直荷载为主、卧置在地基上厚度大于2.5m的厚板,以及厚度大于2.5m的厚墩墙采用了随内力设计值与承载力比值变化的最小配筋率。
但现行标准适当提高了一般钢筋混凝土结构构件的最小配筋率,取值更为合理,与国际主流标准的差距也有所缩小;对厚板与厚墩墙直接给出纵向钢筋最小截面面积的计算表达式,使计算更为简单明了。
要求同学们认真阅读教材,了解现行标准最小配筋率确实定原那么,并在设计中正确掌握。
2.温度作用下混凝土抗裂验算及温度配筋大体积混凝土的温度抗裂验算是水工混凝土大坝坝体结构设计和施工设计中的一个专门性问题,内容众多,问题复杂,在专业课程中还会有详细的讲述。
本节内容仅限于对现行【水工混凝土结构设计标准】中有关条文的简明介绍,内容包括混凝土的热学性能指标、浇筑温度、水化热绝热温升、块体温度场、热传导根本方程式、板块的温度分布概念、块体温度应力的变化、温度应力的松弛等。
本节教材字数虽不多,但内容却极为丰富。
对本节内容不要求全面掌握,只要求能够看懂教材,了解根本概念。
但对一些关键性的概念和问题那么应该有清晰的了解,例如表层温度裂缝与深层根底裂缝的区分,控制温度和改善约束的措施,混凝土的弹性模量E c随时间变化对温度应力的影响,混凝土徐变对温度应力的松弛作用,温度钢筋不能提高结构的抗裂性只能起到限制裂缝宽度的作用等,在一些概念上不要搞混弄错。
山东大学期末考试知识点复习3.非杆件体系结构的配筋设计水工结构的型体十分复杂,常常不能用结构力学的方法求得截面的内力(M、N、V等),因此无法按教材第3章~第7章的极限内力理论计算配筋用量,也无法用第8章介绍的裂缝宽度公式来验算裂缝宽度。
导入新授第五节钢筋混凝土构件详图一、钢筋混凝土构件详图的主要内容结构平面图,只能表示建筑物各承重构件的平面布置,许多承重构件的形状、大小、材料、构造和连接等情况并未清楚地表示出来,因此,需要单独画出各承重构件的结构详图。
钢筋混凝土构件有定型构件和非定型构件两种。
定型的预制或现浇构件可直接引用标准图或通用图,只要在图纸上写明选用构件所在标准图集或通用图集的名称、代号。
自行设计的非定型预制或现浇构件,则必须绘制构件详图。
钢筋混凝土构件详图是钢筋翻样、制作、绑扎、现场支模、设置预埋件、浇捣混凝土的依钢筋在混凝土构件中的作用除了增强受拉区的抗拉强度外,有时还起着其他的作用。
所以常把构件中不同位置的钢筋分为:1.受力筋这是构件中根据计算确定的主要钢筋。
在受拉区的钢筋为受拉筋,在受压区的钢筋为受压筋。
2.箍筋在梁和柱中承受剪力或扭力作用的钢筋,并对纵向钢筋起定位的作用,使钢筋形成钢筋骨架。
3.构造筋包括架立筋、分布筋及由于构造需要的各种附加钢筋的总称。
其中:架立筋是在梁内与受力筋、箍筋构成骨架的钢筋;分布筋是在板内与受力筋组成骨架的钢筋。
构件中钢筋的名称如图11—6所示。
图11—6构件中钢筋的名称主要表示构件配筋情况的配筋图中钢筋用粗实线表示,钢筋的截面画成黑圆点,构件的外形轮廓线用中实线或细实线绘制。
对于外形比较复杂或设有预埋件的构件,还要画出表示构件外形和预埋件位置的模板图。
钢筋混凝土构件详图的主要内容有:1、图名,比例:2.构件定位轴线及其编号;3.构件的形状、尺寸和预埋件代号及布置(模板图),构件的配筋(配筋图)。
当构件外形简单、又无预埋件时,一般用配筋图来表示构件的形状和配筋;4.钢筋尺寸和构造尺寸,构件底面的结构标高;5.施工说明等。
二、钢筋混凝土板课堂总结学生练习识读附图结施-03构件详图作业:习题集P70。
第十二章钢筋混凝土房屋结构§12-1 钢筋混凝土多层及高层房屋结构体系一、多层及高层建筑的范围(1)《高层建筑混凝土结构技术规程》(高规)JGJ3-2002、J186-2002适用于10层及10层以上或高度超过28m的建筑。
(2)多层及高层建筑的大致范围多层建筑:<10层且高度不超过28m的建筑;高层建筑:≥10层或高度超过28m的建筑;习惯上,对其中10-18层的建筑又称为小髙层建筑;18-40层的建筑称为高层建筑;>40层的建筑称为超高层建筑。
二、钢筋混凝土多层及高层建筑常用的结构体系结构体系:指结构构件受力与传力的结构组成方式。
钢筋混凝土多层及高层建筑常用的结构体系1、框架结构体系框架结构是由梁、柱刚接而构成的结构体系。
其主要特点是建筑平面布置灵活,空间划分方便。
框架结构是一种常用的结构体系。
广泛应用于多层工业厂房及多高层办公楼、医院、旅馆、教学楼、住宅等建筑中。
框架结构侧向刚度小,属柔性结构,因而对其建造高度应予以控制。
框架的合理建造高度一般为30米左右(6~15层)。
异型柱框架:柱截面为L形、T形、Z形或十字形的框架结构称为异型柱框架结构,目前一般用于非抗震设计或按6、7度抗震设计的12层以下的建筑中。
2、剪力墙体系剪力墙是指固结于基础上的钢筋混凝土墙片,它具有很高的抗侧移能力。
剪力墙体系是把钢筋混凝土墙体作为竖向承重和抵抗水平力的构件的结构体系。
剪力墙结构的房屋横墙多,侧向刚度大,整体性好,并可使用大模板、滑升模板等先进施工方法,利于缩短工期,节省人力。
但剪力墙结构的房间划分受到很大限制,因而一般用于住宅、旅馆等开间要求较小的建筑,其使用高度为15~50层。
框支剪力墙体系:把剪力墙体系的底层或底部两层的部分剪力墙改为框架,即为框支剪力墙体系。
3、框架-剪力墙体系框架-剪力墙体系是由框架和剪力墙共同承受外加荷载的结构体系。
框-剪体系的侧向刚度比框架结构大,大部分水平力由剪力墙承担,而竖向荷载主要由框架承担。