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第十一章混凝土结构第一节混凝土结构材料一、混凝土结构概述（一）混凝土结构的一般概念普通混凝土是由一定比例的水泥、砂、石和水经拌和、浇注、振捣、养护，逐步凝固硬化形成的人工石材,简称“砼”。
(a) 素混凝土基础(b) 钢筋混凝土梁(c) 预应力混凝土空心板(d) 钢骨混凝土柱(e) 钢管混凝土柱图11-1 常见的混凝土结构形式图11-1 常见的混凝土结构形式受压区受拉区受压区受拉钢筋受拉区（混凝土裂缝）图11-2 素混凝土和钢筋混凝土简支梁受压钢筋图11-3 钢筋混凝土柱图11-2 素混凝土和钢筋混凝土简支梁图11-3 钢筋混凝土柱1.楼板（楼层板、屋面板）2.梁（主梁、次梁）3.柱4.墙5.基础上柱边梁下柱基础楼板主梁次梁（二）混凝土结构的组成图11-4 混凝土结构组成示意二、混凝土（一）混凝土的强度1.混凝土立方体抗压强度fcu与混凝土的强度等级我国《混凝土结构设计规范》（GB50010）规定，混凝土按其立方体抗压强度标准值fcu,k的大小划分为14个强度等级，分别为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80。
2.混凝土轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）fc3.混凝土轴心抗拉强度ft（二）混凝土的变形表11-1 混凝土强度标准值（N/mm2）项次符号混凝土强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C801fc,k10.013.416.720.123.426.829.632.435.538.541.544.547.552.52ft,k1.27 1.54 1.782.01 2.20 2.40 2.51 2.65 2.74 2.85 2.933.00 3.05 3.10三、钢筋（一）钢筋的种类AAD DDA-ADD钢绞线刻痕钢丝螺旋肋钢丝图11-5 钢绞线与钢丝图11-5 钢绞线与钢丝（二）钢筋与混凝土的共同工作1.钢筋与混凝土的粘结作用2.保证钢筋和混凝土间粘结的措施（1）基本锚固长度（2）钢筋的弯钩（3）钢筋的连接1）绑扎搭接连接2）机械连接接头3）焊接接头5d135°DD=4d(HRB335)5d(HRB400 RRB400)5dddd5dd(a) 末端带弯钩的机械锚固端（b) 末端双面贴焊钢筋的机械锚固端（c) 末端与方形钢板穿孔塞焊的机械锚固端图11-6 钢筋机械锚固的形式图11-6 钢筋机械锚固的形式(a) 手工弯标准钩(b) 机械弯标准钩≥2.5d6.25dd≥2.5dd图11-7 光面钢筋弯钩3d≥1.3l 1≥0.3l 1图11-8 钢筋绑扎搭接接头连接区段l 1图11-7 光面钢筋弯钩图11-8 钢筋绑扎搭接接头连接区段搭接处箍筋间距s≤5d且≤100mm图11-9 受拉钢筋搭接处箍筋设置图11-9 受拉钢筋搭接处箍筋设置第二节钢筋混凝土结构基本构件及其受力特点一、钢筋混凝土受弯构件（一）受弯构件的定义和类型混凝土压坏混凝土压坏（a) 正截面破坏（b) 斜截面破坏PPPP图11-10 受弯构件的破坏形式受压区中和轴受拉区受拉钢筋受压区受拉区受拉钢筋中和轴受压钢筋中和轴受拉钢筋图11-11 梁和板的横截面（a)（b) （c)图11-11 梁和板的横截面（二）受弯构件的截面形式及尺寸（b) T形梁图11-12 梁的截面形式受拉钢筋（a) 单筋矩形梁中和轴受压区（c) 工字梁受拉钢筋中和轴受压区中和轴受拉钢筋受压钢筋受压区（d) 十字梁 受拉钢筋中和轴受压区受拉钢筋受压区中和轴中和轴受压区受拉钢筋（e) 花篮梁 （f) 倒T形梁图11-12 梁的截面形式1.梁的截面形式及尺寸2.板的截面形式及板的厚度受压区受拉钢筋受压区受压区受拉钢筋（a) 矩形板 （b) 空心板（c) 槽形板图11-13 板的截面形式受拉钢筋图11-13 板的截面形式3.梁、板的支承长度（三）受弯构件的钢筋1.梁中钢筋124343213421图11-14 梁中钢筋骨架及配筋图箍筋架立钢筋弯起钢筋受力钢筋图11-14 梁中钢筋骨架及配筋图（1）纵向受力钢筋≥30≥1.5d保护层厚度≥25≥d≥25≥d≥25≥d保护层厚度保护层厚度图11-15 受力钢筋的排列图11-15 受力钢筋的排列表11-5 纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（mm）环境类别板、墙、壳梁柱≤C20C25～C50≥C45≤C20C25～C45≥C50≤C20C25～C45≥C50一201515302525303030二a-2020-3030-3030 b-2520-3530-3530三-3025-4035-4035（2）弯起钢筋≥50≤s max≥50≤s max ≤s max≤s max图11-16 弯起钢筋的布置图11-16 弯起钢筋的布置（3）箍筋（a) 单肢箍筋 （b) 双肢箍筋 （d) 复合箍筋 （d) 开口式箍筋图11-17 箍筋的形式和肢数图11-17 箍筋的形式和肢数≥50≤s max≥50≤s max≥50≤s max≥50≤s maxs≤10d 图11-18 箍筋的布置图11-18 箍筋的布置（4）架立钢筋（5）梁侧构造钢筋≤200≤200≤200≤200h w ≥450拉筋或纵向构造钢筋图11-19 腰筋和拉筋图11-19 腰筋和拉筋2.板中的钢筋受力钢筋分布钢筋分布钢筋受力钢筋图11-20 板的配筋图11-20 板的配筋（2）板的分布钢筋（1）板的受力钢筋二、钢筋混凝土受压构件图11-21 受压构件的分类（c) 双向偏心受压（b) 单向偏心受压（a) 轴心受压图11-21 受压构件的分类（一）受压的概念（二）受压构件的截面形式及尺寸（三）材料强度要求（四）柱中钢筋1.纵筋箍筋复合箍筋350350b <400350拉筋b <400h<600b <400600<h<1000600<h<10001000<h<1500复合箍筋2.箍筋不应采用内折角不应采用内折角图11-23 复杂截面的箍筋形式图11-23 复杂截面箍筋形式三、钢筋混凝土受扭构件（一）受扭的概念（二）受扭构件的钢筋PPHHMPM柱边梁楼面梁图11-24 受扭构件示例（a) 吊车梁（b) 框架边梁图11-24 受扭构件示例135°45°10d图11-25 受扭构件的配筋图11-25 受扭构件的配筋四、预应力混凝土构件概述（一）预应力混凝土的基本概念N NPPPPNN（b) 荷载作用（a) 预应力作用 （c) 预应力与荷载共同作用图11-26 预应力混凝土简支梁的受力情况图11-26 预应力混凝土简支梁的受力情况预应力混凝土结构的优点:1.自重轻，节约工程材料2.改善结构的耐久性3.提高结构的抗疲劳性能4.增强结构或构件的抗剪能力（二）预应力的施加方法1.先张法横梁固定端台座伸长张拉临时固定钢筋压缩压缩图11-27 先张法主要工序示意图图11-27 先张法主要工序示意图2.后张法锚固钢筋伸长混凝土压缩灌浆孔灌浆孔图11-28 后张法主要工序示意图图11-28 后张法主要工序示意图第三节钢筋混凝土梁板结构一、概述（一）钢筋混凝土楼盖的类型（二）现浇楼盖的类型图11-29 肋梁楼盖图11-30 无梁楼盖板次梁主梁柱板主梁柱密肋板梁梁图11-31 井字楼盖图11-32 密肋楼盖二、整体式单向板肋梁楼盖的构造（一）结构平面布置及梁、板截面尺寸（二）板的配筋构造1.受力钢筋的布置方式l/7l/10l/6al/5l/10l/7l/6a a l/6l/5≥120≥≥120≥hl b l b ll/10l/7l/6a al/6l/6a l/5（a)（b)l/6l/6l a图11-33 连续板的配（a) 一端弯起（b) 两端弯起al /6al /5l /10aal /6l /5l /7aaaal /5l /7aaaa≥120≥lblbllbla a l /6l /6a l /5（c) 分离式l /6l /6l /5l a图11-33 连续板的配筋方式（b) 两端弯起2.构造钢筋（1）与梁垂直的上部构造钢筋次梁主梁每米长度中不少于5根直径8mm的钢筋板的受力筋图11-34 板中与梁垂直的上部构造钢筋l 0/4l 0/4图11-34 板中与梁垂直的上部构造钢筋（2）嵌入砌体墙内板的上部构造钢筋（3）分布钢筋≥≥ln/4ln/7aa≥l n/7a a aa分布筋?6@25l n次梁主梁受力筋双向?8@200图11-35 单向板中的构造钢筋≥?8@2≥1/3跨中受力筋图11-35 单向板中的构造钢筋（三）次梁的配筋构造架立筋兼负筋≥20d5050≥A s /4≥A s /2≥A s /2≥A s /4h1/5l +20d1/3l1/5l +20d 2h 1/3l20d20dl n1l n2图11-36 次梁的钢筋布置l a h 鸭筋1212图11-36 次梁的配筋布置（四）主梁的配筋构造(a) 附加箍筋附加箍筋传递集中荷载的位置图11-37 附加横向钢筋附加吊筋传递集中荷载的位置h 1b s20d20d50(b) 附加吊筋h 150图11-37 附加横向钢筋三、整体式双向板肋梁楼盖的构造四、楼梯（一）现浇楼梯的类型和组成（二）现浇楼梯的构造1.板式楼梯（a) 弯起式配筋（b) 分离式配筋l n /6l n /4l n /6l n /4l nl 1/4l 1每步一根分布筋图11-38 板式楼梯的配筋l a楼梯平台2.梁式楼梯l nl n /4l n /4分布筋受力筋受力筋(每步不少于2?6）分布筋(不少于?6@250）cb图11-39 踏步板的配筋图11-39 踏步板的配筋l al a s图11-40 斜梁的配筋图11-40 斜梁的配筋五、雨篷hbl6060l a雨篷梁雨篷板受力筋分布筋图11-41 雨篷的配筋图11-41 雨篷的配筋第四节钢筋混凝土框架结构一、多层框架结构的类型与布置（一）框架结构的类型（二）框架结构的布置（a) 横向承重框架（c) 双向承重框架图11-42 承重框架布置方案（b) 纵向承重框架（d) 双向承重框架图11-42承重框架布置方案二、无抗震设防要求框架构造（一）梁柱截面的选择1.截面形状2.初选截面尺寸（二）节点的构造要求。
混凝⼟梁板结构第11章混凝⼟梁板结构⼀、判断题（请在你认为正确陈述的各题⼲后的括号内打“√”，否则打“×”。
）1. 多跨连续梁按弹性理论计算时，由于其⽀座弯距⽐跨中弯矩⼤，所以⼀定先在⽀座处出现塑性铰。
（）2. 楼盖结构中，在主、次梁相交处，次梁在负弯矩作⽤下截⾯上部处于受拉区，使混凝⼟产⽣裂缝，⽽次梁传给主梁的集中⼒实际上作⽤在主梁截⾯⾼度的中、下部，往往在主、次梁交接处会出现⼋字形的斜裂缝，故应在交接处⼀定范围内配置附加箍筋或吊筋。
（）3. 钢筋混凝⼟超静定结构的内⼒重分布可概括为两个过程:⼀是结构各部分抗弯刚度发⽣变化⽽引起的内⼒重分布，⼆是塑性铰形成后，由于结构计算简图改变⽽引起的内⼒重分布.⽽塑性铰形成于截⾯应⼒状态的第⼀状态Ⅰa，转动终⽌于截⾯应⼒状态的第⼆状态末Ⅱa。
且混凝⼟强度等越⾼，构件形成塑性铰时，其塑性转动能⼒越⼤。
（）4. 某5跨连续单向板按弹性理论计算时，若求第⼆跨跨中的最⼤正弯矩时，活载应在1、2、4跨的跨内布置。
（）5. ⽆梁楼盖中板的受⼒可视为⽀承在柱上的交叉“板带”体系。
跨中板带可视为⽀承在另⼀⽅向（与它垂直的⽅向）柱上板带的连续梁。
( )6. 的板，可按单向板进⾏设计.板的短跨⽅向按计算配置钢筋，⽽长跨⽅向按构造要求配置钢筋。
( )7.按考虑塑性内⼒重分布的⽅法设计钢筋混凝⼟连续梁时，为保证塑性铰的转动能⼒，《混凝⼟结构设计规范》规定：混凝⼟相对受压区⾼度0.1≤ξ≤ξb。
（）8．按弹性理论计算连续双向板时，可简化成单区格双向板计算.求某⼀区格板的跨中最⼤正弯矩时，活载应按棋盘式布置：即在该区格上不能布置活载，⽽在其左、右、前、后区格上棋盘式布置活载。
( )9. 在楼盖结构中，作⽤在板⾯上的荷载是按板带竖向弯曲刚度的⼤⼩来分配的，故在板上，板跨⼩的⽅向分配到的弯矩值就⼤。
( )10. 单向板肋梁楼盖按弹性理论计算时，对于板和次梁由于假定⽀座视为集中于⼀点并可⾃由转动的⽀承链杆，故计算简化与实际约束之间产⽣的误差是采⽤在恒载+活载总值不变的情况下，增⼤恒载，相应减⼩活载的⽅法进⾏修正。
第十一章思考题参考答案11.1 现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行内力分析的前提条件是什么？答：（1）次梁是板的支座，主梁是次梁的支座，柱或墙是主梁的支座。
（2）支座为铰支座--但应注意：支承在混凝土柱上的主梁，若梁柱线刚度比<3，将按框架梁计算。
板、次梁均按铰接处理。
由此引起的误差在计算荷载和内力时调整。
（3）不考虑薄膜效应对板内力的影响。
（4）在传力时，可分别忽略板、次梁的连续性，按简支构件计算反力。
（5）大于五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差大10%时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。
11.2 计算板传给次梁的荷载时，可按次梁的负荷范围确定，隐含着什么假定？答：假定板、次梁非连续,并且仅短向传力。
11.3 为什么连续梁内力按弹性计算方法与按塑性计算方法时，梁计算跨度的取值是不同的？答：两者计算跨度的取值是不同的,以中间跨为例,按考虑塑性内力重分布计算连续梁内力时其计算跨度是取塑性铰截面之间的距离,即取净跨度;而按弹性理论方法计算连续梁内力时，则取支座中心线间的距离作为计算跨度，即取。
11.4 试比较钢筋混凝土塑性铰与结构力学中的理想铰和理想塑性铰的区别。
答：1）理想铰是不能承受弯矩，而塑性铰则能承受弯矩（基本为不变的弯矩）；2）理想铰集中于一点，而塑性铰有一定长度；3）理想铰在两个方向都能无限转动，而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动，是有限转动的单向铰。
11.5 按考虑塑性内力重分布设计连续梁是否在任何情况下总是比按弹性方法设计节省钢筋？答：不是的11.6 试比较内力重分布和应力重分布答：适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段：弹性阶段--砼应力为弹性，钢筋应力为弹性；带裂缝工作阶段--砼压应力为弹塑性，钢筋应力为弹性；破坏阶段--砼压应力为弹塑性，钢筋应力为塑性。
上述钢筋砼由弹性应力转为弹塑性应力分布，称为应力重分布现象。
由结构力学知，静定结构的内力仅由平衡条件得，故同截面本身刚度无关，故应力重分布不会引起内力重分布，而对超静定结构，则应力重分布现象可能会导：①截面开裂使刚度发生变化，引起内力重分布；②截面发生转动使结构计算简图发生变化，引起内力重分布。
第十一章1什么是单双向板？怎样加以区别?其传力路线有和特征?单向板：荷载作用下,只在一个方向或主要在一个方向弯曲的板。
双向板:荷载作用下，在两个方向弯曲,且不能忽略任一方向弯曲的板。
(1）对两对边支承的板,应按单向板计算。
（2) 对于四边支承的板l b≤时应按双向板计算;/2l b<<时宜按双向板计算；按沿短边方向受力的单向板计算2/3时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；/2l b≤时可按沿短边方向受力的单向板计算．单向板沿短边方向受力，特征个方向弯曲双向板双向受力特征两个方向弯曲2什么叫截面的弯曲刚度？什么叫截面竖向弯曲刚度？截面的弯曲刚度：使构件截面产生单位曲率需施加的弯矩值截面竖向弯曲刚度:使构件截面产生单位挠度需施加的竖向均布荷载3现浇单向板的设计步骤是什么?(1) 结构平面布置，并拟定板厚和主、次梁的截面尺寸（2) 确定梁、板得计算简图（３）梁、板的内力分析(4) 截面配筋及构造设施（5) 绘制施工图4单向板肋梁楼盖其板、次梁、主梁的跨度如何确定?工程常用的数值分别是多少?板的跨度:次梁的间距单向板：1.7-２。
5 m荷载大时取较小值，一般≤３m次梁的跨度:主梁的间距ﻩ次梁： 4-—6 m主梁的跨度:柱或墙的间距主梁: 5——8 ｍ5单向板肋梁楼盖的布置方式都有哪几种?1）主梁横向布置，次梁纵向布置优点：主梁与柱可形成横向框架,横向抗侧移刚度大各榀横向框架间由纵向的次梁相连,房间整体性较好由于外墙处仅设次梁，故窗户高度可开大些,对采光有利（2）主梁纵向布置,次梁横向布置（3）优点:减小了主梁的截面高度,增加了室内净高适用于:横向柱距比纵向柱距大的多的情况3)只布置次梁适用于:有中间走道的砌体墙承重的混合结构房屋6什么是结构物的计算简图?包括那几方面的内容？结构物的计算简图包括计算模型,计算荷载两个方面1）简化假定和计算模型：简化假定１）支座可以自由转动，无竖向位移2）不考虑薄膜效应对板内力的影响3）忽略板、次梁连续性,按简支构件计算支座反力4）实际跨数≥５跨时等跨或跨度差≤1０%且各跨受荷相同的连续梁按5跨计算 计算模型： 连续板或连续梁（２)计算单元及从属面积板计算单元:1m 宽板带次梁荷载范围 ：次梁左右各半跨板主梁荷载范围 :主梁左右各半个主梁间距，次梁左右各半个次梁间距（３）弹性理论计算跨度中间跨 0c l l =边跨 板0min 1.025222n n b h b l l l =+++（，） ﻩ梁0min 1.025222n n b a b l l l =+++（，） (4)荷载取值板和次梁的折算荷载为了考虑次梁或主梁的抗扭刚度对内力的影响,采用增大恒载,减小活载的办法板 12g g q '=+ 12q q '= ﻩ次梁 14g g q '=+34q q '=7、单向板肋梁楼盖的计算假定有哪些?答:⑴、支座可以自由转动,但没有竖向位移;⑵、不考虑薄膜效应对板内力的影响；⑶、在确定板传给次梁的荷载以及次梁传给主梁的荷载时,分别忽略板、次梁的连续性，按简支构件计算支座竖向反力;⑷、跨数超过5跨的连续梁、板,当各跨荷载相同,且跨数相差不超过１0%时，可按5跨的等跨连续梁、板计算.8什么是折算荷载法？为什么采用折算荷载？如何折算?答:折减荷载法：当主梁的线刚度比次梁的线刚度大得多时,主梁变形对次梁内力的影响才比较小。
建筑课程设计混凝土楼盖一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握混凝土楼盖的基本概念、设计原理和施工技术。
技能目标要求学生能够运用所学知识进行混凝土楼盖的设计和计算，并具备一定的实际操作能力。
情感态度价值观目标要求学生培养对建筑事业的热爱和责任感，提高团队合作意识和创新精神。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求，我们将目标分解为具体的学习成果。
首先，学生需要了解混凝土楼盖的基本概念，包括楼盖的类型、功能和构造。
其次，学生需要掌握楼盖的设计原理，包括荷载计算、内力分析和平面布局。
然后，学生需要学习楼盖的施工技术，包括模板工程、钢筋工程和混凝土工程。
最后，学生需要通过实践活动，提高实际操作能力和创新能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括混凝土楼盖的基本概念、设计原理和施工技术。
首先，我们将介绍楼盖的类型和功能，让学生了解不同类型的楼盖及其适用场景。
其次，我们将讲解楼盖的设计原理，包括荷载计算、内力分析和平面布局。
然后，我们将介绍楼盖的施工技术，包括模板工程、钢筋工程和混凝土工程。
最后，我们将进行实践操作，让学生亲手体验混凝土楼盖的施工过程。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，我们将采用多种教学方法。
首先，我们将运用讲授法，系统地讲解混凝土楼盖的基本概念、设计原理和施工技术。
其次，我们将采用讨论法，引导学生进行思考和交流，提高他们的解决问题的能力。
然后，我们将运用案例分析法，分析实际工程案例，让学生更好地理解和应用所学知识。
最后，我们将进行实验法，让学生亲身参与混凝土楼盖的施工过程，提高他们的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备适当的教学资源。
教材将是主要的教学资源，我们将选用权威、实用的教材，确保学生能够获取准确的知识。
参考书将提供更多的学习资料，帮助学生深入理解混凝土楼盖的相关知识。
多媒体资料将通过图片、视频等形式，丰富学生的学习体验。
第11章钢筋混凝土现浇楼盖设计常见问题解答1．什么是钢筋混凝土现浇楼盖？钢筋混凝土现浇楼盖有那些优缺点？答：钢筋混凝土现浇楼盖是指在现场整体浇筑的钢筋混凝土楼盖。
钢筋混凝土现浇楼盖的优点是：整体刚性好，抗震性强，防水性能好，结构布置灵活，所以常用于对抗震、防渗、防漏和刚度要求较高以及平面形状复杂的建筑。
钢筋混凝土现浇楼盖的缺点是，由于混凝土的凝结硬化时间长，所以施工速度慢，而且耗费模板多，受施工季节影响大。
2．现浇楼盖按楼板受力和支承条件的不同，可分为哪几种类型？答：现浇楼盖按楼板受力和支承条件的不同，可分为：肋形楼盖、井式楼盖和无梁楼盖。
3．肋形楼盖由哪些构件组成？答：肋形楼盖由板、次梁、主梁（有时没有主梁）组成。
4．肋形楼盖荷载传递的途径如何？答：肋形楼盖荷载传递的途径都是板→次梁→主梁→柱或墙→基础→地基。
5．四边支承的肋形楼盖为简化计算，设计时如何近似判断其为单向板还是双向板？答：四边支承的肋形楼盖为简化计算，设计时近似判断其为：l2/l1≥3时，板上荷载沿短方向传递，板基本上沿短边方向工作，故称为单向板，由单向板组成的肋形楼盖称为单向板肋形楼盖；l2/l1≤2时，板上荷载沿两个方向传递，称为双向板，由双向板组成的肋形楼盖称为双向板肋形楼盖。
2<l2/l1<3时，板仍显示出一定程度的双向受力特征，宜按双向板进行设计。
值得注意的是，上述分析只适用于四边支承板。
如果板仅是两对边支承或是单边嵌固的悬臂板，则无论板平面两个方向的长度如何，板上全部荷载均单向传递，属于单向板。
6．什么情况下形成井式楼盖？井式楼盖有何特点和适用？答：当房间平面形状接近正方形或柱网两个方向的尺寸接近相等时，由于建筑美观的要求，常将两个方向的梁做成不分主次的等高梁，相互交叉，形成井式楼盖。
这种楼盖可少设或取消内柱，能跨越较大的空间，适用于中小礼堂、餐厅以及公共建筑的门厅，但用钢量和造价较高。
7．什么情况下使用无梁楼盖？无梁楼盖有何特点和适用？答：当柱网尺寸较小而且接近方形时，可不设梁而将整个楼板直接与柱整体浇筑或焊接形成无梁楼盖。
