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第一章 钢筋混凝土结构基本概念及材料的物理力学性能1.混凝土立方体抗压强度cu f ：（基本强度指标）以边长150mm 立方体试件，按标准方法制作养护28d ，标准试验方法（不涂润滑剂，全截面受压，加载速度0.15~0.25MPa/s ）测得的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度cu f 。
影响立方体强度主要因素为试件尺寸和试验方法。
尺寸效应关系： cu f （150）=0.95cu f （100）cu f （150）=1.05cu f （200）2.混凝土弹性模量和变形模量。
①原点弹性模量：在混凝土受压应力—应变曲线图的原点作切线，该切线曲率即为原点弹性模量。
表示为：E '=σ/ε=tan α0②变形模量：连接混凝土应力应变—曲线的原点及曲线上某一点K 作割线，K 点混凝土应力为σc （=0.5c f ），该割线（OK ）的斜率即为变形模量，也称割线模量或弹塑性模量。
E c '''=tan α1=σc /εc 混凝土受拉弹性模量与受压弹性模量相等。
③切线模量：混凝土应力应变—上某应力σc 处作一切线，该切线斜率即为相应于应力σc 时的切线模量''c E =d σ/d ε3 . 徐变变形：在应力长期不变的作用下，混凝土的应变随时间增长的现象称为徐变。
影响徐变的因素：a. 内在因素，包括混凝土组成、龄期，龄期越早，徐变越大；b. 环境条件，指养护和使用时的温度、湿度，温度越高，湿度越低，徐变越大；c. 应力条件，压应力σ﹤0.5c f ，徐变与应力呈线性关系；当压应力σ介于（0.5～0.8）c f 之间，徐变增长比应力快；当压应力σ﹥0.8c f 时，混凝土的非线性徐变不收敛。
徐变对结构的影响：a.使结构变形增加；b.静定结构会使截面中产生应力重分布；c.超静定结构引起赘余力；d.在预应力混凝土结构中产生预应力损失。
4.收缩变形：在混凝土中凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减少的现象称为收缩。
混凝土结构设计知识点1.在现浇单向板肋梁楼盖中，单向板的长跨方向应放置分布钢筋，分布钢筋的主要作用是：承担在长向实际存在的一些弯矩、抵抗由于温度变化或混凝土收缩引起的内力、将板上作用的集中荷载分布到较大面积上，使更多的受力筋参与工作、固定受力钢筋位置。
2.当连续梁、板各跨跨度不等，如相邻计算跨度相差不超过10％，可作为等跨计算。
这时，当计算各跨跨中截面弯矩时，应按各自的跨度计算；当计算支座截面弯矩时，则应按相邻两跨计算跨度的平均值计算。
3.为了考虑支座抵抗转动的影响，一般采用增大恒载和相应减小活荷载的办法来处理，即以折算荷载来代替实际计算荷载。
当板或梁支承在砖墙上时，则荷载不得进行折算。
主梁按连续梁计算时，一般柱的刚度较小，柱对梁的约束作用小，故对主梁荷载不进行折减。
4.什么叫弯矩调幅法？答：弯矩调幅法就是在弹性理论计算的弯矩包络图基础上，考虑塑性内力重分布，将构件控制截面的弯矩值加以调整。
5.弯矩调幅法的具体步骤是什么？答：具体计算步骤是：（1）按弹性理论方法分析内力；（2）以弯矩包络图为基础，考虑结构的塑性内力重分布，按适当比例对弯矩值进行调幅；（3）将弯矩调整值加于相应的塑性铰截面，用一般力学方法分析对结构其他截面内力的影响；（4）绘制考虑塑性内力重分布的弯矩包络图；（5）综合分析，选取连续紧中各控制截面的内力值；（6）根据各控制截面的内力值进行配筋计算。
截面弯矩的调整幅度为：6.使用弯矩调幅法时，应注意哪些问题？答：使用弯矩调幅法进行设计计算时，应遵守下列原则：（1）受力钢筋宜采用延性较好的钢筋，混凝土强度等级宜在C20～C45范围内选用；（2）弯矩调整后截面相对受压区高度ξ=x/h0不应超过0.35，也不宜小于0.10；（3）截面的弯矩调幅系数一般不宜超过0.25；（4）调整后的结构内力必须满足静力平衡条件；（5）在内力重分布过程中还应防止其他的局部脆性破坏，如斜截面抗剪破坏及由于钢筋锚固不足而发生的粘结劈裂破坏，应适当增加箍筋，支座负弯矩钢筋在跨中截断时应有足够的延伸长度；（6）必须满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求。
1.和易性：指混凝土拌合物在一定的施工条件下，便于施工操作（拌和，运输，浇筑，振捣）并能获得质量均匀，成型密实的混凝土的性能，包括流动性、粘聚性和保水性。
2.建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面，简称“三性”。
安全性是指建筑结构承载能力的可靠性；适用性要求结构在正常使用过程中不产生影响使用的过大变形以及不发生过宽的裂缝等；耐久性要求在正常维护条件下结构不发生严重风化、腐蚀、脱落、碳化，钢筋不发生锈蚀等3.混凝土延性条件：不同强度的混凝土的应力-应变曲线有着相似的形状，但也有实质性区别，随着混凝土强度的提高尽管上升段和峰值应变的变卦不是很明显，但是下降段的形状有较大的差异蒙混泥土强度越高下降段的坡度越陡，即应力下降相同幅度时变形越小，延性越差。
4.混凝土的三相受力状态：混凝土在三相受压的情况下，由于受到侧向压力的约束作用，最大主压应力轴的抗压强度有较大程度的增大，其变化规律随两侧向压应力的比值和大小而不同。
5.徐变：结构或材料承受的应力不变，而应变随时间增长的现象称为徐变线性徐变：徐变与应力成正比，曲线接近等间距分布；非线性徐变：徐变与应力不成正比，徐变变形比应力增长要快5什么是混凝土徐变？引起徐变的原因有哪些？答：混凝土在荷载长期作用下，它的应变随时间继续增长的现象称为混凝土的徐变。
原因有两个方面：（1）在应力不大的情况下，认为是水泥凝胶体向水泥结晶体应力重分布的结果；（2）在应力较大的情况下，认为是混凝土内部微裂缝在荷载长期作用下不断发展的结果。
6.混凝土结构对钢筋的性能要求：1）钢筋的强度：是指钢筋的屈服强度及极限强度2）钢筋的塑性：为了使钢筋在断裂前有足够的变形3）钢筋的可焊接性：评定钢筋焊接后的的持久性能的指标4）钢筋与混凝土的粘结力：为了保证钢筋与混凝土共同工作7.钢筋与混凝土的粘结作用主要有以下三部分：1）钢筋与混凝土接触面的胶结力，这种胶结力一般很小，仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用，当接触面发生相对滑移时即消失2）混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩擦力。
钢筋混凝土基础知识介绍
概述
钢筋混凝土是一种常用的建筑材料，具有优良的抗压和抗弯能力。
了解钢筋混凝土的基础知识对于建筑设计和施工非常重要。
成分
钢筋混凝土由水泥、细骨料、粗骨料和钢筋组成。
水泥和水混合后形成胶凝物质，粘结骨料形成坚固的结构。
钢筋用于增加混凝土的强度和抗拉能力。
结构特点
钢筋混凝土的结构特点包括以下几个方面：
- 压力区域：钢筋混凝土中的压力区域主要由混凝土承担，因为混凝土具有较好的抗压能力。
- 弯曲区域：钢筋混凝土中的弯曲区域主要由钢筋承担，因为钢筋具有较好的抗拉能力。
- 耐久性：钢筋混凝土具有良好的耐久性，能够长期承受外部环境的影响而不受损。
施工过程
钢筋混凝土的施工过程包括以下几个步骤：
1. 模板安装：根据设计要求，将模板安装在施工现场。
2. 钢筋布置：根据设计要求和钢筋直径，将钢筋放置在模板内。
3. 浇筑混凝土：将预先调配好的混凝土均匀地浇入模板内。
4. 养护：对新浇筑的钢筋混凝土进行湿润养护，以保证混凝土
的强度发挥。
应用领域
钢筋混凝土广泛应用于建筑领域的各个方面，包括但不限于以
下几个方面：
- 房屋建筑：钢筋混凝土常用于房屋的框架结构、地板、墙体
等部分。
- 桥梁建设：钢筋混凝土用于桥梁的主要结构，以确保其强度
和稳定性。
- 基础设施：钢筋混凝土用于道路、隧道、水坝等基础设施的
建设。
钢筋混凝土的应用领域非常广泛，其强度和耐久性使其成为一种可靠的建筑材料。
以上是钢筋混凝土基础知识的简要介绍，深入了解和掌握这些知识对于从事相关领域的人员至关重要。
混凝土结构设计原理基本知识点：1.钢筋与混凝土两种材料能够有效地结合在一起而共同工作，主要基于下述三个条件：①钢筋与混凝土之间存在着粘结力，使两者能结合在一起。
在外荷载作用下，结构中的钢筋与混凝土协调变形，共同工作。
因此，粘结力是这两种不同性质的材料能够共同工作的基础。
②钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数很接近。
所以，钢筋与混凝土之间不致因温度变化产生较大的相对变形而使粘结力遭到破坏。
③钢筋埋置于混凝土中，混凝土对钢筋起到了保护和固定作用，使钢筋不容易发生锈蚀，且使其受压时不易失稳，在遭受火灾时不致因钢筋很快软化而导致结构整体破坏。
2.混凝土结构的特点。
优点：①耐久性好；②耐火性好；③整体性好；④可模性；⑤就地取材；⑥节约钢材。
缺点：①自重大；②抗裂性差；③需用模板。
3.混凝土结构按其构成的形式可分为实体结构和组合结构两大类。
4.碳素钢通常可分为低碳钢（含碳量少于0.25%）、中碳钢（含碳量0.25%~0.6%）和高碳钢（含碳量0.6%~1.4%）。
5.预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。
6.钢筋除了有两个强度指标（屈服强度和极限强度）外，还有两个塑性指标：延伸率和冷弯性能。
这连个指标反映了钢筋的塑性性能和变形能力。
7.冷拉只能提高钢筋的抗拉屈服强度，其抗压屈服强度将降低。
8.冷拔可同时提高钢筋的抗拉和抗压强度。
9.混凝土结构对钢筋性能的要求：①适当的强度和曲强比；②足够的塑性；③可焊性；④耐久性和耐火性；⑤与混凝土具有良好的粘结。
10.标准试件取边长150mm的立方体。
11.素混凝土结构的强度等级不应低于C15。
钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20；采用强度等级400MPa及以上的钢筋时混凝土强度等级不应低于C25。
承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于C30。
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。
12.采用150mm*150mm*300mm的棱柱体作为标准试件。
绪论混凝土结构的定义与分类：混凝土结构：以混凝土为主制成的结构称为混凝土结构。
混凝土结构的分类：素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。
配筋的作用：混凝土抗拉性能很弱，钢筋抗拉能力强，在混凝土中配适量钢筋提高混凝土结构的承载能力和变形能力。
混凝土结构优缺点：优点：取材容易、合理用材、耐久性好、耐火性好、整体性好等。
缺点：自重较大、钢筋混凝土结构抗裂性较差、施工复杂、工序多、隔热隔声性差等。
结构的功能：安全性、适用性、耐久性。
安全性：指建筑结构承载能力的可靠性，即建筑结构应能承受正常施工和使用时的各种荷载和变形。
在地震、爆炸等发生时以及发生后能保持良好的整体稳定性。
适用性：要求结构在正常使用过程中不产生影响使用的过大变形以及不发生过宽的裂缝和振动。
耐久性：要求在正常维护条件下结构性能不发生严重劣化、腐蚀、脱落、碳化，钢筋不发生锈蚀等，达到设计预期的使用年限。
（设计基准期50年）结构的极限状态：承载能力极限状态、正常使用的极限状态。
混凝土结构的环境类别：详见混凝土结构设计原理（第七版）p8混凝土结构材料的物理力学性能重点：混凝土的强度及测定方法；钢筋的力学性能及强度指标；钢筋锚固长度；单轴应力下的混凝土强度混凝土的抗压强度：1.混凝土的立方体抗压强度f cu,k（混凝土材料性能的基本代表值）和强度等级标准试件150mm3温度20±3°湿度≥90养护28d2.轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）：标准试件150×150×300mm3温度20±3°湿度≥90养护28d注：采用棱柱体比立方体能更好的反映混凝土结构的实际抗压能力。
混凝土的抗拉强度：1.轴心抗拉强度标准试件150×150×500mm32.劈裂抗拉强度注：工程实践中直接利用的强度指标：轴心抗压强度，抗拉强度。
非标准立方体抗压强度试件换算边长（mm）100150200换算系数0.951 1.05混凝土强度设计值=混凝土强度标准值/混凝土材料分项系数γc混凝土强度等级：按照立方体抗压强度标准值确定（混凝土的立方体抗压强度没有设计值）强度等级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80（高强度混凝土），共14个等级。
混凝土结构是指以混凝土为主要结构材料，通过钢筋混凝土构件将建筑物承重和非承重部分结构连接起来，形成整体的建筑结构系统。
混凝土结构在建筑工程中广泛应用，其承载能力和耐久性较高，是一种常见的结构形式。
本文将从混凝土的成分和性能、混凝土结构的设计原理、施工工艺和维护保养等方面对混凝土结构的相关知识点进行总结和介绍。
一、混凝土的成分和性能混凝土是由水泥、骨料（砂、石子）、水和外加剂（如减水剂、增塑剂、缓凝剂等）按一定比例配制而成的复合材料。
混凝土的性能取决于水泥的种类和用量、骨料的种类和粒径分布、水灰比、掺合料的种类和使用比例等因素。
1. 水泥水泥是混凝土的胶凝材料，主要成分是硅酸盐、铝酸盐和铁酸盐。
根据水泥的种类不同，其硬化速度、早强、抗压、抗渗等性能也会有所不同。
常用的水泥有普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
2. 骨料骨料是混凝土的骨架材料，主要由粗骨料和细骨料组成。
粗骨料一般为碎石、碎砖等，其粒径一般为5mm-40mm；细骨料一般为天然河沙或人工制砂，其粒径一般小于5mm。
骨料的种类和粒径分布对混凝土的强度、抗渗性能、收缩性能等具有重要影响。
3. 水灰比水灰比是指混凝土中水的用量与水泥用量的比值。
水灰比决定了混凝土的工作性能、抗压强度和抗渗性等性能。
一般来说，水灰比越小，混凝土的抗压强度越高，但同时也会降低混凝土的工作性能。
4. 外加剂外加剂是为了改善混凝土的力学性能、工作性能或耐久性而加入的材料。
常用的外加剂有减水剂、减水减粘剂、混凝土增塑剂、缓凝剂等。
外加剂的使用可以有效改善混凝土的工作性能，提高混凝土的抗压强度和抗渗性。
5. 控制收缩裂缝混凝土在硬化过程中会产生收缩，收缩会引起混凝土表面和内部产生裂缝。
为了控制混凝土的收缩裂缝，可以采用加入补偿材料、混凝土预应力等方法。
混凝土材料的性能对混凝土结构的安全性和耐久性具有重要影响，因此，在混凝土的配合比设计和材料选用方面需要进行认真的研究和分析，以确保混凝土结构的性能符合设计要求。
1、钢筋和混凝土为什么能结合在一起工作：①粘结力是这两种性质不同的材料能够共同工作基础，混凝土结硬后能和钢筋牢固粘结在一起，相互传递内力②线膨胀系数接近，温度变化时钢筋和混凝土不会发生粘结破坏2、钢筋混凝土结构有哪些主要优缺点：优点：合理用材，就地取材节约钢材耐久耐火可模性好整体性好，刚度大；缺点：自重大抗裂性差性质较脆费工费模3、混凝土结构对钢筋性能的要求及其达到的目的：强度高（节省钢材获得较好的经济效益）；塑性好（给人以破坏的征兆）；可焊性好（保证焊接后的接头性良好）；与混凝土的粘结锚固性能好（使钢筋的强度能够被充分利用，保证焊接后的接头性能良好）；严寒地区低温性能好4、钢筋的品种与性能HPB235级(Ⅰ级) （Hot rolled Plain S teel Bars）钢筋多为光面钢筋，多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋。
HRB335级(Ⅱ级) （Hot rolled Ribbed Steel Bars）和HRB400级(Ⅲ级)钢筋强度较高，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋，尺寸较大的构件，也有用Ⅱ级钢筋作箍筋以增强与混凝土的粘结，外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋。
RRB400级(Ⅳ级) （Remained heat treatment Ribbed Steel Bars）钢筋强度太高，不适宜作为钢筋混凝土构件中的配筋，一般冷拉后作预应力筋HRB400级和HRB335级钢筋一般用于普通混凝土结构中的受力钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。
光面钢筋的截面面积按直径计算，变形钢筋根据标称直径按圆面积计算确定。
非热轧钢筋由强度的大小来反映它的用途，较高强度的钢筋常用语预应力混凝土构件中的预应力钢筋，一般强度的钢筋用作普通混凝土的受力钢筋或构造钢筋。
5、混凝土结构内力计算和截面承载力设计的方法：最初是弹性方法来计算，20世纪30年代，截面设计方法变为按破损阶段计算法；20世纪50年代，按照极限状态设计法。
1。
梁内纵向受拉钢筋的根数、直径及间距有何具体规定?纵向受拉钢筋什么情况下多层布筋?答：纵向钢筋有强度等级一般宜采用HRB400或RRB400级和HRB335级钢筋。
直径是10、12、14、16、18、20、22、25mm，根数一般不少于3根。
间距梁下部钢筋水平方向的净间距不应小于25mm和钢筋直径；梁上部钢筋水平方的净间距不应小于30mm和1 5倍钢筋直径。
当梁底部钢筋较多，无法满足要求时，梁的纵向受力钢筋可置成两层或两层以上，粱的下部纵向钢筋配置多于两层时，从第三层起，钢筋的中距心比下面两层的中距增大一倍。
各层钢筋之间净间距不成小于25mm和钢筋直径d。
2．钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式?其破坏特征有何不同?钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。
梁配筋适中会发生适筋破坏。
受拉钢筋首先屈服，钢筋应力保持不变而产生显著的塑性仲长，受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，混凝土压碎，构件破坏。
梁破坏前，挠度较大，产生较大的塑性变形，有明显的破坏预兆，属于塑性破坏。
梁配筋过多会发生超筋破坏。
破坏时压区混凝土被压坏，而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。
破坏前梁的挠度及截而曲率曲线没有明显的转折点，拉区的裂缝宽度较小，破坏是突然的，没有明显预兆，属于脆性破坏，称为超筋破坏。
梁配筋过少会发生少筋破坏。
拉区混凝土一旦开裂，受拉钢筋即达到屈服，并迅速经历整个流幅而进入强化阶段，梁即断裂，破坏很突然，无明显预兆，故属于脆性破坏。
3．什么是双筋截面?在什么情况下才采用双筋截面?双筋截面中的受压钢筋和单筋截面中的架立钢筋有何不同?双筋梁中是否还有架立钢筋?答：在单筋截面受压区配置受力钢筋后便构成双筋截面。
在受压区配置钢筋，可协助混凝土承受压力；提高截面的受弯承载力；由于受压钢筋的存住，增加了截面的延性，有利于改善构件的抗震性能；此外，受压钢筋能减少受压区混凝土在荷载长期作用下产生的徐变，对减少构件在荷载长期作用下的挠度也是有利的。
1 绪论Introduction1.1 混凝土结构的一般概念和特点以混凝土材料为主，并根据需要配置钢筋、预应力筋、钢骨、钢管等，作为主要承重材料的结构，均可称为混凝土结构(Concrete Structure)。
二、钢筋与混凝土共同工作的条件⑴钢筋与混凝土之间存在良好的粘结力(Bond)，在荷载作用下，保证两种材料变形协调(Same Deformation under load)，共同受力；⑵钢材与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数(Temperature linear expanding index)（钢材为1.2×10-5，混凝土为(1.0~1.5)×10-5），因此当温度变化时，两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。
⑶包围在钢筋外面的混凝土，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋和混凝土的共同作用。
混凝土结构的优点：⑴材料利用合理：钢筋和混凝土的材料强度可以得到充分发挥，结构承载力与刚度比例合适，基本无局部稳定问题，单位应力价格低，对于一般工程结构，经济指标优于钢结构。
⑵可模性好：混凝土可根据需要浇筑成各种性质和尺寸，适用于各种形状复杂的结构，如空间薄壳、箱形结构等。
⑶耐久性和耐火性较好，维护费用低：钢筋有混凝土的保护层，不易产生锈蚀，而混凝土的强度随时间而增长；混凝土是不良热导体，30mm厚混凝土保护层可耐火2小时，使钢筋不致因升温过快而丧失强度。
⑷现浇混凝土结构的整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性，适用于抗震、抗爆结构；同时防振性和防辐射性能较好，适用于防护结构。
⑸刚度大、阻尼大，有利于结构的变形控制。
⑹易于就地取材：混凝土所用的大量砂、石，易于就地取材，近年来，已有利用工业废料来制造人工骨料，或作为水泥的外加成分，改善混凝土的性能。
混凝土结构的缺点：⑴自重大：不适用于大跨、高层结构。
⑵抗裂性差：普通RC 结构，在正常使用阶段往往带裂缝工作，环境较差(露天、沿海、化学侵蚀)时会影响耐久性；也限制了普通RC 用于大跨结构，高强钢筋无法应用。
⑶承载力有限：在重载结构和高层建筑底部结构，构件尺寸太大，减小使用空间。
⑷施工复杂，工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护），工期长，施工受季节、天气的影响较大。
⑸混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。
钢模、飞模、滑模等，泵送、早强、商品、高性能、免振自密实混凝土等混凝土结构加固技术不断得到发展，如最近研究开发的采用碳纤维布加固混凝土结构技术，快速简便。
1.3 结构的功能和极限状态简述1.3.1、建筑结构的功能◆安全性）；◎如（M≤Mu◎整体稳定性◆适用性≤[w max]）◎如（f≤[f]；wmax◎结构在正常使用期间，具有良好的工作性能。
◆耐久性◎结构在正常使用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性，完好使用到设计使用年限。
1.3.2 结构的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设计指定的要求，该状态称为该功能的极限状态。
结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构是“可靠”的或“有效”的。
反之，则结构为“不可靠”或“失效”。
区分结构“可靠”与“失效”的临界工作状态称为“极限状态”。
钢筋混凝土简支梁的可靠、失效和极限状态概念结构的功能可靠极限状态失效安全性受弯承载力M < M u M = M u M > M u适用性挠度变形 f < [f] f = [f] f > [f]耐久性裂缝宽度w max<[w max]w max=[w max]w max>[w max]1.承载能力极限状态：超过该极限状态，结构就不能满足预定的安全性功能要求。
例如：结构或构件达到最大承载力（包括因疲劳而破坏）结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、滑移）结构塑性变形过大而不适于继续使用结构形成几何可变体系（超静定结构中出现足够多塑性铰）结构或构件丧失稳定（如细长受压构件的压曲失稳）2.正常使用极限状态超过该极限状态，结构就不能满足预定的适用性和耐久性的功能要求。
例如：过大的变形、侧移（影响非结构构件、不安全感、不能正常使用（吊车）等）；过大的裂缝（钢筋锈蚀、不安全感、漏水等）；过大的振动（不舒适）；其他不满足正常使用要求。
进行结构设计时，结构或构件按承载能力极限状态进行计算后，还应该按正常使用极限状态进行验算。
即：设计的结构或构件在满足承载能力极限状态的同时也要满足正常使用极限状态。
1.3.3荷载和材料强度结构上的作用◎直接作用：荷载◎间接作用：混凝土的收缩、温度变化、基础的差异沉降、地震等作用在结构上并使结构产生内力（如弯矩、剪力、轴向力、扭矩等）、变形、裂缝等作用称为作用效应或荷载效应。
荷载和荷载效应之间通常按某种关系相联系。
12荷载的分类结构上的荷载，按其作用时间的长短和性质，可分为三类：(1)永久荷载G在结构设计使用年限内，其值不随时间而变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。
(2)可变荷载Q 在结构设计基准期内其值随时间而变化，其变化与平均值不可忽略的荷载。
(3)偶然荷载Q 在结构设计基准期内不一定出现，但一旦出现其值很大且作用时间很短的荷载。
☐荷载的标准值和设计值荷载的基本代表值——荷载的标准值●验算变形和裂缝宽度——荷载的标准值●计算截面承载力——荷载的设计值荷载设计值=荷载标准值×荷载分项系数g——永久荷载（恒荷载）分项系数，一般取1.2；对g永久荷载效应控制的组合一般取1.35；当永久荷载效应对结构有利时取1.0。
g——可变荷载（活荷载）分项系数，一般取1.4。
Q☐内力的标准值和设计值按荷载标准值计算得到的内力——内力的标准值按荷载设计值计算得到的内力——内力的设计值●验算变形和裂缝宽度——材料强度的标准值●计算截面承载力——材料强度的设计值☐材料强度的标准值和设计值=材料强度标准值材料强度设计值材料强度分项系数第二章钢筋和混凝土材料的力学性能2.1 混凝土(Concrete)一、混凝土的强度(Strength of concrete)1、混凝土强度等级（Strength Grade）混凝土的强度等级是用立方体抗压强度来划分的混凝土强度等级：边长150mm立方体标准试件，在标准条件下[20±3℃，≥90%湿度(Degree of humidity)]养护(curing)28天，用标准试验方法（加载速度0.15~0.3N/mm2/sec，两端不涂润滑剂(lubricant)）测得的具有95%保证率的立方体抗压强度(Cube Strength)，用符号C表示。
C30：f cu,k=30N/mm22. 影响立方体抗压强度的因素试验方法：涂润滑剂，受压时没有“套箍”作用，测得的抗压强度低；尺寸影响：尺寸越大，强度越低；（尺寸效应）加荷速度：速度越快，强度越高；龄期：龄期越长，强度越高。
3、轴心抗压强度Axial Compressive Strength轴心抗压强度采用棱柱体试件(Prism sample)测定，用符表示，它比较接近实际构件中混凝土的受压情况。
棱柱体试号fc件高宽比一般为h/b=2~3（？），我国通常取150mm×150mm ×300mm 的棱柱体试件，也常用100×100×300试件。
对于同一混凝土，棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度。
4、轴心抗拉强度Axial Tensile Strength由于轴心受拉试验对中困难，也常常采用立方体或圆柱体劈拉试验测定混凝土的抗拉强度(Splitting Strength)第二章钢筋和混凝土的材料性能2、混凝土的弹性模量Modulus of Elasticity s e E c = tan a 原点切线模量Initial Modulus 0==s e s d d E c 割线模量Secant Modulus e s ='c E se E c ’’= tan a ’’切线模量Tangent Moduluses d d E c =''弹性系数ν(coefficient of elasticity )随应力增大而减小ν=1~0.5e e el c E =c E ν=s e E c ’= tan a ’e e l e p l（二）、荷载长期作用下混凝土的变形性能1、混凝土的徐变Creep结构或材料承受的荷载或应力不变，而应变或变形随时间增长的现象称为徐变。
影响因素◆影响因素：（1）混凝土的应力大小（2）加载时混凝土的龄期（3）混凝土的制作方法和养护条件（4）构件形状和尺寸（5）混凝土的组成（6）钢筋第二章钢筋和混凝土的材料性能2.2 钢筋热轧钢筋分类HPB235级、HRB335级、HRB400级、RRB400级HPBHot rolled 热轧Plain 光圆Bar HRBHot rolled 热扎Ribbed带肋Bar RRBResidual 余热处理Ribbed带肋Bar 屈服强度f yk （标准值=钢材废品限值，保证率97.73%）HPB235级：f yk = 235 N/mm 2HRB335级：f yk = 335 N/mm 2HRB400级、RRB400级：f yk = 400 N/mm 2第二章钢筋和混凝土的材料性能2.3 混凝土与钢筋的粘结2.3.1粘结的意义粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体、共同工作的基础粘结应力：钢筋混凝土受力后会沿钢筋和混凝土接触面上产生剪应力，称为粘结应力2.3.2粘结力的形成（１）钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力（胶结力）。
一般很小，仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用，当接触面发生相对滑移时，该力即消失。
（２）混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩阻力。
（３）钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力（咬合力）。
对于光圆钢筋，这种咬合力来自于表面的粗糙不平。
第三章受弯构件正截面承载力计算适筋梁正截面受弯三个受力阶段的主要特点受力阶段主要特点第Ⅰ阶段第Ⅱ阶段第Ⅲ阶段习称未裂阶段带裂缝工作阶段破坏阶段外观特征没有裂缝，挠度很小有裂缝，挠度还不明显钢筋屈服，裂缝宽，挠度大弯矩－截面曲率大致成直线曲线接近水平的曲线混凝土应力图形受压区直线受压区高度减小，混凝土压应力图形为上升段的曲线，应力峰值在受压区边缘受压区高度进一步减小，混凝土压应力图形为较丰满的曲线；后期为有上升段与下降段的曲线，应力峰值不在受压区边缘而在边缘的内侧受拉区前期为直线，后期为有上升段的曲线，应力峰值不在受拉区边缘大部分退出工作绝大部分退出工作纵向受拉钢筋应力与设计计算的联系Ⅰa 阶段用于抗裂验算用于裂缝宽度及变形验算Ⅲa 阶段用于正截面受弯承载力计算22030/s N mm s ≤ 202030/s y N mm f s << 0s y f s =二、正截面受弯的三种破坏形态适筋受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土压坏，中间有一个较长的破坏过程，有明显预兆，属于“塑性破坏”，破坏前可吸收较大的应变能。
