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平法讲座########公司2014年7月目录第一部分基本概念 (1)第二部分柱平面表示法 (3)一、注写 (3)二、抗震KZ钢筋构造 (5)三、非抗震KZ钢筋构造 (8)四、柱钢筋制作安装质量通病 (9)第三部分梁平面表示法 (10)一、注写 (10)二、抗震KL、WKL纵向钢筋构造 (12)三、梁配筋构造 (15)四、非抗震KL同抗震KL的异同点 (16)五、梁钢筋制作安装质量通病 (16)第四部分剪力墙平面表示法 (17)一、墙柱 (17)二、墙身 (20)三、墙梁 (22)四、洞口平面表示法 (24)混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（03G101-1）基本概念第一部分基本概念1、接头百分率（1）排扎接头连接区段长度为1.3L，区段内接头面积百分率梁板墙不宜＞25%，柱不宜＞50%，确有必要增加时梁不应＞50%，其他构件可放宽。
（2）机械连接及焊接接头连接区段为35d（d为较大直径）且不小于500mm，凡接头中心点位于该区段内的接头均属于内一区段，区段内接头百分率，受拉区不宜＞50%，接头不宜设在抗震框架梁、柱端加密区。
直接承受动力荷载的不宜采用焊接接头。
2、HPB235钢筋：180°弯钩，内直径≥2.5d，平直段长度不应小于3d，箍筋弯钩内直径不小于受力钢筋，一般结构弯90°，平直部分不宜小于5d，抗震结构应为135°，平直部分不应小于10d且不应小于75。
3、抗震等级钢筋混凝土房屋根据烈度、设防类型、结构类型和房屋高度，场地类别采用不同的抗震等级并应符合相应计算和构造措施要求。
4、锚固长度L 1、L1E纵向受拉钢筋绑扎搭接长度l1E、l1纵向受拉钢筋搭接长度修正数注：当不同直径的钢筋搭接时，其l1E与l1值按较小的直径计算；在任何情况下l1不得小于300mm；式中ζ为搭接长度修正数。
基本概念混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（03G101-1）L a 、LaE纵向受拉筋抗震锚固长度LaE受拉钢筋的最水锚固长度La注：1、四级抗震等级L aE=L a；2、当弯锚时，有些部位的锚固长度为≥0.4L aE+15d，见各类构件的标准构造祥图。
混凝土结构设计图表目录1.基本设计规定 (1)1.1建筑结构的安全等级 (1)1.2受弯构件的挠度限值 (1)1.3结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值 (2)1.4耐久性规定 (2)1.4.1混凝土结构的环境类别 (2)1.4.2 结构混凝土耐久性的基本要求 (3)2 材料 (3)2.1混凝土 (3)2.2钢筋 (4)2.2.1普通钢筋强度标准值 (4)2.2.2预应力钢筋强度标准值 (5)2.2.3普通钢筋强度设计值 (5)2.2.4预应力钢筋强度设计值 (6)2.2.5钢筋弹性摸量 (6)2.2.6普通钢筋疲劳应力幅限值 (7)2.2.7预应力钢筋疲劳应力幅限值 (8)2.2.8钢筋公称截面面积、计算截面面积及理论重量 (8)2.2.9钢绞线公称截面面积、计算截面面积及理论重量 (9)2.2.10钢丝公称截面面积、计算截面面积及理论重量 (9)3 预应力混凝土结构构件计算要求 (9)3.1一般规定 (9)3.1.1 拉控制应力限值 (9)3.1.2预应力钢筋及非预应力钢筋合力位置图 (10)3.1.3预应力混凝土施工阶段验算图 (10)3.2预应力损失值计算 (11)3.2.1预应力损失值表 (11)3.2.2锚具变形与钢筋缩值 (12)3.2.3摩擦系数 (12)3.2.4预应力损失计算图 (12)3.2.5各阶段预应力损失值的组合表 (12)4 承载能力极限状态计算 (13)4.1正截面受弯承载能力计算 (13)4.1.1工形截面受弯构件受压区高度位置图 (13)4.1.2 T形、及工字形及倒L形截面受弯构件翼缘 (14)4.2正截面受压承载能力计算 (14)4.2.1 钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数 (15)4.2.2 刚性屋盖单层房屋排架柱、露天吊车柱和栈桥柱的计算长度 (15)4.2.3 刚性屋盖单层房屋排架柱、露天吊车柱和栈桥柱的计算长度 (16)5 正常使用极限状态验算 (16)5.1裂缝控制验算 (16)5.1.1 构件受力特征系数 (16)5.1.2 钢筋的相对粘结特性系数 (16)5.2受弯构件挠度验算 (17)5.2.1 截面抵抗矩塑性影响系数基本值 (17)6 构造规定 (17)6.1钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距 (17)6.2 纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度 (18)6.3 钢筋的外形系数 (18)6.4 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数 (18)6.5 纵向受力钢筋的最小配筋百分率 (19)7 结构构件的基本规定 (19)7.1现浇混凝土板的最小厚度 (19)7.2 梁中箍筋最大间距 (20)8 混凝土结构构件抗震设计 (20)8.1一般规定 (20)8.1.1现浇混凝土房屋适用的最大高度 (20)8.1.2混凝土结构的抗震等级 (21)8.1.3承载力抗震调整系数 (21)8.2 框架梁 (22)8.2.1框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋百分率 (22)8.2.2框架梁梁端加密区的构造要求 (22)8.3 框架柱及框支柱 (22)8.3.1柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率 (22)8.3.2柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率 (23)8.3.3柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率 (23)8.3.4柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率 (24)8.4铰接排架柱箍筋加密区的箍筋最小直径 (24)8.5剪力墙 (25)8.5.1 墙肢轴压比限值 (25)8.5.2 剪力墙设置构造边缘构件的最大轴压比 (25)8.5.3 约束边缘构件沿墙肢的长度及其配箍特征值 (25)8.5.4 约束边缘构件沿墙肢的长度及其配箍特征值 (26)9 混凝土多轴强度和本构关系 (27)9.1单轴应力应变曲线 (27)9.2多轴应力应变曲线 (28)10 其他 (29)注：《混凝土结构设计规》GB50010-2002在本文中简称规。
钢筋混凝土工程量计算程序公式：1、圆孔板工程量计算程序公式：预算定额中关于圆孔板的定额项目分别列有圆孔板预制（包括钢筋加工和绑扎）、圆孔板安装。
若在预制构件厂制作或购买，尚需计算圆孔板构件的蒸汽养护费、从预制厂至工地的运输费。
因此一般需要计算圆孔板的制作、蒸汽养护、运输、安装四项费用，即计算四项工程量。
按圆孔板计算出来的为安装工程量，安装工程量再增加1%的安装损耗是制作、养护、运输的工程量，钢筋数量也要计算出来。
工程量计算程序及方法如下：首先根据机构平面图统计出每中规格的圆孔板的数量，然后查《圆孔板标准图》，从经济指标栏中查得每块板的混凝土和钢筋数量，再计算出总的制作、安装工程量和钢筋数量。
2、现浇板缝工程量计算程序公式：首先统计板缝数量列于表中（表如下例）板缝数量统计定额规定，板缝宽20~200mm，套板缝定额；板缝宽200mm以上，套现浇板定额。
板缝计算公式：a、混凝土工程量：开间宽度X板缝宽度X圆孔板厚度（0.13）X板缝条数=?立方b、钢筋工程量：主筋（①XX）：［开间宽度+两端弯钩长度］X钢筋根数X板缝条数X型钢理论重量=?kg箍筋（①XX）：缝宽X开间宽度三箍筋间距（@）X型钢理论重量X板缝条数=?kg附：钢筋均未计算施工损耗，待工程量算完后，再统一按钢筋施工损耗表计算。
3、现浇板工程量计算程序公式：定额规定，现浇板分平板（板四周支承在砖墙或圈梁上）和有梁板（板和现浇梁浇制在一起），应分别计算，并分别套平板、后梁板定额。
平板厚度在100mm以内和以上时，也要分别计算和分别套相应定额。
板上开洞超过0.05时应扣除，但留洞口的工料应另列项目计算，计算单位以洞口个数计。
工程量计算公式如下：（1）平板100mm厚以内的：B1板=长乂宽X厚X块数=?立方+B2板=长乂宽X厚X块数=?立方+B3板=长乂宽X厚X块数=?立方+……（扣板上的洞）一工（洞口面积X板厚）=?立方（2）平板100mm以上的：B5板=长乂宽X厚X块数=?立方+B6板=长乂宽X厚X块数=?立方+B7板=长乂宽X厚X块数=?立方+……（扣板上的洞）一工（洞口面积X板厚）=?立方（3）有梁板：B1板=长乂宽X厚X块数=?立方+B2板=长乂宽X厚X块数=?立方+B3板=长乂宽X厚X块数=?立方+……（扣板上的洞）一工（洞口面积X板厚）=?立方附1：有梁板体积与板中梁体积合并，套有梁板定额。
§4.2 钢筋混凝土构件基本知识和图示方法混凝土是由水泥、砂子、石子和水按一定的比例拌和而成，灌入定型模板，经过振捣密实和养护凝固后坚硬如石，这种材料受压性能好，但受拉能力差，约为抗压强度的1/9-1/20。
钢筋混凝土是在混凝土受拉区域或相应部位加入适量钢筋，钢筋不但具有良好的抗拉性能，同时其热膨胀系数与混凝土接近，将两种材料黏结成整体，共同承受外力，这种材料解决了混凝土材料抗拉能力差的弊端。
用钢筋混凝土制成的梁、板、柱、基础等构件，称为钢筋混凝土构件。
图4-2为素混凝土与钢筋混凝土梁受力简图。
图4-2 素混凝土与钢筋混凝土梁受力比较一、混凝土的强度等级钢筋混凝土构件，有在工地现场浇制的，称为现浇钢筋混凝土构件。
也有在工厂或工地以外预先把构件制作好，然后运到工地安装的，称为预制钢筋混凝土构件。
此外还有的构件，制作时对混凝土预加一定的压力以提高构件的强度和抗裂性能，称为预应力钢筋混凝土构件。
混凝土的抗压强度，我国《规范》规定，用边长150mm标准立方体试块，在温度20°±3°C，相对湿度大于90%的环境中，养护28天后所测得的平均压力值为混凝土的抗压强度。
分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60，共12个等级，数字越大，表示混凝土抗压强度越高。
不同工程或用于不同部位的混凝土，对其强度标号的要求不一样。
一、结构说明1、结构形式（结构材料及类型；结构材料及规格、强度等级）；2、地基与基础（包括地基土的地耐力等）；3、施工技术要求及注意事项；4、选用的标准图集等。
二、结构布置平面图1、基础平面；2、楼层结构平面布置图；3、屋面结构平面布置图。
三、构件详图1、梁、板、柱、基础结构详图；2、楼梯结构详图；3、屋架（屋面）结构详图；4、其它详图，天沟、雨蓬、圈梁、过梁、门窗过梁、阳台、管道井、烟道井等。
特点：1、沿房屋防潮层的水平剖切表示基础平面图，沿每层楼板面水平剖切表示各层楼层结构平面图，沿屋面承重层的水平剖切表示屋面结构平面图。
混凝土有限元分析廖奕全（06级防灾减灾工程及防护工程，06114249）摘要：用传统的理论解析方法分析钢筋混凝土结构，只能解决一些非常简单的构件或结构的非线性问题，对大量的钢筋混凝土结构的非线性分析问题只能用数值方法解决，因此，有限元方法作为一个强有力的数值分析工具，在钢筋混凝土结构的非线性分析中得到了广泛地应用。
随着有限元理论和计算机技术的进步，钢筋混凝土非线性有限元分析方法也得以迅速的发展并发挥出巨大的作用。
关键词：钢筋混凝土有限元分析有限元模型钢筋混凝土结构是土木工程中应用最广泛的一种建筑结构。
相比其它材料结构，钢筋混凝土结构有以下特点：①造价低，往往是建筑结构的首选材料；②易于浇注成各种形状，满足建筑功能及各种工艺的要求；⑧充分发挥钢筋和混凝土的作用，结构受力合理：④材料的重度与强度之比不大；⑤材料性能复杂，一般的计算模型难与实际结构的受力情况相符。
正因为钢筋混凝土材料的这些优缺点，长期以来，钢筋混凝土在工程中的应用如此广泛；为了满足工程需要所建立的反映混凝土材料性能的计算模型也不断完善。
然而，混凝土是一种由水泥、水、砂、石及各种掺合料、外加剂混合而成的成分复杂、性能多样的材料。
到目前为止，还没有一种公认的、能全面反映混凝土的力学行为和性质的计算模型或本构关系。
因此，对钢筋混凝土的力学性能研究还需要学术界和工程人员继续努力。
长期以来，人们用线弹性理论来分析钢筋混凝土结构的受力和变形，以极限状态的设计方法来确定构件的承载能力。
这种设计方法在一定程度上能满足工程的要求。
随着国民经济的发展，越来越多大型、复杂的钢筋混凝土结构需要修建，而且对设计周期和工程质量也提出了更高的要求。
这样一来，常规的线弹性理论分析方法用于钢筋混凝土结构和构件的设计就力不从心。
设计人员常有“算不清楚”以及“到底会不会倒”的困惑。
为此，钢筋混凝土非线性有限元分析方法开始受到重视。
同时，随着有限元理论和计算机技术的进步，钢筋混凝土非线性有限元分析方法也得以迅速的发展并发挥出巨大的作用。
练习2：一、题目钢筋混凝土矩形截面：b=300mm ，h=600mm ，h 0=560mm ，a s ’=25mm ，a s =40mm ，A s ’=157mm2，A s =804mm2，f y ’=280MPa ，f y =280MPa ，E s =200GPa ，E c =25.5GPa ，f c =13.4MPa ，f t =1.54MPa ，ε0=0.002，εcu =0.0038，εs u ≤10%=0.10。
.利用数值方法计算截面的M~N 关系，并附简化计算结果N u 。
b=300mm2Φ10h=600mm4Φ16二、简单分析：本次作业是在上一次作业的基础上继续进行其他计算。
主要任务是利用计算机软件来计算特定截面偏心受压情况下的纵向压力与弯矩的关系。
可参考第一次作业的程序，做适当的修改即可。
混凝土应力—应变曲线采用的是R üsch 建议的曲线。
曲线的上升段采用抛物线形式，下降段为斜直线。
R üsch 建议的曲线：当0εε≤时，'2002[()]c cf εεσεε=-当0cu εεε<≤时，'c c f σ=根据《高等钢筋混凝土结构学》提供的公式： 由平衡条件：0N =∑，0M =∑可知，''0()()d x c ci s s s sN b y y A A σεσσ=+-⎰0'''00000()()()(+)d ()x s c ci i s s s N e y b y h x y y A h a σεσ+=-+-⎰对于离纵向力较远钢筋应力的取值可参照以下情况：平衡破坏：即受压边缘混凝土应变恰好达到极限应变时，受拉钢筋刚好达到屈服强度280MPa 。
受拉破坏：荷载偏心较大时，钢筋先屈服（达到280MPa ），经过一个过程后，混凝土达到极限压应变。
受压破坏：荷载偏心较小时，构件产生受压破坏。
受压破坏是指受压较大一侧的混凝土达到极限压应变，而离纵向力较远一侧的钢筋可能受拉或者受压但都不屈服。
此时钢筋应力可用以下代替：(1)s s s cu sh E E x σεε==-轴心受压时，e0=0,全截面受压且破坏时压应变均为0.0038，两侧钢筋均受压屈服，代入上式中可以得到'''13.43006002801572808072681.92c s y s y N b h A f A f kNσ=⨯⨯+⨯+⨯=⨯⨯+⨯+⨯='''00()()2242.60c s y s s h b h h A f h a y Nmmσ⨯⨯⨯-+⨯⨯-==. 由c++最终计算的数据所得到的N-M 图如下图所示。
计算出来的纯弯弯矩为近似等于121.731kN·m与手算结果120.89kN·m结果吻合。
实际上c++计算时，得到的轴心受压极限纵向力以及纯弯的极限弯矩其分别对应的弯矩和纵向力并不为0，只是值很小接近0。
所以这种计算只是近似计算。
x的步长越小所得的结果就越精确。
平衡破坏时，弯矩为266.485kN·m，纵向压力为1068.62kN。
轴压破坏时极限压力为2683.49kN与理论计算结果2687.92kN吻合。
三、程序设计#include<iostream>#include<math.h>#include<fstream>using namespace std;int main(){cout<<"设计中As=804mm2,As'=157mm2,fy=280MPa,fy'=280MPa,Es=200GPa,Ec=25.5GPa"<<endl;cout<<endl;cout<<"fc=13.4MPa,ft=1.54MPa,ε0=0.002，εcu=0.0038，εsu<=0.1"<<endl;cout<<endl;//给出题目的基本信息double b,h,as2,as1,x0,c,t,N,h0,x1,q,delta_epsilon_cc,delta_epsilon_cs,p;doublek,epsilon_ss,epsilon_sc,epsilon_cu,sigma_ss,sigma_sc,M,epsilon_c,m0, epsilon_c1,epsilon_cs,epsilon_c2;ofstream outfile;b=300;h=600;as1=40;as2=25; h0=h-as1; epsilon_cu=0.0038;//给出题目相关参数,as1为受拉区的钢筋保护层厚度，as2为受压区钢筋保护层厚度。
outfile.open("data.txt");//建立数据输出文件for(x0=0.0;x0<=10000;x0+=1){epsilon_sc=epsilon_cu/x0*(x0-as2);epsilon_ss=epsilon_cu/x0*(h0-x0 );//根据几何关系求出受压区和受拉区钢筋的应变。
下面可得相应应力sigma_sc=200*epsilon_sc*1000;sigma_ss=200*epsilon_ss*1000;if(sigma_ss>280)sigma_ss=280;if(sigma_ss<-280)sigma_ss=-280;if(sigma_sc>280)sigma_sc=280;p=0.0;m0=0.0;k=0.0;N=0;M=0;if(x0>600)//受压区高度超过梁高情况下应力分布，以及纵向力和弯矩求解{ for(int i=0;i<=1000;i++){ epsilon_c1=600*epsilon_cu/x0;epsilon_c=epsilon_c1*i/1000+epsilon_cu-epsilon_c1;if(epsilon_c<=0.002){k=13.4*(1000*epsilon_c-epsilon_c*epsilon_c/0.000004); }else k=13.4; //求出不同应变时受压区各个位置的压应力大小p=p+k*b*h/1000;m0=m0+k*b*h/1000*(h*(i+0.5)/1000-as1);}//受压区混凝土对离纵向受拉区钢筋取弯矩，不过此时受拉区钢筋也受压N=p+sigma_sc*157-sigma_ss*804;M=m0+sigma_sc*157*(h0-as2)-N*242.60;if(N>=0&&M>=0)//对N和M进行筛选，并存入txt文件里outfile<<N/1000<<" "<<M/1e+06<<endl;//统一成kN，m单位}epsilon_c2=(h-x0)*epsilon_cu/x0;epsilon_cs=1.54/25.5/1000;//受拉混凝土弹性极限应变if(x0<=600)//受压区高度未超过梁高情况应力分布，以及纵向力和弯矩求解{if(epsilon_c2>epsilon_cs)//用来判断是否开裂，此时开裂。
{x1=epsilon_cs*x0/epsilon_cu;for(int i=0;i<=1000;i++){ delta_epsilon_cc=epsilon_cu*(i+0.5)/1000;if(delta_epsilon_cc<=0.002){k=13.4*(1000*delta_epsilon_cc-delta_epsilon_cc*delta_epsilon_cc/0.000004);} else {k=13.4;}//求出不同应变时受压区各个位置的压应力大小delta_epsilon_cs=epsilon_cs*(i+0.5)/1000;q=delta_epsilon_cs*25.5*1000;p=p+k*b*x0/1000-q*b*x1/1000;m0=m0+k*b*x0/1000*(x0*(i+0.5)/1000+h0-x0)-q*b*x1/1000*(-(i+0.5)*x1/ 1000)+h0-x0;}//对纵向受拉钢筋求矩N=p+sigma_sc*157-sigma_ss*804;M=m0+sigma_sc*157*(h0-as2)-N*242.60;if(N>=0&&M>=0)//对N和M进行筛选，并存入txt文件里outfile<<N/1000<<" "<<M/1e+06<<endl;}//统一成kN，m单位if(epsilon_c2<epsilon_cs)//未开裂{for(int i=0;i<=1000;i++){ delta_epsilon_cc=epsilon_cu*(i+0.5)/1000;if(delta_epsilon_cc<=0.002){k=13.4*(1000*delta_epsilon_cc-delta_epsilon_cc*delta_epsilon_cc/0.000004);} else {k=13.4;}//求出不同应变时受压区各个位置的压应力大小delta_epsilon_cs=epsilon_c2*(i+0.5)/1000;q=delta_epsilon_cs*25.5*1000;p=p+k*b*x0/1000-q*b*(h-x0)/1000;m0=m0+k*b*x0/1000*(x0*(i+0.5)/1000+h0-x0)-q*b*(h-x0)/1000*(-(h-x0)* (i+0.5)/1000+h0-x0);}//对受压区受拉区应力零点求弯矩N=p+sigma_sc*157-sigma_ss*804;M=m0+sigma_sc*157*(h0-as2)-N*242.60;}if(N>=0&&M>=0)//对N和M进行筛选，并存入txt文件里outfile<<N/1000<<" "<<M/1e+06<<endl;//统一成kN，m单位}}outfile.close();system("pause");return 0;//程序结束}。
