（5）钢梁的局部稳定计算
梁腹板通常采用加劲肋来加强腹板的局部稳定性，梁翼缘的局部稳定一般是通过限制板件的宽厚比来保证的。轧制的工字钢和槽钢等型钢一般不会发生局部失稳。
【例】某刚性计算方案的单层砖砌体房屋，柱子截面360mm ×480mm ，柱高（可取为计算高度）H 0 = 3.6m 。其高厚比β为（）。
A. 9
B. 10
C. 11
D. 12 答：10360
106.33
0=?==h H β 故，答案为B 。
普通混凝土配合比设计方法[1] 一、基本要求 1.普通混凝土要兼顾性能与经济成本，最主要的是要控制每立方米胶凝材料用量及水泥用量，走低水胶比、大掺合料用量、高砂率的设计路线； 2.普通塑性混凝土配合比设计时，主要参数参考下表 ； ②普通混凝土掺合料不宜使用多孔、含碳量、含泥量、泥块含量超标的掺合料； ③确保外加剂与水泥及掺合料相容性良好，其中重点关注缓凝剂、膨胀剂等与水泥及掺合料的相容性，相容性不良的外加剂，不得用于配制混凝土； 3 设计普通混凝土配合比时，应用excel编计算公式，计算过程中通过调整参数以符合表1给出的范围。
2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1普通混凝土ordinary concrete 干表观密度为2000～2800kg/m3的水泥混凝土。 2.1.2 干硬性混凝土stiff concrete 拌合物坍落度小于10mm且须用维勃时间（s）表示其稠度的混凝土。 2.1.3塑性混凝土plastic concrete 拌合物坍落度为10mm～90mm的混凝土。 2.1.4流动性混凝土pasty concrete 拌合物坍落度为100mm～150mm的混凝土。 2.1.5大流动性混凝土flowing concrete 拌合物坍落度不小于160mm的混凝土。 2.1.6抗渗混凝土impermeable concrete 抗渗等级不低于P6的混凝土。 2.1.7抗冻混凝土frost-resistant concrete 抗冻等级不低于F50的混凝土。 2.1.8高强混凝土high-strength concrete 强度等级不小于C60的混凝土。 2.1.9泵送混凝土pumped concrete 可在施工现场通过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝土。 2.1.10大体积混凝土mass concrete 体积较大的、可能由胶凝材料水化热引起的温度应力导致有害裂缝的结构混凝土。 2.1.11 胶凝材料binder 混凝土中水泥和矿物掺合料的总称。 2.1.12 胶凝材料用量binder content 混凝土中水泥用量和矿物掺合料用量之和。 2.1.13 水胶比water-binder ratio 混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。 2.1.14 矿物掺合料掺量percentage of mineral admixture 矿物掺合料用量占胶凝材料用量的质量百分比。 2.1.15 外加剂掺量percentage of chemical admixture 外加剂用量相对于胶凝材料用量的质量百分比。
第11章 结构的稳定计算习题解答 习题11.1 是非判断题 （1）要提高用能量法计算临界荷载的精确度，不在于提高假设的失稳曲线的近似程度，而在于改进计算工具。（ ） （2）对称结构承受对称荷载时总是按对称形式失稳。（ ） （3）刚架的稳定问题总是可以简化为具有弹性支座的单根压杆进行计算。（ ） （4）结构稳定计算时，叠加原理已不再适用。（ ） （5）有限自由度体系用能量法求出的临界荷载是精确解。（ ） （6）当结构处于不稳定平衡状态时，可以在原结构位置维持平衡，也可以在新的形式下维持平衡。（ ） 【解】（1）错误。能量法计算临界荷载的精确度，直接取决于所假设的失稳曲线的近似程度。 （2）错误。既可按对称形式失稳也可按反对称形式失稳。 （3）错误。在能求出刚度系数的情况下，才可简化为具有弹性支座的单根压杆进行计算。 （4）正确。一般情况下，结构的稳定计算中，既要考虑几何非线性也要考虑材料非线性，因此，不能采用适用于线性弹性理论的叠加原理。 （5）正确。 （6）错误。 习题 12.2 填空题 （1）结构由稳定平衡到不稳定平衡，其临界状态的静力特征是平衡形式的 。 （2）临界荷载与压杆的支承情况有关，支承的刚度越大，则临界荷载越 。 （3）用能量法求无限自由度体系的临界荷载时，所假设的失稳曲线y (x )必须满足 条件，并尽量满足 条件。 （4）利用对称性，求习题11.2（4）图所示结构的临界荷载F Pcr ＝ 。 习题11.2（4）图 （5）习题11.2（5）图（a ）所示结构可简化为习题11.2（5）图（b ）所示单根压杆计算，则弹簧抗转动刚度系数k ＝ 。 1= l 3EI (a) (b) 习题11.2（5）图 （6）习题11.2（6）图（a ）所示结构可简化为习题11.2（6）图（b ）计算，则抗移动
局部受压例题 1、砌体局部均匀受压 【解】局部受压面积 A l ＝250×250=62500mm 2 A 0=(a+2h)h=＝（250＋2×370）×370＝366300mm 2 砌体局部抗压强度提高系数 查表得MU10烧结普通砖和M5水泥砂浆砌筑的砌体的抗压强度设计值为 f ＝1.5MPa ，采用水泥砂浆应乘以调整系数γa ＝0.9； 砌体局部受压承载力γfA ＝1.77×0.9×1.5×62500 =149344 N =149.3kN ＞120kN 砌体局部受压承载力满足要求。 【例1】一钢筋混凝土柱截面尺寸为250mm ×250mm ，支承在厚为370mm 的砖墙上，作用位置如图所示，砖墙用MU10烧结普通砖和M5水泥砂浆砌筑，柱传到墙上的荷载设计值为120KN 。试验算柱下砌体的局部受压承载力。 135.01-+=l o A A γ1 1.772=+=<
2、梁端支承处砌体的局部受压（不考虑上部荷载） 【解】由表查得砌体抗压强度设计值f=1.5N/mm 2。 有效支承长度 a 0=163.3mm 局部受压面积 Al=a 0b=32660mm 2 局部受压计算面积 A 0=h(2h+b)= 347800mm 2 A 0/A l =10.7＞3 故上部荷载折减系数ψ=0，可不考虑上部荷载的影响 梁底压力图形完整系数η=0.7。 局部抗压强度提高系数 γ=2.09＞2.0 取γ=2.0。 局部受压承载力验算 ηγfA l =68.586kN ＜ψN 0+N l =80kN 不满足要求 【例2】试验算房屋处纵墙上梁端 支承处砌体局部受压承载力。已 知梁截面为200mm ×400mm ，支 承长度为240mm ，梁端承受的支 承压力设计值Nl=80kN ，上部荷 载产生的轴向力设计值 Nu=260kN ，窗间墙截面为 1200mm ×370mm 采用MU10 烧结普通砖及M5混合砂浆砌筑
梁端支座处砌体局部受压承载力计算分析
梁端支座处砌体局部受压承载力计算分析 一．概述 砌体结构系指其承重构件的材料是由块材和砂浆砌筑而成的结构。砌体结构建筑物中的竖向结构体系为纵向和横向的由砖石或砌块和砂浆砌筑而成的承重墙，水平结构体系为屋盖和楼盖，屋盖和楼盖一般由板.次梁及主梁组成，主要用于承受楼面竖向荷载，是土木与建筑工程中应用最广泛的一种结构型式。砌体结构中支承钢筋混凝土梁的砖墙的支承面均属局部受压状态，其特点是局部受压截面存在有未受压或受有较小压力的砌体，限制了局部受压砌体在竖向压力作用下的横向变形，从局部受压砌体的受力状态分析，该砌体在竖向压力作用下的横向变形受到周围砌体的箍束作用产生的侧向横向压力，使局部受压砌体处于三向受压的应力状态，因而能在较大程度上提高其抗压强度。但当砌体受到局部压力时，压力总要沿着一定扩散线分布到砌体构件较大截面或者全截面上，这时如果按较大截面或全截面受压进行构件承载力计算足够的话，在局部承压面下的几皮砌体处却有可能出现被压碎的裂缝，这就是砌体局部抗压强度不足造成的破坏现象。因此，
设计砌体受压构件时，除按整个构件进行承载力计算外，还应验算局部承压面下的承载力。 二． 梁端支座处砌体局部受压承载力计算公式 1．梁端支座处的砌体局部受压承载力，砌体结构设计 规范GB 50003-2001中按下式计算： N 0+N l fA l =1.5-0.5A 0/A l =1+0.3511 0 A A 式中参数具体含义见砌体规范GB50003-2001中第 5.2.4条。上式是基于梁端底部砌体表面的应力分布，按极限强度理论建立的半理论半经验公式。砌体表面的应力分布考虑了上部荷载在梁端底面引起的应力以及梁端反力引起的应力之叠加。 2．当梁端支座处砌体局部受压承载力不满足要求时， 常采用以下两种方法： 2.1 在梁端设置刚性垫块，扩大局部受压面积A l ，刚性 垫块下的砌体局部受压承载力应按下列公式计算： N 0+N l 1fA b 式中参数具体含义见砌体规范GB50003-2001第5.2.5 条。 上式借助偏心受压短柱的承载力计算公式，考虑了偏
一、高厚比计算 1、某办公楼外纵墙为非承重墙，墙厚240mm ，房屋开间4.5m ，每开间居中设窗一个， 窗洞宽3m ，墙体计算高度H 0＝3.6m ，墙体[β]=24，试验算外纵墙的高厚比。 ①m s 5.4= m b s 3= 73.0/4.012=-=s b u s ②外墙为非承重墙，则据mm h 240= 2.11=u ③15240 36000===h H β ④=??=2473.02.1][21βu u ⑤=<=][1521ββu u 则外纵墙高厚比满足要求 2、某单层单跨无吊车厂房，柱间距为6m ，每开间有2.8m 宽的窗洞，屋架下弦标高为5m ，计算高度H 0=1.2H ，墙厚240mm ，壁柱宽370mm ，壁柱凸出墙面250mm ，墙体按承重墙考虑， [β]=24，试验算壁柱墙的高厚比。 ①取翼缘宽度m b f 2.3= ②2860500 2503702403200mm A =?+?= mm A y 14636525037012024032001=??+??= mm y y 34424025012=-+=
4 6223 213109120)125(25037012 250370)120(2403200122403200mm y y I ?=-??+?+-??+?= mm A I i 103== mm i h T 3605.3== ③m H 5.5= m H H 6.62.10== 3.180 ==T h H β ④m s m b s 0.6,8.2== 814.04.012=-=s b u s ⑤承重墙，取0.11=u ⑥5.1924814.00.1][21=??=βu u ⑦5.19][3.1821=<=ββu u 壁柱墙高厚比满足要求 二、无筋砌体抗压承载力计算 1、某轴心均匀受压的承重砖墙厚240mm ，墙体计算高度H 0＝H ＝3.0m ，砖砌体自重 19kN/m 3，砌体抗压强度设计值f=1.5Mpa ，砌体强度调整系数r a ＝0.9，墙顶承受的 由恒载及活载产生的轴向力为150kN/m ，试验算此墙体的承载力是否满足使用要求。 ①5.122403000 ===h H β 0=h e ②据0,5.12==h e β 查? 808.0=? ③取1m 长墙体计算
E 1局部受压验算：Z-1 1.1基本资料 1.1.1工程名称：工程一 1.1.2局部受压区为矩形，受压构件为矩形，素混凝土（未配置间接钢筋） 1.1.3局部压力设计值 F l＝ 1500kN，荷载分布的影响系数ω＝ 1 1.1.4局部受压区的高度 a ＝ 400mm，宽度 b ＝ 400mm；受压构件的截面高度 A ＝400mm， 截面宽度 B ＝ 400mm；混凝土强度等级为 C25， f c＝ 11.943N/mm2 1.2局部受压区截面尺寸的验算 1.2.1混凝土局部受压面积 A l＝ a·b ＝ 400*400 ＝ 160000mm2 1.2.2局部受压的计算底面积 A b 局部受压区边至受压构件边的距离 C by＝ 0.5(A - a) ＝ (400-400)/2 ＝ 0mm C y＝ Min{a, b, C by} ＝ Min{400, 400, 0} ＝ 0mm 局部受压区边至受压构件边的距离 C bx＝ 0.5(B - b) ＝ (400-400)/2 ＝ 0mm C x＝ Min{a, b, C bx} ＝ Min{400, 400, 0} ＝ 0mm A b＝ (a + 2C y)(b + 2C x) ＝ (400+2*0)*(400+2*0) ＝ 160000mm2 1.2.3混凝土局部受压时的强度提高系数βl βl＝ (A b / A l)0.5＝ (0.16/0.16)0.5＝ 1.0000 1.2.4素混凝土结构构件的局部受压承载力应符合下式要求：F l≤ω·βl·f cc·A l （混凝土规范式 D.5.1-1） ω·βl·f cc·A l＝ 1*1*0.85*11943*0.16 ＝ 1624.2kN ≥ F l＝ 1500.0kN，满足要求。
第1题 抗冻混凝土应掺（）外加剂。 A.缓凝剂 B.早强剂 C.引气剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第2题 一般地，混凝土强度的标准值为保证率为（）的强度值。 A.50% B.85% C.95% D.100% 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第3题 进行混凝土配合比配置强度计算时，根据统计资料计算的标准差，一般有（）的限制。 A.最大值 B.最小值 C.最大值和最小值 D.以上均不对 答案:B 您的答案：B 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第4题 在混凝土掺加粉煤灰主要为改善混凝土和易性时，应采用（）。 A.外加法 B.等量取代法
C.超量取代法 D.减量取代法 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第5题 进行水下混凝土配合比设计时，配制强度应比相对应的陆上混凝土（）。 A.高 B.低 C.相同 D.以上均不对 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第6题 大体积混凝土中，一定不能加入的外加剂为（）。 A.减水剂 B.引气剂 C.早强剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第7题 在配制混凝土时，对于砂石的选择下列说法正确的是（）。 A.采用的砂粒较粗时，混凝土保水性差，宜适当降低砂率，确保混凝土不离析 B.采用的砂粒较细时，混凝土保水性好，使用时宜适当提高砂率，以提高拌合物和易性 C.在保证混凝土不离析的情况下可选择中断级配的粗骨料 D.采用粗细搭配的集料可使混凝土中集料的总表面积变大，减少水
混凝土配合比设计计算实例（JGJ/T55-2011） 一、已知:某现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级C30，施工要求坍落度为75～90mm， 使用环境为室内正常环境使用。施工单位混凝土强度标准差σ取5.0MPa。所用的原材料情况如下： 1.水泥：4 2.5级普通水泥，实测28d抗压强度f ce为46.0MPa，密度ρc=3100kg／m3； 2.砂：级配合格，μf=2.7的中砂，表观密度ρs=2650kg／m3；砂率βs取33%； 3.石子：5～20mm的卵石，表观密度ρg=2720 kg／m3；回归系数αa取0.49、αb取0.13； 4. 拌合及养护用水：饮用水； 试求：（一）该混凝土的设计配合比(试验室配合比)。 （二）如果此砼采用泵送施工，施工要求坍落度为120～150mm，砂率βs取36%，外加剂选用UNF-FK高效减水剂，掺量0.8%,实测减水率20%，试确定该混凝土的设计配合比（假定砼容重2400 kg／m3）。
解：（一） 1、确定砼配制强度 f cu , 0 =f cuk+1.645σ=30+1.645×5 = 38.2MPa 2．计算水胶比： f b = γf γs f ce =1×1×46=46 MPa W/B = 0.49×46/（38.2+0.49×0.13×46）= 0.55 求出水胶比以后复核耐久性(为了使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值，否则混凝土耐久性不合格，此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。) 0.55小于0.60，此配合比W/B 采用计算值0.55； 3、计算用水量（查表选用） 查表用水量取m w0 =195Kg /m 3 4．计算胶凝材料用量 m c0 = 195 / 0.55 =355Kg 5.选定砂率（查表或给定） 砂率 βs 取33； 6. 计算砂、石用量（据已知采用体积法） 355/3100+ m s0/2650+ m g0/2720+195/1000+0.11×1=1 a b cu,0a b b /f W B f f ααα= +
局部受压承载力验算 项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、构件编号: B-1 二、依据规范: 《混凝土结构设计规范》 (GB 50010-2010) 三、计算参数 1.几何参数: 计算底面积分布形状: 四边矩形 局部受压区长度: a=300mm 局部受压区宽度: b=300mm 混凝土局部受压净面积: Aln=Al 2.材料信息: 混凝土强度等级: C30 fc=14.3N/mm2 间接钢筋种类: HPB300 fy=270N/mm 间接钢筋间距: s=50mm 3.配筋信息: 焊接网片长度: L1=500mm 方格网沿L1方向的钢筋根数: n1=8 方格网沿L1方向的单根直径: d1=8mm As1=50.3mm 焊接网片长度: L2=500mm 方格网沿L2方向的钢筋根数: n2=8 方格网沿L2方向的单根直径: d2=8mm As2=50.3mm2 4.荷载信息: 局部压力设计值: Fl=2000.000kN 5.设计参数: 结构重要性系数: γo=1.0 四、计算过程 1.计算局部受压的计算底面积 Al=a*b=300*300=90000mm2 Ab=(a+2b)*3b=(300+2*300)*3*300=810000mm2 Aln=Al=90000mm2 2.计算混凝土局部受压时的强度提高系数 βl=sqrt(Ab/Al)=Sqrt(810000/90000)=3.000 3.验算局部受压区的截面尺寸混规(6.6.1-1) 1.35*βc*βl*fc*Aln=1.35*1.0*3.000*14.3*90000/1000=521 2.350kN γo*Fl=1.0*2000.000=2000.000kN≤1.35*βc*βl*fc*Aln=5212.350kN 局部受压区的截面尺寸符合规范要求 4.计算间接钢筋体积配筋率 Acor=(L1-sqrt(4*As2/π))*(L2-sqrt(4*As1/π)) =(500-sqrt(4*50.3/π))*(500-sqrt(4*50.3/π)) =242064mm2 ρv=(n1*As1*L1+n2*As2*L2)/(Acor*s)=(8*50.3*500+8*50.3*500)/(242064*50)%=3.322%
混凝土配合比设计 第1题 抗冻混凝土应掺（）外加剂。 A.缓凝剂 B.早强剂 C.引气剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第2题 一般地，混凝土强度的标准值为保证率为（）的强度值。 A.50% B.85% C.95% D.100% 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第3题 进行混凝土配合比配置强度计算时，根据统计资料计算的标准差，一般有（）的限制。 A.最大值 B.最小值 C.最大值和最小值 D.以上均不对 答案:B 您的答案：B 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第4题 在混凝土掺加粉煤灰主要为改善混凝土和易性时，应采用（）。 A.外加法
B.等量取代法 C.超量取代法 D.减量取代法 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第5题 进行水下混凝土配合比设计时，配制强度应比相对应的陆上混凝土（）。 A.高 B.低 C.相同 D.以上均不对 答案:A 您的答案：A 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第6题 大体积混凝土中，一定不能加入的外加剂为（）。 A.减水剂 B.引气剂 C.早强剂 D.膨胀剂 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第7题 在配制混凝土时，对于砂石的选择下列说法正确的是（）。 A.采用的砂粒较粗时，混凝土保水性差，宜适当降低砂率，确保混凝土不离析 B.采用的砂粒较细时，混凝土保水性好，使用时宜适当提高砂率，以提高拌合物和易性 C.在保证混凝土不离析的情况下可选择中断级配的粗骨料
D.采用粗细搭配的集料可使混凝土中集料的总表面积变大，减少水泥用量，且混凝土密实 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第8题 抗冻混凝土中必须添加的外加剂为（）。 A.减水剂 B.膨胀剂 C.防冻剂 D.引气剂 答案:D 您的答案：D 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第9题 高性能混凝土中水泥熟料中铝酸三钙含量限制在6%~12%的原因是（）。 A.铝酸三钙含量高造成强度降低 B.铝酸三钙容易造成闪凝 C.铝酸三钙含量高易造成混凝土凝结硬化快 D.铝酸三钙含量高易造成体积安定性不良 答案:C 您的答案：C 题目分数：2 此题得分：2.0 批注： 第10题 抗渗混凝土中必须添加的外加剂为（）。 A.减水剂 B.膨胀剂 C.早强剂 D.引气剂 答案:B 您的答案：B
砌体高厚比验算详解及例题 1. 计算公式 墙、柱高厚比按下式进行验算： []0 12H h βμμβ= ≤ 式中0H —墙、柱的计算高度，按表8－3采用； h —墙厚或矩形柱相对应的边长； 1μ—非承重墙允许高厚比的修正系数。 51902124011.μmm h . μmm h ====时，时，mm h mm 90240>>可按插入法取值。 2μ——有门窗洞口的修正系数。按下式计算： s 2b 10.40.7s μ=-≥ 式中 s ——相邻窗间墙之间或壁柱之间距离； s b ——在宽度范围内的门窗洞口宽度 [β]——墙、柱的允许高厚比。 2. 计算步骤及要点 （1） 计算构件的实际高厚比，即计算高度和相应方向边长的比值，对于墙体来说， 也就是计算高度和墙体厚度的比值。 （2） 判断所验算的墙体是否为承重墙，如果是承重墙，则1 1.0μ=，即不需要进行 修正，否则，需要按照墙体厚度进行修正。 （3） 计算有门窗洞口的修正系数2μ，要注意计算所得值大于等于0.7，否则取为 0.7。 （4） 判断墙体实际高厚比是否小于允许高厚比，即[]012H h βμμβ= ≤是否成立。 成立，则意味着墙体的高厚比满足要求。 3. 举例分析 〔例题〕某单层食堂，横墙间距S ＝26.4m ，为刚性方案，H 0=H ，外纵墙承重且每3.3m 开间有一个1500×3600mm 的窗洞，墙高H=4.5m ，墙厚240mm ，砂浆采用M2.5。试验算外纵墙的高厚比是否满足要求。【β】＝22 【解】 外墙承重， 故0.11=μ； 外墙每开间有1.5m 宽的窗洞，： 2 1.510.410.40.8183.3 s b s μ=-?=-?= 012450018.75240 [] 1.00.8182218.0H h βμμβ===>=??= 不满足要求。
浅析结构稳定性的验算要的目的 A控制意义： 对结构稳定性的控制,避免建筑在地震时发生倾覆. 当高层、超高层建筑高宽比较大，水平风、地震作用较大，地基刚度较弱时，结构整体倾覆验算很重要，它直接关系到结构安全度的控制。 B规范条文 规范：高规5.4.2条，高层建筑结构如果不满足第5.4.1条（即结构刚重比）的规定时，应考虑重力二阶效应对水平力（地震、风）作用下结构内力和位移的不利影响。 规范：高规5.4.4条，规定了高层建筑结构的稳定所应满足的条件. 高规5.4.1条，当高层建筑结构的稳定应符合一定条件时，可以不考虑重力二阶效应的不利影响。 高规第12.1.6条，高宽比大于4的高层建筑，基础底面不宜出现零应力区；高宽比不大于4的高层建筑，基础底面与地基之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。计算时，质量偏心较大的裙楼与主楼可分开考虑。 C计算方法及程序实现 重力二阶效应即P-Δ效应包含两部分，（1）由构件挠曲引起的附加重力效应；（2）由水平荷载产生侧移，重力荷载由
于侧移引起的附加效应。一般只考虑第（2）种，第（1）种对结构影响很小。 当结构侧移越来越大时，重力产生的福角效应（P-Δ效应）将越来越大，从而降低构件性能直至最终失稳。 在考虑P-Δ效应的同时，还应考虑其它相应荷载，并考虑组合分项系数，然后进行承载力设计。 对于多层结构P-Δ效应影响很小。 对于大多数高层结构，P-Δ效应影响将在5%～10%之间。 对于超高层结构，P-Δ效应影响将在10%以上。 所以在分析超高层结构时，应该考虑P-Δ效应影响。 (P-Δ效应对高层建筑结构的影响规律:中间大两端小) 框架为剪切型变形，按每层的刚重比验算结构的整体稳定 剪力墙为弯曲型变形，按整体的刚重比验算结构的整体稳定整体抗倾覆的控制??基础底部零应力区控制 D注意事项 >>结构的整体稳定的调整 当结构整体稳定验算符合高规5.4.4条，或通过考虑P-Δ效应提高了结构的承载力后，对于不满足整体稳定的结构，必须调整结构布置，提高结构的整体刚度（只有高宽比很大的结构才有可能发生）。 当整体稳定不满足要求时，必须调整结构方案，减少结构的
例某工程现浇室内钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为 C30，施工采用机械拌合和振捣，坍落度为30～50mm。所用 原材料如下： 水泥：普通水泥42.5MPa，28天实测水泥强度为48MPa；ρc＝??33，5～40mm石子＝2650kg/m；：3100kg/m；砂：中砂， 级配2区合格，卵石s??33＝1000kg/m。＝2650kg/m；水：自来水（未掺外加剂），ρg w（采用体积法计算该混凝土的初步配合比。）解：（1）计算混凝土的施工配制强度f：0cu，根据题意可得：f＝30.0MPa，查表3.21取σ＝5.0MPa，则kcu，f ＝f + 1.645σkcucu0，，＝30.0+1.645×5.0＝38.2MPa （2）确定混凝土水灰比m/m cw①按强度要求计算混凝土水灰比mm/cw根据题意可得：α＝0.48，α＝0.33，则混凝土水灰比为：ba??fm ceaw＝???f?fm?0abceccu，0.48?48.050＝0.＝ 38.2?0.48?0.33?48.0②按耐久性要求复核 由于是室内钢筋混凝土梁，属于正常的居住或办公用房屋内，查表3.22知混凝土的最大水灰比值为0.65，计算出的水灰比0.50未超过规定的最大水灰比值，因此0.50能够满足混凝土耐久性要求。 （3）确定用水量m w0根据题意，集料为中砂，卵石，最大粒径为40mm，查表3.24取m w0＝160kg。 （4）计算水泥用量m c0．
m160计算：①w0kg＝320＝m＝c0m/m0.50cw②复核耐久性 由于是室内钢筋混凝土梁，属于正常的居住或办公用房屋内，查表3.22知每立方米混凝土的水泥用量为260kg，计算出的水泥用量320kg不低于最小水泥用量，因此混凝土耐久性合格。 （5）确定砂率βs根据题意，混凝土采用中砂、卵石（最大粒径40mm）、水灰比0.50，查表3.25可得β＝28％～33％，取β＝30％。ss（6）计算砂、石子用量m、m g0s0将已知数据和已确定的数据代入体积法的计算公式，取α＝0.01，可得： mm320160g0s001.?0＝1???1000265031002650m s0％％ ＝30?100mm?g0s0 1348kg。、m＝解方程组，可得m＝ 578kg g0s0 6）计算基准配合比（初步配合比）（。＝0.50：11.81：4.21，＝m：m：m320：578：1348＝m/m g0s0c0cw配合比的试配、调整与确定：2. 15L检验和易性，各种材料用量分别为：在实验室试拌2.4 kg 水：石：20.22 kg 水泥：4.80kg 砂：8.67 kg ，用水泥浆后，水泥用量增加了0.24kg5%经检验坍落度为20mm，增加，粘聚性和保水性，重新检验和易性，坍落度 为40mm水量增加了0.12kg 均良 好。:8.67:20.22=1:1.72:4.01 ）4.8+0.24（=石:砂:泥水:为比
7.8 局部受压承载力计算 第7.8.1条配置间接钢筋的混凝土结构构件，其局部受压区的截面尺寸应符合下列要求： F l ≤1.35β c β l f c A ln (7.8.1-1) β l =√A b /A l (7.8.1-2) 式中 F l --局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值；对反张法预应力混凝土构件中的锚头局压区的压力设计值，应取1.2倍张拉控制力； f c --混凝土轴心抗压强度设计值；在后张法预应力混凝土构件的张拉阶段验 算中，应根据相应阶段的混凝土立方体抗压强度f' cu 值按本规范表4.1.4的规定以线性内插法确定； β c --混凝土强度影响系数，按本规范第7.5.1条的规定取用； β l --混凝土局部受压时的强度提高系数； A l --混凝土局部受压面积； A ln --混凝土局部受压净面积；对后张法构件，应在混凝土局部受压面积中扣除孔道、凹槽部分的面积； A b --局部受压的计算底面积，按本规范第7.8.2条确定。 第7.8.2条局部受压的计算面积A b ,可由局部受压面积与计算底面积按同心、对称的原则确定；对常用情况，可按图7.8.2取用。
图7.8.2：局部受压的计算底面积 第7.8.3条当配置方格网式或螺旋式间接钢筋且其核心面积A cor ≥A l 时(图7.8.3)，局部受压承载力应符合下列规定： F l ≤0.9(β c β l f c +2αρ v β cor f y )A ln (7.8.3-1) 当为方格网式配筋时(图7.8.3a),其体积配筋率ρ v 应按下列公式计算： ρ v =n 1 A s1 l 1 +n 2 A s2 l 2 /A cor s (7.8.3-2) 此时，钢筋网两个方向上单位长度内钢筋截面面积的比值不宜大于1.5。当为螺旋式配筋时(图7.8.3b),其体积配筋率ρ v 应按下列公式计算： ρ v =4A ss1 /d cor s (7.8.3-3) 式中 β cor --配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数，仍按本规范公式 (7.8.1-2)计算，但A b 以A cor 代替，当A cor >A b 时，应取A cor =A b ； f y --钢筋抗拉强度设计值，按本规范表4.2.3-1采用； α--间接钢筋对混凝土约束的折减系数，按本规范第7.3.2条的规定取用；
1] 普通混凝土配合比设计方法[ 一、基本要求 1.普通混凝土要兼顾性能与经济成本, 最主要的是要控制每立方米胶凝材料用量及水泥用量, 走低水胶比、大掺合料用量、高砂率的设计路线; 2.普通塑性混凝土配合比设计时, 主要参数参考下表 表1 普通混凝土配合比设计参数参考表(自定, 待验证) ; ②普通混凝土掺合料不宜使用多孔、含碳量、含泥量、泥块含量超标的掺合料; ③确保外加剂与水泥及掺合料相容性良好, 其中重点关注缓凝剂、膨胀剂等与水泥及掺合料的相容性, 相容性不良的外加剂, 不得用于配制混凝土; 3 设计普通混凝土配合比时, 应用excel编计算公式, 计算过程中经过调整参数以符合表1给出的范围。
2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1普通混凝土ordinary concrete 干表观密度为～2800kg/m3的水泥混凝土。 2.1.2 干硬性混凝土stiff concrete 拌合物坍落度小于10mm且须用维勃时间( s) 表示其稠度的混凝土。 2.1.3塑性混凝土plastic concrete 拌合物坍落度为10mm～90mm的混凝土。 2.1.4流动性混凝土pasty concrete 拌合物坍落度为100mm～150mm的混凝土。 2.1.5大流动性混凝土flowing concrete 拌合物坍落度不小于160mm的混凝土。 2.1.6抗渗混凝土impermeable concrete 抗渗等级不低于P6的混凝土。 2.1.7抗冻混凝土frost-resistant concrete 抗冻等级不低于F50的混凝土。 2.1.8高强混凝土high-strength concrete 强度等级不小于C60的混凝土。 2.1.9泵送混凝土pumped concrete 可在施工现场经过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝土。
5.竖井结构稳定计算 5.1计算依据 5.1.1 工程等级及设计标准 二郎庙水库工程是以灌溉为主的综合利用水利工程，工程灌溉面积10.05万亩，水库正常蓄水位698.00m，总库容1268.00万m3，最大坝高68.50m。根据SL 252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》的有关规定，工程属Ⅲ等（中型）工程，放空隧洞等枢纽永久主要建筑物按3级设计。 拦河大坝为沥青混凝土心墙石渣坝，根据SL 252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》和GB 50201—94《防洪标准》规定，大坝设计洪水重现期为50年一遇（P=2%），相应洪峰流量454.0m3/s；校核洪水重现期为1000年一遇（P=0.1%），相应洪峰流量768.0m3/s；消能防冲洪水重现期为30年一遇 （P=3.33%），相应洪峰流量400.0m3/s；渠系建筑物防洪重现期为10年一遇。 5.1.2水库特征水位 校核洪水位698.88m 设计洪水位698.00m 正常蓄水位698.00m 死水位660.00m 5.1.3地震烈度 根据GB 18306—2001《中国地震动参数区划图》（1/400万），工程区地震动峰值加速度确定为0.05g，区域稳定性好，对应的地震基本烈度为Ⅵ度。 5.1.4材料参数 1 混凝土参数 混凝土强度等级：C30 混凝土轴心抗拉强度标准值：f tk=2.01 N/mm2 混凝土轴心抗拉强度设计值：f t=1.43 N/mm2 混凝土轴心抗压强度设计值：f t=14.3 N/mm2 混凝土弹性模量：Ec=3×104 N/mm2 混凝土容重：γc=25 kN/m3 2 钢筋 钢筋等级：Ⅱ级钢
【最新整理，下载后即可编辑】 混凝土配合比设计的步骤 (1)初步配合比的计算 按照已选择的原材料性能及混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步配合比”； (2)基准配合比的确定 经过试验室试拌调整，得出“基准配合比”； (3)实验室配合比的确定 经过强度检验(如有抗渗、抗冻等其他性能要求，应当进行相应的检验)，定出满足设计和施工要求并比较经济的“试验室配合比”(也叫设计配合比)； (4)施工配合比 根据现场砂、石的实际含水率，对试验室配合比进行调整，求出“施工配合比”。 ㈠初步配合比的计算 1)确定配制强度 2)初步确定水灰比值（W/C ） 3)选择每1m3混凝土的用水量(W0) 4)计算混凝土的单位水泥用量(C0) 5)选取合理砂率Sp 6)计算1m3混凝土中砂、石骨料的用量 7)书写初步配合比 (1)确定配制强度(fcu,o) 配制强度按下式计算： σ 645.1..+=k cu v cu f f (2)初步确定水灰比(W/C) 采用碎石时： ,0.46(0.07) cu v ce C f f W =- 采用卵石时： ,0.48( 0.33)cu v ce C f f W =-
(3)选择单位用水量(mW0) ①干硬性和塑性混凝土用水量的确定 a. 水灰比在0.40～0.80范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表4-20（P104）选取。 b. 水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量，应通过试验确定。 ②流动性和大流动性混凝土的用水量宜按下列步骤进行 a. 以表4-22中坍落度90mm 的用水量为基础，按坍落度每增大20mm 用水量增加5kg ，计算出未掺外加剂时的混凝土的用水量； b. 掺外加剂时的混凝土的用水量可按下式计算： (1) w wo m m αβ=- β为减水率 (4)计算单位水泥用量(mC0) 根据已选定的单位用水量(mW0)及初步确定的水灰比(W/C)，可计算出单位水泥用量(mC0)： /wo co m m W C = (5)选取合理砂率值(βS) 一般应通过试验找出合理砂率，也可按骨料种类、规格及混凝土水灰比，参考表4-21（P106）选取。 (6)计算砂、石用量(mS0、mG0) ①质量法 即假定混凝土拌合物在振捣密实状态下每立方米的质量 mCP ′为一固定值，再根据已知砂率，列出关系式(4—9-1)及式(4—9-2)： cp w0g0s0c0m m m m m ＝+++ ％ ＝ 100g0 s0s0 s ?+m m m β ②体积法
某工程现浇室内钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30，施工采用机械拌合和振捣，坍落度为30～50mm 。所用原材料如下： 水泥：普通水泥42.5MPa ，28天实测水泥强度为48MPa ； ρc ＝3100kg/m 3；砂：中砂，级配2区合格， s ρ'＝2650kg/m 3；石子：卵石5～40mm ，g ρ'＝2650kg/m 3；水：自来水（未掺外加剂），ρw ＝1000kg/m 3。 1.采用体积法计算该混凝土的初步配合比。 解：（1）计算混凝土的施工配制强度f cu ，0： 根据题意可得：f cu ，k ＝30.0MPa ，查表3.24取σ＝5.0MPa ，则 f cu ，0 ＝ f cu ，k + 1.645σ ＝30.0+1.645×5.0＝38.2MPa （2）确定混凝土水灰比c w /m m ①按强度要求计算混凝土水灰比c w /m m 根据题意可得：f ce ＝1.13×42.5MPa，αa ＝0.48，αb ＝0.33，则混凝土水灰比为： ce b a 0cu ce a c w f f f m m ??+?ααα，＝ 50.00 .4833.048.02.380.4848.0＝＝??+? ②按耐久性要求复核 由于是室内钢筋混凝土梁，属于正常的居住或办公用房屋内，查表3.21知混凝土的最大水灰比值为0.65，计算出的水灰比0.50未超过规定的最大水灰比值，因此0.50能够满足混凝土耐久性要求。 （3）确定用水量m w0 根据题意，集料为中砂，卵石，最大粒径为40mm ，查表3.26取m w0＝160kg 。 （4）计算水泥用量m c0 ①计算：kg 32050 .0160/c w w0c0＝＝＝ m m m m ②复核耐久性 由于是室内钢筋混凝土梁，属于正常的居住或办公用房屋内，查表3.21知每立方米混凝土的水泥用量为260kg ，计算出的水泥用量320kg 不低于最小水泥用量，因此混凝土耐久性合格。 （5）确定砂率βs 根据题意，混凝土采用中砂、卵石（最大粒径40mm ）、水灰比0.50，查表3.28可得βs ＝28％～33％，取βs ＝30％。
砌体构件承载力计算 第五章砌体构件承载力计算 学习本章的意义和内容:无筋砌体受压构件的破坏形态和影响受压承载力的主要因素，无筋砌体受压构件的承载力计算方法，梁下砌体局部受压承载力和梁下设置刚性垫块时的局部受压承载力验算方法以及有关的构造要求，无筋砌体受弯、受剪以及受拉构件的破坏特征及承载力的计算方法。 通过本章学习可以掌握土木工程中砌体结构构件计算的基本理论，为砌体结构设计奠定基础。 本章习题内容主要涉及:无筋砌体受压构件承载力的主要因素及承载力计算公式的应用;局部受压构件破坏的类型及公式的应用;砌体受拉、受弯、受剪构件的计算及应用范围。 一、概念题 (一)填空题: 1.无筋砌体受压构件按高厚比的不同以及荷载作用偏心矩的
有无，可分为____________、____________、____________、____________、____________。 2.在截面尺寸和材料强度等级一定的条件下，在施工质量得到保证的前提下，影响无筋砌体受压承载力的主要因素是____________和____________。 3.在设计无筋砌体偏心受压构件时，《砌体规范》对偏心距的限制条件是___________。为了减少轴向力的偏心距，可采用____________或____________等构造措施。 4.通过对砌体局部受压的试验表明，局部受压可能发生三种破坏，即____________、____________、____________。其中，____________是局部受压的基本破坏形态;____________是由于发生突然，在设计中应避免发生，____________仅在砌体材料强度过低时发生。 5.砌体在局部受压时，由于未直接受压砌体对直接受压砌体的约束作用以及力的扩散作用，使砌体的局部受压强度_______________________。局部受压强度用____________表示。 6.对局部抗压强度提高系数进行限制的目的是__________________________________。 7.局部受压承载力不满
[例4-4]： 某框架结构钢筋混凝土，混凝土设计强度等级为C30，现场机械搅拌，机械振捣成型，混凝土坍落度要求为50～70mm ，并根据施工单位的管理水平和历史统计资料，混凝土强度标准差σ取4.0MPa 。所用原材料如下： 水泥：普通硅酸盐水泥32.5级，密度ρc =3.1，水泥强度富余系数K c =1.12； 砂：河砂M x =2.4，Ⅱ级配区，ρs =2.65g/cm 3； 石子：碎石，D max =40mm ，连续级配，级配良好，ρg =2.70g/cm 3； 水：自来水。 求：混凝土初步计算配合比。 [解] 1、确定混凝土配制强度（f cu,t ）。 f cu,t ＝f cu,k +1.645σ＝30+1.645×4.0＝36.58（MPa ） 2、确定水灰比（W/C ）。 （1）根据强度要求计算水灰比（W/C ）： 45.012 .15.3203.046.058.3612.15.3246.0,=???+??=+=ce t cu ce ABf f Af C W （2）根据耐久性要求确定水灰比（W/C ）： 由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，查47页表得最大水灰比为0.65，故取满足强度要求的水灰比0.45即可。 3、确定用水量（W 0）。 查表4-15可知，坍落度55～70mm 时，用水量185kg ； 4、计算水泥用量（C 0）。 根据表4-14，满足耐久性对水泥用量的最小要求。 5、确定砂率（S p ）。 参照表4-16，通过插值（内插法）计算，取砂率S p =32% 。 6、计算砂、石用量（S 0、G 0）。 采用体积法计算，因无引气剂，取＝1。 解上述联立方程得：S 0=577kg ； G 0=1227kg 。 因此，该混凝土初步计算配合比为：C 0=411kg ，W 0=185kg ，S 0=577kg ，G 0=1227kg 。或者：C ：S ：G=1：1.40：2.99，W/C=0.45 [例4-5]：承上题，根据初步计算配合比，称取12L 各材料用量进行混凝土和易性试拌调整。测得混凝土坍落度T=20mm ，小于设计要求，增加5%的水泥和水，重新搅拌测得坍落度为65mm ，且粘聚性和保水性均满足设计要求，并测得混凝土表观密度2392kg/m 3，求基准配合比。又经混凝土强度试验，恰好满足设计要求，已知现场施工所用砂含水率4.5%，石子含水率1.0%，求施工配合比。 [解] 1、实验室配合比： （1）根据初步计算配合比计算12L 各材料用量为： 将初步配合比各种材料用量分别乘以0.012得：