结构设计原理复习资料
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1.试述钢筋混凝土梁内钢筋的种类、作用答:(1)纵向受力钢筋:承受拉力或压力.(2)箍筋:箍筋除了帮助混凝土抗剪外,在构造上起着固定纵向钢筋位置的作用,并与纵向钢筋、架立钢筋等组成钢筋骨架。
(3)弯起钢筋:抗剪。
(4)架立钢筋:架立箍筋、固定箍筋的位置,形成钢筋骨架。
(5)水平纵向钢筋:主要是在梁侧面发生裂缝后,减小混凝土裂缝宽度。
(其中纵向钢筋、箍筋、架立钢筋、水平纵向钢筋具有抗扭作用.)2.钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏形态有哪些?有何特征?答:(1)适筋梁破坏的特点是当荷载增加到一定程度后,受拉钢筋首先屈服,然后受压混凝土被压碎,属塑性破坏。
(2)少筋梁破坏的特点是裂缝一旦出现,即很快形成临界斜裂缝,并迅速延伸至梁顶使混凝土裂通,梁被拉断而破坏,属脆性破坏。
(3)超筋梁破话的特点是随着荷载的增加,受压混凝土首先被压碎,受拉钢筋未屈服,属脆性破坏。
3。
钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为几个阶段?每个阶段受力主要特点是什么?答:钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为三个阶段:(1) 第Ⅰ阶段:整体工作阶段:梁混凝土全截面工作,混凝土的压应力都基本程三角形分布。
纵向钢筋承受拉应力。
混凝土处于弹性工作阶段,即应力与应变成正比。
第Ⅰ阶段末:混凝土的压应力基本上仍是三角形分布。
受拉边缘混凝土的拉应变临近抗拉极限应变,拉应力达到混凝土抗拉强度,表示裂缝即将出现。
(2) 第Ⅱ阶段:荷载作用弯矩达到开裂弯矩后,在梁混凝土抗压强度最弱界面上出现了第一批裂缝。
这时,在有裂缝的截面上,拉区混凝土推出工作,把它原承担的拉力转给了钢筋,发生了明显的应力重分布.钢筋的拉应力随荷载的增加而增加;混凝土的压应力不再是三角形分布,而形成微曲的曲线形,中性轴位置向上升高.第Ⅱ阶段末:钢筋拉应变达到屈服时的应变值,钢筋屈服。
(3) 第Ⅲ阶段:钢筋的拉应变增加很快,但钢筋的拉应力一般维持在屈服强度不变(对具有明显流幅的钢筋)。
二.填空题:1.我国钢材按化学成分可以分为、普通低合金钢两大类。
2.在钢筋混凝土构件中钢筋的作用是替混凝土受拉和。
3.混凝土的强度指标有混凝土的立方体强度、和混凝土轴心抗压强度。
4.混凝土的变形可分为受力变形和。
5.钢筋被混凝土包住,可以保护钢筋免于生锈,保证结构的。
6.公路桥涵设计中所采用的荷载有永久荷载、可变荷载和。
7.当永久作用的效应对结构安全不利时,其作用分项系数取。
8.当结构的状态函数Z服从正态分布时,其可靠指标与Z的成正比。
9.容许应力是以平截面和的假定为基础。
10.近几十年来钢筋混凝土结构计算理论的发展,主要是由容许应力法向发展。
11.钢筋混凝土受弯构件常用的截面形式有矩形、和T形等。
12.钢筋混凝土板可分为整体现浇板和。
13.混凝土保护层是具有足够厚度的混凝土层,它是取钢筋边缘至构件截面表面之间的。
14.肋板式桥的桥面板可分为周边支承板和。
15.梁内的钢筋常常采用骨架形式,一般分为绑扎钢筋骨架和两种形式。
16.为了避免少筋梁破坏,必须确定钢筋混凝土受弯构件的。
17.受弯构件在荷载作用下,各截面上除产生弯矩外,一般同时还有。
18.把配有纵向受力钢筋和腹筋的梁称为。
19.在矩形截面梁中,主拉应力的数值是沿着某一条主拉应力轨迹线逐步增大的。
20.随着剪跨比的变化,无腹筋简支梁沿斜截面破坏的主要形态有斜拉破坏、斜压破坏和。
21.当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时,构件便会。
22.钢筋混凝土构件抗扭性能有两个重要衡量指标,它们分别是构件的开裂扭矩和构件的。
23.根据抗扭配筋率的多少,钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态一般可分为少筋破坏、、超筋破坏和部分超筋破坏。
24.在纯扭作用下,构件的裂缝总是与构件纵轴成方向发展。
25.扭矩和抗扭刚度的大小在很大程度上取决于的数量。
26.普通箍筋的作用是防止纵向钢筋,并与纵向钢筋形成钢筋骨架,便于施工。
27.轴压柱中,螺旋箍筋的作用是使截面中间部分混凝土成为,从而提高构件的承载力和延性。
第1章1、钢筋和混凝土两种材料为何能有效地结合在一起共同工作?(1)混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。
(2)钢筋和混凝土的温度膨胀系数也较为接近,当温度变化时,钢筋和混凝土之间不致产生较大的相对变形而破坏两者之间的粘结。
(3)质量良好的混凝土,可以保护钢筋免遭锈蚀,保证钢筋与混凝土之间的共同作用。
2、什么叫混凝土立方体抗压强度?我国国家标准规定的试验条件是什么?混凝土的立方抗压强度是按规定的标准试件和标准试验方法得到的混凝土强度基本代表值。
以每边边长为150mm的立方体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d。
3、混凝土的单轴向强度指标有哪些?(即混凝土的基本强度指标)1)混凝土立方体抗压强度2)混凝土轴心抗压强度3)混凝土抗拉强度4、混凝土的徐变?影响因素?在荷载的长期作用条件下,混凝土的变形将随时间而增加,即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间持续增长,这种现象称为混凝土的徐变。
混凝土徐变的主要原因是在荷载长期作用下,混凝土凝胶体中的水分逐渐压出,水泥石逐渐发生粘性流动,微细孔隙逐渐闭合,结晶体内部逐渐滑动,微细裂缝逐渐发生等各种因素的综合成果。
5、混凝土的收缩在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小的现象称为混凝土收缩。
6、钢筋的屈服强度一般以屈服下限为依据,称为屈服强度。
第2章1、工程结构在设计使用年限内的功能要求?、(1)安全性;(2)适用性;(3)耐久性2、结构可靠性;结构可靠度结构的可靠性是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力,而把度量结构可靠性的数量指标称为可靠度。
结构的可靠度是对结构可靠性的定量描述,结构可靠度的定义是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。
3、结构出现哪些状态即认为超过了承载能力极限状态?(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡。
结构设计原理(二)总论(一)构件及结构的概念和分类(重点)识记1.构件:它是结构的基本组成部分2.构件的分类:按其主要受力特点可分为受弯构件(梁和板)、受压构件、受拉构件和受扭构件等典型的基本构件3.结构:一般把桥、涵洞、隧道、挡土墙等构造物的承重骨架组成部分统称为结构4.结构的分类:按其使用的材料可分为混凝土结构、钢结构、圬工结构、木结构(二)各种工程结构的特点及使用范围(次重点)理解(重点是前两种结构)1.钢筋混凝土结构的特点:结构整体性好、耐久性较好;自重较大、抗裂性较差、修补困难2.预应力混凝土结构的特点:a、比钢筋混凝土构件轻巧,特别适合于建造由恒荷载控制设计的大跨径桥梁;b、可用于海洋工程结构和有防渗透要求的结构;c、预应力技术可作为装配混凝土构件的一种可靠手段,能很好地将部件装配成整体结构,形成悬臂浇筑和悬臂拼装等不采用支架、不影响桥下通航的施工方法,在大跨径桥梁施工中获得广泛应用。
3.圬工结构的特点:材料易于取材。
块材采用天然石料的坊工结构,将具有良好的耐久性。
但是圬工结构的自重一般较大,施工中机械化程度较低4.钢结构的特点:重度很大、自重较轻、弹性模量高、工作的可靠性高、机械化程度高、施工效率较高第一章钢筋混凝土结构的概念及材料的物理力学性能(一)钢筋混凝土结构的概念(次重点)识记1.钢筋混凝土结构:是由配置受力的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构2.混凝土徐变:在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间持续增长的现象3.混凝土收缩:在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小的现象理解1.在受拉区配置受力钢筋的作用:代替混凝土受拉(受拉区混凝土出现裂缝后)或协助混凝土受压2.钢筋与混凝土共同工作的原因:a、混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能;b、钢筋和混凝土的温度线膨胀系数较为接近,因此当温度变化时,钢筋与混凝土之间不致产生较大的相对变形而破坏两者之间的粘结;c、质量良好的混凝土,可以保护钢筋免遭锈蚀,保证钢筋与混凝土的共同作用,3.钢筋混凝土结构优点:a、钢筋混凝土结构耐久性较好,刚度较大,在使用荷载作用下的变形较小;b、钢筋混凝土结构既可以整体现浇,也可以预制装配,并且可以根据需要浇制成各种构件形状和截面尺寸;c、钢筋混凝土结构所用的原材料中,砂、石所占的比例较大,而砂、石易于就地取材,故可以降低建筑成本。
《结构设计原理》复习资料第二篇 预应力混凝土结构第十二章 预应力混凝土结构的基本概念及其材料一、学习重点预应力混凝土能够有效、合理地利用高强度材料,减小截面尺寸,减轻了结构自重,从而可大大提高结构的抗裂性、刚度、耐久性,从本质上改善了钢筋混凝土结构,使混凝土结构得到广泛的应用。
施加预应力的方法主要有先张法和后张法。
施工工艺不同,建立预应力的方法也就不同。
先张法主要是靠粘结力传递并保持预加应力的。
预应力混凝土结构中,预压应力的大小主要取决于钢筋的张拉应力。
要能有效地建立预应力,则必须采用高强度钢材和较高等级的混凝土。
二、复习题(一)填空题1、钢筋混凝土结构在使用中存在如下两个问题: 需要带裂缝工作 和 无法充分利用高强材料的强度 。
2、将配筋混凝土按预加应力的大小可划分为如下四级: 全预应力 、 有限预应力 、 部分预应力 和 普通钢筋混凝土结构 。
3、预加应力的主要方法有 先张法 和 后张法 。
4、后张法主要是靠 工作锚具 来传递和保持预加应力的;先张法则主要是靠 粘结力 来传递并保持预加应力的。
5、锚具的型式繁多,按其传力锚固的受力原理,可分为: 依靠摩阻力锚固的锚具 、 依靠承压锚固的锚具 和 依靠粘结力锚固的锚具 。
6、夹片锚具体系主要作为锚固 钢绞线筋束 之用。
7、国内桥梁构件预留孔道所用的制孔器主要有两种: 抽拔橡胶管 和 螺旋金属波纹管 。
8、预应力混凝土结构的混凝土,不仅要求高强度,而且还要求能 快硬 、 早强 ,以便能及早施加预应力,加快施工进度,提高设备、模板等利用率。
9、影响混凝土徐变值大小的主要因素有 荷载集度 、 持荷时间 、 混凝土的品质 与 加载龄期 以及 构件尺寸 和 工作环境 等。
10、国内常用的预应力筋有: 冷拉热轧钢筋 、 热处理钢筋 、 高强度钢丝 、 钢绞线 、 冷拔低碳钢丝 。
(二)名词解释1、预应力混凝土────所谓预应力混凝土,就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力,且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。
结构设计原理复习题
1. 简述结构设计原理中“结构”的定义及其重要性。
2. 列举并解释结构设计中常见的三种基本受力形式。
3. 描述结构设计中材料力学性质对设计的影响。
4. 阐述结构稳定性的概念及其在设计中的重要性。
5. 说明结构设计中荷载分类及其对设计的影响。
6. 列举并解释在结构设计中需要考虑的主要荷载类型。
7. 简述结构设计中安全系数的概念及其作用。
8. 描述结构设计中如何进行荷载组合和荷载路径分析。
9. 阐述结构设计中静力分析和动力分析的区别及其应用场景。
10. 列举并解释结构设计中常见的几种结构体系。
11. 简述结构设计中如何考虑环境因素对材料性能的影响。
12. 描述结构设计中如何进行耐久性和维护性的评估。
13. 说明结构设计中如何应用有限元分析方法。
14. 列举并解释结构设计中常见的几种连接方式及其优缺点。
15. 阐述结构设计中如何进行优化设计以提高结构性能。
16. 描述结构设计中如何进行抗震设计和地震响应分析。
17. 说明结构设计中如何进行疲劳分析和耐久性设计。
18. 列举并解释结构设计中常见的几种施工方法及其对设计的影响。
19. 简述结构设计中如何进行成本估算和经济性分析。
20. 描述结构设计中如何进行可持续性评估和绿色设计。
结构设计原理(二)(06287)1构造物结构的构件有哪些基本构件?(P1)答:桥、涵洞、隧道、挡土墙2钢筋混凝土梁的承载能力是什么?(P8)答:混凝土的抗压、抗拉3钢筋的作用是什么?(P9)混凝土的强度指标有哪些?(P9)答:钢筋的作用是代替混凝土受拉(受拉区混凝土出现裂缝后)或协助混凝土受压。
抗拉强度、抗压强度、抗弯强度4混凝土的变形有哪两类?(P13)答:一类是在荷载作用下的受力变形,如:单调短期加载的变形、荷载长期作用下的变形、以及多次重复加载的变形;另一类与受力无关,称为体积变形,如混凝土收缩以及温度变化引起的变形。
5完整的混凝土轴心受压应力——应变曲线有哪三个阶段?(P14)答:上升段、下降段、收敛段6热轧钢筋分为哪两种?(P19)答:光圆钢筋和带勒钢筋7钢筋的牌号是什么?钢筋的牌号包括哪些种类?(P20)答:钢筋的牌号是根据钢筋屈服强度标准、制造成型方式及种类等规定加以分类的代号。
8热轧钢筋需要经过哪四个阶段?(P21)答:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段9热轧钢筋的塑性性能有哪两种指标?(P22)答:伸长率和冷弯性能10什么是混凝土立方体抗压强度?(P26)什么叫混凝土的徐变?(P27)答:GB50107《混凝土强度检验评定标准》规定:立方体抗压强度标准值系指对按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件,在28天龄期,用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值。
混凝土的徐变——在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,即在应力不变的的情况下,混凝土的应变随时间持续增长。
11结构的可靠度是什么?规定的设计使用年限是什么?(P31)答:结构可靠性是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力,而把度量结构可靠性的数量指标称为可靠度。
设计使用年限是设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按照预定目标使用的年限。
12什么是承载能力极限状态?(P32)当整个结构或结构的一部分超过某一特定而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该功能的极限状态。
结构设计原理复习资料结构设计原理复习资料结构设计原理是建筑学习中的重要内容之一,它涉及到建筑物的稳定性、强度、刚度等方面的问题。
在建筑设计中,结构设计是至关重要的一环,它直接关系到建筑物的安全性和使用寿命。
本文将从结构设计原理的基本概念、材料力学、结构分析等方面进行复习。
一、结构设计原理的基本概念结构设计原理是指建筑物在承受外力作用下,通过合理的结构形式和材料选择,使建筑物能够保持稳定的力学平衡状态,并满足使用要求的一系列理论和方法。
在结构设计中,需要考虑建筑物的受力特点、荷载特点、材料特性等因素,以确定合理的结构形式和尺寸。
二、材料力学材料力学是结构设计的基础,它研究材料在受力作用下的力学性能。
常见的材料力学包括静力学、弹性力学和塑性力学等。
在结构设计中,需要根据材料的力学性能,选择合适的材料,并进行材料强度计算,以保证结构的安全性。
三、结构分析结构分析是结构设计的核心内容,它通过数学和力学的方法,对结构的受力、变形等进行计算和分析。
结构分析可以分为静力分析和动力分析两个方面。
静力分析主要研究结构在静力平衡状态下的受力情况,而动力分析则研究结构在动力荷载下的响应。
在结构分析中,常用的方法包括力法、位移法、能量法等。
力法是最常用的一种方法,它通过受力平衡方程和材料力学等基本原理,计算结构的受力情况。
位移法则是通过结构的变形情况,计算结构的受力分布。
能量法则是利用结构的势能和应变能等概念,计算结构的受力和变形。
四、结构设计的优化结构设计的优化是指在满足使用要求的前提下,通过合理的结构形式和材料选择,使结构的成本、重量等指标达到最优。
在结构设计中,需要考虑多种因素,如结构的受力特点、荷载特点、材料特性、施工工艺等,以确定最优的结构方案。
结构设计的优化可以通过数学模型和计算机仿真等方法来实现。
在数学模型中,可以建立结构的优化目标函数,并通过数学优化算法,求解最优解。
在计算机仿真中,可以利用有限元分析等方法,对结构的受力和变形进行计算和分析。
结构设计原理——复习资料1.钢筋混凝土结构有哪些特性?答:钢筋混凝土结构能合理地利用钢筋和混凝土两种材料的特性,具有耐久、耐火、可模性好及易于就地取材等优点。
其缺点是自重大、抗裂差、施工受气候条件影响大,修补或拆除较困难。
2.钢筋与混凝土这两种力学性能不同的材料为什么能有效地结合在一起共同工作?答:钢筋和混凝土这两种力学性能不同的材料之所以能有效地结合在一起而共同工作,主要有以下原因:(1)混凝土硬化后,在混凝上和钢筋之间产生了良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够共同变形,完成其结构功能。
(2)钢筋和混凝土的温度线膨胀系数较为接近(钢筋为1.2×10—5,混凝土为1.0×10—5~1.5×10—5),因此,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。
(3)混凝土包围在钢筋的外围,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用。
3.计算钢筋混凝土结构时,对于有明显流幅的钢筋如何取其设计强度,为什么?对没有明显流幅或屈服点的钢筋如何取其设计强度?答:计算钢筋混凝土结构时,对于有明显流幅的钢筋,取它的屈服强度作为设计强度的依据。
这是因为构件中钢筋的应力到达屈服强度后,将产生很大的塑性变形,这时钢筋混凝土构件将出现很大的变形和不可闭合的裂缝,以致不能使用。
对没有明显流幅或屈服点的钢筋,其比例极限大约相当于极限强度的65%。
在实用上取残余应变为0.2%时的应力(相当于极限强度的80%)作为假定的屈服点,即条件屈服点(又称协定屈服点),以σ0.2表示。
4.钢筋的塑性通常用哪两个指标来衡量,其定义如何,如何表示,有何意义?答:钢筋的塑性通常用伸长率和冷弯性能两个指标来衡量。
钢筋拉断后的伸长值与原长的比值,称为伸长率。
用δ10或δ5表示(δ10和δ5分别表示标距l 1=10d 和l 1=5d 时的伸长率,d 为钢筋直径)。
用公式表示为:%100112⨯-=l l l δ 伸长率越大,则塑性越好。
混凝土结构设计原理复习资料(大纲重点)混凝土结构设计原理复资料第1章绪论钢筋与混凝土的共同工作原理钢筋与混凝土之间有着良好的粘结力,使它们能够结合成一个整体,在荷载作用下能够共同变形,完成其结构功能。
此外,钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,不会产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。
同时,包围在钢筋外面的混凝土还能保护钢筋免遭锈蚀,从而保证了钢筋与混凝土的共同作用。
混凝土的优缺点混凝土作为建筑结构材料具有以下优点:材料利用合理、可模性好、耐久性和耐火性较好、现浇混凝土结构的整体性好、刚度大、阻尼大、易于就地取材。
但混凝土也有缺点,主要表现在自重大、抗裂性差、承载力有限、施工复杂、施工周期较长、修复、加固、补强较困难等方面。
建筑结构的功能和荷载分类建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面。
荷载按时间的变异可分为永久作用、可变作用、偶然作用。
结构的极限状态包括承载力极限状态和正常使用极限状态。
结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。
荷载的标准值应小于荷载设计值,而材料强度的标准值应大于材料强度的设计值。
第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能混凝土的强度混凝土的立方体抗压强度(fcu,k是用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件,在温度为(2±3)℃,相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法加压到破坏,所测得的具有95%保证率的抗压强度。
(fcu,k是确定混凝土强度等级的依据)。
混凝土的强度还包括强度轴心抗压强度(fc和轴心抗拉强度(ft其中,强度轴心抗压强度由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得。
(f ck0.67 fcu,k轴心抗拉强度相当于fcu,k的1/8~1/17,fcu,k越大,这个比值越低。
混凝土在复合应力下的强度表现为三向受压时,可以提高轴心抗压强度和轴心受压变形能力。
结构设计原理复习资料
混凝土强度指标:立方体抗压强度、柱体轴心抗压强度、柱体轴心抗拉强度。
结构作用分:永久、可变、偶然作用。
效应组合:永久作用标准值、可变作用频遇值。
钢混工作阶段:整体工作、带裂缝工作、破坏阶段。
全梁承载能力校核:图解法弯矩包络图承载能力图结构设计三种状况:持久、短暂状况、偶然状况。
螺旋箍筋柱:纵向钢筋和螺旋箍筋。
钢混受弯构件ε>εb时需加大截面尺寸、提高混凝土标号、采用双筋截面。
预应力作用:不开裂、推迟开裂、减小裂缝宽度。
配筋混凝土构件根据预应力度分:钢筋混凝土结构、全预应力混凝土结构、部分预应力混凝土构件。
1..极限状态:整体结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定状态为该功能的极限状态。
2.徐变:在长期荷载作用下,混凝土的变形将随而增加,即在不变的应力长期持续作用下,混凝土的应变随时间持续增长这种现象被叫做混凝土的徐变。
3、可靠度:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。
4、换算截面:将整个截面换算为单一材料组成的混凝土截面,将这种换算后的截面称为换算截面。
5、界限破坏:当钢筋混凝土梁的受拉区钢筋达到屈服应变而开始屈服时,受压区混凝土边缘也同时达到其极限压应变而破坏,此时被称为界限破坏。
6消压弯矩:当构件加载至某一特定荷载,其下边缘混凝土的预压应力σpc恰好被抵消为零,此时控制截面上的弯矩为消压弯矩。
7张拉控制应力:预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉
力除以预应力钢筋截面面积所求得的钢筋应力值。
8、预应力度:由预加应力大小确定的消压弯矩和外荷载产生的弯矩
的比值。
9、预应力混凝土概念作用:事先人为的在混凝土或钢筋混凝土中引
入内部的力,且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合
适程度配筋混凝土。
作用:提高了结构的抗裂性使构件在使用荷载作用下,不开裂或者推迟开裂或可以减小裂缝宽度。
10.预应力损失:预应力钢筋的预应力随张拉、锚固过程和时间推移
而降低的现象。
11有效预应力:设计所需要的钢筋预应力值应是扣除相应阶段的应
力损失后,钢筋中实存余的预应力。
12.配筋率:指所配置的钢筋截面面
积与规定的混凝土截面面积的比值。
13.腹筋:把抗剪箍筋和弯起钢筋统称为腹筋。
钢筋种类、作用
1.纵向受力钢筋:承受拉力或压力。
2.箍筋:帮助混凝土抗剪外,在
构造上起着固定纵向钢筋位置的作用,并与纵向钢筋、架立钢筋等组成钢
筋骨架。
3.弯起钢筋:抗剪。
4.架立钢筋:架立钢筋、固定箍筋的位置,
形成钢筋骨架。
5.水平纵向钢筋:水平纵向钢筋的作用主要是在梁侧面发
生裂缝后,减小混凝土裂缝宽度。
钢混构件正截面破坏形态、特征?
1.适筋梁破坏——塑性破坏,受拉区混凝土退出工作,受拉区钢筋先
屈服,然后受压区混凝土被压碎,破坏有明显预兆。
2.超筋梁破坏—脆性
破坏,受拉区钢筋未屈服,受压区混凝土被压碎,破坏无明显预兆。
3.少
筋梁破坏——脆性破坏,受拉区钢筋很快屈服,甚至被拉断,但受压混凝土未被压碎,破坏无明显预兆。
钢混构件斜截面破坏形态和几何特性?
1.剪压破坏的特点是:但荷载增加到一定成程度后,构件上先出现垂直裂缝和细微的倾斜裂缝,发展形成一根主要的斜裂缝,称为“临界裂缝”,属塑性破坏。
发生条件:1<m<3、腹筋适量。
防止措施:按计算配腹筋。
2.斜拉破坏的特点是:斜裂缝一出现,即很快形成临界斜裂缝,并迅速延伸到集中荷载作用处,使混凝土列通,梁斜向被拉断而破坏,属脆性破坏。
条件:m>3、腹筋多少或无腹筋、措施:控制腹筋最少用量。
3.斜压破坏特点:随着荷载增加,梁腹筋一系列平行的斜裂缝分割成许多倾斜的受压柱体,这些柱体最后在弯矩和剪力的复合作用下被压碎,属脆性破坏。
条件:m<1、腹筋过少。
措施;控制最小截面。
预应力混凝土的设计步骤
1.根据设计要求选定构件截面形式及相应尺寸
2.根据结构可靠出现的效应组合计算控制界面最大设计M和N。
3.根据正截面抗弯要求和已初定的混凝土截面尺寸,估计预应力钢筋数量,并进行合理布置。
4.计算主梁截面几何特性。
5.进行正截面和斜截面承载力计算。
6.确定预应力钢筋的张拉控制应力,估算预应力损失并计算各阶段相应有效应力。
7.按短暂状况和持久状况进行抗裂性验算。
8.进行正截面和斜截面抗裂验算。
9.主梁的变形计算。
10.锚固局部承压计算与锚固区设算
圆形偏心受压承载力复合步骤?1.
2.假设ξ值,由表查得系数A、B、C、D的值代入算得(ηe0)。
3.若算得的(ηe0)值与实际偏心距ηe0相近则假定ξ符合。
若两
者不符,需重新假定新ξ值,重复上步骤,直至两者基本相符。
4.按确定的ξ值及其所相应的系数ABCD值代入基本公式中,则可求
得截面承载能力
(1)构件变形符合平截面假定(2不考虑混凝土的抗拉强度({3材料
应力—应变物理关系①混凝土的应力—应变曲线,采用的是由一条二次抛
物线及水平线组成的曲线;②钢筋的应力—应变曲线采用简化的理想弹塑
性应力—应变关系;)(4)混凝土压应力的分布图形取等效矩形力应图。
(5)混凝土极限压应变ε=0.0033(钢筋的应力视为理想的弹塑性体,各
根钢筋的应力根据应变确定。
)
1)在混凝土受压区的配置钢筋以协助混凝土承担压力的梁2)特点:筋来承受截面的部分压力不经济的;②可以提高钢筋延性,减小长期荷载
作用下的变形。
3)当梁截面承异号弯矩时,设置单筋梁时出现超筋梁,
而梁截面尺寸受到使用条件的限制或混凝土强度又不宜提高的情况是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力,且其值和分布,能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适的程度的混凝土。
作用:使混凝土构件在使用荷载作用下不至开裂,或推迟开裂,或者
减小裂缝开展的宽度。
优点:1)提高了构件的抗裂度和宽度和刚度;2)
可以节省材料,减轻自重;3)可以减少梁的竖向剪力和主拉应力;4)结
构质量安全可靠;5)预应力可作为结构构件连接的手段,促进桥梁结构
新体系与施工方法的发展。
第Ⅰ阶段:整体工作阶段:荷载小<25%Mμ应力应变线性变化,全截
面工作,第Ⅰ阶段末:受拉区混凝土超过混凝土抗拉设计强度梁下缘开裂
第Ⅱ阶段:带裂缝工作阶段,荷载继续增加25%-75%Mμ受拉区混凝土开
裂退出工作,拉应力有钢筋承担,受压区混凝土应力应变非线性变化,中
性轴上移。
第三阶段:破坏阶段:荷载继续增大>75%受拉区钢筋受拉屈服受压区
混凝土达到受压强度被压碎。
9、
后张法是先浇筑构件混凝土,养护硬结后,再在构件上张拉钢筋的方法。
施工步骤为浇筑构件混凝土时按预应力钢筋的设计位置在构件中预留
孔道,待混凝土达到一定张强度后,将钢筋穿入预留孔内,以混凝土构件
本身作为支承件,张拉钢筋,使混凝土构件也同时被压缩。
待张拉到设计
拉力后,用特制的锚具将钢筋锚固于混凝土构件上,使混凝土活的并保持
其预压应力。
最后,在预留孔内压注水泥浆,以保护预应力钢筋不受锈蚀,并使它与混凝土粘结成为整体。
使用的主要设备:制孔器、穿束机千斤顶、锚具、压浆机。
10、什么是极限状态?分几类?主要表现?答:极限状态是:整体结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某
一功能要求
时,此特定状态为该功能的极限状态。
承载能力极限状态表现为(1)刚
体失去平衡;(2)材料强度破坏;(3)结构转变为机动体系;(4)结构或结
构件丧失稳定。
2.正常使用极限状态表现为(1)影响正常使用或外观的变形;(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏;(3)影响正常使用的振动;(4)影响正常使用的其他特定状态。
3.破坏-安全极限状态又称为条件极限
状态,指允许发生局部的破坏,而其余部分仍具有适当的可靠度。
(1)靠近支点的第一排弯起钢筋顶部的弯折点应位于支座中心截面处,以后各排(跨中方向)弯起刚进的梁顶部弯折点应落在前一排(支点
方向)弯起钢筋梁递补弯折点处或弯折点以内。
弯起钢筋的弯终点外尚应留有一定的锚固长度。
位于梁侧的底层钢筋不应弯起。
(2)弯筋与梁纵轴的交点位于该筋的不需要点之外。
弯起点至其充分利用点的距离S应满足。
答:保证正截面抗弯能力的构造措施是承载能力图外离弯矩包络图。
保证钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪能力的构造措施是①靠近支点的第一排弯起钢筋顶部的弯折点应位于支座中心截面处,以后各排(跨中方向)弯起钢筋的梁顶部弯折点应落在前一排(支点方向)弯起钢筋梁底部弯折点处或弯折点以内。
②弯起钢筋的弯终点外尚应留有一定的锚固长度。
③位于梁侧的底层钢筋不应弯起。
类——在作用(或荷载)短期效应下,控制截面受拉边缘允许出现拉应力,但应控制拉应力不得超过某个允许值。
②B类——在作用(或荷载)短期效应下,允许出现裂缝,但对最大裂缝宽度加以限制。
钢筋混凝土结构——不预加应力的混凝土结构,。