混凝土复习要点.docx

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混凝土复习要点

第2章梁板结构设计-楼盖

楼盖分类

（1）按施工方法分：

现浇式、装配式、装配整体式

（2）按结构形式分：

单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、无梁楼盖、密肋楼盖、井式楼盖

单向板和双向板的定义：

单向板——在荷载作用下，只在一个方向弯曲或者主要在一个方向弯曲的板

双向板——在荷载作用下，在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向弯曲的板

《规范》规定：

混凝土板应按下列原则进行计算：

1．两对边支承的板和单边嵌固的悬臂板，应按单向板计算；

2．四边支承的板（或邻边支承或三边支承）应按下列规定计算：

（1）当长边与短边长度之比大于或等于3时，可按沿短边方向受力的单向板计算；

（2）当长边与短边长度之比小于或等于2时，应按双向板计算；

（3）当长边与短边长度之比介于2和3之间时，宜按双向板计算；

当按沿短边方向受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。

折算荷载：

板和次梁现浇在一起时考虑

连续板

连续次梁

活荷载的最不利布置及荷载的最不利组合

连续梁活荷载最不利布置的规律：

（1）求某跨跨内最大正弯矩时，应在本跨布置活荷载，然后隔跨布置

（2）求某跨跨内最大负弯矩时，本跨不布置活荷载，而在其左右邻跨布置，然后隔跨布置

（3）求某支座最大负弯矩或支座左、右截面最大剪力时，应在该支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置。

注：

N跨有N+1种组合

塑性内力重分布与结构塑性铰的概念

由于超静定钢筋混凝土结构的非弹性性质而引起的各截面内力之间的关系不再遵循线弹性关系的现象称为塑性内力重分布。

（原因：

塑性铰的形成和转动）

在钢筋屈服截面，从钢筋屈服到达到极限承载力，截面在外弯矩增加很小的情况下产生很大转动，表现得犹如一个能够转动的铰，转动是材料塑性变形及混凝土裂缝开展的表现，称为“塑性铰”。

塑性铰与理想铰的区别

1）理想铰不能承受任何弯矩，而塑性铰则能承受一定的弯矩（My≤M≤Mu）；

2）理想铰集中于一点，塑性铰则有一定的长度

3）理想铰在两个方向都可产生无限的转动，而塑性铰则是有限转动的单向铰，只能在弯矩作用方向作有限的转动，当转动幅度超过塑性极限时，塑性铰将因转动能力耗尽而破坏。

弯矩调幅法

弯矩调幅法简称调幅法，它是在弹性弯矩的基础上，根据需要，适当调整某些截面弯矩值。

注：

降低支座负弯矩，增大跨中正弯矩

截面的相对受压区高度ξ应满足0.1≤ξ≤0.35；

次梁的截面设计与构造要求

（1）截面设计要点

1）截面形式当次梁与板整体施工时，板可作为次梁的上翼缘。

跨中正弯矩区域：

按T形截面计算；

支座负弯矩区域：

按矩形截面计算。

2）考虑塑性内力重分布时，为避免梁出现斜截面受剪破坏，在下列区段内应将计算所需的箍筋面积增大20％：

对集中荷载，取支座边至最近一个集中荷载之间的区段；对均布荷载，取支座边至距支座边为1.05h0的区段，此处h0为梁截面有效高度。

3）当次梁的截面尺寸满足要求时，一般不必作使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。

双向板的主要试验结果

1）板的竖向位移呈蝶形，板的四角有翘起的趋势，板传给四边支座的压力沿边长是不均匀的，中部大，两端小，大致按正弦曲线分布；

2）在裂缝出现前，矩形双向板基本上处于弹性工作阶段，短跨方向的最大正弯矩出现在中点，而长跨方向的最大正弯矩偏离跨中截面；

四边支承的板,有六种边界条件:

（1）四边简支；

（2）一边固定，三边简支；（3）两对边固定，两对边简支；

（4）四边固定；（5）两邻边固定，两邻边简支；（6）三边固定，一边简支。

多区格连续双向板的内力计算

（1）计算跨中最大弯矩

求区格A时：

A区格活载满布，在该区格及其前后左右每隔一区格应布置活荷载，即呈棋盘式布置活载。

1）板式楼梯

组成：

（1）梯段板

（2）平台板（3）平台梁

优点：

（1）下表面平整；

（2）支模施工比较方便；（3）外观比较轻巧。

缺点：

（1）梯段跨度较大时，斜板较厚，材料用量较多。

板式楼梯主要适用于梯段跨度不大于3m，活荷载较小的情况（多层住宅）。

2）梁式楼梯

组成：

（1）踏步板

（2）梯段梁（3）平台梁（4）平台板

优点：

（1）适用于梯段跨度大于3m的情况。

缺点：

（1）支模及施工比较复杂；

（2）外观比较笨重。

折线形楼梯

折线梁内折角处的受拉钢筋应分开配置，并各自延伸以满足锚固要求，同时还应在该处增设附加箍筋。

该箍筋应足以承受未伸入受压区锚固的纵向受拉钢筋的合力，且在任何情况下不应小于全部纵向受拉钢筋合力的35%，按下式计算：

按上述条件求得的箍筋，应布置在长度为

的范围内。

雨篷的组成和破坏模式

（1）雨篷板在根部发生受弯断裂破坏；

（2）雨篷受弯、剪、扭发生破坏；

（3）整体雨篷发生倾覆破坏。

第3章单层厂房结构设计

单层厂房的结构型式

按结构型式分：

分为排架结构、刚架结构。

柱网布置原则：

符合生产和使用要求，建筑平面和结构方案经济合理，结构型式和施工方法上有先进性和合理性，符合模数确定，适应生产发展和技术改新的要求。

厂房跨度在18m以下时，常用扩大模数30M系列，即以3米为单位增加。

当跨度在18m以上时，常以扩大模数60M系列。

厂房柱距应采用扩大模数60M系列，即以6米为单位增加。

目前较低厂房用6米柱距比12米优越，但从发展趋势看，扩大柱距可增加厂房有效面积，设备和工艺布置灵活等。

单厂的支撑布置

分类:

（1）屋盖支撑

（2）柱间支撑

屋架、柱、基础是主要承重构件;

纵墙、横墙（山墙）、墙架等，受自重及风载等，是非承重构件

吊车梁直接承受吊车动力荷载。

变形缝分类：

伸缩缝、沉降缝、防震缝

简化假定及简图

①柱下端固接于基础顶面，上端与屋面梁或屋架铰接。

②屋面梁或屋架没有轴向变形。

★★★排架计算题

通常有四种内力组合控制：

⑴+Mmax及相应N和V

⑵-Mmax及相应N和V

⑶Nmax及相应M和V

⑷Nmin及相应M和V

控制截面

排架计算只需要计算控制截面的内力。

I-I截面：

牛腿顶，上柱底，因上柱截面配筋相同，I-I截面内力最大。

Ⅱ-Ⅱ截面：

牛腿顶，下柱顶，弯矩最大。

截面尺寸按下柱，不计牛腿尺寸影响。

Ⅲ-Ⅲ截面：

下柱底，基础顶，轴力、弯矩最大。

如果下柱高度太大，或Ⅱ-Ⅱ截面算出配筋不多，可在下柱中部再取一个截面。

柱下独立基础设计内容

（1）按地基承载力确定基础底面尺寸

（2）按混凝土冲切、剪切强度确定基础高度

（3）按基础受弯承载力计算基础底板钢筋

（4）构造处理及绘制施工图

柱下独立基础高度的确定

at-为冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长；

ab-为冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的下边长；

am-为冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；

h0-基础冲切破坏锥体的有效高度；

βhp-截面高度影响系数，h<=800mm,取1.0,h>=2000mm时，取0.9,其间按线性内插法取值；

Fl-相应于作用的基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值;

Al-冲切验算时取用的部分基底面积;

ps-在荷载设计值作用下基础底面单位面积上的地基净反力（扣除基础自重及上土的自重）。

吊车梁的受力特点

1.吊车荷载是两组移动的集中荷载

2.吊车荷载是重复荷载

3.吊车荷载具有动力特性

4.吊车荷载是偏心荷载

第5章砌体结构

块体材料：

砖类块材、砌块块材、石材

烧结多孔砖

尺寸：

承重多孔砖目前主要采用P型砖（240×115×90）

多孔砖优点：

可节约粘土、减少砂浆用量、提高工效、节省墙体造价；

　　　　　　可减轻块体自重、增强墙体抗震性能

砂浆-------粘结材料

按成分可分为无塑性的（纯）水泥砂浆，有塑性掺料（石灰浆或黏土浆）的混合砂浆以及不含水泥的石灰砂浆、黏土砂浆和石膏砂浆等非水泥砂浆。

确定砂浆强度等级时，应采用同类块体为砂浆试块底模。

当验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌体强度时可按砂浆强度为0确定其砌体强度.

砌体的抗压强度

砖砌体以受压破坏为主。

砌体抗压强度低于块体材料强度的原因：

（1）块体在砌体中处于压、弯、剪的复杂受力状态块体表面不平整、砂浆厚度不均、密实性也不均匀

（2）砂浆使块体横向受拉砂浆弹性模量比块体低，受压时砂浆横向变形较大

（3）竖向灰缝中存在应力集中竖向灰缝不可能饱满，存在剪应力和横向拉应力集中。

砌体强度设计值的调整

考虑实际工程中各种可能的不利因素，各类砌体的强度设计值，当符合表中所列使用情况时，应乘以调整系数γa。

（1）对无筋砌体构件，其截面面积小于0.3m2时，砌体强度设计值的调整系数为其截面面积加0.7；对配筋砌体构件，当其中砌体截面面积小于0.2m2时，调整系数为其截面面积加0.8；

（2）当砌体用强度等级小于M5.0的水泥砂浆砌筑时，对表5-2和附录表7-4~9中的数值，调整系数为0.9；对附录表7~10中的数值，调整系数为0.8；

（3）当验算施工中房屋的构件时，调整系数为1.1.

注：

①构件截面面积A以m2计。

　②当砌体同时符合表中所列几种使用情况时，应将砌体的强度设计值连续乘以调整系数γa。

例1　一轴心受压砖柱，截面尺寸为370mmX490mm，采用MU10烧结普通砖及M2.5混合砂浆砌筑，荷载引起的柱顶轴向压力设计值为N=155kN，柱的计算高度为H0=4.2m。

试验算该柱的承载力是否满足要求。

解：

考虑砖柱自重后，柱底截面的轴心压力最大，取砖砌体重力密度为19kN/m3，则砖柱自重为

柱底截面上的轴向力设计值

砖柱高厚比

查附表，

项，得

因为

，砌体设计强度应乘以调整系数

查附表，MU10烧结普通砖，M2.5混合砂浆砌体的抗压强度设计值

该柱承载力不满足要求。

例2　已知一矩形截面偏心受压柱，截面尺寸为490mmX740mm，采用MU10烧结普通砖及M5混合砂浆，柱的计算高度H0=5.9m，该柱所受轴向力设计值N=320kN（已计入柱自重），沿长边方向作用的弯矩设计值M=33.3kN·m，试验算该柱的承载力是否满足要求。

解：

（1）验算柱长边方向的承载力

偏心距

相对偏心距

高厚比

查附表，

查附表，

，则

满足要求。

（2）验算柱短边方向的承载力

由于弯矩作用方向的截面边长740mm大于另一方向的边长490mm，故还应对短边进行轴心受压承载力验算。

高厚比

查附表，

满足要求。

例3　一单层单跨厂房的窗间墙截面尺寸如图所示，计算高度H0=6m，采用MU10烧结普通砖和M5混合砂浆砌筑。

所受弯矩设计值M=34kNm，轴向力设计值N=290kN。

以上内力均已计入墙体自重，轴向力作用点偏离翼缘一侧。

试验算其承载力是否满足要求。

解：

确定截面几何尺寸

截面形心位置

截面惯性矩

截面回转半径

截面折算厚度

偏心距

相对偏心距

高厚比

查表

查表得砌体的抗压强度设计值

满足要求

砌体局部受压可能有三种破坏形态。

1）纵向裂缝发展而破坏

2）劈裂破坏

3）局部受压面积处破坏

刚性垫块的高度不宜小于180mm

结构静力计算方案

（1）刚性方案

（2）弹性方案（3）刚弹性方案

挑梁可能发生下列三种破坏形态

（1）挑梁倾覆破坏

（2）挑梁下砌体局部受压破坏

（3）挑梁弯曲破坏或剪切破坏

挑梁的承载力验算

1）抗倾覆验算

2）挑梁下砌体的局部受压承载力验算

3）悬挑构件本身的承载力计算

挑梁的构造要求

挑梁的设计除应满足《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）的要求外，尚应满足下列要求。

（1）纵向受力钢筋至少应有1/2的钢筋面积伸入梁尾端，且不少于2φ12，其余钢筋伸入支座的长度不应小于2l1/3。

（2）挑梁埋入砌体长度

与挑出长度

之比宜大于1.2；当挑梁上无砌体时，

。