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基本理论学习指导

第一部分基本理论学习指导

 ◎重点和难点

重点章节：

1、第4章受弯构件正截面受弯承载力

2、第6章受压构件截面承载力；

3、单向板肋梁楼盖；

4、排架计算；

5、多层框架的近似计算。

难点章节：

1、保证斜截面受弯承载力的构造措施；

2、小偏心受压构件正截面承载力的计算；

3、钢筋混凝土超静定结构的塑性内力重分布；

4、排架柱和框架柱控制截面的内力组合。

要求深刻理解或熟练掌握的内容：

1、混凝土一次短期单轴向受压时的应力—应变曲线；

2、适筋梁正截面受弯的三个受力阶段和正截面受弯承载力的计算；

3、单筋、双筋矩形截面和、T形截面受弯构件正截面受剪承载力的计 算；

4、剪跨比、斜截面受剪的三种主要破坏形态及斜截面受剪承载力的计算；

5、轴心受压螺旋筋柱间接配筋的概念、偏心受压构件正截面受压破坏形态和矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力的计算。

 6、以变角度空间桁架模型为基础的受扭构件扭曲截面的承载力计算，弯剪扭构件的配筋计算方法及构造；

 7、截面弯曲刚度、裂缝宽度的定义及其计算的主要原理；裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数的物理意义；混凝土结构耐久性的概念、主要影响因素及保证耐久性的技术措施和构造要求。

8、预应力混凝土的概念，预应力损失和后张法预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的应力分析；

9、单向板与双向板钢筋混凝土超静定结构塑性内力重分布的概念，单向板肋梁楼盖饿设计计算和构造；

10、单层厂房排架计算；矩形截面单层柱、牛腿与柱下扩展基础的设计计算和构造；

11、多层框架的受力特点；多层框架按分层法、D值法的计算；现浇多层框架梁、柱和节点的设计计算和构造。

◎基本理论学习辅导

第1章绪论

1.1内容的分析和总结

本章主要讲述了混凝土结构的一般涵义，结构中配置钢筋的作用和要求以及钢筋混凝土结构的优缺点。

另外介绍混凝土结构的发展和应用前景。

使学习者对混凝土结构有一个总体概念，并且阐述了本课程的特点和学习本课程应注意的问题。

1.1.1学习的目的和要求

1.学习目的

通过对本章的学习，主要理解钢筋混凝土中配筋的作用和对配筋的基本要求，了解钢筋混凝土结构的优缺点，理解钢筋和混凝土共同工作的机理，了解混凝土结构的发展状况和学习本课程应该注意的问题。

（1）理解配筋的主要作用及对配筋的基本要求。

（2）了解结构或构件脆性破坏类型和延性破坏类型。

（3）了解钢筋混凝土结构的主要优缺点及其发展简况。

（4）掌握本课程的主要内容、任务和学习方法。

1.1.2重点和难点

上述学习要求中，其中

（1）、（4）既是重点又是难点。

1.1.3内容的组成及总结

1.内容组成

（1）混凝土结构的一般概念

1）混凝土结构的定义和分类；

2）钢筋混凝土结构中配筋的作用和要求；

3）钢筋混凝土结构的优缺点。

（2）混凝土结构的应用和发展前景

（3）学习本课程的方法

2.内容总结

钢筋混凝土结构利用钢筋抗拉性能强而混凝土抗压性能强的特点，以满足工程结构的需要。

本章讲述钢筋混凝土结构总体概念的同时，还有一个重要的概念，即结构或构件的破坏类型。

凡破坏时没有明显预兆，突然破坏的属于脆性破坏类型，脆性破坏是很危险的，是工程上不允许或不希望发生的。

凡破坏时有明显预兆，不是突然破坏的，属于延性破坏类型，是工程上所希望的。

1.2重点讲解与难点分析

1.混凝土受力钢筋的作用

混凝土内配置受力钢筋的主要目的是提高结构或构件的承载能力和抗变形能力。

配受力钢筋要满足两个条件：

必要条件是变形一致，共同受力；充分条件是钢筋位置和数量正确。

由于钢筋和混凝土的温度线膨胀系数接近，为满足必要条件提供了可能。

另外，在计与施工中必须做到两点：

①钢筋与混凝土有可靠的粘结；②钢筋端部有足够的锚固度。

这样就满足厂构成钢筋混凝土的必要条件。

2.学习本课程，要注意培养对多种因素作用进行综合分析的能力

混凝上结构课程要解决的不仅是材料的强度和变形的计算问题，主要还是结构和的设计，如结构方案、结构选型、材料选择和配筋构造等。

3.本课程有很强的实践性

一方向要通过课堂学习、习题、作业来掌握结构或构件设计所必需的理论知识，通过课程没计和毕业设计等实践性教学环节，学会运用这些知识来正确地进行结构或构十计，解决工程技术问题；另一方面，要通过参观实际工程了解实际工程的结构布配筋构造、预应力的施工工艺等，以积累感性知识，增加工程经验。

第2章混凝土结构材料的物理力学性能

2.1内容的分析和总结

本章包括钢筋及混凝土的物理力学性能、钢筋和混凝土的粘结三部分内容。

介绍钢筋的化学成分、种类、等级和形式，钢筋的力学性能指标和钢筋混凝土结构对钢筋的要求；混凝土的组成部分，混凝土的强度等级，强度指标和强度测试的影响因素，混凝土的受力和变形性能，混凝土的疲劳强度；钢筋和混凝土结合的粘结能力组成及影响因素。

2.1.1学习的目的和要求

1.学习目的

通过对本章的学习，了解钢筋的强度和变形、级别、品种，混凝土结构对钢筋性能的要求，理解单轴和复合受力状态下混凝土的强度，混凝土的变形性能；熟练掌握钢筋与混凝上共同工作原理。

2.学习要求

（1）了解钢筋的强度和变形、钢筋的成分、级别和品种，混凝土结构对钢筋性能的要求；

（2）掌握钢筋的应力—应变关系曲线的特点和数学模型，分清双直线模型、三折线模型和双斜线模型所代表的钢筋类型；

　（3）了解单籼受力状态厂混凝土强度的标准检验方法，混凝土强度和强度等级；

　（4）掌握混凝土在一次短期加荷时的变形性能，混凝土处于三向受压的变形特点；

　（5）理解混凝土在重复荷载作用下的变形性能；

　（6）理解混凝土的弹性模量、徐变和收缩性能；

　（7）掌握钢筋和混凝土的粘结性能。

2.1.2重点和难点

　　上述

（2）、（4）、（5）、（6）、（7）是重点，

（2）、（4）、（6）是难点。

2.1.3内容的组成及总结

1.内容组成

（1）钢筋

　　1）品种与级别：

四个品种，热轧钢筋有四个级别；

　　2）力学性能；屈服强度，“条件屈服强度”；

　　3）对钢筋性能的要求：

强度、塑性、可焊性、粘结。

（2）混凝土　

　　1）强度：

立方体抗乐强度人。

fcu,k,轴心抗压强度fc轴心抗拉强度ft，以及它们各自的标准试验方法，复合应力下混凝土强度的概念。

2）单轴受压的应力应变曲线、弹性模量、徐变、收缩。

（3）粘结

　　1）粘结力的组成，胶着力、摩擦力、机械咬合力。

　　2）保证可靠粘结的构造措施；锚固长度、弯钩、搭接长度。

2.内容总结

混凝土结构是山钢筋、混凝土两种受力性能不同的材料组成的。

为了掌握混凝土结构的受力特征、计算原理和设计方法，必须了解钢筋和混凝土各自的力学性能和二者共同工作的机理。

同时要注意规范对钢筋的级别和强度、混凝土的强度等级的规定。

2.2重点讲解和难点分析

1.混凝土的强度

混凝土的抗压强度是混凝土力学性能中最主要的指标，以抗压强度标准值作为混凝土抗压强度分级的标准，也是施工过程中控制混凝土质量的主要依据。

此外，混凝土的其他力学性能，如抗拉强度、弹性模量等也都与混凝土抗压强度有内在联系，建立了它们之间的关系，就可以通过抗压强度推断出混凝土的其他力学性能。

混凝土的抗拉强度是混凝土的基本强度指标之一。

通常混凝土的抗拉强度很低，只有抗压强度的1/18～1／8，并且不与抗压强度成比例增大。

钢筋混凝土的抗裂性、抗剪、抗扭承载力等均与混凝土的抗拉强度有关。

在多轴应力状态下的混凝土强度理论中，混凝土的抗拉强度是一个非常主要的参数。

影响混凝土抗拉的因素很多，要实现均匀拉伸非常困难，了解混凝土抗拉强度的试验方法要注意这些影响因素。

各种单向受力时的混凝土强度指标必须以统一规定的标准试验方法为依据。

这些都是在学习中要掌握的内容。

2.混凝土在荷载作用下的变形性能

混凝土的变形分为荷载变形和体积变形两大类。

前者包括一次短期加载作用下的变形、长期荷载作用下的变形以及重复荷载作用下的变形；后者则是由于混凝土收缩产生变形或温度变化产生的变形等。

对混凝上在一次短期荷载作用下的变形性能，要注意混凝土受压时的应力—应变关系，变形的主要阶段及特点和形成机理。

混凝土受压时的应力—应变关系反映了各个受力阶段混凝土内部的变化及其破坏的机理，是研究钢筋混凝土结构极限强度理论的重要依据。

混凝十受压应力-应变关系的数学模型，主要注意规范规定的应力—应变关系模型及其在实际设计中的应用。

3.钢筋与混凝土的粘结

混凝土结构中，混凝土与钢筋的粘结通常指两类问题：

一是沿钢筋长度，钢筋与周围混凝土的粘结；二是钢筋端部与混凝土的锚固。

粘结和锚固是钢筋与混凝土变形一致、共同受力的保证。

粘结力主要由胶着力、摩擦力和机械咬合力三部分组成。

变形钢筋的粘结力主要是机械咬合力。

钢筋粘结力的主要因素有混凝土强度、锚固长度、保护层相对厚度、钢筋间距、锚筋外形特征、筢筋或横向钢筋设置、混凝土浇筑及锚固钢筋的侧向受力情况等。

第3章按近似概率理论的极限状态设计法

3.1内容的分析和总结

本章主要讲述了以近似概率理论为基础的极限状态设计方法的有关基本知识。

包括建筑结构的功能要求、结构可靠度、失效概率和可靠指标以及承载能力和正常使用两种极限状态的意义和实用设计表达式。

3.1.1学习的目的和要求

1.学习目的

通过本章的学习，使学生了解建筑结构的功能要求，极限状态和概率极限状态设计方法的基本概念；理解结构的可靠度和可靠指标；掌握承载能力极限状态和正常使用极限状态实用设计表达式；理解作用和作用效应、结构重要性系数。

2.学习要求

（1）了解建筑结构的功能要求，极限状态和概率极限状态设计方法的基本概念；

（2）理解结构的可靠度和可靠指标；

（3）掌握承载能力极限状态和正常使用极限状态实用设计表达式；

（4）理解荷载和材料的分项系数，荷载和材料强度的标准值和设计值。

3.1.2重点和难点

上述

（2）、（3）、（4）既是重点又是难点。

3.1.3内容组成及总结

1.内容组成

（1）极限状态

1）结构上的作用；

2）功能要求；

3）两类极限状态；

4）极限状态方程。

（2）近似概率极限状态设计法

1）结构的可靠度；

2）可靠指标和失效概率。

（3）两类极限状态的实用设计表达式

1）两个分项系数：

荷载分项系数、材料分项系数；

2）一个结构重要性系数；

3）两类极限状态的设计表达式：

结构构什承载能力极限状态设计表达式，结构构件正常使用极限状态的验算表达式。

2.内容总结

（1）本章讲述了与建筑结构设计有关的基本知识。

其中，我国采用的设计方法是以近似概率利沦为基础的极限状态设计法，包括：

①评判结构是否失效的两类极限状态；②建立在近似概率理论基础上的结构的可靠度。

（2）注意结构设计使用年限及荷载设计基准期的规定，荷载和材料分项系数的概念。

3.2重点讲解和难点分析

l.结构上的作用

使结构产生内力和变形的原因称为“作用”，作用有直接作用和间接作用之分。

荷载是直接作用，混凝土的收缩、温度变化、基础沉降、地震等是间接作用。

荷载分永久荷载、可变荷载和偶然荷载。

2.结构功能的极限状态

极限状态是结构开始失效的标志。

结构的极限状态分为与结构安全性相对应的承载能力极限状态和与结构适用性耐久性相对应的正常使用极限状态。

例如，用J表示荷载效应，用R表示结构或构件的抗力，构件的每一个截面满足s≤R时，才认为构件是可靠的，否则认为足失效的。

结构的功能函数Z=R—S，当Z=R-s>O时，结构处于可靠状态；当Z=R-s

3.可靠度和可靠度指标

结构设计的目的就是用最经济的方法设计出足够安全可靠的结构。

在近似概率理论基础上，用可靠指标β进行结构设计和可靠度校核，可以较全面地考虑可靠度影响因素的客观变异性，使结构满足预期的要求。

4.近似概率极限状态设计

极限状态设计为避免直接进行概率计算，将影响结构安全的因素作为随机变量，应用概率方法进行分析，采用荷载和材料强度的标准值及相应的“分项系数”来表示的方式。

分项系数按照目标可靠指标β，经过呵靠度分析反算确定，可靠指标β隐含在分项系数中。

5.正常使用极限状态设计表达式

正常使用极限状态设汁主要是验算构件的变形和开裂度或裂缝宽度。

可变荷载有四种代表值，即标准值、组合值、准永久值和频遇值。

其中标准值为基本代表值，组合值、准永久值和频遇值可由基本代表值乘以相应的系数得到。

按荷载的标准组合时，荷载效应的计算：

第4章受弯构件的正截面受弯承载力

4.1内容的分析和总结

本章是本课程上册一混凝土结构设计原理中最重要的一章，这是因为：

①适筋梁正截面受弯的三个受力阶段具有普遍意义，它揭示了棍凝土结构的基本属性；②从学习匀质弹性材料的《材料力学》到学习钢筋混凝土材料的《混凝土结构》，在基本概念、计算方法和构造等方面都需要有一个转变过程，在这个转变过程中，本章起着关键性的作用；③对以后各章，例如偏压、偏拉乃至砌体结构的学习有着重要影响；④本章的内容在实际工作中是最基本的也是最常遇到的“基本功”。

4.1.1学习的目的和要求

（1）深入理解适筋梁正截面受弯的三个受力阶段，配筋率对梁正截面受弯破坏形态的影响以及正截面受弯承载力计算的截面内力训-箅简图。

（2）熟练掌握单筋矩形、双筋矩形和T形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算方法，包括截面设计与复核的方法及适用条件的验算。

（3）掌握梁、板的主要构造规定。

4.1.2重点和难点

上述的要求

（1）、

（2）是本章的重点，其中

（1）又是本章的难点。

4.1.3内容组成及总结

1.内容组成

本章主要内容及其相互关系大致如图4—1所示。

可见小心内容是截面内力的计算图形及其适用条件。

这个中心内容当然很重要，但如果对它提两个问题，即为什么这样?

如何应用?

就会知道：

在此之前讲的试验、分析和理论是必须搞得很清楚的，在此之后讲的正截面受弯承载力的计算方法是必须熟练掌握的。

这也正是本章的两个重点。

2.内容总结

（1）把匀质弹性材料梁正截面强度计算的习惯概念，转变为钢筋混凝土梁正截面受弯承载力汁算的新概念是本章的重要任务之一。

表4—1简要地对比了这两种梁正截面受弯承载力性能的对比。

顺便说一下，把“材料力学”中的术语“正截面强度”等再用到结构设计，”来是不妥当的。

因为“强度”是对材料而言的；对结构构件的截面应称为“承载力”，即能承受多大的内力，如弯矩、轴向力、剪力、扭矩等。

对整个结构而言，则称其为承载能力。

（2）配筋率p是截面上纵向受拉钢筋截面面积与有效截面面积（T形截面指肋部有效面积bh0）之间的相对比值。

单筋截面的相对受压区高度是混凝土受压区高度x与h0的比值。

第5章受弯构件的斜截面承载力

5.1内容的分析和总结

钢筋混凝土受弯构件有可能在弯矩M和剪力V共同作用的区段内，发生沿着与梁轴线成斜交的斜裂缝截面的受剪破坏或受弯破坏。

因此，受弯构件除了要保证正截面受弯承载力以外，还应保证斜截面的受剪和受弯承载力。

在工程设计中，斜截面受剪承载力一般是由计算和构造来满足，斜截面受弯承载力则主要通过对纵向钢筋的弯起、锚固、截断以及箍筋的间距等构造要求来满足的。

5.1.1学习的目的和要求

1.了解斜裂缝的出现及其类别。

2.明确剪跨比的概念。

3.理解斜截面受剪破坏的三种主要形态。

4.了解钢筋混凝土简支梁受剪破坏的机理。

5.了解影响斜截面受剪承载力的主要因素。

6.熟练掌握斜截面受剪承载力的计算方法及适用条件的验算。

7.掌握正截面受弯承载力图的绘制方法，熟悉纵向钢筋的弯起、锚固、截断及箍筋间距的主要构造要求，并能在设计中加以应用。

5.1.2重点和难点

上述要求中2、3、5、6、7是本章的重点，其中7.又是本章的难点。

5.1.3内容组成及总结

1.内容组成

本章主要内容可概括如图5—1所示。

2.内容总结

（1）斜裂缝有腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝两类。

腹剪斜裂缝中间宽两头细，呈枣核形，常见于薄腹梁中。

弯剪斜裂缝上细下宽，是最常见的。

（2）剪跨比a是本章中一个重要概念，它对梁的斜截面受剪破坏形态和斜截面受剪承载力有着极为重要的影响。

力，与剪应力，的相对比值。

（3）斜截面受剪破坏形态主要有三种：

斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏。

对于无腹筋梁，λ<1时，发生斜压破坏；1≤λ≤3时，发生剪压破坏；λ>3时，发生斜拉破坏。

这三种破坏形态都属于脆性破坏类型，其中斜拉破坏的承载力最小，脆性最大；斜压破坏的承载力最大，脆性也大；剪压破坏的承载力次之，脆性稍小些。

有腹筋梁的破坏形态，除了与剪跨比A有关外，还与箍筋的配筋率有关。

对于有腹筋梁来说，只要截面尺寸合适，箍筋配置数量和间距适当，剪压破坏是斜截面受剪破坏中最常见的一种破坏形态。

（4）保证斜截面受剪承载力的方法是：

①通过斜截面受剪承载力的计算并配置适量的腹筋来防止剪压破坏；②通过限制最小截面尺寸来防止斜压破坏；③限制箍筋的最小配箍率和箍筋的最大间距来防止斜拉破坏。

注意，规定受弯构件的截面限制条件，其目的首先是防止发生斜压破坏，其次是限制在使用阶段的斜裂缝宽度，同时也是斜截面受剪破坏的箍筋的最大配筋率条件。

（5）简支梁斜截面受剪机理的结构模型主要有三种：

带拉杆的梳状拱模型、拱形桁架模型、桁架模型。

第6章受压构件的截面承载力

6.1内容的分析和总结

受压构件有轴心受压和偏心受压两种。

在工程中，轴心受压构件是很少的，排架柱和框架柱是最常见的偏心受压构件。

本章是本教材五个重点章、节之一（不包括I形截面、双偏压和偏压构件斜截面受剪）。

6.1.1学习的目的和要求

1.理解轴心受压短柱和长柱的受力特点，理解螺旋筋柱的受力性能，特别是“间接配筋”的概念，掌握轴心受压构件正截面受压承载力的计算方法。

　　2.深入理解偏心受压构件正截面的两种破坏形态及其判别方法。

　　3.熟练掌握矩形截面偏心受压构件受压承载力的计算方法。

　　4.掌握受压构件的主要构造要求。

　　5.理解Nn-Mm。

关系曲线的意义和特点。

　　6.了解双偏心受压构件正截面承载力的汁算方法；了解偏心受压构件斜截面受剪承载力的计算方法。

6.1.2重点和难点

以上学习要求2.3是本章的重点，其中矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力的汁算方法也是本章的难点。

6.1.3内容组成及总结

1.内容组成

　　本章的主要内容大致如图6-1所示。

2.内容总结

（1）根据长细比的大小，柱可分为长柱和短柱两类。

轴心受压短柱在短期加载和长期加载的受力过程中，截面上混凝土与钢筋的应力比值是不断变化的，截面应力发生重分布。

轴心受压长柱在加载后将产生侧向变形，从而加大了初始偏心距，产生附加弯矩，使长柱最终在弯矩和轴力共同作用下发生破坏。

其受压承载力比相应短柱的受压承载力低，降低程度用稳定系数甲反映。

当柱的长细比更大时，还可能发生失稳破坏。

（2）对于普通箍筋柱，箍筋的主要作用是防止纵筋压曲，并与纵筋构成骨架。

对于螺旋筋柱，螺旋箍筋的主要作用是约束截面核心混凝土，使截面核心混凝土处于三向受压状态，提高核心混凝土的强度和变形能力，从而提高螺旋筋柱的受压承载力和变形能力，这种作用也称“套箍作用”。

　　（3）偏心受压构件正截面有大偏心受压和小偏心受压两种破坏形态。

大偏心受压破坏与双筋梁的正截面适筋受弯破坏类似，属延性破坏类型。

小偏心受压破坏属脆性破坏类型。

偏心受压构件正截面承载力计算采用的基本假定与受弯构件相同，因此区分两种破坏形态的界限相对受压区高度系数是与受弯构件相同的。

（4）偏心受压构件轴向压力的偏心距，应考虑两种附加值：

一是附加偏心距，这主要是考虑荷载作用位置的不定性、混凝土质量的不均匀性以及施工偏差等因素对轴向压力偏心距的影响；二是偏心距增大系数η，这主要是考虑偏心受压长柱纵向挠曲对轴向力偏心距的影响。

（5）矩形截面非对称配筋偏心受压构件截面设计时，当nei>0.3ho的；可先按大偏心受压进行计算，如果计算得到的x≤xb=ξbho说明确是大偏心受压，否则应按小偏心受压重新计算；当nei≤0.3ho的，则可初步判定为小偏心受压破坏。

（6）矩形截面非对称配筋大偏心受压构件的截面法与A's未知的双筋矩形截面受弯构件的相同。

矩形截面非对称配筋小偏心受压构件截面设计时，令A，为已知，As=pmin6h，当求出的ξ>h/ho时，可取x=h,as=-f'y;当N>fchy时，应验算反向破坏，防止As过小。

（7）矩形截面对称配筋偏心受压构件截面设计时，对于大偏心受压的，可直接求出x；对于小偏心受压的可近似假定ξ（1—0.5ξ）=0.43，直接求出ξ，从而求出As=a's

（8）与受弯构件一样，截面承载力复核时是一定要求出x的，有两种情况：

①已知N求M，这时，有两种算法，第一种是假定av=fv,求出x,x≤zb，说明是大偏心受压，否则是小偏心受压；第二种是假定x=xb，求出Nub，如果N≤Nub按大偏心受压求x，否则按小偏心受压求z。

②已知eo求N，这时对N作用点求x。

（9）对于偏心受压构件，无论是截面设计题还是截面复核题，是大偏心受压还是小偏心受压，除了在弯矩作用平面内按偏心受压计算外，都要验算垂直于弯矩作用平面的轴向受压承载力。

第7章受拉构件的截面承载力

7.1内容的分析和总结

7.1.1学习的目的和要求

（1）了解轴心受拉构件正截面破坏特征，掌握其承载力的计算方法。

（2）理解偏心受拉构件正截面破坏的两种形态及其判别方法，掌握其正截面承载力的计算方法。

　　（3）了解偏心受拉构件的主要构造要求。

　　（4）了解偏心受拉构件斜截面受剪承载力的计算方法。

7.1.2重点和难点

本章内容比较简单，上述学习要求

（1）和

（2）是本章的重点，其中矩形截面大偏心受拉构件的正截面承载力计算是本章的难点

7.1.3内容组成及总结

（1）内容组成。

本章主要内容大致如图7—1所示。

（4）轴心受拉构件和偏心受拉构件受拉纵筋的最小配筋百分率pmin都为0.2％和o.45ft/fy中的较大值。

偏心受拉构件的受压钢筋的最小配筋百分率，应按受压构件一侧纵向钢筋考虑。

（5）偏心受拉构件如果同时承受较大的剪力，则除应进行正截面承载力计算外，还应进行斜截面受剪承载力计算，考虑纵向拉力对斜截面受剪承载力的不利影响。

7.2重点讲解与难点分析

1.轴心受拉构件正截面破坏特征及承载力计算

试验研究表明，轴心受拉构件受力的全过程按混凝土开裂和钢筋屈服这两个特征点也划分为三个工作阶段，即未裂阶段、裂缝阶段和破坏阶段。

　　从加载到混凝土开裂前，属于第一阶段。

这一阶段，钢筋和混凝土共同承受拉力，且应力与应变大致成正比，拉力N和截面平均拉应变c：

之间基本上呈线性关系，构件基本处于弹性工作阶段。

　　混凝土开裂到钢筋屈服前为第二阶段。

当截面拉应变c1达到混凝土的极限拉应变值时，首先在截面最薄弱处产生第一条垂直裂缝，随着荷载的增加，先后在一些截面上出现垂直裂缝。

在开裂截面，混凝土不再承受拉力，所有拉力均由受拉钢筋来承担，在相同拉力增量下，截面平均拉应变增量加大。

　　钢筋屈服到截面破坏为第三阶段。

当钢筋受拉应力达到屈服强度时，受拉钢筋屈服，裂缝宽度迅速扩大，构件达到承载能力极限状态，发生破坏。

　　轴心受拉构什破坏时，裂缝已贯通了整个截面，开裂截面处混凝土不承受拉力，所有拉力均由受拉纵筋承担，且受拉纵筋应力达到屈服强度，则

　　Nu=fyAs（7-1）

式中Nu——轴心受拉构件正截面受拉承载力设计值；