,建筑结构, 课件
建筑企业专业管理人员岗位资格培训
ＢＹ：王逸晨
ＩＮ：青岛房产学校
ＯＮ,2005.01
总目录
第一章 建筑结构的荷载及设计方法
第二章 钢筋和混凝土的力学性能
第三章 钢筋混凝土受弯构件
第四章 钢筋混凝土受压、受扭构件
第五章 预应力钢筋混凝土结构
第六章 钢筋混凝土楼盖
第七章 钢筋混凝土排架结构单层厂房
第八章 多层与高层房屋结构
第九章 砌体结构
第十章 建筑结构抗震知识
第十一章 钢结构
建筑结构的荷载及设计方法
二、建筑结构的荷载
三、建筑结构的设计方法
一、建筑结构的分类
§ 1.1 建筑结构的分类
1,定义：
由若干 构件（如柱、梁、板等）
连接而成 的 能承受荷载 和 其他
间接作用 （如温度变化、地基
不均匀沉降等）的 体系,叫做
建筑结构。
2,分类：
建筑结构
应用最广泛混凝土结构
砌体结构
钢结构
木结构
优点 缺点 应用范围
建
筑
结
构
混凝土结构
强度高、耐久性
好、抗震性好、
并具可塑性
自重大、抗裂能
力差、费工费模
板
一般民用建筑、多高
层建筑、工业厂房、
大跨结构
砌体结构
造价低廉、耐火
性好、施工方便、
工艺简单、就地
取材
自重大、强度低、
抗震性能差、砌
筑工作繁重、粘
土用量大
五六层以下的民用房
屋、中小厂房的沉重
结构、大型工业厂房
的围护结构
钢结构
强度高、重量轻、
质地均匀、运输
方便
易锈蚀、耐火性
能差
大跨重型结构、受动
荷载结构、可拆卸结
构、轻型结构、容器
及其它
木结构
取材加工方便、
材质轻且强度较
大
各向异性、易燃、
易裂、易翘曲、
易腐蚀
大中城市基本停用
表 1 建筑结构的分类
§ 1.2 建筑结构的荷载
一、荷载分类及荷载代表值
1,荷载定义,施加在结构上的集中力或分布力，称为荷载 —— 直接作用
引起结构外加变形或约束变形的原因 —— 间接作用
2,荷载分类：
—— 在结构使用期间,其值 不随时间变化, 或其变化与
平均值相比可以忽略不计 的荷载。也称 恒荷载 或 恒
载 。比如结构自重或土压力等。
—— 在结构使用期间,其值 随时间变化，或其变化与平均
值相比不可以忽略不计 的荷载。也称 活荷载 或 活载 。
比如楼面活载、屋面活载、雪荷载、风荷载、吊车荷
载等。
—— 在结构使用期间 不一定出现,而 一旦出现,其量值很
大而持续时间较短 的荷载。比如爆炸力、撞击力等。
a,永久荷载
b.可变荷载
c,偶然荷载
3,荷载代表值 —— 结构计算时，需根据不同的设计要求采用不同的荷
载数值。
—— 荷载基本代表值。指在结构使用期间，在正常
情况下出现 具有一定保证率 的 最大荷载 。
—— 当结构同时承受两种或两种以上可变荷载
时，除主导荷载（产生荷载效应最大的荷载）
取标准值,其他伴随荷载取小于其标准值的
组合值为代表值。
—— 在 设计基准期 内经常作用在结构上的 可变
荷载 。
kcc QQ ??
kqq QQ ??
kkorQG
—— 作用于结构上 时而出现, 持续时间较短 的
较大 可变荷载 。
kff QQ ??
a,荷载标准值
b.可变荷载组合值
c,可变荷载准永久值
d.可变荷载频遇值
二、恒荷载
按构件或材料单位体积（或单位面积）自重平均值确定。见 P3
表 1-1。
三、楼面及屋面活荷载
1,民用建筑 楼面活载见 P4 表 1-2。对多、高层，荷载满布且达到
最大值可能性很小，应适当折减,折减系数见 P5 表 1-3。
2,屋面均布活载分,上人” 和,不上人” 两类。见 P6 表 1-4。
3,雪荷载 ork SS ??
—— 基本雪压。见 P6 表 1-5或, 荷载规范,
kS
—— 雪荷载标准值
oS
r? —— 屋面积雪分布系数，即基本雪压换算为屋面水平投影面上的雪荷载的换算系数。见 P7 表 1-6
4,风荷载 ozszk ????? ?
k?
z?
o?
s?
z?
—— 风荷载标准值
—— 基本风压，见, 荷载规范,
—— 风压高度变化系数
—— 风荷载体型系数,+为压
力,-为吸力
—— 高度 z处风振系数
屋面均布活载不与雪荷载同时考虑，设计时取其中较大值。
§ 1.3 建筑结构的设计方法
一、建筑结构的极限状态
1,结构的可靠性
—— 在规定的时间内（一般为 50年），在规定的条
件下（正常设计、正常施工和正常使用），完
成预定功能的概率，称为结构的可靠度。
—— 安全性、适用性、耐久性
b.结构的可靠度
a,结构的可靠性
2,极限状态
—— 结构或构件达到正常使用或耐久性能的某
项规定限值。如过大变形、开裂、振动等。
—— 结构或构件达到最大承载力或产生不适于
继续承载的变形。如倾覆、疲劳破坏、压
屈等。
b.正常使用极限状态
a,承载能力极限状态
我国结构设计是以概率理论为基础的极限状态设计法。
—— 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态，或不
能满足设计规定的某一功能要求的特定状态。
2,正常使用极限状态
1,承载能力极限状态表达式
二、极限状态设计表达式
b.由永久荷载控制的效应组合
a,由可变荷载控制的效应组合
? ???????
?
?
???
? ??? ?
?
kkR
n
i
Q i kciQikQQGkGoo afRSSSS,,
2
11 ???????
? ???????
?
?
???
? ?? ?
?
kkR
n
i
Q i kciQiGkGoo afRSSS,,
1
??????
a,标准组合
b.频遇组合
c,准永久组合
CSSSS n
i
Q i kcikQGk ???? ?
? 2
1 ?
CSSS
n
i
Q i kqiGk ??? ?
? 1
?
CSSSS n
i
Q i kqikQfGk ???? ?
? 2
11 ??
QiG ?? & —— 永久荷载和可变荷载分项系数。 P13 表 1-10
The End
返回总目录
钢筋和混凝土的力学性能
一、钢筋和混凝土的共同工作
二、钢筋
三、混凝土
四、钢筋与混凝土的粘结
§ 2.1 钢筋和混凝土的共同工作
一、基本概念
是钢筋和砼按一定方式组成的能共同工作
的建筑材料。
1,钢筋混凝土：
2,钢筋混凝土结构,是钢筋混凝土为主要承重骨架的结构。
? 砼：抗拉强度大约是抗压强度的 1/10 。
? 钢筋：抗拉抗压强度都很强 。
二、共同工作原理
1,钢筋和砼之间存在粘结力
2,钢筋和砼线膨胀系数接近
3,砼保护钢筋
NEXT
E.G.
a,素混凝土梁
b,钢筋混凝土梁,受拉区配 2?20钢筋
F
F=13.4KN 截面开裂并破坏
Fcr=15 KN 截面开裂 ; Fu=87KN 截面破坏。
200
300
F
ft
200
300
2?20
? 梁的承载力大大提高，梁的受力性能改善。
示例
BACK
§ 2.2 钢筋
一、钢筋的力学性能
1,有明显屈服点（软钢）
0 ?
d
a
b c e
? oa— 弹性阶段
bc— 屈服阶段
cd— 硬化阶段
de— 颈缩阶段
d
0
?
?
? 条件屈服点 ?0.2 是残余
应变为 0.2%时的应力
条件屈服强度
?0.2=0.85 ?b
2,无明显屈服点（硬钢）
c?0.2
0.2%
a— 比例极限 ?p
c— 屈服强度 ?y
d— 极限强度 ?b
二、钢筋的种类及选用
强度高，塑性低
强度高，粘结性好
强度高
预
应
力
钢
筋
钢
筋
热轧钢筋
钢 丝
钢绞线
热处理钢筋
HPB235
HRB335
HRB400
RRB400
光圆钢筋
变形钢筋
变形钢筋
变形钢筋
非
预
应
力
钢
筋
强度 塑性
弱
强
高
低
Fig,我国常见钢筋外形
普通钢筋强度标准值 （ N / m m
2
）
种 类 符号 f yk
H PB 2 3 5 ( Q 2 3 5 ) 235
H R B 3 3 5 ( 2 0 M n S i ) 335
热
轧
钢
筋
H R B 4 0 0 ( 2 0 M n S i V, 2 0 M n S i N b, 2 0 M n T i )
R R B 4 0 0 ( 2 0 M n S i )
400
三、钢筋的计算指标
1,钢筋的强度标准值
2,钢筋的强度设计值
具有 95%保证率 的基本代表值。其中，热轧钢筋根据屈
服强度确定，用 表示；预应力钢绞线、钢丝和热处
理钢筋的强度根据极限抗拉强度确定，用 表示。ykf
ptkf
1.1,,???? s
s
ykyk
yy
ffff ?
?
，
2.1,,???? s
s
p t kp t k
pypy
ffff ?
?
，
a,热轧钢筋强度设计值：
b,预应力钢筋强度设计值：
见表 2-1
见表 2-2四、钢筋的截面面积
常规直径,d=6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32mm12种。
—— 等于标准值除以分项系数。
§ 2.3 混凝土
一、混凝土的强度
a,定义：
水泥胶体 (水泥结晶体和水泥胶块 ) 弹性骨架
（混凝土）
水泥 +水
石子、沙子
b,强度等级：
立方体抗压强度是指按照标准方法
制作养护的 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。
C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50~C80共 14级
C — 混凝土
15— 立方体抗压强度的标准值为 15N/mm2
砼强度等级
cuf
1,立方体抗压强度
150mm
150mm
150mm
a,定义：
b,折算：
轴心抗压强度是指按照标准方法制作养护的 截面为
150mm× 150mm高 300mm的棱柱体,在 28天 龄
期，用 标准试验方法 测得的抗压强度。
2,轴心抗压强度 cf （棱柱体抗压强度）
?抗压强度随试件高度增大而降低
3,轴心抗拉强度
? ? 255.0348.0 ccut ff ??
cuccc ff 2188.0 ???
1c?
— 轴心抗压强度与立方体抗压强度比值
2c?
— 高强混凝土脆性折减系数
0.88— 经验折减系数
二、混凝土的变形
?cu ?c
?c
0 A
B
C
D
fc
?0
残余变形 弹性变形
OA— 弹性阶段
AB— 微裂缝开展
BC— 弹塑性，竖向裂缝形成
CD— 下降段
? 混凝土是弹塑性材料
a,收缩原因, 水分蒸发
c,影响收缩的因素,配合比、养护、体表比
b,对构件影响,a) 构件产生裂缝；
b) 引起预应力损失
1,收缩 —— 砼在空气中硬化体积减小的现象
—— 收缩、徐变
c,影响收缩的因素,配合比、养护、应力条件
b,对构件影响,a) 增大变形；
b) 引起内力重分布；
c) 引起预应力损失
2,徐变 —— 砼在长期荷载作用下随时间而增长的变形
a,收缩原因, 水泥胶凝体的流动性及内部微裂缝开展
三、混凝土强度等级的选用
砼结构 >C15； HRB335级以上钢筋 >C20；
预应力结构 >C30；钢丝、钢绞线和热处理钢筋 >C40
四、混凝土的计算指标
1,钢筋的强度标准值：
2,钢筋的强度设计值 ? ? ? ? 4.1,??
c
c
tkck
tc
ffff ?
?
具有 95%保证率 的基本代表值 。ckf
§ 2.4 钢筋与混凝土的粘结
1,粘结机理
a,钢筋和砼之间的 胶结力
b,砼收缩和钢筋之间的 摩擦力
c,钢筋表面凸凹不平或弯钩和砼之间的 机械咬合力
2,粘结强度 —— 钢筋与砼的粘结面上所能承受的平均剪
应力的最大值。
影响因素,a,钢筋的表面形状、直径；
b,砼的强度等级、保护层厚度；
c,侧向压力及横向钢筋；
d,浇筑位置；等
3,构造措施,钢筋的搭接长度、锚固长度、保护层厚度、
钢筋净距、受力光圆钢筋弯钩等。
The End
返回总目录
钢筋混凝土受弯构件
一、梁、板的构造
二、受弯构件正截面承载力计算
三、受弯构件斜截面承载力计算
四、受弯构件裂缝宽度和挠度的计算
§ 3.1 梁、板的构造
一、板的构造
1,板的厚度
2,板的配筋
单跨板,≥l0 /35；多跨连续板,≥
l0 /40。且 ≥ 60mm
a,受力钢筋
b,分布钢筋
计算确定
sA
,%15&%15 css AA?? 2 5 0@6& ??
mm
mmhmmh
mmmmh
70@&
2 50&5.1@,1 50
2 00@,1 50
?
???
??
受力钢筋
分布钢筋
分布钢筋
受力钢筋
cA
@
? 承受拉力
? 固定受力筋位置；阻止砼开裂
二、梁的构造
1,梁的截面
horhblh ???????????????????? 41~5.2 1,,5.2 1~21;141~81
开放式 封闭式
双肢
3,400 4,400 ?? ?? nmmb ornmmb
四肢单肢 mmb 150?
④ 箍筋
②,③ ⑤④
①
②
③
⑤
④
⑤ 架立筋
③ 弯起钢筋
② 弯起钢筋
① 纵向受力钢筋2,梁的配筋
a,纵向受力钢筋
b,箍筋
计算确定
sA? 承受弯矩引起的拉力
? 承受剪力和弯矩引起的主拉力，固定纵向筋
c,弯起钢筋
? 弯起段承受剪力和弯矩引起的主拉力，弯起后水平段承
受支座负弯矩
计算确定
d,架立钢筋
? 固定箍筋，形成钢筋骨架
计算确定，并满足构造要求
构造确定
e,纵向构造钢筋（当腹板高 >450mm）
? 减小梁腹部裂缝宽度
构造确定
mmdmmh mmdmmh 8,300 10,300 ?? ??
?
mmdml mmdml
mmdml
12,6 10,6~4
8,4
?? ??
?? dmm&25@?
??? ??? 60,800 45,800 ??mmh mmh
三、混凝土保护层和截面有效高度
1,混凝土保护层厚（Ｃ）
钢筋外缘砼厚度。构造要
求见表 3-1,3-2
2,截面的有效高度（ h0）
受压砼边缘至受拉钢筋合
力点的距离．
sahh ??0
mmhh 350 ??单排受拉钢筋,
mmhh 600 ??双排受拉钢筋,
板,C=15mm,mmhh 200 ??
>25
>d
h0
>C
>25
>d >C
>30
>1.5d
h
as
h0
>C
h
>C
>C
>C
as
>15,d>200
<70
hh0
as
§ 3.2 受弯构件正截面承载力计算
一、受弯构件正截面的破坏形式
?适当,截面开裂以后 ?s<fy，随着荷载
增大，裂缝开展,?s,f 增加，当 f=fy(屈
服荷载 ),?s=fy，荷载稍增加,?c=?cu砼被
压碎。,延性破坏”
2,适筋梁
3,超筋梁
?过多,出现许多小裂缝，但 ?s<fy,当
?c=?cu,压区砼被压碎，梁破坏。,脆
性破坏”
?很低，砼一开裂，截面即破坏。 ?s=fy。
“脆性破坏”
1,少筋梁
二、适筋梁工作的三阶段
0, 4
0, 6
0, 8
1, 0
￠? a
￠ò a
￠ó a
￠?
￠ò
￠ó
M
cr
M
y
M
u
0
f
M/ M
u
→ Ⅰ a,裂缝出现 。 M→ Mcr
→ Ⅱ a,M→ My。 正常使用
状态
1,第 Ⅰ 阶段,弹性工作阶段
2,第 Ⅱ 阶段,带裂缝工作阶段
→ Ⅲ a,M→ Mu。 是正截面
抗弯计算依据
3,第 Ⅲ 阶段,破坏阶段
三、受弯构件承载力计算的一般规定
1,等效矩形应力图形
基本假定, a,不考虑混凝土抗拉强度，拉力完全由钢筋承担；
b,压区混凝土以等效矩形应力图代替实际应力图。
C
T
s
z
M
M = C ?¤ z
f
c
x
n y
c
C
T
s
z
M
M = C ?¤ z
? f
c
y
c
x = ? x
n
syAf
0x
syAf
01xx ??
cf1?
三、受弯构件承载力计算的一般规定
1,等效矩形应力图形
基本假定, a,不考虑混凝土抗拉强度，拉力完全由钢筋承担；
b,压区混凝土以等效矩形应力图代替实际应力图。
两应力图形面积相等且合理 C作用点不变。等效原则,
C
T
s
z
M
M = C ?¤ z
f
c
x
n y
c
C
T
s
z
M
M = C ?¤ z
? f
c
y
c
x = ? x
n
syAf
0x
syAf
01xx ??
cf1?
? 其中,其余内插。 94.0,74.0,80;1,8.0,50
1111 ????? ???? CC
a,界限破坏,当梁的配筋率达到最大配筋率 时,受拉钢筋屈服 的同
时,受压区边缘的混凝土 也达到极限压应变 被压碎破坏,
这种破坏称为界限破坏。
max?
2,界限相对受压区高度 和最大配筋率 max?
b?
b,界限相对受压区高度,当受弯构件处于界限破坏时，等效矩形界面的界
限受压区高度 与截面有效高度 的比值 。
bx 0h
? 可用来判断构件破坏类型，衡量破坏时钢筋强度是否充分利用。b?
0h
xb
b ??
超筋破坏
bh
x ?? ??
0
适筋破坏 b?? ?
取值见 P32表 3-3
b?
c,最大配筋率
y
c
b
s
bbb f
f
bh
Ahx 1
0
m a x0
????? ?????
C = ? f c bx
T s = ? s A s
M
? f c
x = ? x n
syAf
0hx bb ??
bcbxfC 1??
cf1?
经济配筋率：梁,?=（ 0.5~1.6） %；板,?=（ 0.4~0.8） %
四、单筋矩形截面正截面承载力计算
1,基本公式及其适用条件
C = ? f
c
bx
T
s
= ?
s
A
s
M
? f
c
x = ? x
n
syAf
bxfC c1??
cf1?
x
20 xh ?
a,基本公式
0,0 ?? ?? MN
uMM ?
b,适用条件
)
2
(
)
2
(
0
01
1
x
hAfMM
x
hbxfMM
Afbxf
syu
cu
syc
???
???
?
?
?
? ?bb201m a x,0, 5-1 ??? bhfMM cu ???
m a x
0
??
??
?
?
?
?
b
b hx
a) 防止超筋破坏 b) 防止少筋破坏 bhA
m i ns
m i n
?
??
?
?
2,基本公式的应用
a,截面设计步骤
001s hAfbhfM ssycss ?????? ???和的函数引入
已知
M,b,h,fc,f
t
m a x,2
01
s
c
s bhf
M ?
?? ??
??? &ss ?? ?? 查表
是
否
y
c
sy
s f
fbh
hf
MA 1
0
0
??
? ??
bho r A s m i nm i n ??? ??
求出 As
是 bhA
s mi n??
否
调整 b,h或 fc
没有唯一解
设计人员应根据受力性能、材料供应、施工条件、使用要求等因素综合
分析，确定较为经济合理的设计
b,截面验算步骤
已知 M,
As,b,h,fc,ft
b
c
ys
bhf
fA ?
?? ?? 01
s?? ?? ?? 查表
是
否
201 bhfM csu ???
min?? ?
M<MU,满足
是
否
调整 b,h,As
? ?bbcu bhfM ??? 5.01201m a x,??
五、双筋矩形截面和 T形截面的受力概念
—— 同时配置受拉和受压钢筋的情况
1,双筋矩形截面
一般来说采用双筋是不经济的，工程中通常仅在以下情况下采用：
a) 当截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件（或整个工程）限
制而不能增加，而计算又不满足适筋截面条件时，可采用双筋截
面，即 在受压区配置钢筋以补充混凝土受压能力的不足 。
b) 另一方面，由于 荷载有多种组合情况,在某一组合情况下截面承
受正弯矩，另一种组合情况下承受负弯矩，这时也出现双筋截面。
c) 此外，由于受压钢筋可以 提高截面的延性,因此，在 抗震结构 中
要求框架梁必须必须配置一定比例的受压钢筋。
a,双筋截面应用范围
sA?受压钢筋
sA受拉钢筋
b,受压钢筋强度的选用
2-21-2
/4101005.2002.0
,/400
25
2
，其它，见表
预应力钢丝，
取普通钢筋，当
mmNf
ffmmNf
sy
yyy
???????
???
?
c,构造要求
a) 配置受压钢筋后, 为防止受压钢筋压曲而导致受压区混凝土保护
层过早崩落影响承载力, 必须配置 封闭箍筋 ；箍筋 间距不应大于
15d（ d为受压钢筋最小直径 ）, 且不大于 400mm。
b) 当一层内纵向受压钢筋多于 5根且直径大于 18 mm时, 箍筋间距不
应大于 10d；当梁宽大于 400 mm且一层内纵向受压钢筋多于 3根时,
或当梁宽不大于 400 mm但一层内纵向受压钢筋多于 4根时, 应设
置 复合箍筋 （ 即四肢箍筋 ） 。
2,T形截面
?挖去受拉区混凝土，形成 T形截面，对受
弯承载力没有影响。
?节省混凝土，减轻自重。
a,优点
b,分类
h
f
’
x
b
h
f
b
f
’
b
f
h
0
h
fhx ??
第一类 T形截面
按矩形截面计算
fhx ??
第二类 T形截面
不可按矩形截
面计算
c,翼缘计算宽度确定
与翼缘厚度 h‘f, 梁的宽度 l0,受力情况 (单独梁, 整浇肋形楼
盖梁 )等因素有关 。 见 P39表 3-6
§ 3.3 受弯构件斜截面承载力计算
一、概述
Ｖ
Ｖ
M
剪弯区 纯弯区 剪弯区
剪跨 a剪跨 a
a,斜拉破坏
b,剪压破坏
c,斜压破坏
2,斜截面破坏的三种形式
1,斜截面破坏影响因素
sb
nA
h
a
sv
sv
1
0
?
?
?
?
配箍率
，剪跨比
截面大小，荷载种类，
少筋破坏
适筋破坏
超筋破坏
二、斜截面受剪承载力计算
uu MMVV ?? &满足
1,基本公式
a,板斜截面受剪计算
07.0 bhfV th?? 截面高度影响系数?h?
b,梁斜截面受剪计算
弯起角度?s?
截面面积同一截面内各肢箍筋全?? 1svsv nAA
筋截面面积同一弯起平面内弯起钢?sbA
箍筋抗拉强度设计值?yvf
ssby
sv
yvt Afhs
AfbhfV ?s i n8.025.17.0
00 ???
一般受弯构件，
ssby
sv
yvt Afhs
AfbhfV ?
? s i n8.01
75.1
%75
00 ????
?,效应集中荷载作用或集中力
0
0
1
75.1
7.0
bhfV
bhfV
t
t
?
?
?
?
梁，集中荷载作用下的独立
一般受弯构件，
的情况：可不必进行斜截面计算
2,适用条件
3,计算位置
a,上限值－截面最小尺寸
时，直线内插当
时，当
时，当
0.64.0
2.00.6
25.00.4
0
0
??
??
??
b
h
bhfV
b
h
bhfV
b
h
w
cc
w
cc
w
?
?
b,下限值－最小配筋率
yv
t
sv f
f24.0
m i n,??
① 支座边缘处, ② 腹板宽度改变处,
③ 箍筋直径或间距改变处, ④ 拉区弯起钢筋弯起点处
4,计算步骤
a,复合梁截面尺寸
b,判断是否进行斜截面验算
c,计算箍筋
d,计算弯起钢筋
5,构造规定
a,集中力作用下, 箍筋全长
布置
b,箍筋和弯起筋间距符合构
造要求, 见表 3-7
c,弯起筋锚固长度：受拉区
不小于 20d,受压区不小
于 10d,光圆钢筋设弯钩
梁底两侧钢筋不弯起
d,鸭筋必须将两端锚固在受
压区, 不得采用浮筋
s
s
三、保证斜截面受弯承载力的构造措施
1,纵向钢筋的弯起和截断
在满足正截面抗弯承载力的条件下, 依据抵抗弯矩图 （ 材料图 ）,
确定纵向钢筋的, 充分利用点, 和, 理论截断点, 。 再按规范的
要求, 确定 实际弯起点和实际截断点 。 拉区钢筋不宜截断 。
2,钢筋的锚固长度 —— 为使钢筋可靠锚固在混凝土中充分发挥抗拉
作用, 而在伸入支座时保持的一定长度, 称
锚固长度
见 P48~49
a,受拉钢筋的锚固长度 (基本锚固长度 ):
b,受压钢筋的锚固长度,
c,钢筋在简支端的锚固,按构造
d,钢筋在中间支座的锚固,上部纵向筋应贯穿中间支座 ;下部按构造
dffl
t
y
a ??
al7.0取 钢筋外形系数??
§ 3.4 受弯构件裂缝宽度和挠度的验算
一、裂缝宽度验算
1,机理
裂缝出现基本停止新裂缝出现
裂缝宽度加大，微裂缝出现初始状态（无裂缝）
荷载趋于稳定
荷载增大加荷至
???? ??
??? ????? ?? cf
2,影响因素,a,纵筋配筋率 配筋率越大, 裂缝宽度越小
b,纵筋直径 直径越小, 数量越多, 裂缝越小
c,纵筋表面形状 变形钢筋比光圆粘结力大, 裂缝小
d,保护层厚度 保护层越厚, 裂缝宽度越大
3,裂缝宽度验算,limma x ?? ?
二、挠度验算
荷载挠度系数长期刚度 ???? SBfB lMSf,,lim20m a xm a x
The End
返回总目录
钢筋混凝土受压、受扭构件
一、受压构件
二、受扭构件
§ 4.1 受压构件（柱）
一、受压构件的分类与构造
1,分类,轴心受压、偏心受压
( a ) ?á D? êü ?1 ( b) μ￥ ?ò ?? D? êü ?1 ( c ) ?? ?ò ?? D? êü ?12,构造要求
a,截面形式,轴心受压构件一般采用 方形、矩形、圆形 和 正多边形 ；
偏心受压一般采用 矩形、工字形,T形 和 环形
b,材料选择,混凝土,C25 C30 C35 C40 等
钢筋,纵筋,HRB400级,HRB335级和 RRB400级
箍筋, HPB235级,HRB335级
也可采用 HRB400级c,纵向受力钢筋：
a) 直径不宜小于 12mm，常用 16~32mm，不少于 4根，全部纵筋
配筋率不应小于 0.6%； 不宜大于 5%
b) 偏心受压柱截面高度大于 600mm，侧面应设置 10~16mm纵向
构造筋，相应设复合箍筋或拉筋
c) 纵筋净距不应小于 50mm；水平浇筑的预制柱，不应小于
30mm&1.5d(d为钢筋的最大直径 )
d) 纵筋中矩不应大于 300mm
d,箍筋：
箍筋形式,封闭式
箍筋间距,在绑扎骨架中不应大于 15d；在焊接骨架中则不应大于
20d （ d为纵筋最小直径），且不应大于 400mm，也不
大于 构件横截面的短边尺寸
箍筋直径,不应小于 d／ 4 (d为纵筋最大直径 )，且不应小于 6mm。
? 截面形状复杂的构件，不可采用具有内折角的箍筋
? 当纵筋配筋率超过 3％时，箍筋直径不应小于 8mm，其间距不应
大于 10d，且不应大于 200mm。
? 当截面短边不大于 400mm，且纵筋不多于四根时，可不设置复合
箍筋；当截面短边大于 400mm且纵筋多于 3根时，应设置复合箍
筋。
二、轴心受压构件
)(9.0 sycu AfAfNN ????? ?
? — 钢筋受压稳定系数，主要与柱的 长细
比 l0/i 有关
系数 0.9是可靠度调整系数
? 计算长度 l0可与构件两端支承情况有关
例题 4-1
某多层现浇框架标准层中柱（楼层高 H=5.6m），承受设计轴
向力 N=1680kN，混凝土强度等级为 C25（ fc=11.9N/mm2），钢
筋采用 HRB335级（ f’y=300N/mm2 ）。试确定该柱截面尺寸及
纵向钢筋？
［解］
1,确定稳定系数 ?
采用柱截面 b=h=400mm，查表得 l0=1.25H，则，
825.05.17400 5 6 0 025.1 140 ???? ????? ? ?查表bl
2,计算配筋 21195
300
4004009.11825.09.0 16800009.0
mmf
AfN
A
y
c
s ?
????
??
?
?? ?
则纵筋选用 4?12(A’S=1256mm2 )，箍筋选用 ?8@200
3,验算配筋率
满足且 %,5%6.0%,785.0400400 1256 ma xmi n ????????? ??? bhA s
400
400
4?12
?8@200
已知截面尺寸，求配筋量
三、偏心受压构件
f y A s f' y A ' s
N
M
? s A s
f' y A ' s
N
M
1,分类
截面受拉侧混凝土较早出现裂缝,As的应力随荷
载增加发展较快,首先达到屈服 。
此后，裂缝迅速开展，受压区高度减小。最后受
压侧钢筋 A’s 受压屈服,压区混凝土压碎而达到
破坏。这种破坏 具有明显预兆,与适筋梁相似。
a,大偏心受压 —— 偏心距 e0较大，且受拉侧纵向钢筋配筋率合适
b,小偏心受压 当相对偏心距 e0/h0较小； 或虽然相对偏心距 e0/h0较大，
但受拉侧纵向钢筋配置较多时
截面最后是由于 受压区混凝土首先压碎 而达到破
坏,承载力主要取决于压区混凝土和受压侧钢筋，
破坏时受压区高度较大，受拉侧钢筋 未达到 受拉
屈服,破坏具有脆性性质。
受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限压应变 ?cu同时达到，与适筋梁
和超筋梁的界限情况类似。同样用界限受压区高度区分，
2,受拉破坏和受压破坏的界限
当 ? ≤?b时,大偏心受压
(受拉破坏 )
当 ? >?b时,小偏心受压
(受压破坏 )
f
y
A
s
f'
y
A '
s
N
M
?
s
A
s
f'
y
A '
s
N
M
§ 4.2 受扭构件（柱）
一、受扭构件的类型及配筋形式
1,受扭构件类型
2,配筋形式
T
受扭构件破坏
? 破坏面呈一空间扭曲曲面
受扭构件配筋
受扭钢筋
抗扭纵筋
抗扭箍筋
二、受扭构件配筋构造要求
1,抗扭纵筋
a,最小配筋率
y
ttl
tl f
f
Vb
T
bh
A 6.0m i n,
m i n,??? 22 ?? Vb
T
Vb
T 时，取其中，当
b,受扭纵筋应对称设置于截面的周边，间距不大于 200mm且不
大于截面短边长度；
c,伸入支座长度应按充分利用强度的受拉钢筋考虑。
a,箍筋的最小直径和最大间距要满足表
3-7要求；
b,箍筋要采用封闭式。
2,抗扭箍筋
THE END
返回总
目录
建筑企业专业管理人员岗位资格培训
ＢＹ：王逸晨
ＩＮ：青岛房产学校
ＯＮ,2005.01
总目录
第一章 建筑结构的荷载及设计方法
第二章 钢筋和混凝土的力学性能
第三章 钢筋混凝土受弯构件
第四章 钢筋混凝土受压、受扭构件
第五章 预应力钢筋混凝土结构
第六章 钢筋混凝土楼盖
第七章 钢筋混凝土排架结构单层厂房
第八章 多层与高层房屋结构
第九章 砌体结构
第十章 建筑结构抗震知识
第十一章 钢结构
建筑结构的荷载及设计方法
二、建筑结构的荷载
三、建筑结构的设计方法
一、建筑结构的分类
§ 1.1 建筑结构的分类
1,定义：
由若干 构件（如柱、梁、板等）
连接而成 的 能承受荷载 和 其他
间接作用 （如温度变化、地基
不均匀沉降等）的 体系,叫做
建筑结构。
2,分类：
建筑结构
应用最广泛混凝土结构
砌体结构
钢结构
木结构
优点 缺点 应用范围
建
筑
结
构
混凝土结构
强度高、耐久性
好、抗震性好、
并具可塑性
自重大、抗裂能
力差、费工费模
板
一般民用建筑、多高
层建筑、工业厂房、
大跨结构
砌体结构
造价低廉、耐火
性好、施工方便、
工艺简单、就地
取材
自重大、强度低、
抗震性能差、砌
筑工作繁重、粘
土用量大
五六层以下的民用房
屋、中小厂房的沉重
结构、大型工业厂房
的围护结构
钢结构
强度高、重量轻、
质地均匀、运输
方便
易锈蚀、耐火性
能差
大跨重型结构、受动
荷载结构、可拆卸结
构、轻型结构、容器
及其它
木结构
取材加工方便、
材质轻且强度较
大
各向异性、易燃、
易裂、易翘曲、
易腐蚀
大中城市基本停用
表 1 建筑结构的分类
§ 1.2 建筑结构的荷载
一、荷载分类及荷载代表值
1,荷载定义,施加在结构上的集中力或分布力，称为荷载 —— 直接作用
引起结构外加变形或约束变形的原因 —— 间接作用
2,荷载分类：
—— 在结构使用期间,其值 不随时间变化, 或其变化与
平均值相比可以忽略不计 的荷载。也称 恒荷载 或 恒
载 。比如结构自重或土压力等。
—— 在结构使用期间,其值 随时间变化，或其变化与平均
值相比不可以忽略不计 的荷载。也称 活荷载 或 活载 。
比如楼面活载、屋面活载、雪荷载、风荷载、吊车荷
载等。
—— 在结构使用期间 不一定出现,而 一旦出现,其量值很
大而持续时间较短 的荷载。比如爆炸力、撞击力等。
a,永久荷载
b.可变荷载
c,偶然荷载
3,荷载代表值 —— 结构计算时，需根据不同的设计要求采用不同的荷
载数值。
—— 荷载基本代表值。指在结构使用期间，在正常
情况下出现 具有一定保证率 的 最大荷载 。
—— 当结构同时承受两种或两种以上可变荷载
时，除主导荷载（产生荷载效应最大的荷载）
取标准值,其他伴随荷载取小于其标准值的
组合值为代表值。
—— 在 设计基准期 内经常作用在结构上的 可变
荷载 。
kcc QQ ??
kqq QQ ??
kkorQG
—— 作用于结构上 时而出现, 持续时间较短 的
较大 可变荷载 。
kff QQ ??
a,荷载标准值
b.可变荷载组合值
c,可变荷载准永久值
d.可变荷载频遇值
二、恒荷载
按构件或材料单位体积（或单位面积）自重平均值确定。见 P3
表 1-1。
三、楼面及屋面活荷载
1,民用建筑 楼面活载见 P4 表 1-2。对多、高层，荷载满布且达到
最大值可能性很小，应适当折减,折减系数见 P5 表 1-3。
2,屋面均布活载分,上人” 和,不上人” 两类。见 P6 表 1-4。
3,雪荷载 ork SS ??
—— 基本雪压。见 P6 表 1-5或, 荷载规范,
kS
—— 雪荷载标准值
oS
r? —— 屋面积雪分布系数，即基本雪压换算为屋面水平投影面上的雪荷载的换算系数。见 P7 表 1-6
4,风荷载 ozszk ????? ?
k?
z?
o?
s?
z?
—— 风荷载标准值
—— 基本风压，见, 荷载规范,
—— 风压高度变化系数
—— 风荷载体型系数,+为压
力,-为吸力
—— 高度 z处风振系数
屋面均布活载不与雪荷载同时考虑，设计时取其中较大值。
§ 1.3 建筑结构的设计方法
一、建筑结构的极限状态
1,结构的可靠性
—— 在规定的时间内（一般为 50年），在规定的条
件下（正常设计、正常施工和正常使用），完
成预定功能的概率，称为结构的可靠度。
—— 安全性、适用性、耐久性
b.结构的可靠度
a,结构的可靠性
2,极限状态
—— 结构或构件达到正常使用或耐久性能的某
项规定限值。如过大变形、开裂、振动等。
—— 结构或构件达到最大承载力或产生不适于
继续承载的变形。如倾覆、疲劳破坏、压
屈等。
b.正常使用极限状态
a,承载能力极限状态
我国结构设计是以概率理论为基础的极限状态设计法。
—— 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态，或不
能满足设计规定的某一功能要求的特定状态。
2,正常使用极限状态
1,承载能力极限状态表达式
二、极限状态设计表达式
b.由永久荷载控制的效应组合
a,由可变荷载控制的效应组合
? ???????
?
?
???
? ??? ?
?
kkR
n
i
Q i kciQikQQGkGoo afRSSSS,,
2
11 ???????
? ???????
?
?
???
? ?? ?
?
kkR
n
i
Q i kciQiGkGoo afRSSS,,
1
??????
a,标准组合
b.频遇组合
c,准永久组合
CSSSS n
i
Q i kcikQGk ???? ?
? 2
1 ?
CSSS
n
i
Q i kqiGk ??? ?
? 1
?
CSSSS n
i
Q i kqikQfGk ???? ?
? 2
11 ??
QiG ?? & —— 永久荷载和可变荷载分项系数。 P13 表 1-10
The End
返回总目录
钢筋和混凝土的力学性能
一、钢筋和混凝土的共同工作
二、钢筋
三、混凝土
四、钢筋与混凝土的粘结
§ 2.1 钢筋和混凝土的共同工作
一、基本概念
是钢筋和砼按一定方式组成的能共同工作
的建筑材料。
1,钢筋混凝土：
2,钢筋混凝土结构,是钢筋混凝土为主要承重骨架的结构。
? 砼：抗拉强度大约是抗压强度的 1/10 。
? 钢筋：抗拉抗压强度都很强 。
二、共同工作原理
1,钢筋和砼之间存在粘结力
2,钢筋和砼线膨胀系数接近
3,砼保护钢筋
NEXT
E.G.
a,素混凝土梁
b,钢筋混凝土梁,受拉区配 2?20钢筋
F
F=13.4KN 截面开裂并破坏
Fcr=15 KN 截面开裂 ; Fu=87KN 截面破坏。
200
300
F
ft
200
300
2?20
? 梁的承载力大大提高，梁的受力性能改善。
示例
BACK
§ 2.2 钢筋
一、钢筋的力学性能
1,有明显屈服点（软钢）
0 ?
d
a
b c e
? oa— 弹性阶段
bc— 屈服阶段
cd— 硬化阶段
de— 颈缩阶段
d
0
?
?
? 条件屈服点 ?0.2 是残余
应变为 0.2%时的应力
条件屈服强度
?0.2=0.85 ?b
2,无明显屈服点（硬钢）
c?0.2
0.2%
a— 比例极限 ?p
c— 屈服强度 ?y
d— 极限强度 ?b
二、钢筋的种类及选用
强度高，塑性低
强度高，粘结性好
强度高
预
应
力
钢
筋
钢
筋
热轧钢筋
钢 丝
钢绞线
热处理钢筋
HPB235
HRB335
HRB400
RRB400
光圆钢筋
变形钢筋
变形钢筋
变形钢筋
非
预
应
力
钢
筋
强度 塑性
弱
强
高
低
Fig,我国常见钢筋外形
普通钢筋强度标准值 （ N / m m
2
）
种 类 符号 f yk
H PB 2 3 5 ( Q 2 3 5 ) 235
H R B 3 3 5 ( 2 0 M n S i ) 335
热
轧
钢
筋
H R B 4 0 0 ( 2 0 M n S i V, 2 0 M n S i N b, 2 0 M n T i )
R R B 4 0 0 ( 2 0 M n S i )
400
三、钢筋的计算指标
1,钢筋的强度标准值
2,钢筋的强度设计值
具有 95%保证率 的基本代表值。其中，热轧钢筋根据屈
服强度确定，用 表示；预应力钢绞线、钢丝和热处
理钢筋的强度根据极限抗拉强度确定，用 表示。ykf
ptkf
1.1,,???? s
s
ykyk
yy
ffff ?
?
，
2.1,,???? s
s
p t kp t k
pypy
ffff ?
?
，
a,热轧钢筋强度设计值：
b,预应力钢筋强度设计值：
见表 2-1
见表 2-2四、钢筋的截面面积
常规直径,d=6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32mm12种。
—— 等于标准值除以分项系数。
§ 2.3 混凝土
一、混凝土的强度
a,定义：
水泥胶体 (水泥结晶体和水泥胶块 ) 弹性骨架
（混凝土）
水泥 +水
石子、沙子
b,强度等级：
立方体抗压强度是指按照标准方法
制作养护的 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。
C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50~C80共 14级
C — 混凝土
15— 立方体抗压强度的标准值为 15N/mm2
砼强度等级
cuf
1,立方体抗压强度
150mm
150mm
150mm
a,定义：
b,折算：
轴心抗压强度是指按照标准方法制作养护的 截面为
150mm× 150mm高 300mm的棱柱体,在 28天 龄
期，用 标准试验方法 测得的抗压强度。
2,轴心抗压强度 cf （棱柱体抗压强度）
?抗压强度随试件高度增大而降低
3,轴心抗拉强度
? ? 255.0348.0 ccut ff ??
cuccc ff 2188.0 ???
1c?
— 轴心抗压强度与立方体抗压强度比值
2c?
— 高强混凝土脆性折减系数
0.88— 经验折减系数
二、混凝土的变形
?cu ?c
?c
0 A
B
C
D
fc
?0
残余变形 弹性变形
OA— 弹性阶段
AB— 微裂缝开展
BC— 弹塑性，竖向裂缝形成
CD— 下降段
? 混凝土是弹塑性材料
a,收缩原因, 水分蒸发
c,影响收缩的因素,配合比、养护、体表比
b,对构件影响,a) 构件产生裂缝；
b) 引起预应力损失
1,收缩 —— 砼在空气中硬化体积减小的现象
—— 收缩、徐变
c,影响收缩的因素,配合比、养护、应力条件
b,对构件影响,a) 增大变形；
b) 引起内力重分布；
c) 引起预应力损失
2,徐变 —— 砼在长期荷载作用下随时间而增长的变形
a,收缩原因, 水泥胶凝体的流动性及内部微裂缝开展
三、混凝土强度等级的选用
砼结构 >C15； HRB335级以上钢筋 >C20；
预应力结构 >C30；钢丝、钢绞线和热处理钢筋 >C40
四、混凝土的计算指标
1,钢筋的强度标准值：
2,钢筋的强度设计值 ? ? ? ? 4.1,??
c
c
tkck
tc
ffff ?
?
具有 95%保证率 的基本代表值 。ckf
§ 2.4 钢筋与混凝土的粘结
1,粘结机理
a,钢筋和砼之间的 胶结力
b,砼收缩和钢筋之间的 摩擦力
c,钢筋表面凸凹不平或弯钩和砼之间的 机械咬合力
2,粘结强度 —— 钢筋与砼的粘结面上所能承受的平均剪
应力的最大值。
影响因素,a,钢筋的表面形状、直径；
b,砼的强度等级、保护层厚度；
c,侧向压力及横向钢筋；
d,浇筑位置；等
3,构造措施,钢筋的搭接长度、锚固长度、保护层厚度、
钢筋净距、受力光圆钢筋弯钩等。
The End
返回总目录
钢筋混凝土受弯构件
一、梁、板的构造
二、受弯构件正截面承载力计算
三、受弯构件斜截面承载力计算
四、受弯构件裂缝宽度和挠度的计算
§ 3.1 梁、板的构造
一、板的构造
1,板的厚度
2,板的配筋
单跨板,≥l0 /35；多跨连续板,≥
l0 /40。且 ≥ 60mm
a,受力钢筋
b,分布钢筋
计算确定
sA
,%15&%15 css AA?? 2 5 0@6& ??
mm
mmhmmh
mmmmh
70@&
2 50&5.1@,1 50
2 00@,1 50
?
???
??
受力钢筋
分布钢筋
分布钢筋
受力钢筋
cA
@
? 承受拉力
? 固定受力筋位置；阻止砼开裂
二、梁的构造
1,梁的截面
horhblh ???????????????????? 41~5.2 1,,5.2 1~21;141~81
开放式 封闭式
双肢
3,400 4,400 ?? ?? nmmb ornmmb
四肢单肢 mmb 150?
④ 箍筋
②,③ ⑤④
①
②
③
⑤
④
⑤ 架立筋
③ 弯起钢筋
② 弯起钢筋
① 纵向受力钢筋2,梁的配筋
a,纵向受力钢筋
b,箍筋
计算确定
sA? 承受弯矩引起的拉力
? 承受剪力和弯矩引起的主拉力，固定纵向筋
c,弯起钢筋
? 弯起段承受剪力和弯矩引起的主拉力，弯起后水平段承
受支座负弯矩
计算确定
d,架立钢筋
? 固定箍筋，形成钢筋骨架
计算确定，并满足构造要求
构造确定
e,纵向构造钢筋（当腹板高 >450mm）
? 减小梁腹部裂缝宽度
构造确定
mmdmmh mmdmmh 8,300 10,300 ?? ??
?
mmdml mmdml
mmdml
12,6 10,6~4
8,4
?? ??
?? dmm&25@?
??? ??? 60,800 45,800 ??mmh mmh
三、混凝土保护层和截面有效高度
1,混凝土保护层厚（Ｃ）
钢筋外缘砼厚度。构造要
求见表 3-1,3-2
2,截面的有效高度（ h0）
受压砼边缘至受拉钢筋合
力点的距离．
sahh ??0
mmhh 350 ??单排受拉钢筋,
mmhh 600 ??双排受拉钢筋,
板,C=15mm,mmhh 200 ??
>25
>d
h0
>C
>25
>d >C
>30
>1.5d
h
as
h0
>C
h
>C
>C
>C
as
>15,d>200
<70
hh0
as
§ 3.2 受弯构件正截面承载力计算
一、受弯构件正截面的破坏形式
?适当,截面开裂以后 ?s<fy，随着荷载
增大，裂缝开展,?s,f 增加，当 f=fy(屈
服荷载 ),?s=fy，荷载稍增加,?c=?cu砼被
压碎。,延性破坏”
2,适筋梁
3,超筋梁
?过多,出现许多小裂缝，但 ?s<fy,当
?c=?cu,压区砼被压碎，梁破坏。,脆
性破坏”
?很低，砼一开裂，截面即破坏。 ?s=fy。
“脆性破坏”
1,少筋梁
二、适筋梁工作的三阶段
0, 4
0, 6
0, 8
1, 0
￠? a
￠ò a
￠ó a
￠?
￠ò
￠ó
M
cr
M
y
M
u
0
f
M/ M
u
→ Ⅰ a,裂缝出现 。 M→ Mcr
→ Ⅱ a,M→ My。 正常使用
状态
1,第 Ⅰ 阶段,弹性工作阶段
2,第 Ⅱ 阶段,带裂缝工作阶段
→ Ⅲ a,M→ Mu。 是正截面
抗弯计算依据
3,第 Ⅲ 阶段,破坏阶段
三、受弯构件承载力计算的一般规定
1,等效矩形应力图形
基本假定, a,不考虑混凝土抗拉强度，拉力完全由钢筋承担；
b,压区混凝土以等效矩形应力图代替实际应力图。
C
T
s
z
M
M = C ?¤ z
f
c
x
n y
c
C
T
s
z
M
M = C ?¤ z
? f
c
y
c
x = ? x
n
syAf
0x
syAf
01xx ??
cf1?
三、受弯构件承载力计算的一般规定
1,等效矩形应力图形
基本假定, a,不考虑混凝土抗拉强度，拉力完全由钢筋承担；
b,压区混凝土以等效矩形应力图代替实际应力图。
两应力图形面积相等且合理 C作用点不变。等效原则,
C
T
s
z
M
M = C ?¤ z
f
c
x
n y
c
C
T
s
z
M
M = C ?¤ z
? f
c
y
c
x = ? x
n
syAf
0x
syAf
01xx ??
cf1?
? 其中,其余内插。 94.0,74.0,80;1,8.0,50
1111 ????? ???? CC
a,界限破坏,当梁的配筋率达到最大配筋率 时,受拉钢筋屈服 的同
时,受压区边缘的混凝土 也达到极限压应变 被压碎破坏,
这种破坏称为界限破坏。
max?
2,界限相对受压区高度 和最大配筋率 max?
b?
b,界限相对受压区高度,当受弯构件处于界限破坏时，等效矩形界面的界
限受压区高度 与截面有效高度 的比值 。
bx 0h
? 可用来判断构件破坏类型，衡量破坏时钢筋强度是否充分利用。b?
0h
xb
b ??
超筋破坏
bh
x ?? ??
0
适筋破坏 b?? ?
取值见 P32表 3-3
b?
c,最大配筋率
y
c
b
s
bbb f
f
bh
Ahx 1
0
m a x0
????? ?????
C = ? f c bx
T s = ? s A s
M
? f c
x = ? x n
syAf
0hx bb ??
bcbxfC 1??
cf1?
经济配筋率：梁,?=（ 0.5~1.6） %；板,?=（ 0.4~0.8） %
四、单筋矩形截面正截面承载力计算
1,基本公式及其适用条件
C = ? f
c
bx
T
s
= ?
s
A
s
M
? f
c
x = ? x
n
syAf
bxfC c1??
cf1?
x
20 xh ?
a,基本公式
0,0 ?? ?? MN
uMM ?
b,适用条件
)
2
(
)
2
(
0
01
1
x
hAfMM
x
hbxfMM
Afbxf
syu
cu
syc
???
???
?
?
?
? ?bb201m a x,0, 5-1 ??? bhfMM cu ???
m a x
0
??
??
?
?
?
?
b
b hx
a) 防止超筋破坏 b) 防止少筋破坏 bhA
m i ns
m i n
?
??
?
?
2,基本公式的应用
a,截面设计步骤
001s hAfbhfM ssycss ?????? ???和的函数引入
已知
M,b,h,fc,f
t
m a x,2
01
s
c
s bhf
M ?
?? ??
??? &ss ?? ?? 查表
是
否
y
c
sy
s f
fbh
hf
MA 1
0
0
??
? ??
bho r A s m i nm i n ??? ??
求出 As
是 bhA
s mi n??
否
调整 b,h或 fc
没有唯一解
设计人员应根据受力性能、材料供应、施工条件、使用要求等因素综合
分析，确定较为经济合理的设计
b,截面验算步骤
已知 M,
As,b,h,fc,ft
b
c
ys
bhf
fA ?
?? ?? 01
s?? ?? ?? 查表
是
否
201 bhfM csu ???
min?? ?
M<MU,满足
是
否
调整 b,h,As
? ?bbcu bhfM ??? 5.01201m a x,??
五、双筋矩形截面和 T形截面的受力概念
—— 同时配置受拉和受压钢筋的情况
1,双筋矩形截面
一般来说采用双筋是不经济的，工程中通常仅在以下情况下采用：
a) 当截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件（或整个工程）限
制而不能增加，而计算又不满足适筋截面条件时，可采用双筋截
面，即 在受压区配置钢筋以补充混凝土受压能力的不足 。
b) 另一方面，由于 荷载有多种组合情况,在某一组合情况下截面承
受正弯矩，另一种组合情况下承受负弯矩，这时也出现双筋截面。
c) 此外，由于受压钢筋可以 提高截面的延性,因此，在 抗震结构 中
要求框架梁必须必须配置一定比例的受压钢筋。
a,双筋截面应用范围
sA?受压钢筋
sA受拉钢筋
b,受压钢筋强度的选用
2-21-2
/4101005.2002.0
,/400
25
2
，其它，见表
预应力钢丝，
取普通钢筋，当
mmNf
ffmmNf
sy
yyy
???????
???
?
c,构造要求
a) 配置受压钢筋后, 为防止受压钢筋压曲而导致受压区混凝土保护
层过早崩落影响承载力, 必须配置 封闭箍筋 ；箍筋 间距不应大于
15d（ d为受压钢筋最小直径 ）, 且不大于 400mm。
b) 当一层内纵向受压钢筋多于 5根且直径大于 18 mm时, 箍筋间距不
应大于 10d；当梁宽大于 400 mm且一层内纵向受压钢筋多于 3根时,
或当梁宽不大于 400 mm但一层内纵向受压钢筋多于 4根时, 应设
置 复合箍筋 （ 即四肢箍筋 ） 。
2,T形截面
?挖去受拉区混凝土，形成 T形截面，对受
弯承载力没有影响。
?节省混凝土，减轻自重。
a,优点
b,分类
h
f
’
x
b
h
f
b
f
’
b
f
h
0
h
fhx ??
第一类 T形截面
按矩形截面计算
fhx ??
第二类 T形截面
不可按矩形截
面计算
c,翼缘计算宽度确定
与翼缘厚度 h‘f, 梁的宽度 l0,受力情况 (单独梁, 整浇肋形楼
盖梁 )等因素有关 。 见 P39表 3-6
§ 3.3 受弯构件斜截面承载力计算
一、概述
Ｖ
Ｖ
M
剪弯区 纯弯区 剪弯区
剪跨 a剪跨 a
a,斜拉破坏
b,剪压破坏
c,斜压破坏
2,斜截面破坏的三种形式
1,斜截面破坏影响因素
sb
nA
h
a
sv
sv
1
0
?
?
?
?
配箍率
，剪跨比
截面大小，荷载种类，
少筋破坏
适筋破坏
超筋破坏
二、斜截面受剪承载力计算
uu MMVV ?? &满足
1,基本公式
a,板斜截面受剪计算
07.0 bhfV th?? 截面高度影响系数?h?
b,梁斜截面受剪计算
弯起角度?s?
截面面积同一截面内各肢箍筋全?? 1svsv nAA
筋截面面积同一弯起平面内弯起钢?sbA
箍筋抗拉强度设计值?yvf
ssby
sv
yvt Afhs
AfbhfV ?s i n8.025.17.0
00 ???
一般受弯构件，
ssby
sv
yvt Afhs
AfbhfV ?
? s i n8.01
75.1
%75
00 ????
?,效应集中荷载作用或集中力
0
0
1
75.1
7.0
bhfV
bhfV
t
t
?
?
?
?
梁，集中荷载作用下的独立
一般受弯构件，
的情况：可不必进行斜截面计算
2,适用条件
3,计算位置
a,上限值－截面最小尺寸
时，直线内插当
时，当
时，当
0.64.0
2.00.6
25.00.4
0
0
??
??
??
b
h
bhfV
b
h
bhfV
b
h
w
cc
w
cc
w
?
?
b,下限值－最小配筋率
yv
t
sv f
f24.0
m i n,??
① 支座边缘处, ② 腹板宽度改变处,
③ 箍筋直径或间距改变处, ④ 拉区弯起钢筋弯起点处
4,计算步骤
a,复合梁截面尺寸
b,判断是否进行斜截面验算
c,计算箍筋
d,计算弯起钢筋
5,构造规定
a,集中力作用下, 箍筋全长
布置
b,箍筋和弯起筋间距符合构
造要求, 见表 3-7
c,弯起筋锚固长度：受拉区
不小于 20d,受压区不小
于 10d,光圆钢筋设弯钩
梁底两侧钢筋不弯起
d,鸭筋必须将两端锚固在受
压区, 不得采用浮筋
s
s
三、保证斜截面受弯承载力的构造措施
1,纵向钢筋的弯起和截断
在满足正截面抗弯承载力的条件下, 依据抵抗弯矩图 （ 材料图 ）,
确定纵向钢筋的, 充分利用点, 和, 理论截断点, 。 再按规范的
要求, 确定 实际弯起点和实际截断点 。 拉区钢筋不宜截断 。
2,钢筋的锚固长度 —— 为使钢筋可靠锚固在混凝土中充分发挥抗拉
作用, 而在伸入支座时保持的一定长度, 称
锚固长度
见 P48~49
a,受拉钢筋的锚固长度 (基本锚固长度 ):
b,受压钢筋的锚固长度,
c,钢筋在简支端的锚固,按构造
d,钢筋在中间支座的锚固,上部纵向筋应贯穿中间支座 ;下部按构造
dffl
t
y
a ??
al7.0取 钢筋外形系数??
§ 3.4 受弯构件裂缝宽度和挠度的验算
一、裂缝宽度验算
1,机理
裂缝出现基本停止新裂缝出现
裂缝宽度加大，微裂缝出现初始状态（无裂缝）
荷载趋于稳定
荷载增大加荷至
???? ??
??? ????? ?? cf
2,影响因素,a,纵筋配筋率 配筋率越大, 裂缝宽度越小
b,纵筋直径 直径越小, 数量越多, 裂缝越小
c,纵筋表面形状 变形钢筋比光圆粘结力大, 裂缝小
d,保护层厚度 保护层越厚, 裂缝宽度越大
3,裂缝宽度验算,limma x ?? ?
二、挠度验算
荷载挠度系数长期刚度 ???? SBfB lMSf,,lim20m a xm a x
The End
返回总目录
钢筋混凝土受压、受扭构件
一、受压构件
二、受扭构件
§ 4.1 受压构件（柱）
一、受压构件的分类与构造
1,分类,轴心受压、偏心受压
( a ) ?á D? êü ?1 ( b) μ￥ ?ò ?? D? êü ?1 ( c ) ?? ?ò ?? D? êü ?12,构造要求
a,截面形式,轴心受压构件一般采用 方形、矩形、圆形 和 正多边形 ；
偏心受压一般采用 矩形、工字形,T形 和 环形
b,材料选择,混凝土,C25 C30 C35 C40 等
钢筋,纵筋,HRB400级,HRB335级和 RRB400级
箍筋, HPB235级,HRB335级
也可采用 HRB400级c,纵向受力钢筋：
a) 直径不宜小于 12mm，常用 16~32mm，不少于 4根，全部纵筋
配筋率不应小于 0.6%； 不宜大于 5%
b) 偏心受压柱截面高度大于 600mm，侧面应设置 10~16mm纵向
构造筋，相应设复合箍筋或拉筋
c) 纵筋净距不应小于 50mm；水平浇筑的预制柱，不应小于
30mm&1.5d(d为钢筋的最大直径 )
d) 纵筋中矩不应大于 300mm
d,箍筋：
箍筋形式,封闭式
箍筋间距,在绑扎骨架中不应大于 15d；在焊接骨架中则不应大于
20d （ d为纵筋最小直径），且不应大于 400mm，也不
大于 构件横截面的短边尺寸
箍筋直径,不应小于 d／ 4 (d为纵筋最大直径 )，且不应小于 6mm。
? 截面形状复杂的构件，不可采用具有内折角的箍筋
? 当纵筋配筋率超过 3％时，箍筋直径不应小于 8mm，其间距不应
大于 10d，且不应大于 200mm。
? 当截面短边不大于 400mm，且纵筋不多于四根时，可不设置复合
箍筋；当截面短边大于 400mm且纵筋多于 3根时，应设置复合箍
筋。
二、轴心受压构件
)(9.0 sycu AfAfNN ????? ?
? — 钢筋受压稳定系数，主要与柱的 长细
比 l0/i 有关
系数 0.9是可靠度调整系数
? 计算长度 l0可与构件两端支承情况有关
例题 4-1
某多层现浇框架标准层中柱（楼层高 H=5.6m），承受设计轴
向力 N=1680kN，混凝土强度等级为 C25（ fc=11.9N/mm2），钢
筋采用 HRB335级（ f’y=300N/mm2 ）。试确定该柱截面尺寸及
纵向钢筋？
［解］
1,确定稳定系数 ?
采用柱截面 b=h=400mm，查表得 l0=1.25H，则，
825.05.17400 5 6 0 025.1 140 ???? ????? ? ?查表bl
2,计算配筋 21195
300
4004009.11825.09.0 16800009.0
mmf
AfN
A
y
c
s ?
????
??
?
?? ?
则纵筋选用 4?12(A’S=1256mm2 )，箍筋选用 ?8@200
3,验算配筋率
满足且 %,5%6.0%,785.0400400 1256 ma xmi n ????????? ??? bhA s
400
400
4?12
?8@200
已知截面尺寸，求配筋量
三、偏心受压构件
f y A s f' y A ' s
N
M
? s A s
f' y A ' s
N
M
1,分类
截面受拉侧混凝土较早出现裂缝,As的应力随荷
载增加发展较快,首先达到屈服 。
此后，裂缝迅速开展，受压区高度减小。最后受
压侧钢筋 A’s 受压屈服,压区混凝土压碎而达到
破坏。这种破坏 具有明显预兆,与适筋梁相似。
a,大偏心受压 —— 偏心距 e0较大，且受拉侧纵向钢筋配筋率合适
b,小偏心受压 当相对偏心距 e0/h0较小； 或虽然相对偏心距 e0/h0较大，
但受拉侧纵向钢筋配置较多时
截面最后是由于 受压区混凝土首先压碎 而达到破
坏,承载力主要取决于压区混凝土和受压侧钢筋，
破坏时受压区高度较大，受拉侧钢筋 未达到 受拉
屈服,破坏具有脆性性质。
受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限压应变 ?cu同时达到，与适筋梁
和超筋梁的界限情况类似。同样用界限受压区高度区分，
2,受拉破坏和受压破坏的界限
当 ? ≤?b时,大偏心受压
(受拉破坏 )
当 ? >?b时,小偏心受压
(受压破坏 )
f
y
A
s
f'
y
A '
s
N
M
?
s
A
s
f'
y
A '
s
N
M
§ 4.2 受扭构件（柱）
一、受扭构件的类型及配筋形式
1,受扭构件类型
2,配筋形式
T
受扭构件破坏
? 破坏面呈一空间扭曲曲面
受扭构件配筋
受扭钢筋
抗扭纵筋
抗扭箍筋
二、受扭构件配筋构造要求
1,抗扭纵筋
a,最小配筋率
y
ttl
tl f
f
Vb
T
bh
A 6.0m i n,
m i n,??? 22 ?? Vb
T
Vb
T 时，取其中，当
b,受扭纵筋应对称设置于截面的周边，间距不大于 200mm且不
大于截面短边长度；
c,伸入支座长度应按充分利用强度的受拉钢筋考虑。
a,箍筋的最小直径和最大间距要满足表
3-7要求；
b,箍筋要采用封闭式。
2,抗扭箍筋
THE END
返回总
目录
