钢筋混凝土结构课件 联系客服

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(2) 荷载分项系数和设计值

永久荷载的分项系数,根据其效应对结构不利和有利分别取1.2(或1.35)和1.0,可变荷载的分项系数一般取1.4。

设计中为了使得结构达到规定的可靠指标,在计算中应采用荷载设计值进行计算。

荷载设计值=荷载的标准值 × 荷载分项系数

思 考 题

3.1 结构可靠性的含义是什么?它包含哪些功能要求?结构超过极限状态

会产生什么后果?建筑结构安全等级是按什么原则划分的?

3.2 “作用”和“荷载”有什么区别?影响结构可靠性的因素有哪些?结构构件

的杭力与哪些因素有关?为什么说构件的抗力是一个随机变量? 3.3 什么是结构的极限状态?结构的极限状态分为几类,其含义各是什么? 3.4 建筑结构应该满足哪些功能要求?结构的设计工作寿命如何确定?结构

超过 其设计工作寿命是否意味着不能再使用?为什么?

3.5 正态分布概率密度曲线有哪些数字特征?这些数字特征各表示什么意

义?正 态分布概率密度曲线有何特点?

3.6 材料强度是服从正态分布的随机变量x,其概率密度为f(x),怎样计算材

料强度大于某一取值x。的概率P(x>x。)?

3.7 什么是保证率?什么叫结构的可靠度和可靠指标?我国《建筑结构设计统

一 标准》对结构可靠度是如何定义的?

3.8 什么是结构的功能函数?什么是结构的极限状态?功能函数Z>0、Z<O

和 Z=0时各表示结构处于什么样的状态?

3.9 什么是结构可靠概率Ps和失效概率pf?什么是目标可靠指标?可靠指标与

结 构失效概率有何定性关系?怎样确定可靠指标?为什么说我国“规范”采用的极限状态设计法是近似概率设计方法?其主要特点是什么?

3.10 我国“规范”承载力极限状态设计表达式采用何种形式?说明式中各符号

的物理意义及荷载效应基本组合的取值原则。式中可靠指标体现在何处? 3.11 什么是荷载标准值?什么是活荷载的频遇值和准永久值?什么是荷载的

组 合值?对正常使用极限状态验算,为什么要区分荷载的标准组合和荷载的 准永久组合?如何考虑荷载的标准组合和荷载的准永久组合?

3.12 混凝土强度标准值是按什么原则确定的?混凝土材料分项系数和强度设

计 值是如何确定的?

3.13 钢筋的强度设计值和标准值是如何确定的?分别说明钢筋和混凝土的强

度 标准值、平均值及设计值之间的关系。

第 4 章 受弯构件的正截面受弯承载力

4.1 梁、板的一般构造

受弯构件主要是指梁与板。与构件轴线相垂直的截面称为正截面。梁、板正截面受弯承载力要求满足

M ≤ Mu

(4-1)

式中 M ——正截面的弯矩设计值。在承载力计算中,M是已知的;

Mu ——正截面受弯承载力的设计值,它是由正截面上材料所立生的抗力,这

里的下角码u是指极限值(Ultimatevalue)。

4.1.1 截面形状和尺寸

1.截面形状

梁、板常用矩形、T形、I字形、槽形、空心板和倒L形梁等对称和不对称截面。

图 4-1 常用梁、板截面形状

2. 梁、板的截面尺寸 (1) 梁的高度h

根据高跨比(h/l)来估算梁高h:次梁 1/20~1/25,主梁 1/12~1/15。一般取 h= 250、300、350、750、800、900、1000mm等尺寸。800mm以下的级差为5Omm,以上的为l00mm。

(2) 梁的宽度b

根据高宽比(h/b)来估算矩形截面的宽度或T形截面的肋宽b: 矩形梁的高宽比 2.0~3.5; T 形梁的高宽比 2.5~4.0(此处b为梁肋宽)。一般取 b = 100、120、150、200、250和300mm,300mm以下的级差为50mm。

(3) 现浇板的宽度一般较大,设计时可取单位宽度(b=1000mm)进行计算。 (4) 现浇板的厚度h

根据板的跨度L来估算板的厚度h:单跨简支板 h ≥ L/35;多跨连续板 h ≥ L/40;悬臂板 h ≥ L/12。另外尚应满足表4-1的现浇钢筋混凝土板的最小厚度要求。

表4-1

4.1.2 材料选择与一般构造

1. 混凝土强度等级

梁、板常用的混凝土强度等级是C20、C30、C40。提高混凝土强度等级对增大受弯构件正截面受弯承载力的作用不显著。 2. 钢筋强度等级及常用直径

(1) 梁的钢筋强度等级和常用直径 1) 纵向受力钢筋

梁中纵向受力钢筋宜采用HRB400级或RRB400级(Ⅲ级)和HRB335级(Ⅱ级),常用直径为12mm, 14mm, 16mm, 18mm, 20mm, 22mm和25mm。根数最好不少于3(或4)根。设计中若采用两种不同直径的钢筋,钢筋直径相差至少2mm,以便于在施工中能用肉眼识别。

为了便于浇注混凝土,以保证钢筋周围混凝土的密实性,纵筋的净间距应满足图4-2所示的要求。

图4-2 净距、保护层及有效高度

2) 架立钢筋

对于单筋矩形截面梁,当梁的跨度小于4m时,架立钢筋的直径不宜小于8mm;当梁的跨度等于4~6m时,不宜小于l0mm;当梁的跨度大于6m时,不宜小于12mm。

3) 梁的箍筋

宜采用HPB235级(Ⅰ级)、HRB335(Ⅱ级)和HRB400级(Ⅲ级)的钢筋,常用直径是6mm、8mm和l0mm。

(2) 板的钢筋强度等级及常用直径

板内钢筋一般有纵向受拉钢筋与分布钢筋两种。

1) 板的受力钢筋

板的纵向受拉钢筋常用HPB235级(Ⅰ级)、HRB335级(Ⅱ级)和HRB400级(Ⅲ级)钢筋,常用直径是6mm、8mm、l0mm和12mm,其中现浇板的板面钢筋直径不宜小于8mm。如图4-3所示。

图4-3 板的配筋

为了便于浇注混凝土,以保证钢筋周围混凝土的密实性,板内钢筋间距不宜太密,为了正常地分担内力,也不宜过稀。钢筋的间距一般为70~200 mm;当板厚h≤150mm,不宜大于200 mm;当板厚h>150mm,不宜大于1. 5h,且不应大于250mm。 2)板的分布钢筋

当按单向板设计时,除沿受力方向布置受拉钢筋外,还应在受拉钢筋的内侧布置与其垂直的分布钢筋,如图4-3所示。

分布钢筋宜采用HPB235级(Ⅰ级)和HRB335级(Ⅱ级)的钢筋,常用直