混凝土群上
地位：混凝土结构设计原理是土木工程专业的一门主要专业基础课程。
主要任务：讨论混凝土结构构件受力性能、设计计算方法和配筋构造。为混凝土结构设计奠定基础
1.1 混凝土结构的基本概念
混凝土结构（以砼为主要材料制作的工程结构）：素混凝土结构（无钢筋或不配置受力钢筋的砼制成的结构。只用于承重压应力结构，如道路表层和刚性基础等）、钢筋混凝土结构（根据构件的受力特征在混凝土构件的适当部位配置受力的普通钢筋的结构）、预应力混凝土结构（配置预应力钢筋，再经过张拉或其他方法建立预加应力的砼制成的结构）
2、素混凝土梁和配置钢筋的梁对比荷载试验：
由此得出钢筋和混凝土结合的有效性：大大提高结构的承载力结构的受力性能得到改善
3、钢筋与混凝土合理的组合原则
1）材料特点
混凝土：一种抗压强度较高而抗拉强度很低（1/10压）的材料，局限：素混凝土结构只适用于以受压为主的构件。素砼结构的破坏是脆性的
钢材料:拉压强度均高，延性好的材料
2）钢筋与混凝土合理的组合原则其组合的原则：发挥钢筋抗拉、抗压强度高的特点；发挥混凝土抗压强度高，而避免抗拉强度低的弱点。
3、钢筋的作用配置在RC构件中的钢筋，按其作用性质，可分为五类
1）受力钢筋：主要配置在各类构件的受拉区以代替或帮助砼承担拉力，其次钢筋也可用来加强砼的抗压能力。它的断面面积、位置、级别由计算决定。
2）架立钢筋：用来保证受力钢筋的设计位置不因捣制砼而有所移动。
3）纵向构造钢筋：当构件表面较大，沿构件纵向布置的构造钢筋。抵抗温度应力、混凝土收缩徐变、与受力钢筋形成钢筋笼等作用。4）构造箍筋：提高混凝土的受力性能、固定受力钢筋
5）分布钢筋：将构件所受到的外力分布在较广的范围，以改善在板中受力情况，同时固定受力钢筋
4、钢筋与混凝土长期共同工作的条件
1)钢筋和砼之间具有良好的粘结力：混凝土结硬后，能与钢筋牢固地粘结在一起，传递应力。
2) 二者具有相近的线胀系数，不会由于温度变化产生较大的温度应力和相对变形而破坏粘结力。3)砼对钢筋具有良好的保护作用，呈碱性的混凝土可以保护钢筋，使钢筋混凝土结构具有较好的耐久性
5、钢筋混凝土结构的主要优缺点
优点：1. 就地取材，节约钢筋；2. 耐久性好，耐火性好；3. 可模性好，便于结构型式的实现；4. 现浇或装配整体式结构的整体性好，刚度大。
缺点：1. 自重大 g=25kN/m3 2. 抗裂性差 3. 施工复杂、工序多
1.2 混凝土结构的工程应用
1.房屋建筑工程
2.桥梁工程
3.特种结构与高耸结构
4.水利及其他工程
混凝土结构计算理论发展概况
容许应力法→破损阶段设计法→极限状态设计法→以概率理论为基础的极限状态法
1.3 结构
结构定义：用来形成一定空间及造型，并具有抵御人为和自然界施加的各种作用力，得以安全使用的骨架。
一、结构的功能要求
1、安全性结构在预定的使用期间内（一般为50年），应能承受在正常施工、正常使用情况下可能出现的各种荷载、外加变形（如超静定结构的支座不均匀沉降）、约束变形（如温度和收缩变形受到约束时）等的作用。在偶然事件（如地震、爆炸）发生时和发生后，结构应能保持整体稳定性，不应发生倒塌或连续破坏而造成生命财产的严重损失。
2、适用性结构在正常使用期间，具有良好的工作性能。如不发生影响正常使用的过大的变形（挠度、侧移）、振动（频率、振幅），或产生让使用者感到不安的过大的裂缝宽度。
3、耐久性结构在正常使用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性。即在各种因素的影响下（混凝土碳化、钢筋锈蚀），结构的承载力和刚度不应随时间有过大的降低，而导致结构在其预定使用期间内丧失安全性和适用性，降低使用寿命。
二、结构的可靠性可靠性——安全性、适用性和耐久性的总称
就是指结构在规定的使用期限内（设计工作寿命，一般为50年），在规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维护），完成预定结构功能（安全性、耐久性、适用性）的能力
三、结构上的作用和作用效应
1、结构上的作用
定义：结构在施工和使用期间要承受的各种使结构产生内力和变形的所有因素的总称
分类：直接作用、间接作用
永久作用在设计基准期内，其值不随时间变化或变化与平均值相比可以忽略不计的作用；可变作用在设计基准期内，其值随时间变化、且其变化值与平均值相比不可忽略的作用；偶然作用在设计基准期内，其值不一定出现，而一旦出现，其量值则很大，且持续时间很短的作用
空间位置：固定作用、可动作用结构的反应力：静态作用、动态作用
2、作用效应施加在结构上的各种作用对结构构件产生的效果。常用“S”表示。
当作用力为直接作用时，称荷载效应。作用效应是随机变量（作用的不确定）
四、结构的抗力结构抵抗作用效应的能力，常用“R”表示。
结构的抗力为随机变量（受材料变异、构件几何特征和计算模式的不定性）。
极限状态概念：如果整个结构或结构的一部分超过某一特定状态，就不能满足预定功能的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。
结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构是“可靠”的或“有效”的。反之，则结构为“不可靠”或“失效”。◆区分结构“可靠”与“失效”的临界工作状态称为“极限状态”S < R可靠 S = R 极限状态 S > R 失效不同的功能要求，有不同的极限状态
达到承载能力极限状态的标志
◆结构或构件达到最大承载力（包括疲劳）◆结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、滑移）◆结构塑性变形过大而
不适于继续使用◆结构形成几何可变体系（超静定结构中出现足够多塑性铰）◆结构或构件丧失稳定（如细长受压构件的压曲失稳）达到正常使用极限状态的标志
◆过大的变形、侧移（影响非结构构件、不安全感、不能正常使用（吊车）等）；◆过大的裂缝（钢筋锈蚀、不安全感、漏水等）；
◆过大的振动（不舒适）；◆其他正常使用要求。
三种设计状况及极限状态设计要求
设计状况（1）持久状况：结构使用过程中一定出现其持续很长的状况，持续期间设计使用年限为同一数量级。（2）短暂状况：结构施工和使用过程中出现概率较大，与设计使年限相比持续期很短的状况，如施工和维修。（3）偶然状况：在结构使用过程中出现概率很小，且持续时间很短的状况，如火灾爆炸
极限状态设计要求：1、对三种设计状况，均应进行承载能力极限状态设计；2、对持久状况，尚应进行正常使用极限状态设计；3、对短暂状况，可根据需要进行正常使用极根状态设计。
2。近似概率极限状态设计法的基本原理
1、确定结构抗力（R）和作用效应（S）的分布规律
2、确定功能函数Z的分布规律
3、计算可靠概率或失效概率
4、与可以接受的概率比较，确定是否满足可靠性要求。
结构功能函数用作用效应S和结构抗力R关系式描述结构构件工作状态的函数。
Z=R-S（随机变量） Z=R-S＞0 结构可靠Z=R-S＝0 结构的极限状态方程（极限状态）Z=R-S＜0 结构失效
荷载的标准值
1.定义:将荷载视为随机变量，采用数理统计的方法加以处理而得到的具有一定概率的最大荷载值。是结构在使用期间可能出现的最大荷载值。
2.确定
a.结构的自重可根据结构的设计尺寸和材料的重力密度确定；
b.可变荷载常与时间有关，在缺少大量统计材料的条件下，可近似按随机变量来考虑；
荷载的设计值荷载标准值乘荷载分项系数得到的荷载值
第二章钢筋混凝土材料的力学性能
一、钢筋成分、品种、级别
按化学成分：碳素结构钢（含碳量在0.8%以下）；普通低合金钢(合金元素总含量< 5%）
碳素结构钢：低碳钢含碳量≤0.25%；中碳钢含碳量 0.25%~0.6%；高碳钢含碳量0.65%~1.4%
随着含碳量的增加，钢筋的强度提高，塑性降低
按加工工艺和力学性能：热轧钢筋、冷加工钢筋、热处理钢筋、中、高强钢丝和钢绞线
按表面形状：光面钢筋；变形钢筋。钢筋表面形状取决于钢筋的强度
1、HPB235（光圆）235指该种钢筋的屈服强度标准值。fyk=235N/mm2
2、HRB335（带肋）fyk=335N/mm2；提倡用此钢筋作为我国钢筋混凝土结构的主力钢筋
3、HRB400：fyk=400N/mm2（旧Ⅲ级为fyk=370N/mm2）（带肋）；
4、RRB400(余热处理钢筋)
注意：1、等级代号 2、等级表示符号 3、直径范围及常用直径 4、外形
钢丝：冷拉低碳钢丝φb 碳素钢丝φs刻痕钢丝φk 钢绞线φj
二、钢筋的强度和变形
钢筋力学性能四项指标：屈服强度；极限强度；伸长率；冷弯性能
（一）热轧钢筋（HPB235、HRB335、HRB400、RRB400）：
1、受拉σ应力－ε应变曲线
oa－弹性阶段；bc－屈服阶段；cd－强化阶段；de －颈缩阶段；sa－比例极限；sb－屈服强度；sd－极限强度
2、强度取值：屈服强度下限值。钢筋强度标准值fyk
3、伸长率、冷弯性能要求。伸长率越大，塑性越好
冷弯性能：是检验钢筋塑性的另一种方法，可反映钢材脆化的倾向。将直径为d的钢筋浇过直径为D的钢辊弯成一定角度，而不发生断裂、裂缝或起层。参数：弯心直径，冷弯角度
条件屈服强度σ0.2的定义：相应于残余应变ε= 0.2%时的应力
（二）、钢丝、热处理钢筋
1、受拉a应力－e应变曲线
1）名义屈服点 2）条件屈服强度σ0.2的定义：相应于残余应变σ0.2%时的应力
2、设计强度取值。强度标准值取值依据：取条件屈服强度σ0.2作为强度设计依据，σ0.2=0.85 σ b
3、伸长率、冷弯性能要求：伸长率δ：δ10=3.5%~4%，很小；对弯曲半径和弯曲次数有要求
三、钢筋的冷加工和热处理
冷加工的方法：在常温下对热轧钢筋冷拉、冷拔、冷轧和冷轧扭等加工。冷加工的目的：改变钢材内部结构，提高钢材强度，节约钢筋。冷加工对钢材性能的影响:强度提高，塑性降低。
热处理是对某些特定型号的热轧钢进行淬火和回火处理。
四、钢筋混凝土构件对钢筋的性能要求
1. 强度高：钢筋的屈服强度和极限强度，钢筋强屈比适宜（有足够安全储备）
2. 塑性好：伸长率、冷弯性能
3. 可焊性好：保证焊接后接头性能良好，不产生裂纹或过大变形
4. 与混凝土间有足够的粘结力：钢筋的外形、锚固措施和锚固长度。
5.在低温地区：防止发生脆性破坏
五、钢筋的选用原则
宜优先选用强度较高、塑性较好、价格较低的钢筋。
非预应力钢筋：宜优先选HRB400和HRB335，也可用HPB235和RRB400
预应力钢筋：宜优先选用预应力钢绞线、中高强钢丝也可采用热处理钢筋
一、混凝土的组成：骨料、水泥结晶体、水泥凝胶体。砼的强度及变形随时间、随环境的变化而变化
二、混凝土的强度
（一）、混凝土抗压强度
1、立方体的抗压强度fcu和混凝土强度等级
砼的立方体抗压强度标准值：规范规定用边长为150mm的标准立方体试块，在标准养护室（温度20±3℃，相对湿度不小于90%）养护
28天后，以大约每秒0.5~0.25N/mm2的速度在试验机上加压至破坏，所测得的具有95%保证率的单轴抗压强度，用符号fcu,k表示。
混凝土强度等级：14个等级：C15, C20, C25, C30, C35, C40, C45, C50, C55, C60, C65, C70, C75, C80.
影响立方体强度的因素：1.试件尺寸：试件的尺寸越小，其抗压强度值越高；2.温度：温度越高，砼的早期强度越高；3.水灰比：水灰比愈大，砼的强度愈低；4.湿度：5.试验方法：加载速度、表面是否涂润滑剂
RC构件对混凝土强度等级的要求：HPB235钢筋：混凝土等级不低于C15；HRB335钢筋：混凝土等级不低于C20；HRB400、RRB400钢筋：混凝土等级不低于C20；应力构件钢筋：混凝土等级不低于C30；采用钢丝、热处理筋作预应筋：混凝土等级不低于C40
2. 轴心抗压强度 fc（棱柱体抗压强度）以150×150×300mm（450）棱柱体试块测得的抗压强度。是混凝土最重要的强度指标。
a1——棱柱体强度与立方体强度之比≤C50 a1=0.76 （普通混凝）线性内插 C80 a1 =0.82 a2——考虑混凝土脆性的修正系数，混凝土强度越高，脆性越明显）≤C40 a2 =1.0 （C40以下混凝土）线性内插 C80 a2 =0.87
（二）、轴心抗拉强度 ft
对C40以上混凝土的强度折减系数δ：混凝土立方体强度的变异系数
试验方法：直接测试方法，间接测试方法(弯折，劈裂)
三、复合应力状态下混凝土强度
1、双向正应力作用 s1, s2 (压－压) 强度增加；, s2 (拉－压) 强度降低；s1, s2 (拉－拉) 强度基本不变。
2、正应力和剪应力作用剪应力存在，抗拉和抗压强度降低。
抗剪强度：①压应力影响：压应力小于0.6时，随压应力的增大，抗剪强度增长；压应力大于0.6，随压应力的增大，抗剪强度减小。
②拉应力影响：随拉应力的增长，抗剪强度减小
3、三轴受压σ3↑σ1↑ε1↑
三、荷载作用下混凝土的变形性能:混凝土受力的变形;混凝土的非受力变形
（一）一次短期荷载作用下混凝土的变形性能
混凝土的应力－应变关系：弹性阶段OA；弹塑性阶段AB；不稳定裂缝扩展阶段；D点应变为极限应变
塑形变形显著增加。裂缝迅速扩展。峰值应力为轴心抗压强度
特征点：fc –轴心抗压强度ε0–对应于峰值点应变εcu –混凝土极限应变
影响应力——应变曲线的因素：混凝土的强度，强度↑延性↓；应变速率速率↑σmax↑εcu；横向钢筋约束，配箍率增加，间距加密σ0↑，εcu↑
1、原点弹性模量：表示σc=Ecεce Ec=tg a0=σc/εce
测定方法 1）取应力上限0.5fc重复加载卸载后的σ-ε图形斜率，得建
筑和公路规范采用
2）采用σc=0.3fc时的割线模量铁路规范采用
2、割线模量：表示任意点
n –––弹性特征系数0～1.0 应力大，弹性系数小
3、切线模量：表示应力增量与应变增量的比值
三种模量的大小关系？Ec>Ec’>Ec''
注：只有在应力较低时，才有σc=Ec εc
混凝土的泊松比与剪切模量
1、泊松比νc 规范取νc=0.2
混凝土横向应变与纵向应变的比值。随应力增大而增大。
2、混凝土剪切模量规范取 G = 0.4Ec
受拉变形模量E’ct、弹性模量Ect
弹性模量取与受压时相同的。受拉时的弹性系数韙当σt=ft时，vt=0.5，Ect’=0.5Ect
（二）混凝土的徐变（长期荷载下的变形）
徐变：混凝土在受到荷载作用后，在荷载(应力)不变的情况下，变形(应变)随时间而不断增长的现象。徐变的时间：6个月完成大部分；一年趋于稳定，三年完成。（建筑物维修期一年）
徐变的原因：a. 应力不大时，水泥凝胶体向水泥结晶体应力重分布的结果；b. 应力较大时，内部微裂缝长期积累的结果。
徐变的影响因素：内在因素——混凝土的组成和配比。骨料的刚度越大，体积比越大，徐变就越小；水灰比越小，徐变也越小。环境影响——养护条件和使用条件。受荷前养护的温湿度越高，徐变就越小；受荷后构件所处的环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越大
应力条件——初应力水平σci /fc 和加荷时混凝土的龄期t0，它们是影响徐变的主要因素。
徐变的性质：线性徐变初应力σ<0.5fc 徐变与初应力呈正比,徐变系数ψ成常数；非线性徐变初应力σc > 0.5fc 徐变最终仍收敛，但徐变系数ψ随σci的增大而增大。（定义徐变变形εcr与初始应变εci的比值为徐变系数ψ
0.8fc作为混凝土的长期抗压强度。
疲劳抗压强度f f c能使试件循环200万次或次数稍多时发生破坏的压应力
影响疲劳抗压强度的因素：荷载重复次数和砼强度等级
2、重复荷载应力变化幅度
在相同的重复次数下，砼的疲劳强度随
f
s
增加而增大。
收缩：混凝土在空气中结硬体积减小的现象。
混凝土的收缩随时间发展的规律：混凝土的收缩随时间而增长；两周可完成全部收缩的25%，一个月可完成50% ；整个收缩过程可延续两年以上
混凝土收缩的影响因素：环境的温度湿度构件断面形状及尺寸配合比骨料性质、水泥性质混凝土浇筑质量、养护条件
混凝土的膨胀：混凝土在水中硬结过程体积膨胀的现象
1.3 钢筋与混凝土之间的粘结
一、粘结的意义 钢筋与混凝土之间的粘结性能是钢筋混凝土构件必不可少的第三个材料性能，是配筋构造的基础。若梁中的钢筋与混凝土没有粘结，则在荷载作用下，钢筋不受力，该梁如同素混凝土梁。若梁中的钢筋仅设置机械锚固，则钢筋应力沿全长相等，其受力犹如二铰拱，不是梁的受力状态。
结论：只有梁中的钢筋沿全长与混凝土有可靠的粘结，并在端部有可靠的锚固，才符合梁的受力特点
二、粘结的概念
1、轴心受拉构件端部的受力分析（轴向拉力N 施加在端部的钢筋上））
※ 端部截面钢筋应力σs=N/As ，混凝土应力σc=0,二者存在着很大的应变差，变形协调关系εs=εc 不成立； 随着距端部截面距离的增加，拉力通过粘结作用逐渐向混凝土传递，应变差εs=εc逐渐减小；经过一定距离lt 的粘结作用力传递后，应变差εs=εc =0，变形协调关系成立，二者共同受力。
由上述分析可知 ——钢筋与混凝土之间具有足够的粘结是保证二者共同受力、变形协调的前提。
钢粘结应力τ的概念：单位界面面积上粘结作用力沿钢筋轴线方向的分力，即钢筋与混凝土界面上的粘结剪应力
筋应力的变化产生粘结应力，粘结应力的大小取决于二者的相对变形（滑移）
三、粘结的分类 1、锚固粘结 2、裂缝间粘结 (粘结应力可以减小裂缝宽度、提高构件的刚度)
四、粘结的机理
1、粘结作用的组成 （1） 水泥胶体与钢筋表面的胶结力（2） 混凝土与钢筋间的摩擦力（3） 机械咬合力
2、机械咬合作用的受力机理 :变形钢筋受力后，其凸出的肋对混凝土产生斜向挤压力;水平分力（轴向拉力和剪力）使产生内部斜向锥形裂缝，径向分力（环向拉力）使产生内部径向裂缝。
3、变形钢筋的粘结破坏形态:劈裂式粘结破坏(当混凝土保护层、钢筋间距较小时),剪切型粘结破坏(当混凝土保护层厚度较大或者配置有横向钢筋时)
五、粘结强度
1、粘结强度的试验测定
平均粘结应力
2、影响粘结强度的主要因素；1）混凝土强度2）相对保护层厚度：3）钢筋净间距 ：4）横向配筋 ：5）钢筋表面特征和外形特征 ：
6）受力情况 ：
六、光圆钢筋与变形钢筋的粘结性能
1、光圆钢筋
粘结力：主要是胶结力和摩擦力。
破坏过程：没有产生滑移前，只有化学吸附作用，一旦混凝土和钢筋产生滑移有摩擦力，但粘结强度较小，易拔出。
措施：端部做弯钩和足够的锚固长度（受压时，可不做弯钩）
2、变形钢筋
粘结力：胶结力、摩擦力、机械咬合力
破坏过程：先有胶结力，滑移产生之后，有摩擦力、机械咬合力。
当混凝土较薄时，肋间挤压力引起的环向拉应力或斜向拉应力大于混凝土抗拉强度，混凝土破坏，产生劈裂破坏。当混凝土较厚时，或布置箍筋时，产生刮犁式破坏，钢筋被拨出。
措施：变形钢筋端部可不做弯钩，应有足够的锚固长度。
七、保证粘结力的措施：混凝土强度等级不宜太低，受力较大钢筋采用变形钢筋，保证钢筋周围的混凝土有足够的厚度；(保护层厚度及钢筋净距)，保证锚固长度和搭接长度；，接头部位、锚固区箍筋加密，光圆筋在端部做成弯钩。
一、 钢筋的混凝土保护层 二 、钢筋的锚固 三、 钢筋的连接
锚固设计的基本原则是必须保证足够的锚固粘结强度以使钢筋强度得以充分利用
钢筋的连接 连接形式：绑扎搭接，机械连接或焊接
控制同一连接区段纵向钢筋接头面积百分率：同一连接区段内有搭接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。
砼对钢筋的保护作用：使得钢筋的耐久、耐火性均得到极大提高
混凝土的耐久性根据环境类别和设计使用年限决定。
第三章 受弯构件正截面承载力计算
1、梁的构造
a:截面尺寸 l0/h>5，h>b b 、配筋形式：架立钢筋（或受压钢筋），箍筋，腰筋，受力钢筋 c:纵向受力钢筋：直径，净距，保护层厚度 d:纵向构造钢筋：
2、板的构造
a:板的厚度：b:受力钢筋：直径：一般８~12mm ，间距，标注方法c:分布钢筋
3、材料要求混凝土：不应低于C15。采用HRB335，不宜低于C20；采用HRB400、RRB400，不应低于C20。
钢筋：宜采用HRB400、HRB335， 也可采用HPB235和RRB400
受弯构件受力特点：承受弯矩M 和剪力V 共同作用的构件 ，主要产生弯曲变形。
受弯构件的两类破坏：1、正截面受弯破坏，由弯矩引起的破坏，破坏形态与梁的纵轴垂直，称为正截面破坏。 2、斜截面受剪破坏，由弯矩和剪力共同引起的破坏，其破坏截面为倾斜的称为斜截面破坏。
一、梁的受力分析
适筋梁受弯试验：梁的受力工作可分为三个阶段，分别是弹性阶段，裂缝开展阶段和破坏阶段。
通过对不同配筋量的各种梁的大量试验研究表明，梁的配筋数量对梁正截面的破坏特征有很大的影响。
1、配筋率ρ 配筋率：表示截面中钢筋的数量，用希腊字母ρ表示
0bh A s
=ρ 中：h0＝h-as 注意：as ——受拉钢筋合力作用点到截面受拉边缘的距离
适筋梁：梁内钢筋数量适宜 ρmin ≤ρ≤ρmax
少筋梁：梁内钢筋数量过少。ρ＜ρmin ＜ρmax
超筋梁：梁内钢筋数量过多。ρ＞ρmax
3-3单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
一、四个基本假定
１、截面应变保持平面（平截面假定）２、不考虑混凝土的抗拉强度３、砼受压时应力－应变关系４、钢筋的极限拉应变取为0.01 １、等效原则：（1）保持混凝土受压区合力大小不变 （2）保持混凝土受压区合力作用点位置不变
四、基本计算公式
受弯构件正截面承载力计算以适筋作为试验模型建立公式，因此要确定符合适筋梁产生的条件。
１、适筋梁与超筋梁的界限
受压区相对高度：受弯构件等效矩形应力图形的高度x 与构件截面有效高度h0的比值，计算公式是：ξ＝x/h0
当处于适筋梁与超筋梁的界线时，对应的相对受压区高度称为界限相对受压区高度。计算公式是： ξb ＝xb/h0
判别条件：ξ<ξb ,为适筋梁ξ>ξb ,为超筋梁
界限是指适筋梁和超筋梁的界限，处于这个状态时，受拉钢筋刚刚达到屈服强度，同时受压区砼也刚刚达到极限压应变。
2.适筋梁与少筋梁的界限:最小配筋率ρmin
最小配筋率的确定：按Ⅲa 阶段计算钢筋混凝土受弯构件正截面受弯承载力与按Ia 阶段计算的素混凝土受弯构件正截面受弯承载力两者相等
3.单筋矩形截面 基本公式：
弯构件正截面受弯承载力计算包括截面设计、截面复核两类问题
4.双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
双筋截面是指同时配置受拉和受压钢筋的情况
受压钢筋不宜用高强钢筋。
5 T 形截面受弯构件正截面承载力计算
二、T 形截面基本公式
１、截面分类
根据中和轴的位置，T 形截面可以分为两类：
第一类T 形截面：中和轴位于翼缘内，x ≤hf’；
第二类T 形截面：中和轴位于腹板内，x ＞hf’。两类截面的界限条件是x=hf’
判别条件与钢筋有关的用于截面设计，与弯矩有关的用于截面校核。
第四章 受弯构件斜截面承载力计算
在主要承受弯矩的区段内，产生正截面受弯破坏；而在剪力和弯矩共同作用的支座附近区段内，则会产生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。
一、 无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态
简支梁在两个对称荷载作用下产生的效应是弯矩和剪力。在梁开裂前可将梁视为匀质弹性体，按材力公式分析。
1、斜裂缝的形成 成因：由于弯剪区的主拉应力σtp > ft 时，即产生斜裂缝，故其破坏面与梁轴斜交–– 称斜截面破坏 斜裂缝的类型；弯剪斜裂缝、腹剪斜裂缝
3、梁内应力状态变化：剪压区的t ，σ明显增大；BB‘处钢筋应力突增；最终随着荷载加大，斜裂缝形成，梁的受力有如一拉杆拱的作用
三、 无腹筋梁沿斜截面破坏的主要形式
1、剪跨比
定义：截面弯矩值与截面的剪力值和有效高度乘积之比 简支梁在集中荷载作用下集中荷载作用点处的剪跨比：
000h a h V a V Vh M =??==λ
2、无腹筋梁沿斜截面破坏的主要形式：斜拉破坏r>
3、1 承载能力：斜压>剪压>斜拉 破坏性质：斜截面受剪均属于脆性破坏。除发生以上三种破坏形态外，还可能发生纵筋锚固破坏(粘结裂缝、撕裂裂缝)或局部受压破坏 5.3 有腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态 腹筋的形式：箍筋与斜筋 腹筋的作用：加强纵筋的销栓作用,限制裂缝的发展，增加了剪压区高度 把Ⅱ、Ⅲ拱体上的压应力传到Ⅰ上，减轻了剪压区的应力有效减少斜裂缝开展宽度，提高了斜截面上骨料的咬合力 有腹筋梁沿斜截面的破坏形态除与剪跨比有关外，还与箍筋数量有关 衡量配箍量大小的指标 ––– 配箍率（面积配箍率）bs nA bs A 1sv sv sv ==ρ 有腹筋梁沿斜截面破坏的主要形态:斜拉破坏:配箍率Psv 很低，或间距S 较大且r 较大的时候； 斜压破坏：Psv 很大，或r 很小(r ￡1)斜向压碎，箍筋未屈服；剪压破坏：配箍和剪跨比适中，破坏时箍筋受拉屈服，剪压区压碎，斜截面承载力随rsv 及fyv 的增大而增大 5.4 影响斜截面受剪承载力的主要原因 剪跨比入 反比;混凝土强度等级,正比；纵筋配筋率，正比；配箍率和箍筋强度，正比；其他因素：截面形式、轴向压应力、梁的连续性 5.5 受弯构件斜截面承载力计算公式 一、 建立计算公式的原则：斜拉破坏：用最小配箍率来避免。 斜压破坏：用最大配箍率，或限制梁截面尺寸来避免。 剪压破坏：以计算加以避免。 二、 无腹筋梁受剪承载力计算公式 均布荷载作用下：Vc ＝0. 7ftbh0 集中荷载作用下： Vc ––– 无腹筋梁受剪承载力设计值； 计算剪跨比,1.5≤λ<3；a ––– 集中荷载作用点至支座边缘的距离 不配箍筋的板类构件（无腹筋）： 三、 有腹筋梁受剪承载力计算公式（只适用于剪压破坏的情况） 四、公式的适用范围 上限值：最大配箍率及最小截面尺寸；下限值：最小配箍率及构造配箍条件 5.6 纵向钢筋的弯起和截断 纵筋弯起的作用：斜截面抗剪、作支座负钢筋 纵筋的截断：、梁底部承受正弯矩的纵向受拉钢筋，不宜在跨中受拉区截断。 （1）钢筋面积减少，使混凝土中产生应力集中现象，加剧裂缝发展。 （2）如锚固长度不足，将导致粘结破坏，降低构件承载力。 2、支座处负弯矩钢筋可在弯矩包络图以外切断，但必须有足够的延伸长度。 保证（1）足够的粘结锚固长度。（2）该批钢筋截断后，继续前伸的钢筋。 能保证过断点的斜截面具有足够的受弯承载力 四、箍筋的构造要求： 1、级别、形式和肢数 级别：HRB335、 HRB400 形式：封闭式；开口式。肢数：单肢（n=1），双肢（n=2），四肢等。 梁内一般采用双肢；当梁宽b ＜350mm ，n=2；当梁宽b ＞350，或纵向受拉（压）钢筋在一排中多于5（3）根时，应采用四肢或其它形式的复合箍筋；当梁宽b ＜150mm ，可采用单肢箍。 2、箍筋的直径 骨架的刚性—便于制成安装—d min ，见P102表4-2。 3、间距 S max S max 应符合表4-3要求 当梁中有受压计算纵筋时，同时要求S max ≤15d （绑扎）或 20d （焊接）及400mm ，并做成封闭式。当梁中一排内的纵向受压钢筋多于5根且d ＞18mm 时，S max ≤10d 。 4、布置 由计算确定（或构造）； h ＞300，沿梁全长设置；h=150~300时，可仅在构件端部各l0/4范围内设置，但当在构件跨内有集中荷载作用时，则应全梁长布置； h ＜150mm 时，可不设。 第五章 受压构件承载力计算_ 受压构件的类型：(a ）轴心受压（b ）单偏压(c ）双偏压 纵筋的作用：◆ 协助混凝土受压,减少截面尺寸◆ 承担弯矩作用◆ 减小持续压应力下混凝土收缩和徐变的影响◆增加构件的延性 箍筋的作用：与纵筋组成钢筋骨架，防止纵筋受压屈曲，产生环箍作用，提高箍筋内混凝土的抗压强度与变形能力，抵抗剪力 一、基本构造要求 1、材料的强度等级 混凝土常用C20~C40 钢筋常用HRB335和HRB400 2、截面的形式和尺寸 多采用方形或矩形截面，根据需要也可采用圆形或正多边形截面。 截面b min ≥250，宜l0／b ≤30，l0／h ≤25，即b ≥l0／30，h ≥l0／25 。 3、 纵向钢筋 （1）直径： ≥12mm ；宜选直径较大的钢筋，以减少纵向弯曲，并防止在临近破坏时，钢筋过早压屈。（2）配筋率： ＜5％， r ￠ ≥0.6％（轴心受压），偏心受压每侧＞0.2％，常用配筋率0.6％～2％。（3）根数：n ≥4，且为双数；圆柱≥6，宜≥8。 （4）间距及布置：纵筋应沿截面周边均匀布置，50≤纵筋净距≤300；砼保护层最小厚度C ≥30mm 。 4 箍筋 （1）形式——应采用封闭式，保证钢筋骨架的整体刚度，并保证构件在破坏阶段箍筋对砼和纵向钢筋的侧向约束作用。 （2）间距：S ≤b 、400mm 及15d （绑扎骨架）或20d （焊） （3）直径：d ≥6及d/4 (热轧)或5及d/5 (冷拔低碳钢丝) （4）箍筋加强情况：当?’＞3％，d ≥8，S ≤10d 及200（应焊） （5）复合箍筋：当每边n ≤3或b ≤400且短边n ≤4时，可采用单个箍筋，否则应设复合箍筋。当长边的n ＞3时，肯定设复箍筋。 2、轴心受压长柱的应力分布及破坏形式 初始偏心产生附加弯矩--附加弯矩引起挠度--加大初始偏心，最终构件是在M ，N 共同作用下破坏。在截面尺寸、配筋、强度相同的条件下，长柱的承载力低于短柱，(采用降低系数来考虑） 稳定系数 主要与柱的长细比I0/b 有关 3 正截面受压承载力计算 Ac ––– 截面面积，0.9——可靠度调整系数， j –– 稳定系数，反映受压构件的承载力随长细比增大而降低的现象。j ：短柱：j ＝1.0；长柱：j … lo/i (或lo/b) 查表 lo ––– 构件的计算长度，与构件端部的支承条件有关。 两端铰 1.0l ；一端固定，一端铰支 0.7l ；两端固定0.5l ；一端固定，一端自由2.0l 三、螺旋箍筋柱 2 、 正截面受压承载力计算 s y cor u A f A N ''+=1σcor cor ss y s y cor c A d s A f A f A f ??+''+=18 8.3 偏心受压构件的截面受力性能 一、破坏特征 偏心距e0=0时，轴心受压构件；当e0→∞时，即N=0时，受弯构件；偏心受压构件的受力性能和破坏形态界于轴心受压构件和受弯构件。偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关 1、受拉破坏 M 较大，N 较小；偏心距e0较大；形成这种破坏的条件是：偏心距e0较大，且受拉侧纵向钢筋配筋率合适，通常称为大偏心受压 2、受压破坏 产生受压破坏的条件有两种情况：⑴当相对偏心距e0/h0较小，截面全部受压或大部分受压⑵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 二、大小偏心受压的分界 当x < xb – 大偏心受压 ；x > xb – 小偏心受压 ；x = xb –– 界限破坏状态 三、矩形截面偏心受压构件正截面的承载力计算基本公式 在正截面受压承载力计算中，偏心距取计算偏心距e0=M/N 与附加偏心距ea 之和，称为初始偏心距ei 1、 大小偏心的判别：（1） 按ξ判别2） 使用界限偏心矩判别大小偏心 s y 's 'y b 0c 1b A f A f bh f N -+=ξα 0b b b e N M = s y A f -+-+-+-=='s 'y b 0c 1s s y 's 's 'y 0b b 0c 1b b b 0A f bh f )a 2h (A f )a 2h (A f )2h ξ2h (ξbh f αN M e ξα当b i e e 0>η时为大偏心。 2. 计算基本公式 1、大偏心受压构件 2. 小偏心受压构件 四、矩形截面不对称配筋截面设计 1、大偏心受压（受拉破坏） hei>eib.min=0.3h0 2、小偏心受压（受压破坏） hei ≤eib.min=0.3h0 五、不对称配筋截面复核 大小偏压的判别条件：当ξ=ξb，s y s y b c b A f A f h b f N -''+?=01ξα 有N ≤Nb ，为大偏心受压；N >Nb ，为小偏心受压 1、给定轴力设计值N ，求弯矩作用平面的弯矩设计值M 若N ≤Nb ，为大偏心受压，弯矩设计值为M=N e0。若N >Nb ，为小偏心受压，弯矩设计值为M=N e0。 2、给定轴力作用的偏心距e0，求轴力设计值N 五、对称配筋矩形截面 六、Nu-Mu 相关曲线 ⑴取受压边缘混凝土压应变等于εcu ；⑵取受拉侧边缘应变；⑶根据截面应变分布，以及混凝土和钢筋的应力-应变关系，确定混凝土的应力分布以及受拉钢筋和受压钢筋的应力；⑷由平衡条件计算截面的压力Nu 和弯矩Mu ；⑸调整受拉侧边缘应变，重复⑶和⑷得到不同的Nu 、Mu 值 ⑴相关曲线上的任一点代表截面处于正截面承载力极限状态时的一种内力组合⑵当弯矩为零时，轴向承载力达到最大，即为轴心受压承载力N0（A 点）⑶截面受弯承载力Mu 与作用的轴压力N 大小有关⑷截面受弯承载力在B 点 (Nb ，Mb)达到最大，该点近似为界限破坏。⑸如截面尺寸和材料强度保持不变，Nu-Mu 相关曲线随配筋率的增加而向外侧增大。⑹对于对称配筋截面，如果截面形状和尺寸相同，砼强度等级和钢筋级别也相同，但配筋率不同，达到界限破坏时的轴力Nb 是一致的。 第六章 受拉构件的截面承载力 轴心受拉构件：拉力作用在截面形心。屋架的下弦、受拉腹杆、圆形水池的池壁可近似按轴心受拉构件计算。 偏心受拉构件：拉力作用偏离截面形心，或截面上既有拉力又有弯矩。如承受节间荷载的屋架下弦或悬臂桁架的上弦，矩形水池的池壁等。 6.2轴心受拉构件正截面承载力计算 一、试验分析 1）从加载到砼受拉开裂前，2）砼开裂后到钢筋即将屈服，3）受拉钢筋开始屈服到全部受拉钢筋达到屈服。 6.3 偏心受拉构件正截面承载力计算 一、偏心受拉构件的破坏特征（与偏心矩e0有关。） 1）小偏心受拉破坏 当轴力处于纵向钢筋之间时发生此种破坏。全截面均受拉应力，但As 一侧拉应力较大，A ￠s 一侧拉应力较小。随着拉力增加，As 一侧首先开裂，但裂缝很快贯通整个截面，破坏时混凝土裂缝贯通，全部纵向钢筋受拉屈服。 2）大偏心受拉破坏 当轴力处于纵向钢筋之外时发生此种破坏。破坏时距纵向拉力近的一侧混凝土开裂，混凝土开裂后不会形成贯通整个截面的裂缝，最后，与大偏心受压情况类似，钢筋屈服，而离轴力较远一侧的混凝土被压碎 6.4 矩形截面偏心受拉构件斜截面承载力计算 试验表明：在剪拉复合应力状态下，砼的抗剪强度随拉应力的增加而减小，但不论剪压区高度的大小或甚至无剪压区，与斜裂缝相交的箍筋抗剪能力并不受轴心拉力的影响，保持与受弯构件相似的水平 第七章 受扭构件承载力计算 一、扭转的类型 平衡扭转和约束扭转 平衡扭转，受扭构件必须提供足够的抗扭承载力，否则不能与作用扭矩相平衡而引起破坏 约束扭转：多发生在超静定结构中，产生扭转是因为相邻构件的变形受到约束 ，扭矩的大小与构件间的抗扭刚度比有关，扭矩的大小不是一个定值，计算时需要考虑内力重分布的影响。 二、工程中的受扭构件 支撑悬臂板的梁，偏心荷载作用下的梁，曲线梁，螺旋楼梯板 7.3 钢筋混凝土纯扭构件的承载力计算 一、开裂后的受扭性能 抗扭钢筋的形式：抗扭纵筋和抗扭箍筋，两者不可缺一，抗扭纵筋应沿构件截面的周边均匀布置。 纯扭构件的扭矩-扭率（T-θ)关系：T ＜Tcr 时，T-θ基本呈直线关系 ★ T ＝Tcr 时，部分混凝土退出受拉工作，构件的抗扭刚度明显降低，T-θ关系曲线上出现一水平段。Tcr ＜T ＜Tu 时，对于适筋构件， T-θ关系曲线沿斜线继续上升。裂缝向构件内部和沿主压应力迹线发展延伸，在构件表面裂缝呈螺旋状 ★ T＝Tu时，长边上出现临界（斜）裂缝，向短边延伸，与这条空间（斜）裂缝相交的箍筋和纵筋达到屈服，另一长边上的混凝土受压破坏,T-θ关系曲线趋于水平。 二、破坏特征 根据配筋率的大小，受扭构件的破坏形态也可分为适筋破坏、少筋破坏和超筋破坏。 适筋破坏：筋和纵筋配置合适，破坏时钢筋先屈服，混凝土后压坏。具有延性破坏特征。破坏时的极限扭矩与配筋量有关。少筋破坏：箍筋和纵筋配置过少，不足以承担混凝土开裂后释放的拉应力。一旦开裂，将导致扭转角迅速增大，具有受拉脆性破坏特征。破坏荷载和开裂荷载基本相等。受扭承载力取决于混凝土的抗拉强度。 超筋破坏：完全超筋破坏——箍筋和纵筋配置都过大，钢筋屈服前混凝土就压坏，具有受压脆性破坏特征。受扭承载力取决于混凝土的抗压强度；部分超筋破坏——箍筋和纵筋的配筋量或强度相差过大，破坏时只有一部分钢筋达到屈服，具有较小的延性破坏特征。设计中不容许采用少筋和完全超筋受扭构件，可以采用部分超筋构件，但不经济。一般情况下应采用适筋受扭构件 三、配筋强度比ζ 配筋强度比——受扭纵筋与封闭箍筋的体积比和强度比的乘积，即 式中 Astl---对称布置的全部受扭纵筋截面面积 Ast1--受扭箍筋单肢截面面积 Ucor---截面核心部分的周长 试验表明，当0.5≤ζ≤2.0时，受扭破坏时纵筋和箍筋基本上都能达到屈服强度。规范》建议取0.6≤ζ≤1.7，通常设计中取ζ =1.0~1.2。 四、矩形截面的承载力计算 抗扭承载力随抗扭配的增加基本成线性增大 ★无抗扭配筋时，截面混凝土仍承受一定的扭矩。 ◆极限扭矩的计算公式： 式中：0.6≤ζ≤1.7，当ζ＜0.6时，应改变配筋来提高ζ值，当ζ＞1.7时，取ζ =1.7。 五、适用条件 ◆受扭截面的限制条件◆受扭钢筋最小配筋率 7.4 剪扭构件的承载力计算 一、剪-扭相关关系 矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加，因此承载力总是小于剪力和扭矩单独作用时的承载力。剪-扭相关关系曲线接近1/4圆，混凝土的承载力考虑相关性，钢筋的承载力不考虑相关性 7.5 弯剪扭构件的承载力计算 一、破坏形式 弯型破坏：当弯矩较大，扭矩和剪力均较小时 扭型破坏：当扭矩较大，弯矩和剪力较小，且顶部纵筋小于底部纵筋时发生。 剪扭型破坏：当弯矩较小，对构件的承载力不起控制作用，构件主要在扭矩和剪力共同作用下产生剪扭型或扭剪型的受剪破坏。 第八章混凝土构件的使用性能 一、裂缝的分类与成因 1. 分类 按裂缝的产生时间：施工期间产生的裂缝和使用期间产生的裂缝 按裂缝的产生原因：非受力因素产生的裂缝和受力因素产生的裂缝 按裂缝的形态：龟裂、横向裂缝（与构件轴线垂直）、纵向裂缝、斜裂缝、八字裂缝、X形交叉裂缝等 2. 成因塑性裂缝：固体下沉，表面泌水而引起的。大风、高温使水分从混凝土表面快速蒸发引起的（龟裂）。温度裂缝：大体积混凝土中由于混凝土水化作用产生的水化热使内外混凝土产生温度差。约束收缩裂缝：混凝土的收缩受到约束后产生的裂缝 施工中的受力裂缝:因施工程序不当而造成的受力裂缝 使用期间的裂缝----钢筋锈蚀引起的裂缝 使用期间的裂缝----温度（气温）变化引起的裂缝 使用期间的裂缝----地基不均匀沉降引起的裂缝 使用期间的裂缝----外部环境引起的裂缝 使用期间的裂缝----荷载引起的裂缝 二、裂缝的危害 1、引起钢筋锈蚀，导致构件强度降低 2、外观给人不安全感 3、冰冻、风化影响耐久性 4、影响使用功能 四、构件的变形控制 变形控制的目的和要求:保证建筑的使用功能要求,防止对结构构件产生不良影响,防止对非结构构件产生不良影响,保证人们的感觉在可接受程度之内。控制挠度 9.2 横向受力裂缝宽度的计算 裂缝特性 :①裂缝宽度与裂缝间距密切相关。裂缝间距大裂缝宽度也大。裂缝间距小，裂缝宽度也小。②裂缝间距和宽度随受拉区混凝土有效面积增大而增大，随混凝土保护层厚度增大而增大③裂缝宽度随受拉钢筋用量增大而减小；④裂缝宽度与荷载作用时间长短有关。 裂缝出现当σc》 ftk，在某一薄弱环节第一条裂缝出现，由于钢筋和砼之间的粘结，砼应力逐渐增加至 ft 出现第二批裂缝，一直到裂缝之间的距离近到不足以使粘结力传递至砼达到 ftk –––裂缝出现完成 裂缝开展当荷载继续增加到Ns，ss与sm相差越小，砼回缩。在一定区段由钢筋与砼应变差的累积量，即形成了裂缝宽度。 1. 粘结滑移理论 裂缝宽度=裂缝间钢筋和混凝土之间的变形差值 四、影响裂缝宽度的主要因素及减少措施 主要影响因素:1、钢筋拉应力2、钢筋直径3、钢筋表面特征4、混凝土抗拉强度及粘结强度5、混凝土保护层厚度6、混凝土有效受拉面积7、构件受力形式8、荷载性质 减少措施:1、不采用高强钢筋，控制钢筋应力2、采用变形钢筋3、采用较细直径钢筋4、保护层厚度不宜过大 一. 截面抗弯刚度的特点钢筋混凝土梁的挠度与弯矩的作用是非线性的。 梁的抗弯刚度主要特点:①随荷载的增加,抗弯刚度减少，即M越大，B越小②随配筋率p的降低,抗弯刚度减少③沿构件跨度，弯矩在变化,截面刚度也在变化④随加载时间的增长,抗弯刚度减小 减少挠度的措施:1)增大截面高度是提高截面抗弯刚度、减小构件挠度的最有效措施； 2)增大纵向受拉钢筋的配筋率或提高混凝土强度等级，3）在受压区配置一定数量的受压钢筋 4)采用预应力混凝土构件也是提高受弯构件刚度的有效措施。 耐久性：是指结构在设计使用年限内，在正常维护条件下，不需要进行大修和加固，而满足正常使用和安全功能要求的能力。 影响因素：内部因素：混凝土强度、渗透性、保护层厚度、水泥品种、标号和用量、外加剂等；外部因素环境温度、湿度、CO2含量、侵蚀性介质等。 混凝土的碳化及钢筋的锈蚀是影响混凝土结构耐久性的最主要的综合因素。 碳化是混凝土中性化的形式，是指大气中的二氧化碳（CO2）不断向混凝土内部扩散，并与其中的碱性物质发生反应，使混凝土的PH 值降低。碳化影响因素有：环境因素和材料本身的性质 减小碳化措施有：合理设计混凝土的配合比；提高混凝土的密实度、抗渗性；规定钢筋保护层的最小厚度；采用覆盖面层。 锈蚀主要取决于氧气通过混凝土保护层向钢筋表面的阴极的扩散速度，而这种扩散速度主要取决于混凝土的密实度。氧气和水份是钢筋锈蚀必要条件。 钢筋锈蚀对混凝土结构损伤过程：坑蚀环蚀暴筋结构失效。 防止钢筋锈蚀措施有：增加混凝土的密实性和混凝土的保护层厚度，采用涂面层、钢筋阻锈剂、涂层钢筋、对钢筋采用阴极防护法等。 1. 耐久性设计的目的及基本原则 耐久性概念设计的目的是指在规定的设计使用年限内，在正常维护下，必须保持适合于使用，满足既定功能的要求。耐久性概念设计的基本原则是根据结构的环境类别和设计使用年限进行设计。 2. 保证耐久性的措施 规定最小保护层厚度；满足混凝土的基本要求；控制最大水灰比、最小水泥用量、最低强度等级、最大氯离子含量以及最大碱含量。裂缝控制：一级：严格要求不出现裂缝的构件；二级：一般要求不出现裂缝的构件；三级：允许出现裂缝的构件。 其他措施 对环境较差的构件，宜采用可更换或易更换的构件；对于暴露在侵蚀性环境中的结构和构件，宜采用带肋环氧涂层钢筋，预应力钢筋应有防护措施。采用有利提高耐久性的高强混凝土。 三天在平均气温20度/使用早强水泥/养护良好，可达50%~70%,七天可达80%~90%. 钢筋混凝土底模板拆除时间参考表 混凝土结构浇筑后，达到一定强度，方可拆模。主要是通过同条件养护的混凝土试块的强度来决定什么时候可以拆莫，模板拆卸日期，应按结构特点和混凝土所达到的强度来确定。 现浇混凝土结构的拆模期限： 1 ?不承重的侧面模板，应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏，方可拆除，一般十二小时后； 2 ?承重的模板应在混凝土达到下列强度以后，始能拆除（按设计强度等级的百分率计）：板及拱： 跨度为2m及小于2m 50 % 跨度为大于2m至8m 75 % 梁（跨度为8m及小于8m ）75 % 承重结构（跨度大于8m ）100 % 悬臂梁和悬臂板100 % 3 ?钢筋混凝土结构如在混凝土未达到上述所规定的强度时进行拆模及承受部分荷载，应经过计算，复核结构在实际荷载作用下的强度。 4 ?已拆除模板及其支架的结构，应在混凝土达到设计强度后，才允许承受全部计算荷载。施工 中不得超载使用，严禁堆放过量建筑材料。当承受施工荷载大于计算荷载时，必须经过核算加设临时支撑。 钢筋混凝土底模板拆除时间参考表 现浇砼底模拆模所需砼强度 （摘自《混凝土结构工程施工质量验收规范》）结构跨度达到设计强度标准值的百分率 梁L< 8m 75% L > 8m 100% 板L< 2m 50% 2m v L < 8m 75% L > 8m 100% 悬臂梁、板L< 2m 75% L > 2m 100% 达到拆除砼底模板所需强度的参考时间（摘自《施工手册》）使用425#普通水泥所需天数 砼达到设计强度标准值的百分率硬化时昼夜平均温度（摄氏度） 5度10度15度20度25度30度 50% 1076543 75% 221512987 100% 5040302820 18 使用425#矿渣水泥所需天数砼达到设计强度标准值的百分率 硬化时昼夜平均温度（摄氏度） 5度10度15度20度25度30度 50%16119 87 6 75%322216 1413 11 100%605040 2824 20 第三节钢筋混凝土剪力墙结构 一、剪力墙结构的受力与震害特点 (一)受力特点 开洞剪力墙由墙肢和连梁两种构件组成，不开洞的剪力墙仅有墙肢。按墙面 开洞情况，剪力墙可分为四类： (1)整截面剪力墙，即不开洞或开洞面积不大于15％的墙(图5—32a)； (2)整体小即剪力墙，即开洞面积大于15％，但仍较小的墙(图5—32b)； (3)双肢及多肢剪力墙，即开口较大、洞口成列布置的剪力墙(图5-32c)； (4)壁式框架，即洞口尺寸大，连梁线刚度大于或接近墙肢线刚度的墙(图 5-32d)。； 图5-32 剪力墙的类型 (o)整截面剪力墙；(^)整体小开口剪力墙；(c)双肢及多肢剪力墙；(d)壁式框架 在水平荷载作用下，整截面剪力墙如同一片整体的悬臂墙，在墙肢的整个高 度上，弯矩图既不突变，也无反弯点，剪力墙的变形以弯曲型为主(图5-32a)； 整体小开口剪力墙的弯矩图在连梁处发生突变，但在整个墙肢高度上没有或仅仅 在个别楼层中出现反弯点，剪力墙的变形仍以弯曲型为主(图5-32b)；双肢及多 肢剪力墙与整体小开口剪力墙相似(图5—32c)；壁式框架柱的弯矩图在楼层处有 突变，且在大多数楼层出现反弯点，剪力墙的变形以剪切型为主(图5-32d)。 在竖向荷载作用下，连梁内将产生弯矩，而墙肢内主要产生轴力。当纵墙和横墙整体联结时，荷载可以相互扩散。因此，在楼板下一定距离以外，可认为竖 向荷载在纵、横墙内均匀分布。 在竖向荷载和水平荷载共同作用下，悬臂墙的墙肢为压、弯、剪构件，而开 洞剪力墙的墙肢可能是压、弯、剪构件，也可能是拉、弯、剪构件。 连梁及墙肢的特点都是宽而薄，这类构件对剪切变形敏感，容易出现斜裂 缝，容易出现脆性的剪切破坏。根据剪力墙高度H与剪力墙截面高度／l的比值， 剪力墙可分为高墙(H／A≥3)、中高墙(1．5≤H／A<3)和矮墙(H／A<1．5)。 三种墙典型的裂缝分布如图5—33。在抗震结构中应尽量避免采用矮墙，以保证 结构延性。 图5-33 剪力墙的裂缝分布 (d)高墙；(^)中高墙；(‘)矮墙 开洞剪力墙中，由于洞口应力集中，很容易在连梁端部形成垂直方向的弯曲 裂缝。当连梁跨高比较大时，梁以受弯为主，可能出现弯曲破坏。剪跨比较小的 高梁，除了端部很容易出现垂直的弯曲裂缝外，还很容易出现斜向的剪切裂缝。 当抗剪箍筋不足或剪应力过大时，可能很早就出现剪切破坏，使墙肢间丧失联 系，剪力墙承载能力降低。开口剪力墙的底层墙肢内力最大，容易在墙肢底部出 现裂缝及破坏。在水平力作用下受拉的墙肢往往轴压力较小，有时甚至出现拉 力，墙肢底部很容易出现水平裂缝。 (二)震害特点 钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能远比纯框架结构好，其主要震害是连梁和 墙肢底层的破坏。开洞的剪力墙中，由于洞口应力集中，连系梁端部极为敏感， 在约束弯矩作用下，很容易形成垂直方向的弯曲裂缝，另外，墙肢之间的连梁相 对刚度小，是剪力墙的变形集中处，故连梁很容易产生剪切破坏；开口剪力墙的 底层墙肢内力最大，容易在墙肢底部出现裂缝及破坏，表现为受压区混凝土大片 压碎剥落，钢筋压屈。 二、设计规定与构造措施 (一)混凝土强度等级及墙厚 为保证钢筋混凝土剪力墙的承载能力和变形能力，非抗震设计剪力墙的混凝 土强度等级不宜低于C20，抗震设计剪力墙的混凝土强度等级不应低于C20。 剪力墙的厚度不应太小，以保证墙体出平面的刚度和稳定性，以及浇筑混凝土的质量。非抗震设计和抗震等级为三、四级的钢筋混凝土剪力墙的截面厚度不 应小于楼层净高的l／z5，也不应小于140mm。抗震等级为一、二级的钢筋混凝 土剪力墙的截面厚度不应小于楼层净高的1／20，也不应小于160mm。剪力墙底 钢筋混凝土筒仓结构抗震设计研究 发表时间：2017-06-12T10:51:49.500Z 来源：《基层建设》2017年6期作者：贾朝辉[导读] 目前我国对于这类仓储技术的应用比较广泛，实现物料储存、转运的一体化和自动化，增加我国的工业和农业生产力。 山东省冶金设计院股份有限公司山东省 250000 摘要：筒仓是一种被用来贮存散装物料的仓库形式之一，其根据所应用到的行业的不同，大致可以分为两个类型，具体包括农业筒仓和工业筒仓。目前我国对于这类仓储技术的应用比较广泛，实现物料储存、转运的一体化和自动化，增加我国的工业和农业生产力。 关键词：钢筋混凝土立筒仓；柱承式；筒承式；地震；抗震性能 Absrtact: Silo is one of the warehouse forms used for storing bulk materials, which can be divided into two types according to the different industry, including the agricultural silo and industrial silo. At present, the application of this kind of warehousing technology is widely used in our country, realizing the integration and automatization of material storage, transshipment, and increasing the industrial and agricultural productivity of our country. Keywords: reinforced concrete shaft silo; pillar-bearing type; cylinder bearing type; earthquake resistance 引言 物资贮存是各类生产工作的基础，其直接影响着整个生产过程的物料供应的稳定性。钢筋混凝土立筒仓是上个世纪产生和发展的先进仓储技术，并且得到了极为广泛的应用，在轻工业、冶金业、粮食业、电力业等多个领域发挥着巨大的作用。但是随着我国经济的高速发展，单独仓储方式已经不适应现代的发展趋势，因此也就演变出了由单独立筒仓结合的群仓形式，同时越来越多的研究者对于群仓质量进行了相关的研究，但目前对于其结构抗震性的研究还不够成熟。 1筒仓的地震损坏情况 随着现代科技技术和经济的不断发展，我国对于钢筋混凝土立筒仓的应用范围越来越广，应用数量也越来越多。但同时，我国近几年发生的地震类自然灾害数量也在不断上升，而立筒仓在地震当中产生损害时难以避免的。我国的地理位置处于地中海地震带和太平洋地震带的中间位置，也属于地震灾害较为多发的国家之一，根据相关调查显示，中国大陆地区的地震总数大约是全球的1/3，并且其中也不乏大型的地震，而在这些地震当中以唐山大地震最为著名，当时在唐山地区的柱承式圆形立筒仓受到了严重的损害，其破坏面积达到了28%以上，而当时仍然在使用的柱承式方形筒仓的破坏面积则将近70%左右。由此可见，在当时的仓储技术发展条件下，地震灾害对于我国立筒仓的破坏性较大，因此我国也就加大了对于立筒仓抗震性能的研究，但是与目前我国立筒仓的应用程度相比，其抗震性能的研究还处于明显滞后的情况，这主要与我国大部分地区地震发生率较低有着一定的联系，需要相关研究者进行更加深入的研究。 2柱承式立筒仓的抗震性能分析 相比于筒承式立筒仓，柱承式立筒仓的产生年代较早，发展时间较长，但是根据相关调查可以看出，柱承式立筒仓的结构存在着一定的缺陷，虽然其能够储存更多的物料，但是在地震当中其所受到的破坏更大，并且严重破坏或倒塌的情况占了22%－47%之间。其之所以受到图1柱承式立筒仓这么大的破坏，主要原因在于柱承式立筒仓本身的结构特点，其支撑柱与立筒仓体本身的刚度存在着一定的差距，而这种差距就会导致在受到外界振动影响的情况下，支撑柱顶部与仓体连接处很容易造成应力的集中，并且支撑柱由于其特殊的结构特点，导致其中心位置比较高，轴压相对较大，自身形变能力具有着一定的限制性，也就造成了这种结构抗震性能较为欠缺。图1为柱承式立筒仓。 在实际地震灾害过程当中，柱承式筒仓结构都会遭到一定的破坏，其主要的破坏位置在于支撑柱位置，我国国内的大部分筒仓结构抗震性能研究都是围绕着支撑柱抗震性能的角度进行考虑，其中以扭转效率的研究最为深入。在实际灾害发生过程中，柱承式筒仓的支撑柱当中角柱所受到的扭转力要远远大于内柱，因此角柱所受到的破坏性要大。筒承式立筒仓这主要是由于在地震发生阶段，柱承式筒仓所受到的应力大部分是由支撑柱所分担，其中角柱所受到的应力平衡性较差，极容易产生断裂或扭曲的情况，因此在增加这类支撑柱抗震性能的过程中应考虑如何增强角柱的抗震平衡性，如何使角柱能够在振动 混凝土强度等级对照表 标准 混凝土的抗压强度是通过试验得出的，我国最新标准C60强度以下的采用边长为150mm的立方体试件作为混凝土抗压强度的标准尺寸试件。按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002，制作边长为150mm的立方体在标准养护(温度20±2℃、相对湿度在95%以上)条件下，养护至28d龄期，用标准试验方法测得的极限抗压强度，称为混凝土标准立方体抗压强度，以fcu表示。[1]按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定，在立方体极限抗压强度总体分布中，具有95%强度保证率的立方体试件抗压强度，称为混凝土立方体抗压强度标准值(以MPa计)，用fcu表示。[2] 依照标准实验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土强度等级。 按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定，普通混凝土划分为十四个等级，即:C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。例如，强度等级为C30的混凝土是指30MPa≤fcu<35MPa[2] 影响混凝土强度等级的因素主要与水泥等级和水灰比、骨料、龄期、养护温度和湿度等有关。 影响因素 混凝土质量的主要指标之一是抗压强度，从混凝土强度表达式不难看出，混凝土抗压强度与混凝土用水泥的强度成正比，按公式计算，当水灰比相等时，高标号 水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。一般来说，水灰比与混凝土强度成反比，水灰比不变时，用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的，此时只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收缩和变形。 所以说，影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比，要控制好混凝土质量，最重要的是控制好水泥质量和混凝土的水灰比两个主要环节。此外，影响混凝土强度还有其它不可忽视的因素。 粗骨料对混凝土强度也有一定影响，所以，工程开工时，首先由技术负责人现场确定粗骨料，当石质强度相等时，碎石表面比卵石表面粗糙，它与水泥砂浆的粘结性比卵石强，当水灰比相等或配合比相同时，两种材料配制的混凝土，碎石的混凝土强度比卵石高。 因此我们一般对混凝土的粗骨料粒径控制与不同的工程部位相适应;细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小，但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响，施工中，严格控制砂的含泥量在3%以内，因 筒仓结构设计 这里说的筒仓，是指平面为圆形、方形、矩形、多角形及其他几何外形的贮存散料的直立容器，其容纳贮料的部分为仓体。筒仓结构一般由仓上建筑物、仓盖、仓壁、筒壁、漏斗、仓下建筑物等组成。筒仓结构有时包含一个仓体，有时包含两个或多个仓体。有时筒仓结构还包括楼梯。 YJK对筒仓结构的建模、前处理和计算仍采用和普通结构相同的流程和模块，因此总体的操作方法与其它结构相同，但是YJK在软件中针对筒仓结构设置若干了自动化专业化菜单，从而更方便操作。特别是YJK可精细计算处理墙上面外荷载，为筒仓设计提供了基本的条件。 市面上有些专门的筒仓结构设计软件，这些软件多采用参数化为主的建模输入方式，并设置部分交互建模功能，但是这种交互方式需要用户专门学习，并且不够成熟和稳定，特别是难以适用筒仓多种实际模型的设计需要。YJK采用通用建模计算结合专业菜单方式设计筒仓，这种方式便于用户学习掌握，且计算稳定，适应性强。 一、筒仓结构的建模 YJK软件对筒仓结构的建模按照分层建模的方式， 1、分层建模，即对仓下建筑、筒壁、仓体、仓上建筑等分层建模，最后全楼组装成筒仓结构； 2、对仓体的仓壁采用圆弧墙或者直墙建模，对高大的深仓结构应分为几层建模，为的是准确计算筒仓侧壁的贮料荷载，同时分区给出计算配筋，即底部几层比上边层受力大配筋也大。一般每层层高控制在3-4米； 3）对漏斗部分可以按照斜墙建模，也可以按照斜板建模。对于可按照斜墙的软件提供漏斗的参数化建模方式，可通过几个参数快速生成各种形式的漏斗，参数生成的漏斗是由斜墙组成的。对圆漏斗可按斜圆弧墙输入。按照斜板输入漏斗时，须输入斜的虚梁勾画漏斗的 钢筋混凝土筒仓结构设计分析 【摘要】：钢筋混凝土筒仓在选煤领域应用广泛，本文以下内容将对钢筋混凝土筒仓结构设计进行理论上的研究分析，仅供参考。 【关键词】：钢筋混凝土；筒仓；结构设计 [ Abstract ]: Reinforced concrete silo in the coal fields are widely used, this paper analyzes reinforced concrete silo structure design theory, for reference only. [ Key words ]: reinforced concrete silo; structure design; 1、前言 钢筋混凝土筒仓平面有圆形、方形、矩形、多边形及其他几何外形的贮存散料的自立容器，其容纳贮料的部分为仓体，其由仓上建筑物、仓顶、仓壁、仓下支承结构、筒壁及基础等组成，根据其平面组成不同，可以分为单仓、排仓、群仓等结构形式。钢筋混凝土筒仓的结构设计是一个很复杂的过程，目前天津水泥设计研究院结合工程设计经验，编制了钢筋混凝土筒仓设计软件，利用此软件可以对圆形单仓、排仓及群仓等进行设计，里面的贮料可以是水泥、矿粉、石灰石等等，但是其的局限性是只能对圆形筒仓进行设计，不能对在实际工程中广泛存在的方仓进行设计计算。不过，目前PKPM、Ansys、Sap 2000等设计软件的出现及完善，也能对钢筋混凝土筒仓结构进行设计分析，解决了天津院筒仓设计软件不能解决的问题。本文以下内容将对钢筋混凝土筒仓结构设计进行分析，仅供参考。 2、钢筋混凝土筒仓结构荷载分析 钢筋混凝土筒仓结构的荷载主要有恒荷载、活荷载及随机荷载。①恒荷载是指在结构使用期间，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，如筒仓结构的自重，填料的自重，抹面层的自重及土压力等，对预应力钢筋混凝土筒仓而言，还有后张法预应力荷载，在施加预应力以后可认为其是恒荷载。而对于钢筋混凝土筒仓的温度效应，尽管温度在不断变化，但作为筒仓壁计算应力时，注重的是一个大值，因此，也可以作为一个恒荷载。②活荷载，在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载，如贮料荷载、筒仓顶部活荷载、积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等等，而对于钢筋混凝土筒仓而言，还有卸料时的超压和偏心卸料时产生的不均衡荷载，这些都认为是贮仓的物流在流动中产生的荷载。③随机荷载是指在结构使用期间，不一定出现，而一旦出现，其值很大，且持续时间较短的荷载，如爆炸力、撞击力和地震效应等。对于钢筋混凝土筒仓来说，需要分析的随机荷载是地震效应，其主要是对钢筋混泥土筒仓的基础设计影响较大。 混凝土强度等级对照表 混凝土的抗压强度是通过试验得出的，我国最新标准C60强度以下的采用边长为150mm的立方体试件作为混凝土抗压强度的标准尺寸试件。按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002，制作边长为150mm的立方体在标准养护（温度20±2℃、相对湿度在95%以上）条件下，养护至28d龄期，用标准试验方法测得的极限抗压强度，称为混凝土标准立方体抗压强度，以fcu表示。按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定，在立方体极限抗压强度总体分布中，具有95%强度保证率的立方体试件抗压强度，称为混凝土立方体抗压强度标准值（以MPa计），用fcu 表示。 依照标准实验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土强度等级。 按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定，普通混凝土划分为十四个等级，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。例如，强度等级为C30的混凝土是指30M Pa≤fcu<35MPa 影响混凝土强度等级的因素主要与水泥等级和水灰比、骨料、龄期、 养护温度和湿度等有关。 混凝土质量的主要指标之一是抗压强度，从混凝土强度表达式不难看出，混凝土抗压强度与混凝土用水泥的强度成正比，按公式计算，当水灰比相等时，高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。一般来说，水灰比与混凝土强度成反比，水灰比不变时，用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的，此时只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收缩和变形。 所以说，影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比，要控制好混凝土质量，最重要的是控制好水泥质量和混凝土的水灰比两个主要环节。此外，影响混凝土强度还有其它不可忽视的因素。 粗骨料对混凝土强度也有一定影响，所以，工程开工时，首先由技术负责人现场确定粗骨料，当石质强度相等时，碎石表面比卵石表面粗糙，它与水泥砂浆的粘结性比卵石强，当水灰比相等或配合比相同时，两种材料配制的混凝土，碎石的混凝土强度比卵石高。 因此我们一般对混凝土的粗骨料粒径控制与不同的工程部位相适应；细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小，但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响，施工中，严格控制砂的含泥量在3%以内，因此，砂石质量必须符合混凝土各标号用砂石质量标准的要求。 钢筋混凝土抗震墙的设计体会 要：本文针对目前应用广泛的剪力墙结构，分析对比新、旧规范对剪力墙的具体要求，结合规范与工程实际，总结了自己的设计体会和一些在设计中需要注意的问题。 关键词：抗震墙轴压比弯曲变形 抗震墙广泛用于多层和高层钢筋混凝土房屋，规范规定的现浇钢筋混凝土结构房屋中,除框架结构外，其余几种结构体系均与剪力墙有关，所以有必要对剪力墙结构作一个重点研究。 在受力方面，因为剪力墙的刚度大，容易满足小震作用下结构尤其是高层结构的位移限值。在地震作用下，其变形小，破坏程度低，可以设计成延性抗震墙，大震时通过连梁和墙肢底部的塑性铰范围内的塑性变形，耗散地震能量，在与其他结构共同工作的同时，能吸收大部分的能量，降低其他结构的抗震要求，在设防较高的地区（8度及区以上地区）优点更为突出。 抗震墙由墙肢和连梁两部分组成。设计时应遵循强墙弱梁、强剪若弯的原则。即连梁的屈服先于墙肢，连梁和墙肢均应为弯曲屈服。与旧规范相比，新规范在剪力墙抗震设计特别是在抗震构造方面有比较大的变化。主要包括： （1）底部加强区高度的变化； （2）墙肢组合截面的弯矩、剪力设计值和连梁组合的设计值； （3）分布钢筋的最小配筋率； （4）增加了剪力墙的轴压比的限值； （5）将边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件；两种边缘构件的构造不同，加强了应加强的部位，放松了可放松的部位，使抗震墙的设计更具合理性； （6）新规范取消了旧规范的弱连梁和小墙肢的术语，代之以跨高比和墙肢长度和厚度的比值，应当说在概念上是没有区别，但89规范虽然对弱连梁作了规定，但在设计中难以确定什么是弱连梁。 在进行抗震墙设计时应注意如下的要求： 1、抗震墙的布置要求：作为主要的抗侧力构件，合理的布置是构建良好抗震性能的基础。应遵循八字方针即对称、均匀、周边、连续外，还须注意： （1）将长墙分成墙段：对于抗震墙结构和部分框支抗震墙结构，若内纵墙很长，且连梁的跨高比小、刚度大，则墙的整体性好，在水平地震作用下，墙的剪切变形较大，墙肢的破坏高度可能超过底部加强部位的高度，新规范规定将长墙分成墙段，使墙的高宽比大于2。墙段由墙肢和连梁组成。旧规范也有相同的规定。二者的区别在于连梁。旧规范为弱连梁，而新规范为跨高比不小于6 的连梁，其目的是：设置刚度和承载力较小的连梁，在地震作用下可能先破坏，使墙段成为抗侧力单元，且墙段以弯曲变形为主。 （2）避免墙肢长度突变：抗震墙和部分框支抗震墙结构的墙肢的截面长度，沿高度不宜有突变，当抗震墙的洞口比较大时，以及一、二级抗震墙的底部加强区，不宜有错洞布置的剪力墙。 建筑工程现浇混凝土拆模时间强度要求 1、.三天在平均气温20度/使用早强水泥/养护良好,可达50%~70%,七天可达80%~90%. 钢筋、混凝土底模板拆除时间参考表，混凝土结构浇筑后，达到一定强度，方可拆模。主要是通过同条件养护的混凝土试块的强度来决定什么时候可以拆莫，模板拆卸日期，应按结构特点和混凝土所达到的强度来确定。 现浇混凝土结构的拆模期限： 2、不承重的侧面模板，应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏，方可拆除，一般十二小时后； 3、承重的模板应在混凝土达到下列强度以后，始能拆除（按设计强度等级的百分率计）： 板及拱： 跨度为2m及小于2m 50％ 跨度为大于2m至8m 75％ 梁（跨度为8m及小于8m） 75％ 承重结构（跨度大于8m） 100％ 悬臂梁和悬臂板 100％ 4、钢筋混凝土结构如在混凝土未达到上述所规定的强度时进行拆模及承受部分荷载，应经过计算，复核结构在实际荷载作用下的强度。 5、已拆除模板及其支架的结构，应在混凝土达到设计强度后，才允许承受全部计算荷载。施工中不得超载使用，严禁堆放过量建筑材 料。当承受施工荷载大于计算荷载时，必须经过核算加设临时支撑。钢筋混凝土底模板拆除时间参考表 现浇砼底模拆模所需砼强度 （摘自《混凝土结构工程施工质量验收规范》） 结构跨度达到设计强度标准值的百分率 梁 L≤8m 75% L＞8m 100% 板 L≤2m 50% 2m＜L≤8m 75% L＞8m 100% 悬臂梁、板 L≤2m 75% L＞2m 100% 达到拆除砼底模板所需强度的参考时间： 使用425#普通水泥所需天数 砼达到设计强度标准值的百分率硬化时昼夜平均温度(摄氏度) 5度 10度 15度 20度 25度 30度50% 10 7 6 5 4 3 75% 22 15 12 9 8 7 100% 50 40 30 28 20 钢筋混凝土剪力墙结构施工质量控制措施 摘要：文章介绍了建筑的钢筋混凝土剪力墙的分类及优缺点，并以混凝土施工的质量控制流程为主线，结合施工实例，对混凝土施工中的材料选取、施工控制要素进行了分析，供广大施工人员参考。关键词：混凝土剪力墙；施工质量；施工材料；施工建筑 中图分类号：tu974 文献标识码：a 文章编号：1009-2374（2012）22-0092-031 概述 目前，我国的高层及超高层建筑的数量越来越多，而剪力墙结构在高层建筑中得到了较为广泛的应用。建筑的结构墙体分为两类：一是承重墙，它主要承受来自建筑自重的竖向力，一般由砌体或钢筯混凝土现浇制成；二是剪力墙，剪力墙是用来承受风荷载、地震作用力等水平作用力的墙，因此又称其为抗风墙或抗震墙。现代建筑为了保证剪力墙的强度，较为广泛地采用了高强混凝土作为结构材料。高强度混凝土剪力墙具有强度高、用料省的优点，但施工质量不易控制，因此，在施工时应采取一定的措施保证高强混凝土剪力墙的施工质量。 2 剪力墙结构的分类及优点 剪力墙的种类很多，主要有三种不同的分类方法。根据所采用的结构材料，可分为配筋砌块剪力墙、钢筋砼现浇剪力墙等。按剪力墙的洞口的大小以及数量可分为整体式剪力墙、框架剪力墙和开有不规则洞口的剪力墙等。根据墙体的受力性能的不同，可以将其分 为壁式框架、独立墙体、连肢剪力墙、整体小开口剪力墙和整截面剪力墙等。 随着新材料、新技术及新工艺在建筑施工上的应用，人们对现代建筑的空间要求也越来越高，而在板梁结构建筑中，梁体外露是无法避免的，若以吊顶方式遮蔽，则会大大减少层高净空，给人以压抑和不舒适感。剪力墙配合楼板的结构体系则能很好地解决这一弊病，增大层间的净空。除了空间上的优势外，剪力墙结构还具有结构上的优点：剪力墙结构具有很好的承载能力，除了承载竖向荷载之外，还可以承载横向作用力，增加了建筑的整体性，可以提高建筑的建造高度，同时也保证了良好的抗震性能。 剪力墙也有自身的不足之处，如建筑自重大，对上部结构和下部基础的设计要求较为严格。同时，剪力墙作为建筑的结构体，其平面布置需一定的间距和形式，并不能完全按照建筑的功能使用进行平面布置，因此其建筑灵活性稍差一些，不太适用于大开间的公共建筑等。 3 剪力墙施工质量工艺流程 现浇混凝土剪力墙的施工流程与其他混凝土构件的施工流程类似，都由放线、支模、浇灌混凝土、振捣、养护、拆模等几方面组成，但根据现浇砼剪力墙自身的特点，又有不同于一般施工流程的做法，下面对其施工时的质量工艺流程作简要介绍： （1）放线：利用仪器放出模板的连线和控制线。 第一章投标书综合说明 良海粮油有限公司： 承蒙贵公司对我公司的信任，有幸参加贵公司12万吨粮食仓储设施建设项目的投标，为此深表感！ 对贵公司所发的招标文件，我公司经认真阅读和讨论后，表示理解和确认。一旦中标，我们一定遵守执行。 下面为标书编制的几点综合说明： 一、编制依据和说明 1、12万吨粮食仓储设施建设项目的招标文件。 2、中粮工程科技有限公司设计的全套《混凝土筒仓施工图》。 3、施工现场踏勘。 4、及省有关工程施工技术标准及验收规。 5、公司体系手册、程序文件及部有关文件、管理制度等。 6、已经执行的新规、新标准，根据本工程实际情况，本工程计划使用的有关规、文件如下： 6.1、《建筑地基基础工程施工质量验收规》（GB50202-2002）； 6.2、《砌体结构工程施工质量验收规》（GB50203-2011）； 6.3、《钢结构工程施工质量验收规》（GB50205-2001）； 6.4、《屋面工程质量验收规》（GB50207-2012）； 6.5、《地下防水工程质量验收规》（GB50208-2011）； 6.6、《建筑地面工程施工质量验收规》（GB50209-2010）； 6.7、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规》（GB50242-2002）； 6.8、《通风与空调工程施工质量验收规》（GB50243-2002）； 6.9、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）； 6.10、《建筑电气工程施工质量验收规》（GB50303-2002）； 6.11、《钢筋混凝土筒仓施工与质量验收规》（GB50669-2011）；6.12、《工程测量规》（GBJ50026－93）； 6.13、《混凝土结构工程施工质量及验收规》（GB50204-2002）；6.14、《冷拔钢丝预应力混凝土构件设计与施工规程》（JGJ19-92）； 6.15、《木结构工程施工及验收规》（GB50206-2002）； 6.16、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）； 6.17、《钢筋焊接接头试验法》（JGJ/T-2001）； 6.18、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）； 6.19、《建筑工程质量检验评定统一标准》（GBJ300-2001）； 6.20、《建筑工程质量检验评定标准》（GB50301-2001）； 6.21、《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T-2001）；6.22、《建筑工程安全检查评分办法》（JGJ59-99）； 6.23、《建筑施工高处作业安全技术规程》（JGJ80-91）； 6.24、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）； 6.25、《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ46-2005）； 6.26、《建筑防腐蚀工程施工及验收规》（GB50212-91)； 6.27、《泵送混凝土施工技术规程》（ZGJ/T10-95）； 6.28、《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）； 6.29、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-96）； 1, 钢筋混凝土挡土墙和剪力墙的水平钢筋和竖向钢筋做法？ 答：钢筋设计时，受力筋一般是放在里侧（例如箍筋在外围，受力纵筋在里侧）。由于 挡土墙主要承受外土的侧向压力， 所以水平筋才是主要受力筋， 因此水平筋是放在纵筋的里 侧。而剪力墙主要承受剪切力，因此纵筋才是主要受力筋，它的水平筋是放在外侧的。 2，挡土墙钢筋接头位置规定？ 答：挡土墙内皮水平和竖向钢筋接头位置设在支座处，挡土墙外皮水平和竖向钢筋接头 设在跨中1/3范围内。 3，钢筋闪光对焊和电渣压力焊各自允许的不同直径相差级别？ 答：两根同牌号、不同直径的钢筋可进行 闪光对焊、电渣压力焊，闪光对焊时其径差 不得超过4mm ,电渣压力焊时，其径差不得超过 7mm 。焊接工艺参数可在大、小直径钢筋 焊接工艺参数之间偏大选用，两根钢筋的 轴线应在同一直线上。对接头强度的要求，应按 较小直径钢筋计算。 4，双排脚手架至少应验算那些项目？型钢悬挑梁至少应验算那些项目？ 答：双排脚手架：1、纵向、横向水平等受力构件的强度和连接扣件的抗滑承载力计算。 2、 立杆的稳定性计算。 3、 连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算。 4、 立杆地基承载力计算。 型钢悬挑梁：钢管架的验算，型钢底座，型钢自身得最大强度， 最大挠度，钢丝绳强度, 型钢末端的固定圆钢的强度。 5, 体积混凝土温度控制指标有那几项？达到什么要求可以结束覆盖？达到什么要求可以停 止测温？对测温频率，规范怎么规定？ 答：温度控制指标及测温频率： 温度监控指标如下： 混凝土内的温度与接近外侧的温度的温度 内外温差：小于25 C; 降温速度：小于1?2.0 C/ d ; 揭开保温层时的温差：小于 15 Co 监测周期与频率如下： 混凝土浇筑 初凝前：每0.5h 测一次； 混凝土浇筑结束后 混凝土浇筑结束后 混凝土浇筑结束后 混凝土浇筑结束后 当内外温差小于15 C 时，停止测温。 5,模板和支架采用的荷载组合？ 答：分为静 荷载和动荷载静荷载：楼板自重，布料杆自重，混凝土自重，人员自重动荷 载：振动棒震动荷载，混凝土的冲击荷载。 （风荷载不用考虑，要考虑的时候是不能打 混凝土的） 2h 测一次； 4h 测一次； 8h 测一次； 24h 测一次; 12h :每 24h :每 72h :每 15d :每 三天在平均气温20度/使用早强水泥/养护良好,可达50%~70%,七天可达80%~90%. 钢筋混凝土底模板拆除时间参考表 混凝土结构浇筑后，达到一定强度，方可拆模。主要是通过同条件养护的混凝土试块的强度来决定什么时候可以拆莫，模板拆卸日期，应按结构特点和混凝土所达到的强度来确定。 现浇混凝土结构的拆模期限： 1．不承重的侧面模板，应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏，方可拆除，一般十二小时后； 2．承重的模板应在混凝土达到下列强度以后，始能拆除（按设计强度等级的百分率计）： 板及拱： 跨度为2m及小于2m50％ 跨度为大于2m至8m75％ 梁（跨度为8m及小于8m）75％ 承重结构（跨度大于8m）100％ 悬臂梁和悬臂板100％ 3．钢筋混凝土结构如在混凝土未达到上述所规定的强度时进行拆模及承受部分荷载，应经过计算，复核结构在实际荷载作用下的强度。 4．已拆除模板及其支架的结构，应在混凝土达到设计强度后，才允许承受全部计算荷载。施工中不得超载使用，严禁堆放过量建筑材料。当承受施工荷载大于计算荷载时，必须经过核算加设临时支撑。 钢筋混凝土底模板拆除时间参考表 现浇砼底模拆模所需砼强度 （摘自《混凝土结构工程施工质量验收规范》） 结构跨度达到设计强度标准值的百分率 梁L≤8m75% L＞8m100% 板L≤2m50% 2m＜L≤8m75% L＞8m100% 悬臂梁、板L≤2m75% L＞2m100% 达到拆除砼底模板所需强度的参考时间（摘自《施工手册》） 使用425#普通水泥所需天数 砼达到设计强度标准值的百分率硬化时昼夜平均温度(摄氏度) ????????????5度10度15度20度25度30度 50%????10??????7????????6????????5??????4????????3 75%????22????15??????12????????9??????8????????7 100%50????40????30??????28??????20??????18 使用425#矿渣水泥所需天数 砼达到设计强度标准值的百分率硬化时昼夜平均温度(摄氏度) ??????????????5度10度15度20度25度30度 50%????16????11??????9????????8????????7????????6 75%????32????22????16??????14??????13??????11 ABAQUS中的钢筋混凝土剪力墙建模 曲哲 2006-5-29 一、试验标定 选用ABAQUS中的塑性损伤混凝土本构模型，分离式钢筋建模，建立平面应力模型模拟钢筋混凝土剪力墙的单调受力行为。李宏男（2004）本可以提供比较理想的基准试验。然而计算发现，该文中试验记录的初始刚度普遍偏小，仅为弹性分析结果的1/5~1/8，原因不明，故此处不予采用。左晓宝（2001）研究了小剪跨比开缝墙的低周滞回性能，其中有一片整体墙作为对照试件，本文仅以这片墙为基准标定有限元模型。 图1：剪力墙尺寸与配筋 该试件尺寸及配筋如图1所示。墙全高750mm，宽800mm，厚75mm，墙内布有间距φ6@100的分布钢筋，墙两端设有暗柱。混凝土立方体抗压强度为54.9MPa，钢筋均为一级光圆筋。 （a）墙体分区及网格（b）钢筋网 图2：ABAQUS中的有限元模型 剪力墙采用平面应力八节点全积分单元，墙上下两端各加设100mm高的弹性梁。钢筋采用两节点梁单元，通过Embed方式内嵌于墙体内。模型网格及外观如图2所示。墙下弹性梁底面嵌固。分析中，先在墙顶施加160kN均布轴压力，再在墙上方弹性梁的左端缓缓施加位移荷载。 ABAQUS中损伤模型各参数取值如表1、图3所示。未说明的参数均使用ABAQUS默认值。 表1：有限元模型材料属性 混凝土 钢筋 材料非线性模型 Damaged Plasticity Plasticity 初始弹性模量（GPa ） 38.1 210 泊松比 0.2 0.3 膨胀角（deg ） 50 初始屈服应力（MPa ） 13 235 峰值压应力（MPa ） 44 峰值压应变（με） 2000 峰值拉应力（MPa ） 3.65 注：其中混凝土弹性模量为文献中提供的试验值，其余均为估计值。 （a ）压应力-塑性应变曲线 （b ）拉应力-非弹性应变曲线 （c ）受拉损伤指标-开裂应变曲线 图3：混凝土塑性硬化及损伤参数 ABAQUS 的混凝土塑性损伤模型用两个硬化参数分别控制混凝土的拉压行为，同时可以分别引入受压和受拉损伤指标。本文受压硬化曲线采用Saenz 曲线（式1），可用表1中列出的初始弹性模量、峰值应力和峰值应变唯一确定。受拉软化曲线采用Gopalaratnam 和Shah （1985）曲线（式2），并采取江见鲸建议参数k =63，λ=1.01，如图3（b ）所示。本文模型只定义受拉损伤指标，损伤指标随开裂应变的变化如图3（c ）所示，当开裂应变小于0.0014时，损伤指标线性增大，开裂应变超过0.0014后，损伤指标保持固定值0.6。 02 0000012c c c c E E εσεεεσεε= ??????+?+???????????? （1） e k t t f λ ωσ?= （2） 图4比较了采用4节点单元和8节点单元得到的剪力墙荷载-位移曲线，并同时画出了 文献中提供的荷载-位移骨架线。可见8节点单元模型的计算结果较4节点单元模型更加平滑顺畅，下降段也比较稳定。二者在达到峰值之前差别不大，但软化行为则相差较多。这可能与基于开裂应变定义的损伤指标引入的网格依赖性有关，本文对此不做深入讨论。 与试验曲线相比，有限元分析得到的荷载-位移曲线初始刚度略大，且墙底开裂（图中1点）时刚度退化不如试验中显著，导致之后的分析结果位移偏小。受拉侧钢筋屈服后计算得到的刚度与试验曲线比较接近，不久主斜裂缝的出现使墙的承载力进入软化段，被主要裂缝穿过的钢筋均进行屈服段。软化过程中墙体形成了新的主斜裂缝并最终沿这条主斜裂缝破坏。图5、6分别展示了剪力墙在受力全过程中关键点处的混凝土主拉应变和钢筋大主应力。 与试验曲线相比，计算结果刚度偏差较大，承载力基本一致。 钢筋混凝土筒仓施工方法解析 摘要：钢筋混凝土筒仓属于特种工程结构，广泛应用于建材、煤炭、电力、港口、矿山、粮食等行业，结构较为复杂，施工难度大，技术要求高。在此对不同筒仓的施工进行解析。 【关键词】筒仓，分类，施工技术 Abstract: the reinforced concrete silos belongs to the special engineering structure, widely used in building material, coal, electric power, ports, mining, grain and other industry, the structure is relatively complex, difficult construction, high technical requirements. In the construction of different silos of system. 【key words 】silos, classification, construction technology 一、筒仓分类 对钢筋混凝土筒仓进行施工分类，从单一筒仓到较为复杂的构造体系将新型混凝土筒仓划分为：大直径高仓、超大直径筒仓、变截面筒仓、筒中筒构造、大直径高型筒仓、筒仓构造等6类施工形式。 二、施工方法 大直径高仓。大直径高仓的施工技术要点是保证模板体系的整体稳定性，以及偏差的可控可调。大直径高仓采用无内平台的径向可调拉杆滑升模板体系，提升架内外侧各设置2道加强围圈（规格不小于10#槽钢）。滑升系统控制要点：均衡设置提升装置；加强围圈接头采用焊接或刚性栓接构造；液压油路采取均衡（等阻力）布置方案，采用分油器分级配置；可调拉杆保持承力均衡；配合偏差监测措施，分步微调，以偏差预控为主。 超大直径筒仓。对于超大直径筒仓，如采用可调拉杆滑模体系，在实际施工中，其可调拉杆的工作效能有可能降低，因此本课题采用无内拉杆的滑升模板体系。该体系仍采用悬挑式操作台，不设径向拉杆，滑升模板系统沿筒仓仓壁呈圆周形布置。系统构成由：提升装置、加强梁（环梁）、加强围圈、围圈及模板、液压动力装置、调控设施等组成。其技术要点是，沿环向均衡设置提升架、千斤顶；支撑杆在仓壁内外两侧间隔交替布置，提升架按中心对称方式安装；提升架顶部两侧设置环向加强梁；液压油路仍采用均衡布置方案，内外侧千斤顶不同路。从而形成整体稳定、偏差可调的体系。超大直径筒仓滑升施工的偏差监测，在仓 三天在平均气温 20度/使用早强水泥/养护良好，可达50%~70%,七天可达 80%~90%. 钢筋混凝土底模板拆除时间参考表 混凝土结构浇筑后，达到一定强度，方可拆模。主要是通过同条件养护的混凝土试块的强度来决定什么时候可以拆莫，模板拆卸日期，应按结构特点和混凝土所达到的强度来确定。 现浇混凝土结构的拆模期限： 1 ?不承重的侧面模板，应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏，方可拆除，一般十二小时后； 2 ?承重的模板应在混凝土达到下列强度以后，始能拆除（按设计强度等级的百分率计）：板及拱： 跨度为2m及小于2m 50 % 跨度为大于2m至8m 75 % 梁（跨度为8m及小于8m ）75 % 承重结构（跨度大于8m ）100 % 悬臂梁和悬臂板100 % 3 ?钢筋混凝土结构如在混凝土未达到上述所规定的强度时进行拆模及承受部分荷载，应经过计算，复核结构在实际荷载作用下的强度。 4 ?已拆除模板及其支架的结构，应在混凝土达到设计强度后，才允许承受全部计算荷载。施工 中不得超载使用，严禁堆放过量建筑材料。当承受施工荷载大于计算荷载时，必须经过核算加设 临时支撑。 钢筋混凝土底模板拆除时间参考表 现浇砼底模拆模所需砼强度 （摘自《混凝土结构工程施工质量验收规范》）结构跨度达到设计强度标准值的百分率 梁L<8m 75% L >8m 100% 板L<2m 50% 2m v L <8m 75% L >8m 100% 悬臂梁、板L<2m 75% L >2m 100% 达到拆除砼底模板所需强度的参考时间（摘自《施工手册》）使用425#普通水泥所需天数 砼达到设计强度标准值的百分率硬化时昼夜平均温度（摄氏度） 5 度10度15度20度25度30度 50% 10 7 6 5 4 3 75% 22 15 12 9 8 7 100% 50 40 30 28 20 18 使用425#矿渣水泥所需天数砼达到设 计强度标准值的百分率 硬化时昼夜平均温度（摄氏度）混凝土强度对应时间表-混凝土时间和强度-混凝土天数强度表
第三节 钢筋混凝土剪力墙结构
钢筋混凝土筒仓结构抗震设计研究
混凝土强度等级对照表
筒仓结构设计
钢筋混凝土筒仓结构设计分析
混凝土强度等级对照表
钢筋混凝土抗震墙的设计体会
混凝土强度拆模时间要求
钢筋混凝土剪力墙结构施工质量控制措施
施工设计方案(筒仓)
钢筋混凝土挡土墙和剪力墙的水平钢筋和竖向钢筋做法
混凝土强度对应时间表
ABAQUS中的钢筋混凝土剪力墙建模
钢筋混凝土筒仓施工方法解析
混凝土强度时间表