1、总论1. 钢筋混凝土结构有自重大,抗裂性较差、修补困难的缺点2. 钢材的组织均匀,最接近于各向同性体,弹性模量高,是理想的弹性材料第一章1.钢筋和混凝土能有效的结合主要因为:(1)砼和钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠的结合成一个整体,在荷载作用下能很好的共同变形,完成其结构功能(2)钢筋和砼的线膨胀系数较为接近,钢筋为 1.2*10-5/,混凝土为 1.0*10-5-1.5*10-5/,因此当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结(3)不包围在钢筋外面的砼起着保护钢筋免受锈蚀的作用,保证了钢筋于砼的共同作用2.钢筋结构缺点:(1)自重较大(2)抗裂性能较差(3)施工受气候
2、条件影响较大(4)修补和拆除较困难3.砼变形分为荷载作用下的受力变形和体积变形4.在砼凝结和凝结过程中体积随时间推移而减小的现象称为收缩,引起砼收缩的原因主要是硬化初期水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化,后期主要是砼内自由水分蒸发而引起的干缩水泥的用量越多,水灰比较大,收缩就越大,集料的级配好,密度大,弹性模量高,粒径大能减小混凝土的收缩5.屈服上限受试验加载速度、表面光洁度等因素影响而波动6.光圆钢筋与砼的粘结作用主要由三部分组成:(1)混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力(2)钢筋与砼接触面上的摩擦力(3)钢筋表面粗糙不平产生的机械咬合力7 混凝土的抗剪强度:随拉应力增大而减小随压
3、应力增大而增大(b 时为小偏心4、压力作用点离构件截面形心的距离成为偏心距 e0第九章钢筋混泥土受弯构件的应力裂缝和变形计算1 对于第 2 工作阶段的计算有三个假定: 平截面假定 弹性体假定 、受拉区砼完全 1 2 3不能承受拉应力2、 将受压取得砼面积和受拉区的钢筋换算面积所组成的截面称为为钢筋砼构件开裂界面的换算截面3 钢筋砼结构的裂缝,按其产生的原因可分为: 作用效应引起的裂缝 有外加变形或约 1 2束变形引起的裂缝 钢筋锈蚀裂缝 34、影响裂缝宽度的主要原因:钢筋应力 ss,钢筋直径 d 配筋率 p 保护层厚度 c钢筋外形荷载作用性质(短期作用 长期作用 重复作用) 构件受力性质5 裂
4、缝宽度计算公式考虑因素:1 混泥土强度等级的影响 2 混泥土保护层厚度 3 受拉钢筋应力的影响 4 钢筋直径的影响 5 受拉钢筋配筋率 6 钢筋外形 7 直接作用性质 8 构件受力性质6、设计中减小裂缝宽度措施:1 尽量采用变形钢筋 2 合理的截面形状 3 较小的钢筋直径4 较高的配筋率7、混凝土结构耐久性的常见问题:1、混凝土冻融破坏 2、混凝土的碱集料反映 3、侵蚀性介质的腐蚀 4、机械磨损 5、砼的碳化 6、钢筋的锈蚀砼结构的耐久性是指砼结构在自然环境,使用环境及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标试用期内,不需要花费大量资金加固处理而保持安全,使用功能和外观要求的能力影响砼耐久性因素
5、:内因:混凝土强度,渗透性.保护层厚度。水泥品种,等级和用量,外加剂用量 外因:环境温度,湿度,CO2 含量8砼结构的耐久性应根据使用环境类别和设计使用年限进行设计。十二章 预应力砼结构的基本概念及其材料1 所谓预应力砼,就是事先人为在砼或钢混中引入内部应力,且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到合适程度的配筋砼。2 预应力砼的基本原理:预先给混凝土梁施加了预应力,使混凝土梁在均布荷载 q 作用下边缘所产生的拉应力全部被抵消,因而可避免混凝土出现裂缝,混凝土梁可以全截面参加工作,这就相当于改善了梁中混凝土的抗拉性能,而且可以达到充分利用高强钢材的目的。3 消压弯矩:构件抗裂边缘预压应力
6、抵消到零时的弯矩。4 预应力砼结构优点:1)提高了构件的抗裂度和刚度 2)节省材料,降低造价 3)结构质量安全可靠 4)促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展 5)提高结构的耐疲劳性能缺点:1)工艺较复杂,对施工质量要求甚高 2)需要有专门设备 3)预应力上拱度不易控制 4)设计要求高。5 先张法施工工序简单,预应力钢筋靠粘结力自锚,临时固定的锚具,可以重复使用,因此大批量生产先张法构件比较经济,质量比较稳定。6 后张法靠工作锚具来传递和保持预加应力先张法则是靠粘结力来传递并保持预加应力的。7 预应力钢筋的要求:1)强度要高 2)有较好的塑性 3)具有较好的与砼粘结性能 4)应力松弛损失要低。1
7、3 章 预应力混泥土受弯构件的设计与计算1.预应力混泥土受弯构件受力分为三个阶段:施工阶段,使用阶段,破坏阶段2 预应力损失:预应力钢筋的预应力随着张拉,锚固过程和时间推移而降低的现象3 预应力损失值: 预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失 1 ; 锚具变形,钢筋回 1 2缩和接缝引起的应力损失 2 钢筋与台座间的温差引起的应力损失 3 混泥土弹性收 3 4缩引起的应力损失 4 钢筋松弛引起的预应力损失 5 混泥土收缩和徐变引起的应力 5 6损失 64 预应力钢筋的有效预应力:预应力钢筋锚下控制应力 con 扣除相应阶段的应力损失 后实际存余的预拉应力值5 预应力砼简支梁设计计算步骤(后张法): 根据设计要求参照已有设计的图纸与资料, 1选定构件的截面形式与相应尺寸,或者直接对弯矩最大截面根据截面抗弯要求初步估算构件砼的截面尺寸 根据结构可能出现的荷载效应组合,计算控制截面的最大弯矩和剪力 2根据正截面抗弯要求和已初定的砼截面尺寸,估算预应力钢筋的数量,并进行合理的布 3置 计算主梁截面几何特性 进行正截面与斜截面承载力计算 确定预应力钢筋的张拉控 4 5 6制应力,估算各项预应力损失并计算各阶段相应的有效预应力 按短暂状况和持久状况进 7行构件的应力验算 进行正截面与斜截面的抗裂验算 主梁的变形计算 锚固局部承压计 8 9 10算与锚固区设计