工程結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí).doc

緒論l 混凝土和鋼筋共同工作的原因（1） 砼與鋼筋的接觸表面上存在有粘結(jié)力：化學(xué)膠結(jié)力、摩擦力、機(jī)械咬合力。（2）兩者的溫度線膨脹系數(shù)很接近，避免產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力破壞兩者的粘結(jié)力，混凝土：1.010-51.5 10-5 / ，鋼筋： 1.2 10-5 /（3）混凝土包裹在鋼筋的外部，可使鋼筋免于腐蝕或高溫軟化 l 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)：充分發(fā)揮了鋼管和混凝土兩種材料的作用。對于混凝土而言，在荷載作用下，混凝土受到鋼管的橫向約束而處于三向應(yīng)力狀態(tài)，抗壓性能和變形能力顯著提高。對于管壁較薄的鋼管，中間充填混凝土，解決了其受壓狀態(tài)下容易局部失穩(wěn)的問題。第一章l 抗側(cè)移剛度比較:筒體結(jié)構(gòu)剪力墻框架剪力墻框架l 用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的熱軋鋼筋分為HPB235、HRB335、HRB400和RRB400四個級別。 l 鋼筋的冷加工冷拉：在常溫下用機(jī)械方法將有明顯流幅的鋼筋拉到超過屈服強(qiáng)度的某一應(yīng)力值，然后卸載至零。鋼筋在冷拉后，未經(jīng)時效前，一般沒有明顯的屈服臺階； 經(jīng)過停放或加熱后進(jìn)一步提高了屈服強(qiáng)度并恢復(fù)了屈服臺階，這種現(xiàn)象稱為冷拉時效硬化。冷拔：將HPB235級熱軋鋼筋強(qiáng)行拔過小于其直徑的硬質(zhì)合金拔絲模具。經(jīng)過幾次冷拔的鋼絲，抗拉、抗壓強(qiáng)度均大大提高，但塑性降低。l 鋼筋的塑性性能 （1）延伸率：延伸率越大，鋼筋的塑性和變形能力越好。（2）冷彎性能：彎心直徑越小，彎過的角度越大，冷彎性能越好，鋼筋的塑性性能越好。l 混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求 （1）鋼筋強(qiáng)度高（2）足夠的塑性 避免發(fā)生脆性破壞。（3）具有良好的加工性能（4）可焊性 要求鋼筋具備良好的焊接性能。 （5）與混凝土具有良好的粘結(jié) （6）對預(yù)應(yīng)力鋼筋還要求具有低松弛性能。 （7）適當(dāng)?shù)那鼜?qiáng)比 保證構(gòu)件具有一定的強(qiáng)度儲備。l 立方體抗壓強(qiáng)度 確定方法：用邊長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下（溫度203，相對濕度不小于90%）養(yǎng)護(hù)28天后，按照標(biāo)準(zhǔn)試驗方法（試件的承壓面不涂潤滑劑，加荷速度約每秒0.150.3N/mm2）測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度，作為混凝土的立方抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，用符號fcu,k表示。l 軸心抗壓強(qiáng)度 （見書）l 混凝土的復(fù)合受力強(qiáng)度 雙向受力狀態(tài) 雙向受拉，接近單軸抗拉強(qiáng)度； 雙向受壓，混凝土的側(cè)向變形受到約束，強(qiáng)度提高 ；一拉一壓，加速了混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展 ，抗拉、抗壓強(qiáng)度均降低。 剪壓或剪拉復(fù)合應(yīng)力狀態(tài) 隨著拉應(yīng)力的增大 ， 混凝土的抗剪強(qiáng)度降低。隨著壓應(yīng)力的增大 ， 混凝土的抗剪強(qiáng)度逐漸增大；當(dāng)壓應(yīng)力超過0.6fc后，抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力增大而減小。三向受壓狀態(tài) l 混凝土的徐變 定義：在不變荷載長期作用下，混凝土的變形隨時間而緩慢增長的現(xiàn)象。l 影響徐變的因素加荷時混凝土的齡期越早，徐變越大；水泥用量越多，水灰比越大，徐變越大；骨料越硬，徐變越??；受荷前養(yǎng)護(hù)時的溫度、濕度越高，水泥水化作用越充分，徐變越小；受荷所處的環(huán)境溫度越高，徐變越大；環(huán)境相對濕度越低，徐變越大；高強(qiáng)混凝土的徐變明顯小于普通混凝土。l 徐變對結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響： 使鋼筋混凝土構(gòu)件截面產(chǎn)生內(nèi)力重分布； 使受彎構(gòu)件和偏壓構(gòu)件的變形加大 ； 使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失 。l 混凝土的松弛混凝土的松弛是指在應(yīng)變不變的情況下，混凝土中的應(yīng)力會隨時間的增加而逐漸降低的現(xiàn)象。l 粘結(jié)應(yīng)力的組成 混凝土與鋼筋表面的化學(xué)膠著力；（接觸面的化學(xué)吸附作用力) 混凝土與鋼筋接觸面的摩擦力 ； 混凝土與鋼筋表面凹凸不平的機(jī)械咬合力 。l 鋼筋的錨固、連接P22l 混凝土保護(hù)層厚度混凝土保護(hù)層厚度指縱向受力鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋外邊緣到混凝土外表面的距離。 第二章l 結(jié)構(gòu)的功能要求結(jié)構(gòu)設(shè)計使結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用的條件下，滿足各項預(yù)定的功能要求，并取得最佳的經(jīng)濟(jì)效果 ，概括起來包括:安全性、適用性、耐久性三個方面。P26l “設(shè)計使用年限”：設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需要進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用的時期。l 耐久性結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)的條件下具有足夠的耐久性能，即要求結(jié)構(gòu)在規(guī)定的工作環(huán)境中，在預(yù)定時期內(nèi)，在正常維護(hù)條件下結(jié)構(gòu)能夠使用到規(guī)定的設(shè)計使用年限。l 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)實(shí)質(zhì)上是區(qū)分結(jié)構(gòu)可靠與失效的界限。l 極限狀態(tài)分為兩類：P27承載能力極限狀態(tài)安全性正常使用極限狀態(tài)適用性、耐久性l 永久荷載：在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)其量值不隨時間而變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計；l 可變荷載：設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)隨時間變化，且其變化與平均值相比不可忽略，如樓面活荷載和積灰荷載、風(fēng)載等。l 偶然荷載：在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)其量值很大且持續(xù)時間很短的作用，如地震、爆炸、撞擊等。l 荷載標(biāo)準(zhǔn)值是荷載的基本代表值。荷載標(biāo)準(zhǔn)值可由設(shè)計基準(zhǔn)期最大荷載概率分布的某一分位值確定P29l 可變荷載準(zhǔn)永久值荷載的準(zhǔn)永久值是指按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，考慮荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合時所采用的代表值?？勺兒奢d在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)會隨時間而發(fā)生變化。在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常達(dá)到或超過的那部分荷載值（總的持續(xù)時間不低于25年），稱為可變荷載準(zhǔn)永久值。它對結(jié)構(gòu)的影響類似于永久荷載。 可變荷載準(zhǔn)永久值可表示為qk ，其中k為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，q為可變荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)。 l 可變荷載頻遇值：對可變荷載，在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值稱為可變荷載頻遇值。換言之，可變荷載頻遇值是指在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)被超越的總時間僅為設(shè)計基準(zhǔn)期一小部分的荷載值。 可變荷載頻遇值可表示為fk。其中f為可變荷載頻遇值系數(shù)。 l 可變荷載組合值：當(dāng)兩種或兩種以上可變荷載同時作用于結(jié)構(gòu)上時，所有可變荷載同時達(dá)到其單獨(dú)出現(xiàn)時可能達(dá)到的最大值的概率極小，因此，除主導(dǎo)荷載（產(chǎn)生最大效應(yīng)的荷載）仍可以其標(biāo)準(zhǔn)值為代表值外，其他伴隨荷載均應(yīng)以小于標(biāo)準(zhǔn)值的荷載值為代表值，此即可變荷載組合值。 可變荷載組合值可表示為ck 。其中c 為可變荷載組合值系數(shù)。 l 設(shè)計基準(zhǔn)期是指為確定可變作用及與時間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時間參數(shù)。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)計基準(zhǔn)期為50年。 l 材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是材料按極限狀態(tài)設(shè)計時采用的材料強(qiáng)度基本代表值。材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)符合規(guī)定質(zhì)量的材料強(qiáng)度的概率分布的某一分位值確定。l 材料強(qiáng)度設(shè)計值：材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項系數(shù)。l 結(jié)構(gòu)構(gòu)件完成預(yù)定功能的工作狀態(tài)可以用效應(yīng)S和結(jié)構(gòu)抗力R的關(guān)系式來描述，稱為結(jié)構(gòu)功能函數(shù)，用Z表示：P31l 結(jié)構(gòu)的可靠性指標(biāo)P32l 設(shè)計規(guī)范所規(guī)定的、作為設(shè)計結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件時所應(yīng)達(dá)到的可靠指標(biāo)，稱為設(shè)計可靠指標(biāo)，它是根據(jù)設(shè)計所要求達(dá)到的結(jié)構(gòu)可靠度而取定的，所以又稱為目標(biāo)可靠指標(biāo)。l 荷載效應(yīng)的基本組合（計算）、標(biāo)準(zhǔn)組合（計算）、頻遇組合、準(zhǔn)永久組合；承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式、正常使用極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式 P34l 結(jié)構(gòu)抗力是指整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受和抵抗荷載效應(yīng)（即內(nèi)力和變形）的能力，如構(gòu)件截面的承載力、剛度等。用R表示.l 影響抗力的主要因素有：l 影響混凝土耐久性的因素主要有： 混凝土的碳化、化學(xué)侵蝕、凍融破壞、溫濕度變化、堿骨料反應(yīng)以及機(jī)械和生物作用等； 水、氧和氯離子的入侵腐蝕、應(yīng)力腐蝕及疲勞、冷脆、氫脆等。第三章l 分布鋼筋的作用是：將板面的荷載更均勻地傳遞給受力鋼筋，施工過程中固定受力鋼筋的位置，以及抵抗溫度和混凝土的收縮應(yīng)力等。l 混凝土保護(hù)層有三個作用：1)保護(hù)縱向鋼筋不被銹蝕；2)在火災(zāi)等情況下，使鋼筋的溫度上升緩慢；3)使縱向鋼筋與混凝土有較好的粘結(jié)。l 梁、板、柱的混凝土保護(hù)層厚度與環(huán)境類別和混凝土強(qiáng)度等級有關(guān)，見附表3-2。此外，縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度(從鋼筋外邊緣到混凝土表面的距離)尚不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑。（混凝土規(guī)范9.2.1條）l 隨著配筋率從小到大，截面破壞性質(zhì)分為少筋破壞、適筋破壞和超筋破壞三類（過程很重要?。?）適筋破壞形態(tài) 當(dāng)minb時發(fā)生適筋破壞形態(tài)，min、b分別為縱向受拉鋼筋的最小配筋率、界限配筋率； 一開裂，砼應(yīng)力由裂縫截面處的鋼筋承擔(dān)， 荷載繼續(xù)增加， 裂縫不斷加寬。受拉鋼筋屈服, 壓區(qū)砼壓碎； 破壞前裂縫、變形有明顯的發(fā)展, 有破壞征兆, 屬延性破壞； 鋼材和砼材料充分發(fā)揮； 設(shè)計允許。（2）少筋破壞形態(tài) 當(dāng)b時發(fā)生超筋破壞形態(tài)。 開裂, 裂縫多而細(xì)、延伸不高，鋼筋應(yīng)力不高, 最終由于壓區(qū)砼壓碎而崩潰； 裂縫、變形均不太明顯, 破壞具有脆性性質(zhì)。 鋼材未充分發(fā)揮作用； 設(shè)計不允許。l 由上圖的兩個明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，適筋梁正截面受彎的全過程可劃分為三個階段。第階段：從加荷到受拉區(qū)混凝土即將開裂，彈性工作階段。混凝土沒有開裂；受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形是直線，受拉區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形在第一階段前期是直線，后期是曲線(受拉區(qū)邊緣處混凝土將首先開始表現(xiàn)出塑性性質(zhì))；彎矩與截面曲率基本上是直線關(guān)系。 第a階段(第階段末)：在彎矩增加到Mcr時，受拉區(qū)邊緣纖維應(yīng)變恰好到達(dá)混凝土受彎時極限拉應(yīng)變tu，梁處于將裂未裂的極限狀態(tài)，此即第階段末，以a表示。a可作為受彎構(gòu)件抗裂度計算的依據(jù)。（當(dāng)構(gòu)件不允許出現(xiàn)裂縫時，以此狀態(tài)作為計算依據(jù)） 第二階段 從混凝土截面開裂至縱向受拉鋼筋屈服前的帶裂縫階段。 裂縫截面處，受拉區(qū)大部分砼退出工作，拉力主要由縱向受拉鋼筋承擔(dān)，但鋼筋沒有屈服； 受壓區(qū)混凝土已有塑性變形，但不充分，壓應(yīng)力圖形呈曲線變化； 截面曲率與撓度的增長加快了。第a階段(第階段末)：當(dāng)彎矩繼續(xù)增加使得受拉鋼筋應(yīng)力將要達(dá)到屈服強(qiáng)度（fy）時，稱為第階）第二階段截面的段末，以a 表示。第階段相當(dāng)于梁使用時的應(yīng)力狀態(tài)，可作為使用階段驗算變形和裂縫開展寬度的依據(jù)。（當(dāng)構(gòu)件對變形和裂縫寬度有限值要求時，以此狀態(tài)作為計算依據(jù)。第階段：從鋼筋屈服到受壓區(qū)最外邊緣纖維壓應(yīng)變到達(dá)混凝土受彎時的極限壓應(yīng)變，在裂縫截面處，受拉區(qū)大部分砼已退出工作，縱向受拉鋼筋屈服，拉力保持為常值，彎矩還略有增加； 受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力曲線圖形比較豐滿，有上升段曲線，也有下降段曲線；受壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到其極限壓應(yīng)變試驗值cu時，混凝土被壓碎，截面破壞； 彎矩與截面曲率為接近水平的曲線。鋼筋的總拉力不再增大，但由于中和軸不斷上升受壓區(qū)高度不斷減小，內(nèi)力臂略有增加，故彎矩略有增大。 第a階段(第階段末)：當(dāng)受壓邊緣的混凝土達(dá)到極限應(yīng)變時，出現(xiàn)水平裂縫而被壓碎，梁破壞，此刻稱為第a階段，第a階段可作為承載力的計算依據(jù)。（任何受彎構(gòu)件，均應(yīng)進(jìn)行正截面受彎承載力計算）l 兩個圖形等效條件是：壓應(yīng)力的合力大小相等；壓應(yīng)力的合力作用位置相同。 l 計算題見書l 受彎構(gòu)件是指截面上通常有彎矩和剪力共同作用而軸力可以忽略不計的構(gòu)件。l 鋼筋混凝土塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力取決于混凝土的變形能力?；炷了苄糟q與理想鉸的區(qū)別：(1) 塑性鉸能承受彎矩，而普通鉸不能承受彎矩；(2) 塑性鉸只能沿彎矩作用方向繞中和軸單向轉(zhuǎn)動，而理想鉸可沿任意方向轉(zhuǎn)動；(3) 塑性鉸的轉(zhuǎn)動范圍有限（從鋼筋屈服到混凝土壓碎）,理想鉸轉(zhuǎn)動能力無限制。P55哪些情況采用雙筋矩形截面：如果在受壓區(qū)配置的縱向受壓鋼筋數(shù)量比較多，不僅起架立鋼筋的作用，而且在正截面受彎承載力的計算中考慮這種鋼筋的受壓作用，則這樣配筋的截面稱為雙筋截面。在受壓區(qū)配置鋼筋來幫助混凝土承受壓力是不經(jīng)濟(jì)的，但在下列情況下，可采用雙筋截面P63l 計算題見書第四章l 斜截面破壞的主要形態(tài)：根據(jù)臨界斜裂縫的位置和發(fā)展情況，可將斜截面破壞的形態(tài)歸結(jié)為斜拉、剪壓和斜壓三種破壞類型。P87（分有無腹筋梁） 斜拉破壞(3、箍筋配置較少)：剪彎區(qū)突然出現(xiàn)斜裂縫，就迅速向受壓區(qū)斜向延伸，并很快發(fā)展為臨界斜裂縫，使梁斜拉為兩部分而破壞。裂縫處，（若有）箍筋不足而很快屈服，不能抑制斜裂縫開展。這種梁的破壞荷載與出現(xiàn)斜裂縫時的荷載很接近，破壞過程急驟，破壞前梁的變形很小，并且往往只有一條斜裂縫。所以破壞無預(yù)兆地突然發(fā)生，屬脆性破壞。梁的情況：無腹筋或腹筋很少，或集中荷載作用點(diǎn)至支座的距離較遠(yuǎn)?？辜裟芰Γ褐饕Q于混凝土的抗拉強(qiáng)度ft。 剪壓破壞（1 3，箍筋適量）：在剪彎區(qū)首先出現(xiàn)一些垂直裂縫和細(xì)微的斜裂縫，隨著荷載的增加，斜裂縫的某一條發(fā)展成為臨界斜裂縫，承載力沒有很快喪失，荷載可繼續(xù)增加，并在荷載增加過程中，繼續(xù)向上伸展，如果梁內(nèi)配有腹筋，則與臨界斜裂縫相交的腹筋相繼屈服，臨界斜裂縫末端剪壓區(qū)的混凝土在正應(yīng)力和剪應(yīng)力共同作用下，處于兩向應(yīng)力狀態(tài)，且主壓應(yīng)力遠(yuǎn)大于主拉應(yīng)力，最后使混凝土壓碎而導(dǎo)致斜截面破壞這種破壞有一定預(yù)兆，破壞荷載明顯高于出現(xiàn)斜裂縫時的荷載，但破壞前，跨中撓度不大，仍屬于脆性破壞。梁的情況：腹筋配置適中，且集中荷載作用點(diǎn)到支座的距離適中。抗剪能力：主要取決于剪壓區(qū)混凝土的復(fù)合強(qiáng)度。是工程設(shè)計中考慮的一種破壞形態(tài)。 斜壓破壞(1，箍筋配置較多)：由于剪應(yīng)力起主導(dǎo)作用，所以，首先在梁腹部出現(xiàn)若干條互相平行的腹剪型斜裂縫（該處剪應(yīng)力最大），并向支座和集中荷載作用處發(fā)展，隨著荷載的增加，梁腹部被這些斜裂縫分割成若干個斜向短柱，最后因短柱混凝土被壓碎而破壞，破壞時腹筋往往不屈服。這種破壞的破壞荷載較高，但變形很小，屬脆性破壞。梁的情況：腹筋配置過多，或集中荷載距支座較近以及梁腹很薄的T形或工形梁?？辜裟芰Γ褐饕Q于混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度fc。l 影響因素P90l 剪跨比的定義P87l 按實(shí)際配置的縱向鋼筋繪制的梁上各正截面所能抵抗的彎矩圖，稱抵抗彎矩圖，簡稱材料圖。第五章l 工程中有兩類受扭構(gòu)件：(1) 構(gòu)件中的扭矩可以直接由荷載靜力平衡求出的，稱為平衡扭轉(zhuǎn)。受扭構(gòu)件必須具有足夠的抗扭承載力，否則結(jié)構(gòu)破壞（靜定結(jié)構(gòu)）。(2) 扭矩大小與受扭構(gòu)件的抗扭剛度有關(guān)，稱為協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)。超靜定結(jié)構(gòu)中，扭矩是由相鄰構(gòu)件的變形產(chǎn)生。鋼筋混凝土純扭構(gòu)件，開裂前鋼筋中的應(yīng)力很小，開裂后不立即破壞，裂縫可以不斷增加，隨著鋼筋用量的不同，有不同的破壞形態(tài)。(1) 少筋破壞：裂后鋼筋應(yīng)力激增，構(gòu)件破壞，呈脆性破壞特征。承載力取決與混凝土的抗拉強(qiáng)度。(2) 適筋破壞：裂后鋼筋應(yīng)力增加，繼續(xù)開裂，鋼筋屈服，混凝土壓碎，構(gòu)件破壞，具有一定的延性。(3) 超筋破壞：受扭的縱向鋼筋和受扭箍筋都過量配置，裂后鋼筋應(yīng)力增加，繼續(xù)開裂，混凝土壓碎，構(gòu)件破壞，鋼筋未屈服。屬于無預(yù)兆的脆性破壞。承載力取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度。(4) 部分超筋破壞：裂后鋼筋應(yīng)力增加，繼續(xù)開裂，混凝土壓碎，構(gòu)件破壞，縱筋或箍筋未屈服。 設(shè)計時應(yīng)避免出現(xiàn)少筋破壞、超筋破壞和部分超筋破壞。l 用配筋強(qiáng)度比來表示受扭縱筋和受扭箍筋兩者之間的強(qiáng)度關(guān)系：P112試驗表明，只有當(dāng)值在一定范圍（0.52.0）內(nèi)時，才能保證構(gòu)件破壞時兩種受扭鋼筋的強(qiáng)度都得到充分利用，這類構(gòu)件稱為適量配筋構(gòu)件，是抗扭設(shè)計的目標(biāo)。規(guī)范規(guī)定：0.6 1.7。一般?。?.01.3），1.2最佳。l 破壞形態(tài)與三個外力之間的比例關(guān)系和配筋情況有關(guān)，主要有三種破壞形式：彎型破壞、扭型破壞和剪扭型破壞三種：彎型破壞、扭型破壞、剪扭型破壞。P114第六章l 鋼筋混凝土柱規(guī)定最小配筋率的原因：為提高受壓構(gòu)件的延性，軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件全部縱筋的配筋率不應(yīng)小于0.6%，且不宜超過5%，以免造成浪費(fèi)。同時，一側(cè)鋼筋的配筋率不應(yīng)小于0.2%。(按構(gòu)件的全截面面積計算，見P453，附表9)。實(shí)驗表明，收縮和徐變能使混凝土中的壓應(yīng)力逐漸向鋼筋轉(zhuǎn)移，從而使鋼筋壓應(yīng)力不斷增長。規(guī)定柱的最小配筋率，防止柱中鋼筋應(yīng)力在持續(xù)使用荷載作用下屈服。l 縱筋的作用：協(xié)助混凝土承擔(dān)軸向壓力；防止構(gòu)件突然破壞的脆性性質(zhì)；承受構(gòu)件失穩(wěn)破壞時凸出面出現(xiàn)的拉力以及由于荷載的初偏心或其它偶然因素引起的附加彎矩在構(gòu)件中產(chǎn)生的拉力；減少混凝土的徐變變形。l 箍筋的作用：普通箍筋與縱筋形成骨架，承受剪力，防止縱筋在混凝土壓碎前向外壓屈（凸出），保證縱筋與混凝土共同受力，直到構(gòu)件破壞；約束核心混凝土，并與縱向鋼筋一起在一定程度上改善構(gòu)件的脆性破壞性質(zhì)，提高極限壓應(yīng)變。l 軸心受壓短柱、長柱的破壞形態(tài)：對短柱，試驗表明，在軸心荷載作用下，整個截面的應(yīng)變基本上是均勻分布的，當(dāng)荷載較小時，混凝土和鋼筋都處于彈性階段，柱子壓縮變形的增加與荷載的增長成正比，但荷載稍大后，由于混凝土塑性變形的發(fā)展，壓縮變形增加的速度快于荷載的增長速度。 隨著荷載繼續(xù)增加，柱中開始出現(xiàn)細(xì)微的縱向裂縫，在臨近破壞荷載時，縱向裂縫變得更明顯，箍筋間的縱筋發(fā)生壓屈，向外凸出，呈燈籠狀，混凝土被壓碎，而整個柱破壞，破壞是以混凝土被壓碎為標(biāo)志的（初偏心無影響）對長柱，初偏心影響不能忽略，構(gòu)件受荷后，由于初始偏心距將產(chǎn)生附加彎矩，而附加彎矩產(chǎn)生的水平撓度有加大了原來的初始偏心距。這樣互相影響的結(jié)果，使長柱最終在軸力和彎矩的共同作用下發(fā)生破壞。破壞時受壓一側(cè)往往產(chǎn)生較長的縱向裂縫，箍筋之間的縱筋被壓屈，向外凸出，混凝土被壓碎，而另一側(cè)的混凝土則被拉裂，在構(gòu)件高度中部發(fā)生橫向裂縫，這實(shí)際是偏心受壓的破壞特征。l 大小偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)大偏心受壓破壞（受拉破壞）： 截面受拉側(cè)混凝土較早出現(xiàn)裂縫，As的應(yīng)力隨荷載增加發(fā)展較快，首先達(dá)到屈服。 此后，裂縫迅速開展，受壓區(qū)高度減小 最后受壓側(cè)鋼筋A(yù)s 受壓屈服，壓區(qū)混凝土壓碎而達(dá)到破壞。 這種破壞具有明顯預(yù)兆，變形能力較大，破壞特征與配有受壓鋼筋的適筋梁相似，承載力主要取決于受拉側(cè)鋼筋。破壞始自受拉鋼筋先屈服，最后受壓區(qū)混凝土被壓碎而破壞，破壞時一般受壓鋼筋也能達(dá)到屈服強(qiáng)度。屬塑性破壞。 形成這種破壞的條件是：偏心距e0較大，且受拉側(cè)縱向鋼筋配筋率合適。 小偏心受壓破壞： 截面受壓側(cè)混凝土和鋼筋的受力較大； 受拉側(cè)鋼筋應(yīng)力較??； 當(dāng)相對偏心距e0/h0很小時，受拉側(cè)還可能出現(xiàn)受壓情況； 截面最后是由于受壓區(qū)混凝土首先壓碎而達(dá)到破壞； 承載力主要取決于壓區(qū)混凝土和受壓側(cè)鋼筋，破壞時受壓區(qū)高度較大，受拉側(cè)鋼筋未達(dá)到受拉屈服，破壞具有脆性性質(zhì)； 第二種情況在設(shè)計應(yīng)予避免，因此受壓破壞一般為偏心距較小的情況，故常稱為小偏心受壓。l N-M包絡(luò)圖 對于小偏壓，Nu增大Mu減小或Mu增大Nu減?。?對于大偏壓，Nu增大Mu增大或Nu減小Mu減小。曲線里面是安全區(qū)，外面是非安全區(qū)。 Mu=0，Nu最大；Nu=0時，Mu不是最大：界限破壞時，N=Nb，Mu最大。 對稱配筋時，如果截面形狀和尺寸相同，混凝土強(qiáng)度等級和鋼筋級別也相同，但配筋量不同，則在界限破壞時，它們的Nu是相同的(因為Nu=afcbxb)，因此各條N-M曲線的界限破壞點(diǎn)在同一水平處。l N-M相關(guān)曲線的應(yīng)用：小偏壓，N，M，越不安全；大偏壓，M，N，越不安全例：對大偏壓構(gòu)件，下面四種內(nèi)力組合：(A) M=450kNm，N=1000kN；(B) M=400 kNm，N=1010 kN；(C) M=400 kNm，N=1200 kN；(D) M=450 kNm，N=900 kN。哪組為最不利組合。 對小偏壓構(gòu)件，下面四種內(nèi)力組合：(1) M=65 kNm，N=2400 kN；(2) M=70 kNm，N=2400 kN；(C) M=60 kNm，N=2400 kN；(D) M=60 kNm，N=2300 kN。哪組為最不利組合。l 軸心受拉構(gòu)件的破壞過程(1) 混凝土開裂前 開始加載時，軸心拉力很小，混凝土和鋼筋都處于彈性受力狀態(tài)。如果荷載繼續(xù)增加，混凝土和鋼筋的應(yīng)力仍將繼續(xù)加大，當(dāng)混凝土的應(yīng)力達(dá)到其抗拉強(qiáng)度值時，構(gòu)件即將開裂。(2) 混凝土開裂后 構(gòu)件開裂后，裂縫截面與構(gòu)件軸線垂直，并且貫穿于整個截面（截面全部裂通）。在裂縫截面上，混凝土退出工作，即不能承擔(dān)拉力，所有外力全部由鋼筋承受。在開裂前和開裂后的瞬間，裂縫截面處的鋼筋應(yīng)力發(fā)生突變。由于鋼筋的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)高于混凝土的抗拉強(qiáng)度，所以構(gòu)件開裂一般并不意味著喪失承載力，因而荷載還可以繼續(xù)增加，新的裂縫也將產(chǎn)生，原有的裂縫將隨荷載的增加不斷加寬。(3) 破壞階段 當(dāng)鋼筋屈服時，構(gòu)件進(jìn)入破壞階段。l 偏心受拉構(gòu)件的受力特點(diǎn) 小偏拉 由于拉力在As和As/之間，故臨近破壞時截面全部裂通，拉力完全由鋼筋承擔(dān)，As和As/一般都能受拉屈服。大偏拉 由于拉力作用在As和As/之外，隨N增大，靠近N一側(cè)的混凝土開裂，但不會裂通，最終破壞特征取決于As的多少，當(dāng)As適量時，As先屈服，最后混凝土壓碎而破壞（As/也能屈服）（同大偏壓，多數(shù)情況），As當(dāng)過多時，混凝土壓碎時，As沒有屈服（類似小偏壓），屬脆性破壞（少數(shù)情況）。注：偏拉構(gòu)件也產(chǎn)生縱向彎曲，但與偏壓相反，縱向彎曲使截面的彎矩M減小，這在設(shè)計中不考慮（