混凝土复习资料内容

1. 混凝土结构:以混凝土为主要材料制作的结构称为混凝土结构。

2. 素混凝土结构:是指不配置任何钢材的混凝土结构。

3. 钢筋混凝土结构:是指用圆钢筋作为配筋的普通混凝土结构。

4. 型钢混凝土结构:又称钢骨混凝土结构, 它是指用型钢或用钢板焊成的钢骨架作为主要配筋的混凝土结构。

5. 预应力混凝土结构:是指在结构构件制作时, 在其受拉部位人为地预先施加压应力的混凝土结构。

6. 素混凝土结构中配置一定形式和数量的钢材以后，结构的性能将发生的变化:

1) 结构的承载能力有很大的提高；2) 结构的腕力性能得到显著的改善。

7. 钢筋和混凝土是两种物理、力学性能很不相同的材料，它们能结合在一起共同工作的原因：1) 混凝土结硬后, 能与钢筋牢固地粘结在一起, 相互传递内力。

2) 两者的线膨胀系数数值相近, 当温度变化时, 钢筋与混凝土之间不会存在较大的相对变形和温度应力而发生粘结破坏。

8. 钢筋混凝土结构主要优点:①就地取材②节约钢材③耐久耐火④可模性好⑤现浇式或装配整体式钢筋混凝土结构的整体性好, 钢度大。

9．钢筋混凝土结构主要缺点:①自重大，②抗裂性差，③性质较脆。

10. 克服钢筋混凝土结构主要缺点的措施:

①研究重量轻、强度高的混凝土和强度很高的钢筋；②对钢筋混凝土施加预应力； ③采取加强配筋或在混凝土中掺入短段纤维等。

第一章

1. 混凝土结构对钢筋性能的要求:①强度高②塑性好③可焊性好④与混凝土的粘结锚固性能好

2. 立方体抗压强度的确定:《规范》规定以边长为150mm 的立方体在（20±3）℃的温度和相对温度在90%以上的潮湿空气中养护28d, 依照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度（以N/mm2计,1 MPa=1N/mm2）作为混凝土的强度等级, 并用符号f cu,k 表示。

为什么试块在承压面上抹涂润滑剂后测出的抗压强度比不涂润滑剂的低:在试件承压面上涂一些润滑剂, 这时试件与压力机垫板间的摩擦力大大减小, 试件沿着力的作用方向平等地产生几条裂缝而破坏, 所以测得的抗压极限强度较低。

3. 混凝土的双向受力强度:(拉—拉:σ1/σ3=1.0；拉—压:σ1/σ3=-0.05;压—压:σ1/σ3=0.2～1.0)

4. 在法向应力和切应力作用下的复合强度:抗剪强度随拉应力的增大而减小, 随着压应力的增大而增大, 在σ/fc >0.6时, 抗剪强度反而随压应力的增大而减小, 混凝土的抗压强度要低于单向抗压强度。

5. 混凝土的徐变:在荷载保持不变的情况下随时间而增长的变形称为徐变。 混凝土的组成和配合比是影响徐变的内在因素:水泥用量越多和水灰比越大, 徐变也越大；骨料越坚硬、弹性模量越高, 徐变就越小；骨料的相对体积越大, 徐变越小。另外, 构件形状及尺寸、混凝土内钢筋的面积和钢筋应力性质, 对徐变也有不同的影响。

6. 混凝土的收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩。

7. 粘结力的组成：1. 化学胶结力；2. 摩擦力；3. 机械咬合力（变形钢筋粘结力的

主要来源）4. 钢筋端部的锚固力。

第二章

1. 结构上的作用按随时间的变异, 可分三类:1永久作用2可变作用3偶然作用

2. 结构抗力:结构抗力R 是指整个结构或结构构件随作用效应（即内力和变形）的能力, 如构件的承载能力、钢度等。

3. 结构可靠度：是指结构在规定的时间内、在规定的条件下、完成预定功能的概率，即是结构可靠性的概率度量。

值可由设计基准期(统一规定50年) 最大荷载概率分布的某一分位值确定, 若为正态分布，则如图中P k 。

6．材料强度标准值:是钢筋混凝土结构按极限状态设计时采用的材料强度基本代表值。

7. 结构的极限状态的分类：

1) 承载能力极限状态：①整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡；②结构构件或连接因所受应力超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或者因过度变形而不适于继续承载；③结构转变为机动体系；④结构或结构构件丧失稳定；⑤地基丧失承载能力而破坏。

2) 正常使用极限状态

8. 承载能力极限状态设计基本表达式:对于承载能力极限状态, 结构构件应按荷载效应的基本组合或偶然组合。 γ。S ≤R

γ0—重要性系数(对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件，不应小于1.1；二级或50使用年限的不应小于1.0；三级或5年使用年限的不应小于0.9。) ；S —承载能力极限状态的荷载效应组合的设计值，分别表示轴向力、弯矩、扭矩等的设计值；R —结构构件的承载力设计值。

9. 荷载设计值：荷载分项系数与荷载标准值的乘积。

第三章轴心受压计算公式：N ≤0. 9ϕ(f y `A s `+f c A )

第四章

1. 少筋破坏:当构件的配筋率低于某一定值时, 构件不但承载能力很低, 而且只要其一开裂, 裂缝就急速开展, 裂缝截面处的接力全部由钢筋承受, 钢筋由于突然增大的应力而屈服, 构件立即发生破坏。

2. 适筋破坏:当构件的配筋率不是太低也不是太高时, 构件的破坏首先是由于受拉区纵向受力钢筋屈服, 然后受压区混凝土被压碎, 钢筋和混凝土的强度都得到充分利用。

3. 超筋破坏:当构件的配筋率超过某一定值时, 构件的破坏特征又发生质的变化。构件的破坏是由于受压区的混凝土被压碎而引起, 受拉区纵向受力钢筋不屈服。

4. 适筋受弯构件截面受力的几个阶段:1) 截面开裂前的阶段；2) 从截面开裂到受拉区纵向受钢筋开始屈服的阶段；3) 破坏阶段。

（截面抗裂验算是建立在第一阶段的基础之上, 构件使用阶段的变形和裂缝宽度验算是建立在第二阶段的基础之上, 而截面的承载力计算则是建立在第三阶段之上的。）

5. 矩形应力图的应力取为α1f c ,f c 为混凝土轴心抗压强度设计值。所谓等效:是

指这两个图形不但压应力合力大小相等, 而且合力的作用位置完全相同。

6. 单筋矩形正截面承载力计算基本公式: ∑X =0, α1c f bx =f y A s

b —矩形截面宽度； As —受拉区纵向受钢筋的截面面积

7. 基本公式的两个适用条件:1) 为防止将构件设计成少筋构件:A S ≥ρm in bh

2) 为防止将构件设计成超筋构件: ξ≤ξb

8. 双筋矩形截面适用情况:

1) 结构或构件承受某种交变的作用, 使截面上的弯短改变方向；

2) 截面随的弯矩设计值大于单筋截面所能承受的最大弯矩设计值, 而截面尺寸和材料品种等由于某些原因又不能改变；

3) 结构或构件的截面由于某种原因, 在截面的受压区预先已经布置了一定数量的受力钢筋。

9.T 形截面翼缘宽度b ′f 的取值与翼缘厚度、梁的跨度和受力情况有关。 基本计算公式:f y A s ≤α1f c b `

f h `

f 或M ≤α1f c b `

f h `

f (h 0-h `

f /2) ；

f y A s >α1f c b `

f h `

f 或M >α1f c b `

f h `

f (h 0-h `

f /2)

第五章

1．影响斜截面受力性能的主要因素:①剪跨比和跨高比②腹筋的数量③混凝土强度等级④纵筋配筋率⑤其他因素(截面形状，预应力，梁的连续性)

2. 斜截面破坏的主要形态:1）斜拉破坏；2）剪压破坏；3）斜压破坏

3. 对于矩形、T 形和工字形截面的一般受弯构件，Vcs 应接下述公式计算: V cs =0. 7f t bh 0+1. 25f yv (A sv /s ) h 0

f t —混凝土抗拉强度设计值；b —截面宽度；h 0截面有效高度；

f yv —箍筋抗拉强度设计值；A sv —配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，等于nA sv1；S —沿构件长度方向箍筋的间距。

4. 弯起钢筋能够承受的剪力按正式计算：V sb =0. 8f y A sb sin α

Vsb —与斜裂缝相关的弯起钢筋受剪承载力设计值；f y —弯起钢筋的讥拉强度计值；A sb —弯起钢筋的截面面积；α—弯起钢筋与梁轴线夹角, 一般取45º, 当梁高h>800mm时, 取60 º；0.8—应力不均匀系数。

5. 计算公式的适用范围:

上限值—最小截面尺寸（只要保证构件截面尺寸不太小，就可防止斜压破坏发生）；下限值—最小配箍率和箍筋最大间距

6. 材料图的概念：所谓正截面受弯承载力图，是指按实际配置的纵向钢筋绘制的梁上各正截面所能承受的弯矩图。

7. 材料图的作用：A. 映材料在各截面的利用程度；B. 定纵向钢筋的弯起数量和位置；C. 定纵向钢筋的截断位置。

8. 纵向钢筋在支座处的锚固：支座附近的剪力较大，在出现斜裂缝后，由于与斜裂缝相交的纵筋应力会突然增大，若纵筋伸入支座的锚固长度不够将使纵筋滑移，甚至被从混凝土中拔出引起锚固破坏。

1. 某轴心受压柱, 轴力设计值N=2400kN,计算长度为l 0=6.2m,混凝土C25, 纵筋采用HRB400级钢筋。环境类别为一类。试求柱截面尺寸, 并配置受力钢筋。

解：初步估算截面尺寸:

22由附表1-2查得C25混凝土的f c =11.9N/mm, 由附表2-3查得HRB400钢筋的f`y =360 N/mm。

取φ=1.0，ρ`=1%，由式（3-3）可得:

N 2400⨯103N 32A ===172. 043⨯10mm ``220. 9ϕ(f c +f y ρ) 0. 9⨯1⨯(11. 9N/mm+360N/mm⨯0. 01)

若采用方柱,h=b=A =414.78mm,取b ×h=450mm450mm,l0/b=6.2/0.45=13.78,查表3-1, 得φ=0.923,由式（3-3）可求得:

N -0. 9ϕf c A 2400⨯103N -0. 9⨯0. 923⨯11. 9N/mm2⨯450mm ⨯450mm A ===1332mm 2

`20. 9ϕf y 0. 9⨯0. 923⨯360N/mm`

s

1608mm 2

选配8 16(A =1608 mm) 。 ρ==0. 794% 450mm ⨯450mm `

s 2`'

规范规定, 受压构件全部纵向钢筋的最小配筋百分率为0.6%。当采用HRB400级钢筋配筋时, 可减少0.1%,即为0.5%,因此配筋合适。

2. 某教学楼中的一矩形截面钢筋混凝土简支梁, 环境类别为一类, 计算跨度l 0=6.0m,板传来的永久荷载及梁的自重标准值为g k =15.6kN/m,板传来的楼面活荷载标准值q k =10.7kN/m,梁的截面尺寸为200mm ×500mm, 混凝土的强度等级为C30, 钢筋为HRB335钢筋。试求纵向受力钢筋所需面积。

解：(1)最大弯矩设计值：

永久荷载的分项系数为1.2, 楼面活荷载的分项系数为1.4, 结构的重要性系数为1.0，因此梁的跨中截面的最大弯矩设计值为：

11M =γ0(γG M Gk =γQ M Qk ) =1. 0⨯(1. 2⨯⨯15. 6kN /m ⨯62m 2+1. 4⨯⨯10. 7kN /m ⨯62m 2) 88

=151. 65kN ∙m =151. 65⨯106N ∙mm

(2)求所需纵向受力钢筋截面面积:

2由附表1-2和表4-2查得当混凝土的强度等级为C30时,f c =14.3 N/ mm , α1=1.0,由附表2-3

2查得HRB335钢筋的f y =300 N/mm。先假定受力钢筋按一排布置, 则:

2h 0=500mm-35mm=465mm； 14.3 N/mm×200mm ×x=300As

x 151. 65⨯106N ∙mm =14. 3N /mm 2⨯200mm ⨯x (465mm -) 2

联立求解上述二式, 得：x=133mm,As =1268 mm

(3)验算适用条件: 2

①验算条件式A S ≥ρm in bh , 本题中的配筋率为:

A S >ρm in bh =0. 215%200mm 500mm =215mm 2

②验算条件式ξ≤ξb , 由表4-4查得ξ=0.550，而本题实际的相对受压区高度为：

ξ=x 133mm ==0. 286

因此, 两项适用条件均能满足, 可以根据计算结果选用钢筋的直径和根数。查附表11-1, 本题

2选用2 25+1 22,As =1362 mm。

3. 已知一T 形截面梁截面尺寸b `

f =600mm , h `

f =120mm ,b=250mm,h=650mm,混凝土强度

等级C20，采用HRB335钢筋，梁所承受的弯矩设计值M=426kN·m 。环境类别为一类。试求所需受拉钢筋截面面积A s 。

22解:已知条件:1)混凝土强度等级C20, а1=1.0,fc =9.6N/mm；HRB335级钢筋,f y =300N/mm,

ξb =0.550。 2)考虑布置两排钢筋, аs =70mm,h0=h-аs =650mm-70mm=580mm。

(1)判别截面类型:

α1f c b h (h 0-2

=3. 594⨯108N ∙mm =359. 4kN ∙m

属第二类T 形截面。

(2)计算A s 将x 代入得

1. 0⨯9. 6N /mm 2⨯(600mm -250mm ) ⨯120mm +1. 0

A S =α1f c (b `

f -b ) h `

f +α1f c bx

f y ⨯9. 6N /mm 2250mm ⨯185mm =300N /mm 2

=2824mm 2

4. 某钢筋混凝土矩形截面简支梁, 环境类别为一类, 两端支承在砖墙上, 净跨度l n =3660mm；截面尺寸b ×h=200mm×500mm 。该梁承受均布荷载, 其中恒荷载标准值g k =25kN/m(包括自重), 荷载分项系数γG =1.2,活荷载标准值q k =38kN/m,荷载分项系数γQ =1.4；混凝土强度等级为

222C20（f c =9.6N/mm,f t =1.1N/mm) ；箍筋为HPB235级钢筋(fyv =210 N/mm), 按正截面受弯承载

2力计算；已选配HRB335级钢筋为纵向受力钢筋(fv =300 N/mm) 。试根据斜截面受剪承载力

要求确定腹筋。

解:取αs =40mm,h0=h-αs =500mm-40mm=460mm。

(1)计算截面的确定和剪力设计值计算:

支座边缘处剪力最大, 故应选择该截面进行抗剪配筋计算。γG =1.2,γQ =1.4,该截面的剪力设计值为：

11(γG g k +γQ q k ) l n =⨯(1. 2⨯25kN /m +1. 4⨯38kN /m ) ⨯3. 66m =152. 26kN 22

(2)复核梁截面尺寸:

H w =h0=460mm；h w /b=460mm/200mm=2.3

20.25βc f c bh 0=0.25×9.6N/mm×200mm ×460mm=220.8kN

应按计算配置腹筋, 且应验算ρsv ≥ρsv,min 。

(4)所需腹筋计算(仅配箍筋):

由v ≤0.7f t bh 0+1.25fyv (Asv /s)h0得:

22n A sv1/s≥(152260N-70840N)/(1.25×210N/mm×460mm)=0.674mm/mm

22选用双肢箍筋Ф8@130,则: nA sv1/s=(2×50.3mm )/130mm=0.774mm/mm

满足计算要求及表5-2和5-3的构造要求。 V 1=