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出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 1 熟 悉 梁 、 板 配 筋 的 构 造 要 求 ， 以 及 混 凝 土 保 护 层 厚 度 和 截 面 的 有效 高 度 能 够 计 算 和 校 核 单 筋 矩 形 截 面 梁 正 截 面 和 斜 截 面 的 承 载 力 了 解 双 筋 矩 形 截 面 梁 和 T形 截 面 梁 的 形 成 及 构 造 要 求 了 解 梁 、 板 的 支 座 锚 固 措 施 熟 悉 受 压 构 件 的 构 造 要 求 能 够 计 算 轴 心 受 压 构 件 的 承 载 力 ， 理 解 箍 筋 的 套 箍 作 用 了 解 偏 心 受 压 构 件 、 受 拉 构 件 、 受 扭 构 件 的 概 念 及 构 造 理 解 混 凝 土 结 构 耐 久 性 设 计 的 一 般 规 定 掌 握 预 应 力 混 凝 土 的 基 本 原 理 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 2 一 、 梁 的 截 面 与 配 筋1)梁 的 截 面 (1)截 面 形 式 梁 常 见 的 截 面 形 式 有 矩 形 、 T形、 工 字 形 、 L形 、 倒 T形 以 及 花 篮 形 等 ， 如 图 6.2所示 。 (2)截 面 高 度 h 梁 的 截 面 尺 寸 要 满 足 强 度 、 刚度 和 裂 缝 3方 面 的 要 求 。 其 截 面 高 度 h可 根 据 梁 的跨 度 来 估 计 ， 见 表 6.1。(3)截 面 宽 度 b第 一 节 受 弯 构 件 的 一 般 构 造 要 求 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 3图 6.2 梁 的 截 面 形 式 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 4 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 5 2)梁 的 配 筋 梁 中 常 配 置 的 钢 筋 有 纵 向 受 力 钢 筋 、 弯 起 钢 筋、 箍 筋 、 架 立 钢 筋 和 纵 向 构 造 钢 筋 ， 如 图 6.3(a)所示 。 图 6.3 梁 的 配 筋 示 意 图 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 6图 6.4 梁 的 纵 向 钢 筋 的 间 距 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 7图 6.5 箍 筋 的 肢 数 和 形 式 (a)开 口 式 ； (b)封 闭 式 ； (c)单 肢 ； (d)双 肢 ； (e)四 肢 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 8 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 9图 6.6 腰 筋 与 拉 筋 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 10 3)梁 的 计 算 跨 度 l0梁 的 计 算 跨 度 是 计 算 简 图 的 跨 度 ， 设 为 l0， 它与 梁 的 净 跨 和 梁 在 砌 体 中 的 支 承 长 度 有 关 ， 如 图6.7所 示 。 梁 的 计 算 跨 度 应 取 以 下 两 式 中 的 较 小 值 ： 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 11图 6.7 梁 的 计 算 跨 度 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 12 二 、 板 的 厚 度 与 配 筋 1)板 的 厚 度 板 的 厚 度 要 满 足 强 度 、 刚 度 和 裂 缝 宽 度 的 要 求,同 时 还 要 考 虑 经 济 和 施 工 上 的 方 便 。 从 刚 度 条 件出 发 ， 单 向 受 力 板 (也 称 梁 式 板 )的 厚 度 可 按 表 6.3、表 6.4确 定 ， 同 时 应 满 足 混 凝 土 规 范 规 定 的 要求 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 13 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 14 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 15 2)板 的 配 筋 一 般 情 况 下 ， 板 仅 配 两 种 钢 筋 ， 即 受 力 钢 筋 和分 布 钢 筋 ， 如 图 6.8所 示 。 其 中 的 负 筋 布 置 在 板 顶上 ， 为 抵 抗 负 弯 矩 所 设 ， 故 它 也 是 受 力 钢 筋 。 图 6.8 板 的 配 筋 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 16图 6.9 悬 臂 板 的 配 筋 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 17 3)板 的 计 算 跨 度 l0板 的 计 算 跨 度 也 是 计 算 简 图 的 跨 度 ， 设 为 l0，它 与 板 的 净 跨 、 板 的 厚 度 以 及 板 在 砌 体 中 的 支 承 长度 有 关 ， 如 图 6.10所 示 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 18图 6.10 板 的 计 算 跨 度 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 19 三 、 梁 、 板 混 凝 土 保 护 层 厚 度 和 截 面 的 有 效 高 度1)梁 、 板 混 凝 土 保 护 层 为 了 加 强 混 凝 土 结 构 的 耐 久 性 ， 钢 筋 要 有 足 够的 混 凝 土 保 护 层 ， 这 样 不 仅 能 够 防 止 钢 筋 锈 蚀 ， 还能 够 保 证 钢 筋 与 混 凝 土 的 粘 结 性 能 。 因 此 ， 混 凝土 规 范 对 纵 向 受 力 钢 筋 的 混 凝 土 保 护 层 最 小 厚 度做 了 规 定 ， 见 表 6.5。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 20表 6.5 纵 向 受 力 钢 筋 的 混 凝 土 保 护 层 最 小 厚 度 单 位 ： mm 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 21图 6.11 梁 、 板 混 凝 土 保 护 层 和 截 面 有 效 高 度 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 22 2)梁 、 板 截 面 的 有 效 高 度 在 计 算 梁 、 板 承 载 力 时 ， 因 为 混 凝 土 很 容 易 开裂 ， 所 有 拉 力 完 全 由 钢 筋 承 担 ， 因 此 ， 梁 、 板 能 发挥 作 用 的 截 面 高 度 并 不 是 h， 而 是 从 受 压 混 凝 土 边缘 至 受 拉 钢 筋 截 面 重 心 的 距 离 ， 该 距 离 称 为 截 面 有效 高 度 ， 用 h0表 示 ， 如 图 6.11所 示 。 h0的 计 算 表 达式 为 ： 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 23 第 二 节 受 弯 构 件 的 正 截 面 承 载 力试 验 表 明 ， 受 弯 构 件 的 破 坏 有 两 种 可 能 正截 面 破 坏 和 斜 截 面 破 坏 ， 如 图 6.13所 示图 6.13 受 弯 构 件 两 种 破 坏 形 式 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 24 一 、 受 弯 构 件 的 正 截 面 破 坏 形 态 )配 筋 率 显 然 ， 正 截 面 的 承 载 力 与 所 配 置 的 钢 筋 多 少 有关 ， 为 此 先 引 入 配 筋 率 的 概 念 ， 如 图 6.14所 示 。图 6.14 梁 的 矩 形 截 面 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 25 这 里 的 配 筋 率 是 指 纵 向 受 拉 钢 筋 的 截 面 面 积 与有 效 截 面 面 积 的 比 值 ， 表 达 式 为 ： 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 26 2)破 坏 形 态 分 析 (1)超 筋 破 坏 (超 筋 梁 ) 超 筋 梁 的 破 坏 特 点 表 现为 ： 在 受 拉 钢 筋 还 没 有 达 到 屈 服 强 度 之 前 ， 受 压 区的 混 凝 土 即 先 被 压 碎 ， 从 而 导 致 构 件 的 破 坏 ， 如 图6.15(a)所 示 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 27图 6.15 梁 的 3种 破 坏 形 态 (a)超 盘 破 坏 ； （ b） 少 筋 破 坏 ； （ c） 适 筋 破 坏 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 28 二 、 单 筋 矩 形 截 面 梁 对 梁 的 正 截 面 承 载 力 而 言 ， 起 控 制 作 用 的 是 弯矩 。 那 么 ， 按 承 载 能 力 极 限 状 态 设 计 法 ， 梁 在 荷 载作 用 下 ， 产 生 的 荷 载 效 应 设 计 值 S就 是 弯 矩 设 计 值M， 构 件 的 抵 抗 力 R就 是 梁 正 截 面 的 抗 弯 承 载 力 Mu。 由 式 (5.3)0SR(0=1)， 有 ： 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 29图 6.16 单 筋 矩 形 截 面 正 截 面 承 载 力 计 算 简 图 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 30 基 本 公 式 的 适 用 条 件 ： 为 了 保 证 梁 为 适 筋 梁 ，防 止 出 现 超 筋 破 坏 或 少 筋 破 坏 ， 上 述 的 基 本 公 式 应该 满 足 下 列 两 个 条 件 ： 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 31 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 32 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 33 2)相 对 界 限 受 压 区 高 度 从 式 (6.8)1fcbx=fyAs可 知 ， 如 果 矩 形 截 面 尺 寸(b， h)、 钢 筋 (fy)及 混 凝 土 强 度 等 级 (1fc) 已 确定 ， 那 么 x与 As成 正 比 。 也 就 是 说 ， 钢 筋 配 得 越 多 (即 As越 大 )， 所 需 的 受 压 区 高 度 x也 就 越 大 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 34 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 35 3)公 式 的 应 用在 计 算 As时 ， 应 用 基 本 公 式 (6.8)和 (6.9)进 行联 立 求 解 。 因 为 两 式 中 的 未 知 数 只 有 x和 As， 所 以两 个 方 程 可 解 两 个 未 知 量 ， 具 体 求 解 如 下 ： 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 36 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 37 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 38 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 39 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 40 三 、 双 筋 矩 形 截 面 梁 )何 时 采 用 双 筋 截 面 前 面 已 经 讲 过 ， 截 面 除 了 在 受 拉 区 配 有 受 拉 钢筋 外 ， 在 受 压 区 还 配 有 受 压 钢 筋 ， 这 种 截 面 就 称 为双 筋 截 面 ， 如 图 6.20所 示 。 图 6.20 双 筋 矩 形 截 面 梁 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 41 2)受 压 钢 筋 的 抗 压 强 度 设 计 值 f y在 表 5.4中 ， 有 一 栏 是 普 通 钢 筋 抗 压 强 度 设 计值 f y， 在 表 5.5中 ， 也 有 一 栏 是 预 应 力 钢 筋 抗 压 强度 设 计 值 f py。 从 表 中 可 以 看 出 ， f y的 最 大 值 为360 N/mm2， f py的 最 大 值 为 410 N/mm2， 而 高 强度 预 应 力 钢 筋 受 拉 时 ， 钢 筋 抗 拉 强 度 设 计 值 fpy则高 达 1 000 N/mm2以 上 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 42 3)双 筋 截 面 的 构 造 要 求 试 验 表 明 ， 当 采 用 受 压 钢 筋 ， 同 时 又 用 开 口 式箍 筋 或 者 箍 筋 的 间 距 过 大 ， 在 纵 向 压 力 作 用 下 ， 受压 钢 筋 将 被 压 屈 凸 出 ， 从 而 引 起 混 凝 土 保 护 层 崩 裂。 因 此 ， 混 凝 土 规 范 有 如 下 规 定 (如 图 6.21所示 )： 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 43 当 梁 配 有 计 算 所 需 要 的 纵 向 受 压 钢 筋 时 ， 箍筋 应 采 用 封 闭 式 箍 筋 ， 箍 筋 的 直 径 d/4(d为 纵 向 受压 钢 筋 中 的 最 大 直 径 )， 箍 筋 的 间 距 s应 满 足 ：s15d(d为 纵 向 受 压 钢 筋 中 的 最 小 直 径 )， 且 s400 mm。 当 一 层 内 的 纵 向 受 压 钢 筋 多 于 5根 ， 且 直 径 18 mm时 ， 应 设 置 复 合 箍 筋 ， 箍 筋 的 间 距 s10d (d为 纵 向 受 压 钢 筋 的 最 小 直 径 )。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 44 当 梁 的 宽 度 400 mm， 且 一 层 内 的 纵 向 受压 钢 筋 多 于 3根 时 ， 或 当 梁 的 宽 度 400 mm但 一 层内 的 纵 向 钢 筋 多 于 4根 时 ， 也 应 设 置 复 合 箍 筋 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 45 四 、 T形 截 面 梁1)T形 截 面 梁 的 形 成 在 分 析 单 筋 矩 形 截 面 梁 和 双 筋 矩 形 截 面 梁 时 ，均 未 考 虑 受 拉 区 混 凝 土 参 加 工 作 。 也 就 是 说 ， 受 拉区 的 拉 力 全 部 由 钢 筋 承 担 ， 这 是 由 于 混 凝 土 抗 拉 能力 极 弱 ， 几 乎 起 不 到 抗 拉 作 用图 6.22 单 筋 T形 截 面 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 46图 6.23 T形 、 工 字 形 截 面 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 47 2)T形 截 面 的 应 用 凡 是 在 受 压 区 带 有 翼 缘 的 构 件 。 现 浇 肋 形 楼 盖 的 主 、 次 梁 ， 在 跨 中 的 截 面 也按 T形 截 面 计 算 。 预 制 空 心 板 和 预 制 槽 形 板 也 可 化 为 T形 截 面计 算 现 浇 实 心 板 只 能 用 于 小 跨 (1.7 2.5 m)， 根本 原 因 在 于 板 的 厚 度 太 薄 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 48图 6.24 T形 截 面 各 种 形 式 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 49图 6.25 现 浇 密 肋 板 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 50 一 、 梁 的 斜 截 面 抗 剪 承 载 力 梁 的 斜 截 面 破 坏 主 要 是 由 于 材 料 抗 剪 能 力 不 足引 起 的 。 为 了 保 证 斜 截 面 具 备 足 够 的 抗 剪 承 载 力 ，梁 应 有 一 个 合 理 的 截 面 尺 寸 ， 并 需 要 由 斜 截 面 承 载力 计 算 配 置 足 够 的 腹 筋 ， 如 图 6.27所 示 。 第 三 节 受 弯 构 件 的 斜 截 面 承 载 力 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 51图 6.27 梁 内 的 钢 筋 骨 架 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 52 1)配 箍 率 箍 筋 主 要 作 用 是 抗 剪 ， 于 是 所 配 置 的 箍 筋 数 量将 直 接 影 响 斜 截 面 的 抗 剪 承 载 力 。 为 此 ， 先 引 入 配箍 率 的 概 念 ， 即 ： 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 53 2)基 本 计 算 公 式 对 梁 的 斜 截 面 承 载 力 而 言 ， 起 控 制 作 用 的 是 剪力 。 那 么 ， 按 承 载 能 力 极 限 状 态 设 计 法 ， 梁 在 荷 载作 用 下 ， 产 生 的 荷 载 效 应 设 计 值 S就 是 剪 力 设 计 值V； 构 件 的 抵 抗 力 R就 是 梁 斜 截 面 的 抗 剪 承 载 力 Vu。 由 式 (5.3)： 0SR(0=1)， 有 : 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 54 设 计 时 ， 应 按 V=Vu的 原 则 计 算 。 混 凝 土 规范 给 出 了 矩 形 、 T形 和 工 字 形 截 面 梁 的 斜 截 面 抗剪 承 载 力 计 算 基 本 公 式 ： 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 55 3)计 算 公 式 的 适 用 条 件 适 筋 梁 的 配 筋 要 求 是 不 能 太 多 ， 也 不 能 太 少 ，与 此 相 仿 ， 箍 筋 的 配 箍 率 也 不 能 太 多 或 太 少 。 其 实， 箍 筋 的 配 筋 率 与 截 面 尺 寸 的 大 小 紧 密 相 关 。 所 以， 控 制 配 箍 率 在 某 一 个 范 围 ， 完 全 可 以 由 控 制 截 面尺 寸 来 取 代 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 56 (1)上 限 值 最 小 截 面 尺 寸对 于 矩 形 、 T形 和 工 字 形 截 面 的 受 弯 构 件 ， 最小 截 面 尺 寸 应 符 合 下 列 条 件 ： 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 57 表 面 上 ， 上 述 公 式 并 不 是 控 制 截 面 尺 寸 ， 其 实 ，稍 微 改 写 一 下 就 一 目 了 然 。 将 式 (6.20)改 写 为 ： 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 58 (2)下 限 值 最 小 配 箍 率 混 凝 土 规 范 给 出 的 最 小 配 箍 率 的 计 算 式 为 ： 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 59 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 60 4)容 易 发 生 斜 截 面 破 坏 的 位 置 支 座 边 缘 处 的 斜 截 面 。 如 果 梁 内 有 弯 起 钢 筋 ， 那 么 在 弯 起 点 处 的 斜截 面 也 容 易 发 生 斜 截 面 破 坏 ， 如 图 6.30(a)中 的 22和 33斜 截 面 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 61 箍 筋 的 直 径 或 间 距 改 变 之 处 的 斜 截 面 。 此 处由 于 抗 剪 能 力 突 变 ， 因 此 也 会 发 生 斜 截 面 破 坏 ， 如图 6.30(b)所 示 中 的 44斜 截 面 。 肋 宽 改 变 之 处 ， 如 图 6.30(c)所 示 的 截 面 22。 虽 然 该 截 面 的 剪 力 比 支 座 截 面 (11)小 ， 但 由于 肋 宽 在 此 变 小 ， 斜 截 面 承 载 力 降 低 ， 所 以 也 可 能会 发 生 斜 截 面 破 坏 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 62图 6.30 斜 截 面 易 发 生 破 坏 的 位 置 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 63 5)梁 的 正 、 斜 截 面 承 载 力 计 算 的 顺 序 对 于 长 高 比 较 大 (l0/h5)的 梁 ， 往 往 弯 矩 M起 控 制 作 用 ， 故 一 般 先 进 行 正 截 面 抗 弯 承 载 力 计 算， 然 后 进 行 斜 截 面 抗 剪 承 载 力 计 算 ， 即 先 配 纵 向 受力 钢 筋 ， 后 配 箍 筋 。 对 于 长 高 比 较 小 的 梁 ， 比 如 牛 腿 柱 ， 剪 力 V常 起 控 制 作 用 ， 故 先 配 箍 筋 ， 后 配 纵 向 受 力 钢 筋 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 64 二 、 斜 截 面 承 载 力 的 计 算 步 骤 在 工 程 设 计 中 ， 斜 截 面 承 载 力 的 计 算 分 为 两 类问 题 ： 截 面 设 计 和 截 面 校 核 。 其 步 骤 分 别 如 下 ： 1)截 面 设 计 (1)计 算 斜 截 面 的 最 大 剪 力 设 计 值 V(2)验 算 梁 的 截 面 尺 寸(3)验 算 是 否 按 计 算 配 置 箍 筋(4)计 算 箍 筋 的 数 量(5)验 算 最 小 配 箍 率 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 65 2)截 面 校 核 已 知 梁 截 面 尺 寸 b， h， 材 料 强 度 设 计 值 ft， fc， fy， 配 箍 量 n， Asv1， s。 求 斜 截 面 抗 剪 承 载 力 Vu， 并 与 V比 较 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 66 三 、 保 证 斜 截 面 承 载 力 的 构 造 措 施 当 梁 和 板 的 简 支 支 座 边 缘 出 现 斜 裂 缝 后 ， 该 处纵 筋 的 拉 力 将 会 突 然 增 加 ， 为 了 避 免 纵 向 受 力 钢 筋从 梁 支 座 内 被 拔 出 而 导 致 破 坏 ， 这 就 需 要 梁 、 板 的下 部 纵 向 受 力 钢 筋 伸 入 支 座 内 应 有 一 定 的 长 度 。 该长 度 称 为 钢 筋 在 支 座 内 的 锚 固 长 度 las(注 意 las与 前一 章 中 的 la之 差 别 )。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 67图 6.32 简 支 板 纵 筋 在 支 座 内 的 锚 固 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 68图 6.33 简 支 梁 的 纵 筋 在 支 座 内 的 锚 固 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 69图 6.34 锚 固 措 施 (a)加 焊 横 向 短 钢 筋 ；(b)加 焊 锚 固 钢 板 ； (c)将 纵 筋 端 头 焊 接 在 支 座 预 埋 铁 件 上 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 70图 6.35 鸭 筋 与 浮 筋 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 71图 6.36 轴 心 受 压 与 偏 心 受 压 (a)轴 心 受 压 ； (b)偏 心 受 压 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 72 一 、 受 压 构 件 构 造 要 求 1)材 料 混 凝 土 的 优 点 是 抗 压 性 能 好 ， 用 它 来 承 压 是 合适 的 。 采 用 强 度 等 级 较 高 的 混 凝 土 ， 对 提 高 柱 的 抗压 承 载 力 和 减 小 截 面 尺 寸 都 是 有 利 的 。 一 般 情 况 下 ， 宜 采 用 C20， C25， C30的 混 凝土 。 对 于 高 层 建 筑 的 底 层 柱 ， 必 要 时 可 采 用 更 高 强度 等 级 的 混 凝 土 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 73 2)截 面 形 式 及 尺 寸 钢 筋 混 凝 土 受 压 构 件 常 用 正 方 形 截 面 或 矩 形 截面 ， 有 特 殊 要 求 时 也 采 用 圆 形 或 多 边 形 截 面 ， 装 配式 厂 房 柱 则 常 用 工 字 形 截 面 。 为 使 柱 截 面 尺 寸 模 数 化 ， 柱 截 面 边 长 在 800 mm以 下 者 ， 取 50 mm的 模 数 ； 800 mm以 上 者 ，取 100 mm的 模 数 。 柱 的 截 面 尺 寸 需 要 定 得 大 一 些， 一 般 宜 大 于 250 mm。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 74 3)纵 向 钢 筋 纵 向 受 力 钢 筋 的 直 径 不 宜 小 于 12 mm， 通常 在 16 32 mm之 间 选 用 。 取 较 粗 的 钢 筋 作 受 压钢 筋 ， 其 目 的 是 形 成 较 为 刚 劲 的 骨 架 ， 受 压 后 不 易被 压 屈 。 全 部 纵 向 钢 筋 的 配 筋 率 不 宜 超 过 5%， 但 也不 得 少 于 0.6%。 常 用 的 配 筋 率 多 为 0.7% 2； 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 75 纵 向 受 力 钢 筋 的 根 数 ： 矩 形 截 面 不 得 少 于 4根 ， 圆 柱 中 纵 向 钢 筋 宜 沿 周 边 均 匀 布 置 ， 根 数 不 宜少 于 8根 ， 且 不 应 少 于 6根 ， 其 根 数 最 好 取 双 数 ，即 4， 6， 8， 10， 12根 等 。 柱 内 纵 向 钢 筋 的 净 距 不 应 小 于 50 mm。 对水 平 浇 筑 的 预 制 柱 ， 其 纵 向 钢 筋 的 最 小 净 距 应 按 照梁 的 规 定 取 用 。 偏 心 受 压 柱 中 ， 垂 直 于 弯 矩 作 用 平面 的 纵 向 受 力 钢 筋 以 及 轴 心 受 压 柱 中 各 边 的 纵 向 受力 钢 筋 ， 它 的 中 距 不 宜 大 于 300 mm。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 76 当 偏 心 受 压 柱 的 截 面 高 度 h600 mm时 ， 在柱 的 侧 面 应 设 置 直 径 为 10 16 mm的 纵 向 构 造 钢筋 ， 并 相 应 地 设 置 复 合 箍 筋 或 拉 筋 。 纵 向 钢 筋 的 混凝 土 保 护 层 厚 度 在 一 类 环 境 中 取 30 mm。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 77 4)箍 筋 箍 筋 一 般 采 用 HPB235级 的 热 轧 钢 筋 。 箍 筋间 距 s和 直 径 应 符 合 表 6.12的 要 求 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 78图 6.37 矩 形 截 面 柱 箍 筋 的 形 式 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 79图 6.38 截 面 形 状 复 杂 柱 的 箍 筋 形 式 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 80 二 、 轴 心 受 压 构 件 根 据 箍 筋 配 置 方 式 的 不 同 ， 轴 心 受 压 构 件 可 分为 配 有 纵 筋 和 普 通 箍 筋 的 柱 ， 以 及 配 有 纵 筋 和 螺 旋式 (或 焊 接 环 式 )箍 筋 的 柱 这 两 种 构 件 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 81 1)配 普 通 箍 筋 的 柱 由 图 6.39容 易 推 出 轴 心 受 压 构 件 正 截 面 承 载 力计 算 的 基 本 公 式 为 ： 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 82 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 83 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 84 (3)确 定 稳 定 系 数 查 表 法 ： 对 于 矩 形 截 面 ， 由 长 细 比 =l 0/b， 查 表 6.14得 值 。 若 l0 b之 值 介 于 表 中 数 值 之 间， 则 需 按 线 性 内 插 法 确 定 值 。 对 于 其 他 截 面 也 是如 此 。 计 算 法 ： 对 于 矩 形 截 面 ， 可 按 式 (6.25)计 算值 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 85 三 、 偏 心 受 压 构 件 简 介 1)工 程 中 的 偏 心 受 压 构 件 钢 筋 混 凝 土 偏 心 受 压 (即 压 弯 )构 件 ， 在 工 程 实践 中 经 常 遇 到 ， 现 举 例 介 绍 。 如 图 6.43所 示 的 单 层 厂 房 ， 由 于 屋 架 重 量 和 吊车 轮 压 和 等 荷 载 共 同 作 用 ， 使 柱 子 截 面 (11)上 存在 轴 心 压 力 和 弯 矩 ； 因 此 ， 这 样 的 柱 (牛 腿 )就 是 典型 的 偏 心 受 压 构 件 。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 86图 6.43 单 层 厂 房 柱 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 87图 6.44 偏 心 受 压 构 件 实 例 (a)地 下 室 墙 壁 ；(b)框 架 结 构 ； (c)AB柱 的 N图 ； (d)AB柱 的 M图 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 88图 6.45 偏 心 受 压 柱 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 89 一 、 受 拉 构 件 纵 向 拉 力 的 作 用 点 与 截 面 形 心 重 合 时 ， 该 构 件为 轴 心 受 拉 构 件 ， 如 图 6.46(a)所 示 ； 否 则 为 偏 心受 拉 构 件 ， 如 图 6.46(b)所 示 。图 6.46 轴 心 受 拉 与 偏 心 受 拉第 五 节 受 拉 构 件 和 受 扭 构 件 简 介 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 90 一 、 影 响 混 凝 土 结 构 耐 久 性 的 主 要 因 素 影 响 混 凝 土 结 构 耐 久 性 的 因 素 主 要 有 内 部 和 外部 两 个 方 面 。 内 部 因 素 主 要 是 指 混 凝 土 的 强 度 、 渗透 性 、 保 护 层 厚 度 ， 以 及 水 泥 的 品 种 、 等 级 、 用 量和 外 加 剂 用 量 等 ； 外 部 因 素 则 是 指 环 境 温 度 、 湿 度 、二 氧 化 碳 含 量 等 。 下 面 将 分 析 一 下 耐 久 性 失 效 的 几种 情 况 。 第 六 节 混 凝 土 结 构 的 耐 久 性 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 91 二 、 加 强 耐 久 性 的 措 施要 提 高 结 构 的 耐 久 性 ， 就 需 要 控 制 影 响 耐 久 性的 因 素 。 为 此 ， 根 据 混 凝 土 规 范 相 关 的 规 定 ，提 出 了 一 些 加 强 耐 久 性 的 措 施 。1)钢 筋 要 有 足 够 的 保 护 层 厚 度 2)合 理 设 计 混 凝 土 的 配 合 比 3)尽 量 提 高 混 凝 土 的 密 实 性 ， 增 强 抗 渗 性4)采 用 覆 盖 面 层5)采 用 防 腐 蚀 钢 筋 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 92 三 、 混 凝 土 结 构 耐 久 性 设 计 的 一 般 规 定 1)耐 久 性 的 等 级 划 分 耐 久 性 设 计 目 标 是 要 保 证 结 构 的 使 用 年 限 ， 也称 为 设 计 使 用 寿 命 。 设 计 使 用 寿 命 与 结 构 的 重 要 性有 关 ， 重 要 的 建 筑 当 然 要 求 设 计 寿 命 更 长 一 些 ， 反之 则 可 短 一 些 。 我 国 把 耐 久 性 的 等 级 分 为 4级 ， 见表 6.15。 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 93 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 94 出 版 社 科 技 分 社建 筑 力 学 与 结 构 95