城市轨道交通结构设计与施工之钢筋混凝土结构设计原理

城市轨道交通结构设计与施工StructuralDesignandConstructionofUrbanRailTransit第四章钢筋混凝土结构设计原理目录第一节材料的物理力学性质第二节钢筋混凝土受弯构建抗弯设计第三节受弯构件斜截面承载能力计算第四节钢筋混凝土受压构件计算第五节钢筋混凝土受弯构件的变

形计算及裂缝控制第六节预应力混凝土构件抗弯设计概论钢筋混凝土结构优点耐久性和耐火性较好，维护费用低。充分发挥了钢筋和混凝土两种材料的特点，其构件有较大的强度和刚度。可模性好，可根据需要浇筑成各种形状的结构。耐辐射、耐腐蚀性能较好。混凝土材料中大部分为砂石，便于就地取材。钢筋混凝土结构缺点检查、加固、拆除等比较困难。自重较大，使得结构的很大一部分承载能力消耗在承受其自身重量上。概插论预窃应湾力水混穴凝羡土扬结批构拴优树点可以暂节省眼材料泛，减考少自草重。提闻高琴了悄构兆件院的懒抗朱裂者强到度肝和德刚颜度丽，仁增颗加隶了竟结各构列的伸耐粥久刘性闭。可以欧减小株混凝金土梁匆的竖董向剪极应力租和主萄拉应侦力。预钩应梁力浪可桨作锅为羽结获构赚构摄件寇连拴接瞒的谨手掠段源，诸促螺进喉了类新言型疼大蚕跨础度托结社构殃体裙系膛与弄施穷工党方狱法犁的催发共展翠。结构起质量乘安全猎可靠霞。预斧应腔力园混业凝银土育结总构桃缺刊点需堪要紫有凭专呼门羊的剥设蓄备陪如恨张匪拉译机搞具扯、纤灌炒浆柔设伏备柔等岛。施工逼工艺多较复膨杂，势对施随工质给量要虫求很贱高。概论预应转力混垃凝土碑结构专的施肌工费域用较拒大。预尼应兰力肥反逆拱办度劳不彼易影控塑制六。结构弟的功低能要症求适用着性。安全臣性。耐久讲性。1.材料陶的物伴理力币学性扩质钢照筋钢至筋那分榆类钢筋任混凝身土结得构对斯钢筋倍的性旬能要租求钢筋冻的计盲算强弦度钢咽筋注的首计请算非强锦度缴（M挪p往a）猎表4居-僵11.材偷料堡的摘物秩理闹力杜学允性郊质钢筋订牌号踢的表军示方换法：热飘轧贯带电肋疫钢碧筋涉：HR妻B3岛35、HR毫B4航00、H痛R帝B电5书0定0；细渴晶夹粒猴热欢轧遵钢握筋热：HR乓BF堤33浇5、HR冷BF喇40垄0、HR志BF洋50门0；有供抗港震爹要怜求艘的尖牌漠号暗：HR曾B3炼35练E、H晓R脾B自4促0鸦0奇E、H灾R闯B烧5寄0极0鼓E；H祸R圾B乔F梅3竹3灶5酱E、H侵R效B舰F御4升0风0宴E、H染R亩B往F笋5伶0迷0蝴E；热尽轧可光树圆锅钢坐筋粥：HP宇B2亡35、HP拘B3电00；钢筋驴混凝更土用贞余热赚处理才钢筋圆：RR柳B4岗00；低载碳帆钢废热目轧翠圆春盘秒条郊：Q库1羽9鸽5、Q2所15、Q羞2冻3滔5、Q巡寿2臂7钉5；冷尖轧欢带隆肋渠钢亿筋宾：CR约B5络50、C封R都B意6放5大0、C批R妄B流8腾0浸0、CR括B9纽奉70；预应断力混口凝土元用钢糠棒：PC恩B；20垃23桂/7穴/8混凝绢土结责构基纪本原蚁理9这四叉个等具级钢舌筋中误，HP时B3瓦00级(Ⅰ级)为表早面光赠圆钢推筋，规而其甚余的H僚R挎B衔3雨3炸5、H朱R宫B辈F香3赌3筋5、H判R雾B油4慕0森0、H肆R劳B户F锤4辫0爸0、RR粗B4宋00、H筒R美B稳5炒0凳0、HR钩BF替50丛0钢骆筋爬为纪表议面骆变稿形脑（践带驻肋及）筋钢只筋柜，贤表炊面殖形馒状炉有劣螺惹纹揪、克人棕字盏纹乌、终月硬牙悄纹扶等贫，帐以远月插牙课纹歉居塘多蜘。倾如桥图2身-纪2望0。我喷国田在赖此萍是巩以膜钢遗材脆的是用兽途萌分查类危作润为其表谢示井方篮法好分也类毯的序基挨础窑：1）碳抬素结妄构钢床：说表示郑方法私：Q渣+数字+（质袋量等茂级符塞号）+（脱缝氧方脸法符瓦号）+（战专冷门每用邪途加的献符但号趣）刻①蛇钢呀号喷冠趣以亚“Q”，代从表钢月材的削屈服叹点；龙②“Q存”后怎面贱的杯数膊字沿表钢示战屈辈服汇点舰数骑值阅，臭单除位输是MP鞠a。常例啄如Q跌2荡3线5表量示事屈丑服唤点姥（σs）为23离5景MP凑a的碳质素结列构钢存；细③席必要棚时钢瓦号后书面可纲标出鉴表示削质量帽等级偷和脱枪氧方右法的虚符号快。粮质腰量等养级符罗号分谱别为A、B、C、D。衔脱糊氧方来法符姿号：F表示豪沸腾踢钢；b表壶示斜半鬼镇著静斤钢洒：Z表示侄镇静环钢；TZ表示嫁特殊陈镇静疏钢，怕镇静径钢可冶不标冠符号爆，即Z和T撑Z都谣可恳不川标欣。2）李优截质鼓碳织素泼结捷构马钢器表策示崖方乏法征：盆数睬字+（元侧素符转号）+（脱粒氧方圆法符呈号）+（其专横门浊用倡途民的捉符尿号紧）垂①允钢冷号隆开库头灶的著两栽位棉数抢字评表宫示君钢桃的秘碳研含哪量狂，眯以撇平晨均黑碳拘含匀量剩的刊万练分盘之俱几纲表兵示伞，劲例部如较平欧均辰碳龄含脾量咐为0缺.剑4蠢5着%的钢变，钢帝号为赴“4郑5妖”，它掘不是滋顺序富号，趟所以状不能涝读成45号椒钢丧。该②卧锰洽含泡量揭较此高奴的喇优河质翁碳渡素贺结理构重钢哨，肃应感将伤锰华元荒素束标伴出副，浸例疮如5路0躲M脖n。艘③袜沸腾陈钢、等半镇讽静钢桨及专安门用务途的叔优质徒碳素谢结构风钢应赛在钢魂号最堪后特荣别标摩出，伤例如浪平均您碳含育量为0.草1%的半散镇静殊钢，供其钢未号为1刃0曾b。20孙23膨/7州/8混凝蛋土结趋构基倾本原吗理12单轴宗向应烈力状厚态下玻的混先凝土孝强度2躬.武1混慈凝址土抢的立物况理垂力援学喜性极能1、颤砼睁的雁立翠方怨体渠抗榆压雾强劈燕度fc失u盏,叔k和强异度等射级我亦国役是稍以句边款长魔为15景0毫米表的立芽方体攻试块椒，在2抹0初°井±量3践°曾C的且温摄度涂和至相葱对宫湿椒度霉在9膜0秒%以上冻的潮房诚湿空太气中霉养护28天，撞按照蜘标准治试验圣方法胶测得焦的具商有9纸5编%保抄证垫率霉的亦抗孝压痛强掀度(N叫/m差m2)作线为奔砼战的钳强牺度软等爱级,用fcu咸,k表童示急。注后意堡：纪砼贼的鞭立泄方烦体售试倾块个的则抗惕压漏强胶度阻比馒较测稳杀定恳，第也荷容弃易包在壁实开验歼室魂测亏出阴，并因午此样我坟国郑把难砼剖立贝方夕体赚抗书压宪强消度找作很为山砼仔强挂度衔的剂基惹本福指锦标芝，启它景是矮砼偿强护度核的窑一姥种烘象美征珍，融而艳实洞际室工霉程宴中塑的阀砼吴一牺般冰并算不本是较以篮立貌方蛙体协形罢态建出况现丢，咸因锻此蚊砼悲立颗方等体陕抗危压胖强触度再并期不浇能括直绑接粮用超于廊工嗓程贫设站计亭。动立龄方筒体耳抗旷压浸强醋度孤也父没它有件设奥计穴值钱。2固0缺2车3到/倚7去/崭8混凝弹土结科构基鸭本原粱理1没3我国《混锯凝六土右结下构载设球计势规锤范》规定滨的砼草强度拒等级胡有C1汪5、C炕2秆0、C2塔5、C3存0、C3孕5、C4佛0、C视4匙5、C5偏0、C渣5口5、C涌6每0、C局6最5、C7堆0、C7剂5、C8怨0共恋十听四沟个唇等染级跪。昏其殿中C5男0及以井下为饮普通竹混凝群土(n献or仙ma产l-薪st都re丙ng江th妥c饼on崖cr绍et姨e)，C材5优5及耕以售上尚为笛高收强愁度喜混难凝柿土(找h猾i跪g杜h吸-眉s勺t劳r选e悬n采g压t筋h迷c女o臣n废c册r奔e鞋t节e您)。如C辉3塑0表示哄该强均度等泉级的顾砼的翅立方仅体抗窄压强顺度标蹦准值扭为：fcu焰,k=薯3松0N/穷mm2。混凝殃土结深构设侨计时竟的强抢度等稻级不番应低监于C不2浙0，同猾时，繁混凝尘土的依强度述等级折应与瓦钢筋践的强南度级奖别相块匹配猎，如祥采用4矩0扣0迷M槽P柿a及以纤上钢妥筋时辟，混泡凝土韵强度靠等级蛇一般深不应驳低于C列2慕5。20侄23抢/7蚕/8混灭凝揪土香结稿构倡基死本醋原秆理1柳42、砼絮的轴勿心抗衰压强数度（组棱柱手体抗昏压强乏度）fc斑k实注际盾上保砼醋结岗构驱的缩慧受绵压挺一间般招不集是纳立酷方范体缝而峡是轻棱缩慧柱删体找，剂所精以厨采故用索棱托柱双体赖试岔件须的谦抗断压舞强斥度已更站能奸反充映刘砼傍的学实运际再情超况架，霸我滤国混采恳用1行5赏0脂×梳1单5禽0弹×萌3恩0帅0的棱忘柱体乔作为柳标准猫试件详，在慰上述吗标准签条件暂下测浩得的胶具有95拉%保证托率的谈抗压改强度镇作为灯棱柱训体抗奥压强堆度即摧轴心常抗压衔强度址的标索准值(c钳ha潜ra偶ct麦er核is狗ti忘c墙va茅lu级e)，尽用fc扬k表示组。根据饱试验昼得到fck和fc赶u奖,两k的统析计平夏均值秋之间护的关苹系大吊致如省下：fc貌k=0邻.8蓬8αc1αc2fcu娘,k（2-摊1）挠式价中：αc1为快棱蚂柱正体懒强歉度翠与煤立众方可体次强距度哪之否比蚁，C5山0以培下~抢C娘8荷0，αc1值对硬应为0册.两7稳6秒~桐0职.玩8迫2，在犁此之茅间为电线性彼内插著；αc2为皱高贿强挑砼鲜脆爸性溜折屡减边系酱数篮，C驶4顾0以寇下~C航80，αc2值对附应为1杆.盯0辉~税0吐.图8墙7，将在态此梦之割间筝为戚线魔性呆内所插霞；2剪0焦2缩慧3卫/偶7碰/线8混凝炊土结谱构基忘本原动理153、搜砼有的租轴客心平抗项拉悼强押度ƒt傅k测定声砼的傅抗拉并强度递可采剑用直款接轴还拉试披验和脖劈裂和试验渣（间额接）爬两种灯方法困。150200150PP由试流验得艇到的ƒtk和ƒcu塞,k的关棵系为迷：ƒtk＝0弱.州8庸8×0.验39日5(贵ƒcu狱,k)0.鲁55(织1－1.界64虚5δ顷)0.填45×αc2(啄2亦-漆3牙)式坐中能，δ—变挡异支系票数直萌接车轴授拉内试针验挡由1风0粒0室×答1司0抢0云×悬5厨0推0的标谣准试碗件，枕两端循埋入零直径结为16的筋变的形踪蝶钢真筋蝇（湾试毁件挖内潜长五度晓为15眯0）并方对钢稼筋进槐行张怀拉（浆见下腾图）瓦。2渐0成2泪3蜻/羊7病/具8混羽凝带土够结败构本基拨本侨原惠理1蔑6劈胡裂饮试汪验旋比盲直墨接炊受租拉娘试滥验思容位易遇做比，治可分以劝采萄用元圆选柱判体贵或漂立先方灯体探试盼块夕，毁如贩右赵图:当慈测宗得甜试阿块遇劈汤裂芳破灰坏望时柄压臭力纳机妨的详压两力F，则行根据夏弹性捆理论上，可辩按下膀式计躁算砼攻的抗钻拉强桶度：ddFFFF式中责：d—圆岩柱近体耕直某径载或立在方乐体窄边亭长宽；l—圆柱县体长民或立方体殃边长拌。（2-灯4）劈裂供面应宪力分葵布1花72、砼狂在捐荷趴载健长瞒期宜作玩用贪下肾的他变容形层性谱能—徐变斯（cr朝ee走p）（1）打徐拜变泽的痛概感念坡：捆砼剧在减荷纤载促长徒期援作覆用旅下僚（矿保停持戒应晌力尾不皆变炼）咏，橡应迷变息随院时介间麦而策增渣长咸的唱现塌象艇称额为圆砼萌的益徐织变钢。εcrεelaεela´εela〞εcr´εT（徐变）（瞬时应变）（残余应变）（时间）（瞬时恢复）（弹性后效）183、砼笑的给收犁缩托变奶形印和奔膨吨胀稿变届形收（s煌h律r有i迅n温k敬a基g陈e爷a席n禽d局d绿i蚁l礼a层t六a凉n艺c蒙y狱o疗f靠c暴o殖n且c充r康e挎t偿e）砼似在范硬催化咏过沫程给中魄体敬积棕会遇发效生释变如化浴，腔在罢空鬼气担中鄙硬兔化柜体泥积羊会津收惠缩颜，沸在摩水碎中减硬席化戚体羊积爱要广膨龙胀雷，旱一陡般陈收音缩膜值柴远虽大义于扰膨会胀筑值魔。通普届通卵砼漠的丹收框缩密值回一虏般损可型取0抢.顿0海0询0纺3。砼的虑收缩耗一般灵两年蛙后趋疤于稳膜定，书前两术周可棕完成2竖5原%，锻一冰个循月深可仙完削成50帅%，究三痛个抚月恭后体增逃长泼缓第慢扑。产框生屈收辣缩找的员原权因：撕①取化削学箭收侨缩按（扭水砖泥恋水密化醒反抱应毁）纤；②干脉燥失违水（镜水铲泥水惭化凝称固颗凭粒沉受陷析匠水，侧干燥办蒸发羞）；③泉碳迷化倦作抽用视（励氢葬氧庄化虏钙浊转本化置成伴碳点酸妇钙展）缩慧。影响堪因素：①查水泥器等级勺高收准缩大违；②轿水泥规用量轰多收缎缩大井；③鸣水灰迅比大繁收缩侍大：蹦④骨薪料弹躺性模浩量小隔收缩拐大；郊⑤体病表比管小收伤缩大猜；⑥却养护音条件挣等。1毁.材料帐的物循理力密学性皆质钢悬筋迹与步混侦凝诞土飘的械黏爆结黏佩结捕力她的学作羡用黏结费力的寸组成保蛙证积钢介筋肺与段混框凝俱土希之躲间撑黏津结匹力贯的购构谁造抹措碍施满足户钢筋裁的锚纱固长腾度光继圆穗钢苹筋鸟端励头绢做霉弯吩钩保蜻证轨钢蔽筋燥的疑塔裙接毯长茄度保教证年钢职筋芦与离砼颗共舅同愚作候用环，宣阻片止但钢栗筋共在笨混凤凝安土电中陷滑愚移读。化掘学植胶开着谷力科、烫摩阿擦辉力非、侦机灭械从咬湿合钞力蝇、矿钢驻筋顾端撒部愁锚悲固持力叫。2.钢筋郑混凝虎土受辅弯构困件抗出弯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