钢筋混凝土-03设计原则-河北建筑工程学院
钢筋混凝土框架结构设计的基本原则
钢筋混凝土框架结构设计的基本原则钢筋混凝土框架结构是目前建筑结构中常见的一种形式，其设计的基本原则对于建筑的稳定性、安全性等方面都至关重要。
本文将围绕着设计钢筋混凝土框架结构的基本原则展开。
一、考虑建筑的使用功能在进行设计时，首先需要考虑的是建筑的使用功能。
不同用途的建筑对结构设计的要求是不同的。
例如，住宅楼与办公楼对结构的要求就有所不同，学校与医院的要求也会有所不同。
因此，设计师需要充分了解建筑的使用要求，以调整结构的布置方式与要素来满足建筑的功能需求。
二、确定荷载标准在进行结构设计之前，需要先确定所需的荷载标准。
这些标准可能来自于当地的建筑标准、建筑代码以及地震标准等。
确定荷载标准之后，设计师需要对荷载进行分析，包括其来源、数量以及荷载对结构安全稳定性的影响等方面。
这些分析结果将为设计师提供了有益的信息，以便在设计中准确地考虑各种荷载情况，并确保结构的安全性。
三、地基选择和基础配筋对于建筑的稳定性来说，地基选择和基础配筋是至关重要的。
地基是支撑整个建筑物的基础，而基础配筋则主要用于加强地基的承载能力。
因此，在设计中必须考虑到地基的稳定性和承载能力，同时采用恰当的配置方案，以确保基础与地基之间的有效传递力量。
四、考虑结构稳定性钢筋混凝土框架结构的稳定性也是设计考虑的优先因素。
稳定性问题包括梁与柱之间的联系、节点的设计方案等。
稳定性问题的解决需要充分考虑结构的空间位置、材料强度、结构重量和低刚度等因素，特别是在地震区域，稳定性更是至关重要，需要加倍注意。
五、结构设计的灵活性和节能性在钢筋混凝土框架结构设计中，灵活性和节能性也是需要注意的两点。
其中灵活性主要涉及到结构方案的设计，结构设计的灵活性不但可以适应不同的功能需求，同时也可以满足个人化需求；节能性则需要在设计过程中充分考虑各项因素，采取合理有效的结构方案来减少能源损耗和环境污染。
以上就是设计钢筋混凝土框架结构的基本原则，这些基本原则的遵循与实践是建筑结构安全与稳定的基石。
钢筋混凝土结构的基本设计原则
第2章钢筋混凝土结构的基本设计原则2.1 结构的功能及其极限状态2.1.1 结构的预定功能进行建筑物或构筑物的结构设计时，所要满足的基本要求是使结构能够在规定的期限内发挥出预期的各项功能，并且达到经济合理的目的。
工程结构的预定功能要求应包括以下几项：（1）在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用；（2）在正常使用时具有良好的工作性能，不致产生明显的变形和裂缝；（3）在规定使用时间内，只要正常维修即能保证其正常的使用功能；（4）即使在极偶然的灾害作用下，其局部可能破坏，但不致引起整体倒塌。
上述要求的（1）、（4）两项，属于结构的安全性；第（2）项属于结构的适用性；第（3）项是结构的耐久性要求。
结构的安全性、适用性和耐久性总称为结构的可靠性，也就是结构在规定的时间内、在规定的条件下，完成预定功能的能力。
“规定的条件”是指正常设计、正常施工和正常使用，不考虑人为过失的影响。
“规定的时间”是指“设计使用年限”，即结构在规定的条件下所应达到的使用年限，结构或结构构件在此期限内不需进行大修就能够完成其预定的使用功能。
我国对各类建筑结构的设计使用年限规定，如表2-1所示。
表2-1 建筑结构设计使用年限分类2.1.2 结构的极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。
也就是说，结构的极限状态是指整个结构或其一部分能够满足设计规定功能的特定状态；当超过此特定状态时，结构即不能满足这些功能要求。
因此，极限状态实质上是区分结构可靠与失效的界限。
前面已经讲到，结构设计应满足四个方面的功能要求，而这四种情况是通过对下列四种极限状态的设计控制来实现的：（1）承载能力极限状态；（2）正常使用极限状态；（3）耐久性极限状态；（4）连续倒塌极限状态。
上述四种极限状态中，连续倒塌极限状态很难用计算加以控制，一般采用概念设计的方法定性地加以考虑，例如增加超静定次数和多余约束、对关键的重要受力部位增加安全储备等。
钢筋混凝土构件3设计原则
1、承载力极限状态表达式 0S R
由可变荷载效应控制：
n
0S 0 ( G SGk S Q1 Q1k Qi ci SQik )
i2
由永久荷载效应控制：
γ0-----结构重要性系数；
nቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0 S 0 ( G SGk Qi ci SQik ) i 1
构件的安全等级一般与整个建筑物的安全等级相同，对特殊的构件 可适当调整，如屋面梁、吊装构件。
3. 结构的设计使用年限
是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使 用时期 。(不同于使用寿命) 。
不同的建筑类别,设计使用年限不同。（一般结构为50年）
第三章 砼结构基本设计原则
4. 结构的功能要求
第三章 砼结构基本设计原则
二、极限状态和可靠度
1、极限状态
有效：安全可靠的完成预定功能； 分界 失效：失去完成预定功能的能力。
极限状态
极限状态：是指整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就 不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的 极限状态。
针对不同的功能要求，分为两类： •承载能力极限状态 •正常使用极限状态
第三章 砼结构基本设计原则
• 构件——组成结构的基本单元。 受弯构件（梁、板)；受压构件（柱、墩）；受拉构件；受扭构件等。
2．结构的安全等级
根据结构物的用途、重要程度、破坏后果的不同来划分等级。 一级：重要的建筑物（破坏后果很严重）； 二级：一般的建筑物（破坏后果严重） ； 三级： 次要建筑物（破坏后果不严重） 。
1.安全性: 建筑结构在其设计使用年限内，应能够承受正常施工和正常 使用时可能出现的各种作用，且在偶然事件发生时及发生后，结构应 能保持必需的整体稳定性，不致倒塌。 2.适用性 :建筑结构在其设计使用年限内，在正常使用过程中应具有 良好的工作性能，其变形、裂缝或振动等性能均不超过规定的限度等。
钢筋混凝土结构的设计原则与实践探究
钢筋混凝土结构的设计原则与实践探究钢筋混凝土结构是建筑工程中常见的一种结构形式，它具有优良的抗压、抗弯及抗震性能，广泛应用于各类建筑物中。
本文将探讨钢筋混凝土结构的设计原则与实践，旨在帮助读者了解钢筋混凝土结构设计的基本要点与注意事项，提高其设计水平和实际应用能力。
一、设计原则1. 安全性原则：针对不同类型的建筑物，结构设计应符合强度、稳定性和抗震性能等相关安全要求。
通过科学的力学计算和结构分析，确保结构在正常使用和极限状态下具有足够的承载能力和稳定性。
2. 经济性原则：在满足安全性的前提下，力求设计方案简洁、材料和成本节约，并且易于实施和维护。
通过优化结构形式、减少不必要的冗余和浪费，最大程度地降低工程造价，提高经济效益。
3. 实用性原则：结构设计应符合建筑功能需求和使用要求。
在满足功能需求和安全性的基础上，考虑使用空间、布局合理性、工艺施工可行性等实际操作因素，确保结构能够实现设计目标，具备良好的实用性和可操作性。
二、设计实践1. 结构形式选择：根据建筑物的用途、高度和布置方式等因素，合理选择适应的结构形式。
常见的结构形式包括框架结构、剪力墙结构、桁架结构等，每种结构形式都有其特点和适用范围，设计师应根据实际情况进行选择。
2. 荷载计算与抗震设计：根据建筑物的用途和所处地区的地震烈度，确定荷载标准和抗震设防等级。
在计算荷载并进行结构分析时，要考虑各种荷载组合、荷载传递和反力计算等因素，确保结构在各种工况下的稳定性和安全性。
3. 结构构件设计：根据结构形式和荷载计算结果，设计各个构件的尺寸、配筋和布置方式。
在设计过程中，应合理选择受力性能良好的断面形状和材料，严格按照国家相关标准和规范进行设计，确保构件的强度和稳定性。
4. 建筑模型与分析：利用现代建筑设计软件，建立准确的三维结构模型，并进行静力和动力分析。
通过模型分析，可以获取结构在不同工况下的应力、位移等参数，评估结构的抗震性能和可靠性，为设计做出科学合理的调整与优化。
钢筋混凝土结构设计原理
钢筋混凝土结构设计原理钢筋混凝土结构设计的基本原理是根据建筑工程的荷载特点，通过合理的结构形式和材料选择，保证结构的稳定性、安全性和经济性。
其中，设计原理主要包括以下几个方面：1. 荷载分析：根据建筑物所承受的荷载，如重力荷载（自重、楼层荷载等）、风荷载、地震荷载等，进行荷载计算和分析。
依据荷载特点，确定结构的使用性能等级和设计标准。
2. 结构形式选择：根据建筑物的功能要求和形态设计，选择适合的结构形式，如框架结构、桁架结构、板壳结构等。
考虑结构的承载能力、刚度、稳定性等因素，同时满足施工、维护等要求。
3. 配筋设计：根据结构受力性能要求，采用合理的钢筋布置和配筋率，以满足弯曲、剪切、抗压等受力要求。
通过计算确定钢筋的直径、间距和受力长度，并考虑钢筋与混凝土的粘结性能。
4. 构件设计：根据结构的功能要求和强度要求，设计构件的尺寸和线型。
考虑构件的变形和裂缝控制，采用合理的截面形式和控制措施，确保结构的稳定性和持久性。
5. 抗震设计：钢筋混凝土结构的抗震设计是重要的安全考虑，要根据建筑物所在地的地震烈度和设计要求，确定合理的抗震要求和措施，如设置抗震墙、剪力墙、承载墙等，并采用抗震构造和材料，提高结构的抗震能力。
6. 基础设计：根据结构的荷载和地基条件，设计合适的基础形式和尺寸，确保结构的稳定性和承载能力。
考虑土壤的承载力、沉降等因素，采用合理的地基处理和加固措施。
综上所述，钢筋混凝土结构设计原理包括荷载分析、结构形式选择、配筋设计、构件设计、抗震设计和基础设计等多个方面，通过综合考虑结构的强度、稳定性、安全性和经济性，实现结构设计的合理性和可行性。
混凝土结构设计原理第三章混凝土结构设计的基本原则
一、 R和S的概率密度曲线---正态分布
▲可见，在多数情况下，R>S。
▲但在重叠区（阴影段内）仍有可能出现R<S的情况，这种可能 性的大小用概率来表示就是失效概率。
▲因此要绝对地保证R>S是不可能的。
3.2 极限状态设计法
第三章 混凝土结构基本设计原则
二、 Z的概率密度曲线、失效概率、可靠指标
第三章 混凝土结构基本设计原则
3、设计基准期：指为确定可变作用及与时间有关的材 料性能等取值而选用的时间参数。
建筑结构的设计基准期为50年。 桥梁结构的设计基准期为100年。
3.1极限状态和设计状况
第三章 混凝土结构基本设计原则
3.1.4 极限状态
▲结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构为可靠 （或有效）。反之，则结构为不可靠（或失效）。 ▲区分结构“可靠”与“失效”的临界工作状态称为“极限
道 轴心 fck 10.0 13.4 16.7 20.1 23.4 26.8 29.6 32.4 35.5 38.5 41.5 44.5 47.4 50.2 桥 抗压
轴心 ftk 1.27 1.54 1.78 2.01 2.20 2.40 2.51 2.65 2.74 2.85 2.93 3.00 3.05 3.10 抗拉
▲设计使用年限：一般为50年。 ▲各种作用：指荷载、外加变形和约束变形（如温度和收缩变形受 到约束时）； ▲偶然事件：如地震、爆炸、火灾、撞击等； ▲整体稳定性：指建筑结构仅产生局部损坏而不致发生连续倒塌。
第三章 混凝土结构基本设计原则
2、适用性
结构在设计规定的使用年限内，在正常使用时具 有良好的工作性能。
▲良好的工作性能：指不发生影响正常使用的过大的变形、振 动，或产生让使用者感到不安的过大的裂缝宽度等。
钢筋混凝土-02结构材料-河北建筑工程学院
HRB400
400MPa HRBF400
RRB400
500MPa
HRB500 HRBF500
强度等级确定依据
公称直径 6～22
受拉屈服强度 标准值
（MPa）
300
受拉极限强度 标准值
（MPa）
420
335
455
6 ～50
400
540
500
630
受拉屈服强度标准值（95%保证率） 1MPa＝1N/mm2
02.12 混凝土应力-应变关系
内部微裂缝快速发展；应变 增长更快，曲线斜率进一 步减小；极限强度
内部微裂缝稳定发展；塑性变形越 来越明显，总应变增长加快
ffcc b
c
d
e a
0
0
cu
内部初始微裂缝基本无发展；
近似直线；比例极限
C50 0 0.0020 cu 0.0033
02.13 混凝土徐变和缩变
标准值： fck 0.88c1c2 fcu,k fcu,k
02.10 混凝土轴心抗拉强度
意义：设计用；影响性能，剪、扭、冲切
特点：很低！！！，5%～10%抗压强度
标准值符号： ftk
强度等级
C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50
立方体抗压强度
标准值
20
25
30
35
40
45
普通钢筋的最小伸长率要求
HPB300
RRB400
10.0
5.0
普通钢筋的弹性模量
HPB300
其他
2.10
2.00
其他 7.5
伸长率、冷弯指标越大，塑性越好
02.06 普通受力钢筋选用原则
钢筋混凝土结构的设计原则与优化方法
钢筋混凝土结构的设计原则与优化方法钢筋混凝土结构是现代建筑中最常见的结构形式之一，具有承载力强、施工方便、成本低等优点。
在设计钢筋混凝土结构时，有几个原则需要遵循，并且可以通过一些优化方法来提高结构的效果和经济性。
本文将介绍钢筋混凝土结构的设计原则与优化方法。
1. 强度原则钢筋混凝土结构的设计首要考虑的是结构的强度。
结构必须能够承受水平和垂直荷载，以确保结构的稳定性和安全性。
根据结构所处的地理位置和使用条件，设计师需要考虑地震、风力等荷载，并通过合理的尺寸和钢筋配筋设计来满足结构的强度要求。
2. 刚度原则除了强度，结构的刚度也是设计的重要考虑因素之一。
刚度可以影响结构的变形和稳定性。
通过在结构中设置适当的剪力墙、梁、柱等构件，可以增加结构的刚度，提高结构的整体稳定性和抗震性能。
3. 经济性原则钢筋混凝土结构的设计不仅要满足强度和刚度要求，还要考虑经济性。
在设计过程中需要尽量降低结构的成本，以达到经济高效的目的。
设计师可以通过合理的结构布局、减少冗余构件、优化材料使用等方式来实现经济性设计。
4. 安全性原则钢筋混凝土结构的安全性是设计的重要目标。
为了确保结构的安全性，设计师需要根据国家和行业规范的要求进行设计，考虑到结构在使用寿命内的耐久性和抗倒塌能力。
此外，应该使用可靠的材料和施工工艺，以确保结构在使用期间的安全性。
除了上述的设计原则，还可以采取一些优化方法来改善钢筋混凝土结构的设计效果和经济性。
1. 材料优化选择合适的混凝土等材料，使其性能和使用寿命最大化。
可以通过调整水灰比、颗粒级配、添加剂等方法来提高混凝土的强度和耐久性。
此外，可以使用高强度钢材，减少钢筋的使用量，从而实现材料的优化。
2. 结构布局优化通过优化结构的布局来减少结构的材料用量和提高空间利用率。
合理选择梁柱跨度比例和布置方式，可以减小构件尺寸，降低结构重量，从而降低成本。
3. 钢筋配筋优化根据结构的应力分布和荷载要求，优化钢筋的配筋方式和数量。
钢筋混凝土结构的设计原则与实践
钢筋混凝土结构的设计原则与实践钢筋混凝土结构是在建筑领域中广泛应用的一种结构形式。
它的设计与实践过程中需要遵循一些基本原则，以确保结构的安全性、稳定性和经济性。
本文将对钢筋混凝土结构的设计原则与实践进行详细探讨。
1. 结构强度设计原则钢筋混凝土结构的强度设计是确保结构在承受荷载时不发生破坏的基本要求。
在进行结构强度设计时，需要考虑建筑的使用要求和所受到的荷载，通过计算和分析得出适当的结构尺寸和配筋布置，以满足强度要求，并确保结构的可靠性和安全性。
2. 结构刚度设计原则钢筋混凝土结构的刚度设计是为了确保结构在使用过程中不出现过大的挠度和变形。
结构的刚度与其自重、荷载以及结构材料的特性有关。
在进行刚度设计时，需要合理选择结构材料、尺寸和布置形式，以提高结构的刚度并减小变形，确保结构满足使用要求。
3. 结构稳定性设计原则钢筋混凝土结构的稳定性设计是为了保证结构在受到外力作用时不发生失稳和破坏。
稳定性设计需要考虑结构的整体稳定性、构件之间的稳定性以及地基和支承条件的稳定性。
通过合理选择结构形式、尺寸和布置等方式来提高结构的稳定性，保证结构的安全性和可靠性。
4. 材料选用与配筋设计原则钢筋混凝土结构的材料选用和配筋设计是结构设计中的关键环节。
选用适当的混凝土和钢筋材料，并按照相应的设计规范和要求进行配筋设计，以确保结构的强度、刚度和稳定性。
在配筋设计中，需考虑钢筋的屈服强度、粘结性能和规格尺寸等因素，确保钢筋与混凝土的协同工作。
5. 构造及施工要求钢筋混凝土结构的构造和施工要求对于保证结构的质量和安全至关重要。
构造要求包括结构的平整度、几何形状和连接方式等方面。
施工要求包括浇筑组织、养护方法和施工工艺等方面。
通过优化结构构造和合理组织施工流程，可以提高结构的质量，确保结构满足设计要求。
6. 结构检测与维护钢筋混凝土结构的检测和维护是结构实践中的关键环节。
定期对结构进行检测，并根据检测结果采取相应的维护措施，可以提前发现结构存在的问题并进行修复，确保结构的安全可靠。
钢筋混凝土设计原则
钢筋混凝土设计原则钢筋混凝土是一种广泛应用于建筑结构和基础工程中的材料。
它具有良好的抗拉、抗压性能，同时还能通过钢筋的加入增强其抗震和承重能力。
在进行钢筋混凝土设计时，有一些原则需要遵循，以确保结构的安全和耐久性。
1. 结构安全性原则钢筋混凝土设计的首要原则是确保结构的安全性。
这包括根据设计参数和荷载要求来选择合适的混凝土强度等级，并通过合理的钢筋布置和截面尺寸来满足强度和稳定性的要求。
此外，还需要根据结构的使用情况和环境条件来考虑设计的抗震和抗风能力。
2. 结构耐久性原则钢筋混凝土结构需要具备良好的耐久性，以确保其在使用寿命内能够保持正常的功能和性能。
在设计过程中，应该考虑混凝土的抗渗透、抗冻融和抗化学侵蚀等性能。
此外，还要合理选择和布置钢筋以提供足够的保护层来防止钢筋锈蚀。
3. 材料使用原则在钢筋混凝土设计中，需要选择合适的材料来满足结构的要求。
混凝土的强度等级应根据设计荷载和工程要求进行选择，同时还要考虑材料的可获得性和施工的可行性。
钢筋的选择应考虑其强度、变形能力和耐蚀性等性能。
4. 结构经济性原则钢筋混凝土设计应追求经济性，即在满足结构要求的前提下，尽量减少材料的使用和施工成本。
可以通过合理的结构布局和尺寸设计来优化结构形式，减少材料的浪费。
此外，还要考虑施工的可行性，避免过于复杂的施工工序或需要特殊设备的施工技术。
5. 结构可维护性原则钢筋混凝土结构的可维护性是指在结构使用寿命内，能够方便地进行维修和检测。
在设计过程中，需要合理布置构件和提供检修口，以便于对结构进行定期检查和维护。
此外，还应选择耐久性好且易于维护的材料，避免过于复杂的维修工作。
总结：钢筋混凝土设计的原则包括结构安全性、耐久性、材料使用、结构经济性和可维护性。
在进行设计时，需要充分考虑这些原则，以确保结构的安全、耐久和经济。
此外，还需要遵循国家和地区的相关设计规范，以满足法律和技术要求，最终实现优质、可靠的钢筋混凝土结构。
土木工程中的钢筋混凝土设计原则
土木工程中的钢筋混凝土设计原则钢筋混凝土是土木工程中最常用的结构材料之一，广泛应用于建筑、桥梁、水坝等工程项目中。
钢筋混凝土的设计原则是确保结构的安全可靠，以及满足工程的使用要求。
本文将从材料选用、结构设计、施工工艺等方面探讨钢筋混凝土设计原则。
一、材料选用钢筋混凝土的主要材料是水泥、砂、骨料和钢筋。
水泥应选择品质优良的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥，并按规定的配合比进行搅拌。
砂和骨料的选用应满足强度标准，并经过筛分和洗净，以确保混凝土的均匀性和稳定性。
钢筋应选择符合国家标准的优质钢材，其直径和强度应根据结构设计要求确定。
二、结构设计（1）荷载计算：在进行钢筋混凝土结构设计时，首先需要进行荷载计算，包括永久荷载和可变荷载。
永久荷载包括自重、设备重量等，可变荷载包括人员活动、风载、雨雪荷载等。
根据实际情况确定荷载大小，以确保结构的安全性。
（2）受力分析：根据荷载计算结果，进行结构受力分析，包括弯矩、剪力、轴力等。
根据受力分析结果，确定结构的截面形状和尺寸，以及钢筋的布置方式。
在进行钢筋布置时，应考虑到混凝土的保护层、受力性能和施工方便等因素。
（3）构造设计：构造设计是指钢筋混凝土结构各构件之间的连接方式和施工工艺。
在构造设计过程中，需要考虑到结构的刚度、稳定性和耐久性等因素。
同时，还需要进行结构的抗震设计，以确保在地震等自然灾害发生时，能够保持结构的完整性和稳定性。
三、施工工艺钢筋混凝土结构的施工过程涉及到混凝土搅拌、浇筑、养护等环节。
在进行混凝土浇筑前，应进行模板的安装和调整，以确保结构的准确性和一致性。
在混凝土搅拌过程中，应按照配合比进行搅拌，避免出现过水或不足水的情况。
混凝土浇筑后，需要进行养护，以确保混凝土的强度和耐久性。
四、质量控制钢筋混凝土结构的质量控制是保证结构安全可靠的重要环节。
质量控制包括材料质量检验、设计方案审查和施工过程监控等。
建设单位和施工单位应按照国家相关标准进行质量控制，并建立相应的质量检验和监测机制。
3钢筋混凝土结构的基本设计原则-new
例： 求例3-1中按正常使用计算时梁跨中截面荷载效应的
标准组合和准永久组合弯矩值
解： 1、荷载效应的标准组合弯矩值 M k
M k M Gk M Q1k 1 g k l 02 1 q k l 02
8
8
= 40kN· m 2、荷载效应的准永久组合弯矩值 M q q =0.5 查附表1
三级----允许出现裂缝的构件 按荷载效应标准组合，并考虑长期作用影响计算时，构件的最 大裂缝宽度不应超过裂缝宽度限值，即：
wmax wlim
wmax
按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响计算时构件 的裂缝宽度最大值 规范规定的最大裂缝宽度限值，见附录9，P468
wlim
5、耐久性的规定
荷载标准值：是建筑结构按承载能力极限状态设计时采 用的荷载基本代表值。为其设计基准期内最大荷载统计分 布值。
永久荷载的标准值可按构件的设计尺寸和材料容重的标准值确定 可变荷载的标准值宜统一由设计基准期最大荷载概率分布的某一分 位数确定
可变荷载的频遇值：是指在设计基准期内，其超越的 总时间为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载 值。荷载频遇值是用于正常使用极限状态中验算时取用 的荷载设计值。
——
如爆炸力、撞击力、罕 遇的地震等。
结构抗力是指结构或结构构件承受内力和变形的能力(如 构件的承载能力、刚度等) ,一般以R表示。 影响抗力的主要因素： 材料性能的不确定性 —— 强度、变形模量等
ห้องสมุดไป่ตู้
几何参数的不确定性 —— 构件尺寸等 计算模式的不确定性 —— 抗力计算所采用的基本假设 和计算公式不够精确等
建筑结构在正常使用、维护的情况下应有足够的耐 久性。
安全性
适用性
钢筋混凝土结构的基本设计原则
2、组合值 (combination value)： 当有两个或两个以上的可变荷载同时作用时的代表值，承载 能力计算时要采用。 组合值=组合系数*标准值
2.1 结构的功能及其极限状态
第2章 钢筋混凝土结构的基本设计原则
1、4 2
3
结构的安全性、适用性、耐久性总称为结构的可靠性，也就是
结构在规定的时间内、在规定的条件下完成预定功能的能力。
结构的设计使用年限
类别
１ ２ ３ ４
结构类型
临时性结构 易于替换的结构构件
普通房屋和构筑物 纪念性建筑和特别重要建筑
以上三者具有不确定性，属于随机变量
2.2 结构极限状态的设计方法
第2章 钢筋混凝土结构的基本设计原则 2.2.2 荷载和材料强度的确定 永久荷载(恒荷载)：大小、方向、作用点不随时间改变的荷 载，如自重，土压力，预应力等
可变荷载(活荷载)：大小、方向、作用点随时间改变的荷载， 如楼面和屋面活载，风荷载、雪荷载、吊车荷载、车辆荷载 等；
2.1 结构的功能及其极限状态
第2章 钢筋混凝土结构的基本设计原则
2.2 结构极限状态的设计方法
2.2.1结构上的作用、作用效应与结构抗力 作用：凡能使结构产生内力、应力、位移、应变、裂缝的因 素，都称之为结构上的作用。 ➢ 直接作用：荷载； ➢ 间接作用：温度、收缩、徐变、地基不均匀沉降、地震等。 作用效应：作用在结构内产生的内力（轴力、剪力、弯矩、扭 矩）和变形（挠度、转角、裂缝）称为作用效应。 结构抗力：结构抵抗作用效应（内力和变形）的能力（承载力、 刚度等）。
混凝土钢筋设计原理
混凝土钢筋设计原理一、引言混凝土结构是建筑工程中常用的一种结构形式，而钢筋混凝土结构则是混凝土结构的一种重要类型。
混凝土钢筋设计原理是指钢筋混凝土结构设计时需要遵循的一些基本原理和规定。
本文将从力学原理、设计基础、构造形式、受力特点、设计方法、施工工艺等多个方面进行详细介绍。
二、力学原理（一）受力状态钢筋混凝土结构在使用过程中所受到的主要力有弯矩、剪力和轴力等，这些力通常同时作用于结构中的某一截面上。
在设计时，需要确定结构截面的受力状态，以便对其进行合理的尺寸和配筋设计。
（二）材料力学性能混凝土的强度与其配合的钢筋的强度相比较来说较低，因此在混凝土中加入钢筋可以增强其抗拉性能和剪力承载能力。
钢筋的强度和弹性模量等力学性能对钢筋混凝土结构的设计和施工具有重要影响。
（三）受力分析钢筋混凝土结构受力分析是确定其受力状态和设计尺寸的关键，其中包括截面受力状态分析和构件受力状态分析两个方面。
截面受力状态分析是指根据混凝土强度和钢筋配筋设计规范，确定结构截面内各点的受力状态和受力大小，以便进行钢筋配筋设计。
构件受力状态分析是指根据钢筋混凝土结构的受力情况，确定构件的受力状态和受力大小，以便进行结构尺寸设计。
三、设计基础（一）设计载荷钢筋混凝土结构的设计载荷是指设计时所考虑的各种荷载，包括常见的自重、活载、风荷载、地震荷载和温度荷载等。
在设计时需要根据实际情况确定合理的设计载荷。
（二）设计规范钢筋混凝土结构的设计依据是国家规范，在设计过程中需要遵循相关规范的要求，包括《混凝土结构设计规范》、《钢筋混凝土结构设计规范》等。
（三）设计目标和要求钢筋混凝土结构的设计目标是保证结构的安全可靠、经济合理和美观实用。
在设计时需要考虑到结构的使用性能和施工工艺等方面的要求，以保证设计方案的科学性和实用性。
四、构造形式（一）梁柱结构梁柱结构是钢筋混凝土结构中最常见的一种形式，其结构由梁和柱两部分组成。
梁柱结构的设计需要考虑梁和柱的受力性能和配筋设计，以保证结构的可靠性和经济性。
钢筋混凝土结构的基本设计原则
钢筋混凝土结构的基本设计原则1.强度原则：钢筋混凝土结构设计首要考虑的是结构的强度，即结构能够承受外部荷载和其他作用力的能力。
强度原则要求根据设计荷载和结构材料的特性计算结构的承载能力，并确保该能力大于或等于设计荷载，在结构发生破坏之前保证结构的安全性。
2.稳定性原则：钢筋混凝土结构的稳定性是指结构在不坍塌、不失稳的情况下维持自身的平衡状态。
稳定性原则要求在结构设计中考虑结构的整体平衡能力，并确定适当的结构形式和尺寸，以确保结构的稳定性。
3.柔性原则：钢筋混凝土结构的柔性是指结构在承受外部荷载时能够有一定程度的变形和适应能力。
柔性原则要求结构在设计时考虑到结构的变形和适应性能，使结构能够在一定的变形范围内完成荷载的传递，并通过使用抗裂措施和控制变形来保证结构的安全和耐久性。
4.经济性原则：钢筋混凝土结构设计应该追求经济性，即以最小的成本实现结构的安全和功能需求。
经济性原则要求在结构设计中综合考虑结构的投资、运行和维护成本，并进行合理的结构优化，以获得较低的总成本。
5.可施工性原则：钢筋混凝土结构的设计必须考虑到结构的施工可行性，即结构的施工是否符合现行的施工规范和标准要求，并能够方便和高效地进行施工。
可施工性原则要求结构设计考虑到结构的拼装和施工顺序，以满足实际施工的需求。
6.耐久性原则：钢筋混凝土结构的设计必须考虑到结构的耐久性，即要求结构在设计使用寿命内具有足够的防护能力，以抵抗环境、湿度和其他因素的侵蚀和损害。
耐久性原则要求采取适当的防护措施，包括使用耐久性好的材料、正确施工和维护等，以延长结构的使用寿命。
7.美观性原则：钢筋混凝土结构作为建筑物的一部分，还需要考虑结构的美观性。
美观性原则要求在设计过程中考虑到结构的外观和形象，使结构与周围环境相协调，给人一种良好的视觉效果。
总之，钢筋混凝土结构的基本设计原则是强度、稳定性、柔性、经济性、可施工性、耐久性和美观性。
通过遵循这些原则，设计人员可以进行合理的结构设计，以确保结构的安全、稳定和可持续发展。
钢筋混凝土结构的设计原则
钢筋混凝土结构的设计原则钢筋混凝土结构是一种广泛应用于建筑和工程领域的重要结构体系。
其设计原则的合理应用，对于确保建筑物的稳定性、安全性和持久性具有重要意义。
本文将介绍钢筋混凝土结构设计的一些基本原则和要点。
1. 强度设计原则钢筋混凝土结构的强度设计是一项关键工作，它的目的是确保结构在正常使用和极限状态下的安全性能。
在进行强度设计时，应根据结构的荷载和使用要求，选择合适的混凝土强度等级和钢筋强度等级，并根据结构构件的受力特点进行合理分析和计算。
设计中应考虑各种受力情况，包括弯曲、剪切、轴力、扭转等，并保证结构在各种工况下具有足够的承载能力。
2. 刚度设计原则钢筋混凝土结构的刚度设计关系到结构的变形和振动特性。
在设计过程中，应根据结构的使用要求和功能，确定合适的刚度指标，如结构整体刚度、局部刚度等。
同时，还需考虑不同工况下结构的刚度变化情况，以满足建筑物的使用要求。
在设计过程中，可以通过调整结构的几何形状、截面尺寸和布置等手段来实现刚度设计的要求。
3. 稳定性设计原则钢筋混凝土结构的稳定性设计是确保结构在受力过程中不会发生失稳破坏，保证结构的整体稳定性和可靠性。
在设计过程中，应根据结构受力状态和构件的几何形状选择合适的稳定性分析方法，并计算结构的稳定性系数。
同时，还需特别关注结构的局部稳定性，如柱的稳定性和墙体的抗倾覆稳定性等。
4. 耐久性设计原则钢筋混凝土结构的耐久性设计是确保结构在使用寿命内能够抵抗环境因素和时间因素的侵害，保证结构的使用寿命和安全性。
在设计中，应考虑结构所处的环境条件，如气候、气候变化、化学性等，并选取合适的材料和措施来提高结构的耐久性。
此外，还需合理选择结构构件的细部配置和施工工艺，以减少结构的开裂、渗漏等问题。
5. 经济性设计原则钢筋混凝土结构的经济性设计是满足结构设计要求的前提下，尽可能降低建筑成本。
在设计中应充分考虑结构的材料、构件形式、结构系统的选择等因素，以实现在不影响结构安全性和功能的前提下，经济、高效的设计方案。
钢筋砼结构设计基本原则
（2）分项系数 HPB235、HRB335、HRB400的材料分项系数取 1.10； 对钢绞线、钢丝和热处理钢筋的材料分项系数取 1.20。
（3）设计值 将钢筋的强度标准值除以相应的材料分项系数1.2或
1.25，则得到钢筋抗拉强度的设计值。
1.4 极限状态
1.4.1 结构可靠性与可靠度功能
结构的功能
混凝土设计与施工
1.1 结构上的作用 、作用效应与结构抗力
1.1.1 结构上的作用 1. 定义：
——施加在结构上的集中力或分布力，或引起结构外加 变形或约束变形的原因，它分为直接作用和间接作用。
2. 分类：
作用
直接作用
间接作用
如结构自重、汽车荷载等。 引起结构外加变形和约束 变形的原因。
约束变形
3.频遇值
可变作用中可能出现的较大值，但小于标准值。
计算裂缝、变形时用。
4. 准永久值
频遇值＝标准值×频遇系数ψ1
可变作用中较稳定的那一部分值。
计算裂缝、变形时用。
准永久值＝标准值×准永久值系数 ψ2
ψ2 ＜ψ1 准永久值＜频遇值
公路桥涵设计时，对不同的作用应采用不同的代表值
（1） 永久作用：采用标准值为代表值。
◆ 适用性
◎ 如（f ≤[ f ]） ◎ 结构在正常使用期间，具有良好的工作性能。如不发生影 响正常使用的过大的变形（挠度、侧移）、振动（频率、振 幅），或产生让使用者感到不安的过大的裂缝宽度。
◆ 耐久性
◎ 如（wmax≤[ wmax]） ◎ 结构在正常使用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性。 即在各种因素的影响下（混凝土碳化、钢筋锈蚀），结构的 承载力和刚度不应随时间有过大的降低，而导致结构在其预 定使用期间内丧失安全性和适用性，降低使用寿命。
第三章 钢筋混凝土结构基本的设计原则-PPT精品文档
令Z=R-S
结果分析： Z=0 表示结构处于 极限状态； Z 〉0 表示结构处 于可靠状态； Z〈 0 表示结构处 于失效状态；
x1, x2,
式中 -----基本变量，表示结 构上的各种效应和影响结构抗力的 各种因素。
耐久性 ： 在正常维护条件下 ，结构应在预定的 设计使用年限内满 足各项使用功能的 要求，即应有足够 的耐久性。
2.3.2 建筑结构的功能要求
（2）设计目的：
良好的结构设计，应能满足问题所提出的各种 要求。 结构应安全可靠,有完成预定功能的能力，成本 和维修费用低，施工迅速，投资回收快，经济 效益高。
2.3.3 结构的极限状态
2）极限状态的分类：
承载能力极限状态 正常使用极限状态
承载能力极限状态 ： 对应于结构或构 件达到最大承载力 或达到不适于继续 承载的变形；
超过这一极限状
态,结构或构件就 不能满足预定的安 全性的要求
2.3.3 结构的极限状态
承载能力极限状态
当结构或构件出现 下列状态之一时， 应认为超过承载力 极限状态： 1）整个结构或结构的一部分 作为刚体失去平衡（如倾覆） 2）结构构件或连接因超过 材料强度而破坏（包括疲劳 破坏），或因过度变形而不 适于继续承载；
3）结构极限状态方程
R、S随机变量 假设： 结构作用效应表示为： S 结构抗力表示为：R Z为随机变量；
结构“可靠”或“失效”具有随机性 用概率衡量结构的可靠性 “极限状态方程”：是结构失效的标 准 结构功能函数的一般表达式： z g ( x , x , , x ) 1 2 n （2-4）
设计即经济又实用的结构依据：《建筑结构设 计标准统一规定》、《建筑结构荷载规范》、 《混凝土结构设计规范》，钢结构设计规范》等
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03.11 承载能力极限状态设计时效应组合（取最不利者）
由永久荷载效应控制的组合：
S γGi SGki γQj φcj SQjk
i 1 j 1
基本组合
由可变荷载效应控制的组合：
S γGi SGki γQ1 SQ1k γQj φcj SQjk
i 1 j 1
永久荷载仅有其标准值 可变荷载有其标准值、组合值、频遇值及准永久值
03.05 荷载效应、材料强度设计值
荷载效应：
S γ s Sk
fk f γf
材料强度：
γs
γf
–––荷载分项系数（≥1.0）
–––材料分项系数（≥1.0）
03.06 结构极限状态
极限状态：整个结构或结构的一部分，超过某一特定状 态就不能满足设计规定的某一特定功能要求 （可靠与不可靠的分界标志）
0 ––– 结构构件的重要性系数（1.1，1.0，0.9）
03.09 正常使用极限状态验算要求
对需要控制变形的构件，应进行变形验算
对不允许出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力验算
对允许出现裂缝的构件，应进行受力裂缝宽度验算
对舒适度有要求的楼盖结构，应进行竖向自振频率验算
03.10 正常使用极限状态验算原则
第3章
混凝土结则
方针：可靠，适用，耐久；经济
目的：以最经济的途径，满足各项预定的功能要求
方法：以概率理论为基础的极限状态设计法
原则：结构的实际工作状态不能超过极限状态
03.02 结构预定功能（可靠性）
安全性：正常施工和使用时，能承受各种荷载和变形 偶然事件发生时及发生后，能保持整体稳定性
承载能力：（安全性） 达到了最大承载力【疲劳破坏】 发生了不适于继续承载的变形 结构局部破坏→连续倒塌 材料，疲劳；刚体失衡，机动，压屈，失稳；连续倒塌
正常使用：（适用性、耐久性） 达到了正常使用的某项规定限值 达到了耐久性能的某种规定状态 变形过大；裂缝过宽；局部损坏或振动；沉降过多
03.07 承载能力极限状态计算要求
适用性：正常使用时，有良好的工作性能
耐久性：正常维护下，有足够的耐久性能
03.03 结构安全等级与设计使用年限
安全等级 整个结构 一级 二级 三级 一般情况 破坏后果 很严重 严重 不严重 建筑物类型 重要 一般 次要
宜等同于整个结构 宜适当提高
各类构件
重要构件 关键传力部位
设计使用年限 5 25 50 100
i 1 j 1
n
准永久组合： Sq SGki qj SQjk
i 1 j 1
n
SC
超过正常使用极限状态时所造成的财产和生命损失要轻于超过承载 力极限状态时的情况，其可靠度指标可以低一些，故荷载效应采用标
准组合或准永久组合，材料强度采用标准值，没有引入重要性系数。
混凝土结构或构件在长期荷载作用下，其裂缝和变形会随时间的 推移而发展，因此设计时应考虑荷载长期作用的影响。
所有结构、构件均应进行承载力（包括失稳）计算
直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算
有抗震设防要求时，应进行抗震承载力计算
必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算
因倒塌会导致严重后果的重要结构应进行防连续倒塌设计
03.08 承载能力极限状态计算基本原则
γ0 S R
R ––– 结构构件的承载力设计值 S –––结构作用基本组合下的内力设计值
分项系数 永久荷载 可变荷载
荷载效应对承载力不利 永久荷载效应控制
1.35 1.4（1.3）
可变荷载效应控制
1.2
荷载效应对 承载力有利 ≤1.0 0
03.12 正常使用极限状态设计时效应组合
标准组合：
Sk SGki SQ1k φcj SQjk
i 1 j 1
n
频遇组合：
Sf SGki qj SQ1k qj SQjk
适用对象 临时性结构 易于替换的结构构件 普通房屋和构筑物 纪念性建筑和特别重要的建筑结构
03.04 荷载的代表值
代表值：在不同的情况下对某一荷载所取的不同量值 标准值：具有一定保证率的偏大值；基本（所有） 组合值：标准值×荷载的组合值系数 频遇值：标准值×荷载的频遇值系数
准永久值：标准值×荷载的准永久值系数