钢筋混凝土结构绪论描述
重庆大学混凝土基本原理复习提纲(原创归纳)
混凝土提纲•第一章绪论•混凝土结构包括:素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。
•钢筋混凝土发挥作用的前提:一、受力钢筋与混凝土必须可靠地粘结,以保证两者共同变形,共同受力。
二、两种材料的温度膨胀系数十分接近。
三、符合构造和计算要求,保证施工正确。
•钢筋混凝土结构的主要优点:一、取材容易二、合理用材三、耐久性较好四、耐火性好五、可模型好六、整体性好●建筑结构的功能包括:安全性(承载能力)、适用性(正常使用)、耐久性(设计使用年限)●结构的极限状态:承载能力极限状态:结构或构件达到最大承载能力或者变形达到不适于继续承载的状态。
安全性正常使用极限状态:结构或构件达到正常使用或耐久性能中,某项规定限度的状态。
适用性和耐久性●荷载设计值等于标准值乘以荷载分项系数,设计值大于标准值。
●材料设计值小于标准值。
(材料是我,荷载是敌人。
要把敌人想的强一点,自己想的弱一点,这样才能准备的更好去打败对方)●第二章混凝土结构材料的物理力学性能●补充:材料的力学性能,●混凝土的强度等级:用立方体抗压标准试验测得的具有95%保证率的立方体抗压强度。
(150mm的立方体)●高强混凝土:C50~C80●影响混凝土抗压强度的4个因素:一、试验方法:接触面摩擦力的影响二、加载速度:裂缝未发展完全三、龄期:28d四、尺寸大小●轴心抗压强度:150*150*300●ft<fc<fck<fcuk(材料抗压强度,设计值小于标准值)●双向应力状态(变化规律):第一象限(双向受拉):接近单向受拉。
第二、四象限(一边受拉,一边受压):强度均低于单向受拉和受压的状态。
第三象限(双向受压):互相增强。
●剪应力存在对于抗压抗拉强度的影响:都降低。
●混凝土的变形(一)短期加载一、单轴受压时的应力-应变关系注意5个点:比例极限点(弹性阶段)、临界点B(第二阶段,长期抗压强度依据)、峰点C(第三阶段,不稳定阶段,混凝土棱柱体抗压强度试验值Fc=0.002,峰值应变)、拐点D(裂缝迅速发展)、收敛点E(破坏阶段=0.0033,极限应变)通过应力应变曲线得出的一个结论:混凝土的强度越大,延性越差。
《混凝土结构设计原理》第一章课堂笔记
《混凝土结构设计原理》第一章绪论课堂笔记◆主要知识点本章讲述混凝土结构的一般概念。
这些概念能启发以后的学习,而学过以后各章内容再重新学习本章内容的话,将会对这些概念有进一步的认识.◆主要内容混凝土和钢筋的基本材料特性混凝土结构的概念钢筋与混凝土共同工作的条件钢筋混凝土结构的优、缺点混凝土结构的发展与运用简况◆学习要求了解混凝土和钢筋的基本材料特性和配筋的主要作用及基本要求;认识钢筋与混凝土共同工作的条件;了解钢筋混凝土结构的主要优、缺点;了解本课程的性质和学习中需注意的问题。
◆本章的重点:配筋的主要作用及对配筋的基本要求。
钢筋与混凝土共同工作的条件。
学习本课程需注意的问题。
◆本章的难点:配筋的主要作用及对配筋的基本要求一、混凝土结构的一般概念(一)混凝土结构的分类主要以混凝土材料,并根据需要配置钢筋、预应力筋、钢骨、钢管等,作为主要承重材料的结构,均可称为混凝土结构,主要有:素混凝土结构钢管混凝土结构钢筋混凝土结构钢骨混凝土结构预应力混凝土结构钢-混凝土结构钢筋混凝土结构(二)钢筋混凝土的概念1。
混凝土的基本特性混凝土是一种人工石材,简称“砼”,其抗压强度较高,而抗拉强度却很低,一般只有抗压强度的1/8~1/20,因此不宜用来受拉,而主要用来承受压力。
2。
钢筋混凝土的概念钢筋混凝土=混凝土+钢筋钢筋和混凝土是性能完全不同的材料,将它们按一定的方式和比例有机地结合在一起,可取长补短,充分利用其材料性能优点,使构件性能得到大大改善.下面通过素混凝土梁和钢筋混凝土梁的受力过程对比,说明这一概念。
3。
素混凝土梁的受力特点(1)跨中受拉边缘混凝土应力达到抗拉强度时,梁底将开裂,梁随即破坏,表现为脆性断裂,明显预兆.(2)破坏时跨中截面受压边缘的压应力与抗拉强度相近,远未达到砼的抗压强度,混凝土抗强度高的特点未得到充分利用。
(3)钢筋混凝土梁受力性能的主要特点当梁底砼应力达到f tk时,梁受拉区将开裂。
砼开裂后拉力由钢筋承担,可继续增加荷载.钢筋屈服后,钢筋拉力不再继续增加,最后受压区混凝土压碎而达到极限承载力。
钢筋混凝土结构第一章绪论
* 1861年,法国花匠J. Monier 用钢丝作为配筋制作了花盆并申请了专利, 后由申请年了钢筋混凝土板、管道、拱桥等专利----尽管他不懂钢筋混凝土 结构的受力原理,甚至将钢筋配置在板的中部,他却被认为是钢筋混凝土 结构的发明者;
世界著名古石桥。 位于河北省赵县, 为隋朝匠人李春 所建。 赵州桥 是世界现存最早、 跨度最大的空腹 式单孔圆弧石拱 桥 , 全 长 50.83 米 , 净 跨 37.02 米,矢高7.23米, 桥面宽9米。
赵州桥:595年-605年
圣索菲亚大教堂 532-537年,君士坦丁堡
拜占庭建筑最光辉的代表,东正教的中心教堂。为集中式建 筑,东西长77.0米,南北长71.7米。教堂正中是直径32.6米, 高15米的穹顶,有40个肋,通过帆拱架在四个7.6米宽的墩 子上。中央穹顶的侧推力在东西两面由半个穹顶扣在大券上 抵挡,它们的侧推力又各由斜角上两个更小的半穹顶和东、 西两端的各两个墩子抵挡。这两个小半穹顶的力又传到两侧 更矮的拱顶上去。中央穹顶的南北方向则以18.3米深的四片 墙抵住侧推力。
我国湖北宜昌的三峡大坝,高186m,装机容量1786千 瓦
三、混凝土结构的应用
4.特种工程
核电站的安全壳、热电厂的冷却塔、储水池、储气灌、 海洋石油平台、电视塔等
四、本课程的目的和学习方法
1.目的 是土木工程专业的一门主要专业基础课
•混凝土结构构件的受力性能和力学 分析方法
•混凝土结构构件的设计方法
3、耐火性能好, 混凝土是不良的传热 体,在火灾中由于保护层的作用,钢筋 不会很快地软化,而使结构破坏,所以 一般比钢结构耐火性能要好;
钢筋混凝土结构课程设计完整版.doc
钢筋混凝土结构课程设计完整版.doc【 1】一:引言本文档是针对钢筋混凝土结构课程设计的完整版。
钢筋混凝土结构是建筑工程中常用的一种结构形式,具有承载能力强、抗震性好等优点。
钢筋混凝土结构课程设计是学习该结构的基本理论和设计方法的重要环节,通过课程设计的学习,将培养出学生对钢筋混凝土结构的深入了解和设计能力。
二:设计要求1. 结构功能要求钢筋混凝土结构在设计过程中,需要满足建筑使用功能的要求,包括承载力、刚度、稳定性等方面的要求。
2. 构造要求钢筋混凝土结构设计时,需要采用适当的构造形式,确保结构的强度、稳定性和耐久性等方面的要求。
三:设计步骤及细化1. 结构荷载的计算和分析根据建筑物用途、规模和设计要求,计算和分析各种荷载情况,包括常规荷载、零陷荷载和地震荷载等。
2. 结构设计参数的确定根据结构的地理条件、建筑使用要求和构造要求,确定设计参数,包括截面形状、钢筋配筋等。
3. 结构荷载传递路径设计设计结构的荷载传递路径,确保荷载从上部传递到基础,包括楼板、墙体和柱子的设计。
4. 结构构造形式的确定根据结构的要求和具体情况,确定结构的构造形式,包括框架结构、剪力墙结构等。
5. 结构分析和验算对设计参数和结构构造进行分析和验算,确保结构的安全可靠。
四:附件本文档涉及附件如下:1. 钢筋混凝土结构设计计算书2. 结构设计图纸3. 相关参考文献五:法律名词及注释1. 建筑法:指我国《中华人民共和国建筑法》。
注释:《中华人民共和国建筑法》是我国建筑领域的基本法律规定,主要涉及建筑工程的基本原则、基本要求和相关责任及法律责任等内容。
2. 结构设计规范:指我国现行的《建筑结构设计规范》。
注释:《建筑结构设计规范》是我国建筑结构设计的基本规范,包括了结构设计的基本要求、设计计算方法和验算要求等。
【 2】一:绪论本文档是关于钢筋混凝土结构课程设计的完整版。
钢筋混凝土结构是一种常用的建筑结构形式,具有高强度、耐久性好等特点。
混凝土结构设计原理---绪论及第一、二章总结
1、钢筋和混凝土为什么能结合在一起工作:①粘结力是这两种性质不同的材料能够共同工作基础,混凝土结硬后能和钢筋牢固粘结在一起,相互传递内力②线膨胀系数接近,温度变化时钢筋和混凝土不会发生粘结破坏2、钢筋混凝土结构有哪些主要优缺点:优点:合理用材,就地取材节约钢材耐久耐火可模性好整体性好,刚度大;缺点:自重大抗裂性差性质较脆费工费模3、混凝土结构对钢筋性能的要求及其达到的目的:强度高(节省钢材获得较好的经济效益);塑性好(给人以破坏的征兆);可焊性好(保证焊接后的接头性良好);与混凝土的粘结锚固性能好(使钢筋的强度能够被充分利用,保证焊接后的接头性能良好);严寒地区低温性能好4、钢筋的品种与性能HPB235级(Ⅰ级) (Hot rolled Plain S teel Bars)钢筋多为光面钢筋,多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋。
HRB335级(Ⅱ级) (Hot rolled Ribbed Steel Bars)和HRB400级(Ⅲ级)钢筋强度较高,多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋,尺寸较大的构件,也有用Ⅱ级钢筋作箍筋以增强与混凝土的粘结,外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋。
RRB400级(Ⅳ级) (Remained heat treatment Ribbed Steel Bars)钢筋强度太高,不适宜作为钢筋混凝土构件中的配筋,一般冷拉后作预应力筋HRB400级和HRB335级钢筋一般用于普通混凝土结构中的受力钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。
光面钢筋的截面面积按直径计算,变形钢筋根据标称直径按圆面积计算确定。
非热轧钢筋由强度的大小来反映它的用途,较高强度的钢筋常用语预应力混凝土构件中的预应力钢筋,一般强度的钢筋用作普通混凝土的受力钢筋或构造钢筋。
5、混凝土结构内力计算和截面承载力设计的方法:最初是弹性方法来计算,20世纪30年代,截面设计方法变为按破损阶段计算法;20世纪50年代,按照极限状态设计法。
《钢筋混凝土结构》课程教学大纲
《钢筋混凝⼟结构》课程教学⼤纲《钢筋混凝⼟结构》课程教学⼤纲(201402修订)课程名称:钢筋混凝⼟结构(英⽂)Reinforced concrete structure课程性质:必修课适⽤专业:专升本学时:64 学分:4⼀、课程的作⽤、地位和任务本课程属⼟⽊⼯程专业必修的专业基础课。
是⼀门实践性很强、与现⾏的规范、规程等有关的专业基础课。
通过本课程的学习,使学⽣掌握混凝⼟结构学科的基本理论及基本知识,为以后在混凝⼟结构学科领域继续学习及毕业设计打下基础。
⼆、课程内容和要求:(⼀)绪论1.了解混凝⼟的⼀般概念2、深刻理解和掌握钢筋和混凝⼟共同⼯作的条件(重点)3、充分认识钢筋与混凝⼟的优缺点(重点)4、了解钢筋混凝⼟结构在⼟⽊⼯程中的应及发展前景5、做好学习本课课程的准备。
(⼆)钢筋混凝⼟材料的主要⼒学性能内容:钢筋和混凝⼟材料的⼒学性能以及混凝⼟与钢筋粘结协同⼯作的特性直接影响结构和构件的受⼒性能,也是混凝⼟结构的计算理论、计算公式建⽴的基础。
要求:1.熟悉建筑⼯程中所⽤钢筋的品种、级别及其性能2、掌握钢筋的强度指标和变形,重点理解钢筋的应⼒应变曲线3、熟悉混凝⼟在各种受⼒状态下的强度与变形性能,掌握混凝⼟各项强度指标、弹性模量以及变形模量等(重点)4、了解钢筋与混凝⼟的粘结(第六章有展开)5、了解混凝⼟的时随变形——收缩和徐变。
(三)梁的受弯性能的试验研究、分析内容:通过对典型试验梁的挠度曲线、截⾯应变分布及破坏过程的分析,说明混凝⼟和钢筋的⼒学性能对梁的受⼒阶段、应⼒状态、破坏特征的影响,以及如何在试验研究的基础上建⽴起钢筋混凝⼟的应⼒分析和极限弯矩的计算公式。
要求:1、掌握试验梁、梁的挠度曲线、梁受⼒的三个阶段以及相应的截⾯应⼒分布(重点)2、掌握适筋梁及其破坏特征(重点)3、熟悉混凝⼟梁的受⼒特点4、熟悉配筋率对梁的破坏特征的影响5、掌握梁截⾯应⼒分析的基本假定——平截⾯假定、材料的应⼒-应变物理关系、基本⽅法(重点)6、熟悉《规范》采⽤的极限弯矩计算⽅法,具有实际意义。
混凝土结构设计原理 第1章绪论
第1章 绪 论教学提示:本章主要讲述了混凝土结构的一般概念,重点阐述了性质不同的两种材料(钢筋和混凝土)能够结合在一起共同工作的可能性和有效性以及混凝土结构的特点;简要地介绍了钢筋混凝土结构在工程中的应用、发展前景及《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002),并对混凝土结构课程的特点及学习方法提出了建议。
教学要求:要求学生在了解混凝土结构一般概念的基础上,深刻理解和掌握钢筋和混凝土共同工作的条件,充分认识钢筋与混凝土的优缺点,了解钢筋混凝土结构在土木工程中的应用及发展前景,做好学习本课程的准备。
1.1 混凝土结构的一般概念混凝土,一般是指由胶凝材料(水泥),粗、细骨料(石子、砂粒),水及其他材料,按适当比例配制,拌和并硬化而成的具有所需形体、强度和耐久性的人造石材。
也被形象地称为“砼”。
混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。
素混凝土结构是由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构,常用于路面(如图1.1所示)和一些非承重结构。
钢筋混凝土结构是由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构(如图1.2所示)。
预应力混凝土结构是充分利用高强度材料来改善钢筋混凝土结构的抗裂性能的结构。
是由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预应力的混凝土结构(如图1.3所示)。
图1.1 素混凝土路面图1.2 钢筋混凝土梁图1.3 预应力混凝土板钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构常用作土木工程中的主要承重结构。
在多数情况下混凝土结构是指钢筋混凝土结构。
钢筋和混凝土都是土木工程中重要的建筑材料,钢筋的抗拉和抗压强度都很高,但混混凝土结构设计原理·2· ·2·凝土的抗压强度较高而抗拉强度却很低。
为了充分发挥这两种材料性能的优势,把钢筋和混凝土按照合理的组合方式有机地结合在一起共同工作,使钢筋主要承受拉力,混凝土主要承受压力,以满足工程结构的使用要求。
混凝土结构(第五版)课后习题答案精华版
《混凝土结构设计原理》思考题及习题(参考答案)重庆大学第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是:受拉钢筋屈服,受压区混凝土被压碎,破坏前变形较大,有明显预兆,属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中,利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱,钢筋的抗拉能力很强的特点,用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力,钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力,即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载,直到受拉钢筋达到屈服强度以后,荷载再略有增加,受压区混凝土被压碎,梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力,且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结,从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
1.2钢筋混凝土结构的优点有:1)经济性好,材料性能得到合理利用;2)可模性好;3)耐久性和耐火性好,维护费用低;4)整体性好,且通过合适的配筋,可获得较好的延性;5)刚度大,阻尼大;6)就地取材。
缺点有:1)自重大;2)抗裂性差;3)承载力有限;4)施工复杂;5)加固困难。
1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论,属于专业基础课内容;后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计,属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题:1)加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面;2)突出重点,并注意难点的学习;3)深刻理解重要的概念,熟练掌握设计计算的基本功,切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件,在(20±3)℃的温度和相对湿度为90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度确定的。
混凝土结构设计原理
混凝土结构设计原理
绪论
分析方法:有限元方法 软件:ANSYS ADINA MAPLE 桥梁博士
可靠度方面:从经验到概率 - 1950年经验性的允许应力法 -1960年半经验半概率极限状态 -1970年以概率论为基础的极限状态
混凝土结构设计原理
绪论
§0.6 符号体系
采用主体符号或带上、下标的主体符号。如
混凝土结构设计原理
绪论
0.9.2 N+2考核方式:
N: 期中测验40分 小论文10分
2: 笔记10分 期末考试40分
混凝土结构设计原理
绪论
0.9.3 《混凝土结构设计原理》 主要参考资料
3个精品教材(国家级精品课程):
湖南大学 沈蒲生 清华大学 叶列平 西安建筑科技大学 梁兴文
配套复习题及学习辅导:
0.8.3 采用教材
沈蒲生主编,梁兴文副主编. 混凝土结构设计原理 (第2版). 北京:高等教育出版社,2005。
混凝土结构设计原理
绪论Βιβλιοθήκη §0.9 其它内容0.9.1 混凝土结构领域目前主要研究的课题 (需要及时更新)
混凝土材料性能的研究 混凝土材料力学模型 混凝土拉、压、弯、剪、扭构件 耐久性研究(钢筋、混凝土) 预应力混凝土构件的设计及施工方法 结构抗震研究
绪论
0.8.2 学习方法
❖ 熟悉材性,以解释现象; ❖ 熟悉设计方法,以便更好掌握设计原理; ❖ 注意与几门力学的联系与区别; ❖ 重视试验,重视实践经验; ❖ 拓宽专业面,重点在建工、桥梁结构; ❖ 适应采用电子文档的教学,记好笔记; ❖ 及时复习,按时做作业; ❖ 平时成绩(作业、测验)与期末考试的比例为N+2。
混凝土结构设计原理
1-绪论
第一章 绪论
2、素混凝土梁的受力性能
Pu ≈ Pcr
fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2
Pcr = 9.7kN
300 150
sc= ft
sc= ft
ft
2500
ft
破坏时跨中截面受压边缘的压应力与抗拉强度相近,远未达到 混凝土的抗压强度,破坏表现为脆性断裂,无明显预兆。
路TB10002.3-)。
(3)本课程学习的重点:本课程以基本理论为主,并
结合主要用于 建筑结构的《混凝土结构设计规范GB50010-2002》 道桥结构的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设
计规范》(JTG D62—2004)学习。
第一章 绪论
4、设计工作是一项创造性工作
一方面设计应遵循规范,
(2)简化(基本假定);
(3)建立计算公式和公式条件; 链接下一章
(4)设计计算(截面复核和截面设计);
(5)构造措施。
配置钢筋后:
▲ RC梁的承载力(52.5kN)比素混凝土梁(9.7kN)大大提高,
▲钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度均得到充分利用, ▲破坏过程有明显预兆。
第一章 绪论
二、钢筋与混凝土共同工作的条件
(1)钢筋和混凝土之间存在良好的粘结力; 保证在荷载作用下两种材料协调变形,共同受力; (2)钢材与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数
1.2 混凝土结构的发展简况及其应用
第一章 绪论
元江大桥
1.2 混凝土结构的发展简况及其应用
第一章 绪论
1.3 课程的主要内容、特点与学习方法 一、课程的主要内容
受拉构件
受弯构件 受压构件 受扭构件
混凝土结构设计原理复习资料(大纲重点)
混凝土结构设计原理复习资料(大纲重点)混凝土结构设计原理复资料第1章绪论钢筋与混凝土的共同工作原理钢筋与混凝土之间有着良好的粘结力,使它们能够结合成一个整体,在荷载作用下能够共同变形,完成其结构功能。
此外,钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,不会产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。
同时,包围在钢筋外面的混凝土还能保护钢筋免遭锈蚀,从而保证了钢筋与混凝土的共同作用。
混凝土的优缺点混凝土作为建筑结构材料具有以下优点:材料利用合理、可模性好、耐久性和耐火性较好、现浇混凝土结构的整体性好、刚度大、阻尼大、易于就地取材。
但混凝土也有缺点,主要表现在自重大、抗裂性差、承载力有限、施工复杂、施工周期较长、修复、加固、补强较困难等方面。
建筑结构的功能和荷载分类建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面。
荷载按时间的变异可分为永久作用、可变作用、偶然作用。
结构的极限状态包括承载力极限状态和正常使用极限状态。
结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。
荷载的标准值应小于荷载设计值,而材料强度的标准值应大于材料强度的设计值。
第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能混凝土的强度混凝土的立方体抗压强度(fcu,k是用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件,在温度为(2±3)℃,相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法加压到破坏,所测得的具有95%保证率的抗压强度。
(fcu,k是确定混凝土强度等级的依据)。
混凝土的强度还包括强度轴心抗压强度(fc和轴心抗拉强度(ft其中,强度轴心抗压强度由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得。
(f ck0.67 fcu,k轴心抗拉强度相当于fcu,k的1/8~1/17,fcu,k越大,这个比值越低。
混凝土在复合应力下的强度表现为三向受压时,可以提高轴心抗压强度和轴心受压变形能力。
土木工程钢筋混凝土绪论
一、绪论1.混凝土结构包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、钢骨混凝土结构。
2.钢筋混凝土结构优点: 1) 合理地利用材料的性能 2) 耐久性好 3) 耐火性好 4) 整体性好5) 刚性好 6) 可模性好 7) 就地取材3.钢筋混凝土缺点:1)自重比大2)施工比较复杂、工序多3)抗裂性差4)补强维修工作比较困难4.混凝土结构发展过程第一阶段:混凝土和钢筋强度都很低,主要用于建造梁、板、柱、基础等简单构件,套用弹性理论,采用允许设计方法。
第二阶段:强度提高,开始考虑材料的塑性性能,提出极限状态设计方法。
第三阶段:高强度混凝土和高强度钢筋的广泛应用,充分考虑到材料的塑性性能,发展了以概率理论为基础的极限状态设计方法。
5.混凝土结构的基本构件包括:受弯构件、受压构件、受扭构件、手拉构件6.构件截面基本受力形态:正截面受力(受拉、受压、受弯),斜截面受力(受剪、受弯),扭曲截面受扭。
一、材料的力学性能普通钢筋:热轧碳素钢、普通低合金钢普通钢筋级别:HP300,热轧光面钢筋300级HRB335、HRBF335,即热轧带肋钢筋和细晶粒带肋钢筋335级HRB400、HRBF400,即热轧带肋钢筋和细晶粒带肋钢筋400级RRB400,即余热处理钢筋400级;HRB500,HRBF500,即热轧带肋钢筋和细晶粒带肋钢筋500级小结:钢材的级别决定钢材的强度,随着级别的增加,屈服强度增加,随着钢材含碳量的增大,屈服强度也增大。
有明显屈服钢筋两个强度指标:屈服强度、极限抗拉强度一般取钢筋的屈服强度为强度计算指标(理由:应力基本保持不变,应变增长较大,有较好的延性)阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段无明显屈服钢筋一个强度指标:极限抗拉强度在设计中极限抗拉强度不能作为钢筋强度的取值依据,通常取相应于残余应的应力作为其假定的屈服点,称为条件屈服强度。
为统一,《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)取σ0.2σb的0.85倍,即σ2.0=0.85σb.1普通钢筋应力-应变曲线都有明显屈服点,这种钢筋即为低碳钢,亦称软钢。
混凝土结构设计原理简答题
第一章:绪论1.什么是钢筋混凝土结构?配筋的主要作用和要求是什么?答∶(1)钢筋混凝土结构是指由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。
(2)配筋的作用是∶在混凝土中配置适量的受力钢筋,并使得混凝土主要承受压力,钢筋主要承受拉力,就能起到充分利用材料,提高结构承载能力和变形能力的作用。
(3)配筋的要求是∶在钢筋混凝土结构和构件中,受力钢筋的布置和数量都应由计算和构造要求确定,施工也要正确。
2.钢筋混凝土结构有哪些主要优点和主要缺点?答∶钢筋混凝土结构的主要优点是∶①取材容易。
③耐久性较好。
④耐火性好。
⑤可模性好。
⑥整体性好。
钢筋混凝土结构的主要缺点是∶①自重较大。
②钢筋混凝土结构抗裂性较差③钢筋混凝土结构的施工复杂、工序多、隔热隔声性能较差。
3.结构有哪些功能要求?简述承载能力极限状态和正常使用极限状态的概念。
答:(1)建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面。
(2)承载能力极限状态是指结构或构件达到最大承载能力或者变形达到不适于继续承载的状态。
正常使用极限状态是指结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态。
4.本课程主要包括哪些内容?学习本课程要注意哪些问题?答:(1)混凝土结构课程通常按内容的性质可分为“混凝土结构设计原理和"混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面计算和构造等基本理论,属于专业基础课内容。
后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计,属于专业课内容。
(2)学习本课程要注意的问题︰①加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面;②突出重点,并注意难点的学习;③深刻理解重要的概念,熟练掌握设计计算的基本功,切忌死记硬背。
5.在素混凝土梁内配置受力钢筋的主要目的是提高构件的承载能力和变形能力。
【解析】素混凝土梁中,混凝土的抗压性能较强而抗拉性能很弱,钢筋的抗拉性能则很强。
因此,在混凝土中配置适量的受力钢筋,并使得混凝与主要承受压力,钢筋主要承受拉力,就能起到充分利用材料,提高结构承载能力和变形能力的作用。
混凝土结构设计原理绪论
第一章 绪论
第二阶段: 从上世纪20年代到第二次世界大战前后。 混凝土和钢筋强度的不断提高。 1928年法国杰出的土木工程师E.Freyssnet发明了预 应力混凝土,使得混凝土结构可以用来建造大跨度 计算理论:前苏联著名的混凝土结构专家格沃兹捷夫 (Α.Α.Гвоздев)开始考虑混凝土塑性性能 的破损阶段设计法,50年代又提出更为合理的极限状 态设计法,奠定了现代钢筋混凝土结构的基本计算理 论。
表 4.3 普通钢筋强度设计值 (N/mm2)源自种类符号fy
fy
热 HPB235(Q235)
轧 HRB335(20MnSi)
钢 筋
HRB400(20MnSiV 、20MnSiNb、20MnTi) RRB400(20MnSi)
210 210 300 300 360 360
1.3 结构的功能和极限状态
第一章 绪论
正常使用极限状态,可靠度要求可适当降低,所有分项系 数取1.0
1.3 结构的功能和极限状态
第一章 绪论
材料强度设计值
强度种类 轴心抗压强度 轴心抗拉强度 C45 C50 21.2 23.1 1.80 1.89
fc
fck
c
fy
f yk
s
表 4.2 混凝土强度设计值 (N/mm2)
符号
混凝土强度等级
C15 C20 C25 C30 C35
1.3 结构的功能和极限状态
第一章 绪论
◆ 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。
钢筋混凝土结构简答题
第一章绪论1.什么是混凝土结构?有哪几种类型?答:混凝土结构是以混凝土材料为主,并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维,形成的结构,有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。
混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。
2.以简支梁为例,说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。
答:素混凝土简支梁,跨中有集中荷载作用。
梁跨中截面受拉,拉应力在荷载较小的情况下就达到混凝土的抗拉强度,梁被拉断而破坏,是无明显预兆的脆性破坏。
钢筋混凝土梁,受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂,但开裂后,出现裂缝,拉力由钢筋承担,直至钢筋屈服以后,受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载,构件破坏。
素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小,并且是脆性破坏。
钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高,变形能力明显改善,并且是延性破坏。
3.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么?答:混凝土和钢筋协同工作的条件是:(1)钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体;(2)钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同,两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏;(3)设置一定厚度混凝土保护层;(4)钢筋在混凝土中有可靠的锚固。
4.混凝土结构有什么优缺点?答:钢筋混凝土结构除了比素混凝土结构具有较高的承载力和较好的受力性能以外,与其他结构相比还具有下列特点:主要优点有:(1)取材容易:混凝土所用的砂、石一般易于就地取材。
另外,还可有效利用矿渣、粉煤灰等工业废料。
(2)合理用材:钢筋混凝土结构合理地发挥了钢筋和混凝土两种材料的性能,与钢结构相比,可以降低造价。
(3)耐久性:密实的混凝土有较高的强度,同时由于钢筋被混凝土包裹,不易锈蚀,维修费用也很少,所以钢筋混凝土结构的耐久性比较好(混凝土碳化、冻融、氯离子、碱骨料反应、密实性等因素)。
(4)耐火性:混凝土包裹在钢筋外面,火灾时钢筋不会很快达到软化温度而导致结构整体破坏(不会像木结构那样燃烧,也不会像钢结构那样很快达到软化温度而破坏)。
混凝土结构设计原理1--3章教案
《混凝土结构基本原理》1~3章教案第一章绪论内容的分析和总结本章主要讲述了混凝土结构的一般涵义,结构中配置钢筋的作用和要求以及钢筋混凝土结构的优缺点。
另外介绍了混凝土结构的发展和应用前景。
使学习者对混凝土结构有一个总体概念,并且阐述了本课程的特点和学习本课程应注意的问题。
学习的目的和要求1.学习目的通过对本章的学习,主要理解钢筋混凝土中配筋的作用和对配筋的基本要求,了解钢筋混凝土结构的优缺点,理解钢筋和混凝土共同工作的机理,了解混凝土结构的发展状况和学习本课程应该注意的问题。
2.学习要求(1)理解配筋的主要作用及对配筋的基本要求。
(2)了解结构或构件脆性破坏类型和延性破坏类型。
(3)了解钢筋混凝土结构的主要优缺点及其发展简况。
(4)掌握本课程的主要内容、任务和学习方法。
§1-1 混凝土的一般概念和特点一、混凝土结构的一般概念(P2图1-1)混凝土:水泥、砂、碎石制作的人造石材,简写为砼。
1.混凝土结构concrete structure,以混凝土为主制成的结构,包括:·素混凝土结构plain concrete structure,由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制作的结构。
·钢筋混凝土结构reinforced concrete structure,由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制作的结构。
·预应力混凝土结构prestressed concrete structure由配置预应力钢筋,再通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。
2.钢筋混凝土结构reinforced concrete structure,·钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土按照一定方式结合而成的结构。
·混凝土的抗压强度高,抗拉强度却很低(f t≈f c/10),受拉时极易开裂。
·钢材的抗拉、抗压强度都很高。
·配筋的作用:不仅可以提高结构承载力,而且可以改善结构受力性能。
第一章-混凝土结构及砌体结构绪论
按使用功能分类 建筑结构、特种结构、桥梁结构、地下结构等。
按照建筑物外形分类 单层、多层、高层、大跨和高耸结构等。 按照施工方法分类 现浇结构、装配结构和装配整体式结构
二、 混凝土结构
1、结构形成的原理
组 成: 由钢筋和混凝土结合成一体,共同发挥作用。 混凝土:抗压强度很高,但抗拉强度很低; 钢 筋:抗拉和抗压强度均很高; 共同工作的目的
三、钢结构
1、钢结构的构成钢结构是用钢板、角钢、工字钢、槽钢、钢管和圆钢等钢材,通过焊接等有效的连接方式,所形成的结构。
2、优缺点
优 点 强度和强度质量比高; 材质均匀、性能好,结构可靠性高。 施工简便、工期短。 延性好、抗震能力强。 易于改造和加固。
缺 点耐腐蚀性差;耐火性差;钢材价格相对较高。
充分发挥两种材料的强度优势,取长补短。
开裂前按照整截面分析:上部受拉下部受压素梁受拉区 混凝土承担拉力钢混梁受拉区:钢筋混凝土共同承担
如何共同工作
开裂后(带裂缝工作阶段)对素混凝土梁:受拉区混凝土不能继续承担拉力,梁断裂;对钢筋混凝土梁:受拉钢筋承担了大部分拉力,继续承担荷载;荷载增大,钢筋应力增大,直至屈服强度;受压混凝土达到抗压极限被压碎,梁破坏。
素混凝土梁与钢筋混凝土梁的
对比
极限状态:素混凝土梁:无明显变形,开裂即破坏;钢筋混凝土梁:明显变形,钢筋服,混凝土压碎。
承载能力:钢筋混凝土梁的承载能力远高于素混凝土梁; 素混凝土梁:取决于混凝土的抗拉; 钢筋混凝土梁:取决于钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压; 抗裂能力:配筋后略有增加,但不显著。
3、现状与发展
四、砌体结构
1、砌体结构的组成砌体结构是用砖、石或砌块,用砂浆等胶结材料砌筑的结构。
2.优缺点
钢筋混凝土结构设计要求及应用范围
钢筋混凝土结构设计要求及应用范围第一章绪论1.1 背景介绍本章主要介绍钢筋混凝土结构设计要求的背景和意义,包括钢筋混凝土结构在建筑领域的广泛应用、设计要求的重要性以及本文档的编写目的。
1.2 应用范围本章主要对钢筋混凝土结构设计的应用范围进行详细说明,包括建筑、桥梁、隧道、水利工程等各个领域。
第二章结构设计要求2.1 强度设计要求本章主要介绍钢筋混凝土结构设计中的强度设计要求,包括对结构的承载能力要求、荷载组合要求等方面的说明。
2.2 刚度设计要求本章主要介绍钢筋混凝土结构设计中的刚度设计要求,包括结构的变形限值、刚度折减等方面的要求。
2.3 安全性设计要求本章主要介绍钢筋混凝土结构设计中的安全性设计要求,包括对结构的安全系数、可靠度要求等方面的说明。
第三章设计方法与规范3.1 设计方法本章主要介绍钢筋混凝土结构设计中常用的设计方法和理论基础,包括极限状态设计法、弹性设计法等方面的介绍。
3.2 设计规范本章主要介绍钢筋混凝土结构设计中常用的设计规范,包括国家标准、行业标准、地方标准等方面的说明。
第四章结构施工与监督4.1 施工要求本章主要介绍钢筋混凝土结构施工中的一些要求,包括构件浇注、模板拆除等方面的说明。
4.2 监督与验收本章主要介绍钢筋混凝土结构施工中的监督与验收工作,包括施工质量检验、结构验收等方面的要求。
第五章附件本章列出了与本文档相关的附件,包括设计示意图、施工方案等。
第六章法律名词及注释本章列出了本文档中涉及的法律名词及对应的注释。
第一章钢筋混凝土结构的应用范围1.1 建筑领域本节主要介绍钢筋混凝土结构在建筑领域的应用,包括住宅、商业建筑、工业建筑等方面的说明。
1.2 桥梁领域本节主要介绍钢筋混凝土结构在桥梁领域的应用,包括公路桥、铁路桥等各类桥梁结构的设计要求。
1.3 隧道领域本节主要介绍钢筋混凝土结构在隧道领域的应用,包括地铁隧道、公路隧道等各类隧道结构的设计要求。
1.4 水利工程领域本节主要介绍钢筋混凝土结构在水利工程领域的应用,包括水库、堤坝、船闸等各类水利工程结构的设计要求。
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§1.1 绪 论
南 京 国 际 展 览 中 心
§1Hale Waihona Puke 1 绪 论玄 武 湖 隧 道
§1.1 绪 论
多伦多电视塔(549m)
莫斯科电视塔(533m)
§1.1 绪 论
上海东方明珠 (467.9m)
天津电视塔 (415.2m)
§1.1 绪 论
江苏电视塔(307m)
泰州电视塔(180m)
热岛效应。夏天,从周边进入广州的中心城区,很多 人会有一种“窒息”感,这是“热岛效应”所带来的后果之 一,而这与楼越建越高、密度越来越大有很大关系,玻 璃幕墙在高层建筑上的广泛应用也是原因之一;
§1.1 绪 论
难
丹佛公共图书馆
摇滚名人堂
§1.1 绪 论
南京太阳宫
§1.1 绪 论
细 M、T、 V、Q
2.受力体系 → 框架、排架、剪力墙、筒体、壳体、
网架结构……
3.使用功能 → 住宅、公共建筑、工业建筑
4.外形
→ 低层、多层、高层、大跨、高耸结构
5.施工方法 → 现浇、预制、装配整体式
预应力与非预应力结构
§1.1 绪 论
三、建筑结构的研究内容
※概括起来讲:
怎样使结构具有足够的抵抗能力?
※具体细化研究有三个方面:
意外
§1.1 绪 论
南京金鹰遭遇雷击
(2006年8月1日)
意外
§1.1 绪 论
世贸大厦
§1.1 绪 论
五、课程内容、特点及学习方法
1、课程内容
受弯构件 受压构件 受扭构件
受拉构件
受弯构件 受压构件
§1.1 绪 论
2、课程特点
受力性能 理论分析
构件设计
结构设计
基本理论
问题的复杂性 材料的力学性能 材料的配比
§1.1 绪 论
序号
建筑物
城市 层数 高度
材料
世
1 台北国际金融中心 台北 101 508 钢/砼
界
2 双塔大厦
吉隆坡 88 451.9 钢/砼
最
3 西尔斯大厦
芝加哥 110 443
钢
高
4 金茂大厦
上海 88 420.5 钢/砼
的
5、6 世贸中心北、南楼
纽约 110 417 415
钢
10
5 国际金融中心
§1.1 绪 论
高
重
怪
难
贵
细
重
§1.1 绪 论
§1.1 绪 论
大火无情。目前的消防云梯车最高仅能达53米,水带 直接供水高度也只有150米,且高层建筑垂直的楼梯间、 电梯井立马会形成烟囱效应;
高 楼 灰霾不散。广州去年灰霾天气高达144天,史无前例。 压 城区高楼密集,使人口过度集中,绿化空间被占据,人 力 均绿地面积大为减少,都是灰霾的重要成因之一;
1、施加在其上的作用力 2、所用材料的力学性能 3、研究失效的现象和原因,找出解决措施
§1.1 绪 论
1. 破坏
2. 失稳
失
3. 过大的变形
效
4. 过宽的裂缝
5. 几何可变体系
6. 倾覆
7. 发生锈蚀、腐蚀、虫蛀等情况
§1.1 绪 论
四、建筑结构的发展简况
• 解放前 • 解放后 • 80年代 • 90年代 • 新世纪
幢
6 深圳地王大厦
建
7 瑞凯特广场
筑
8 帝国大厦
9 中环广场
香港 90 深圳 77 吉隆坡 77 纽约 102 香港 78
414.8 384 382 381 374
钢 钢 钢/砼 钢 钢/砼
10 中国银行大厦
香港 83
346
钢
§1.1 绪 论
06 年 世 界 最 高 的 5 幢 建 筑
§1.1 绪 论
钢筋混凝土结构
§1.1 绪 论
碉堡
水池
§1.1 绪 论
§1.1 绪 论
3W+H
What? Why? Where? How?
§1.1 绪 论
什么是结构?
§1.1 绪 论
一、建筑结构的概念 1、定义
生活结构定义——是指物体中的一部分,
它是在环境影响下起着维持该物体形状的作用。
建筑结构定义
通俗地讲:建筑物的承重骨架(空间骨架) 正规地讲:建筑物组成的实体部分
§1.1 绪 论
2、结构与建筑、设备的关系
建筑——容貌、体形、气质
建
筑
结构——骨骼、耐力、寿命
物
设备——神经、脉络、器官
§1.1 绪 论
2、结构与建筑、设备的关系
§1.1 绪 论
§1.1 绪 论
3、组成
§1.1 绪 论
二、建筑结构的分类
1.材料
→ 混凝土结构、砖石结构、钢结构、木结构、
混合结构
台北国际金融中心 (509m)
马来西亚双塔大厦 (452m)
§1.1 绪 论
古智慧的再现
西尔斯大厦就活像由九个巨大竹
筒缚成一捆;
西尔斯大厦有110层,高443米,
一度是世界上最高的办公楼。每 天约1.65万人到这里上班。在第 103层有一个供观光者俯瞰全市用 的观望台。它距地面412米,天气 晴朗时可以看到美国的4个州。
§1.1 绪 论
§1.1 绪 论
空中城国
数千米高的大厦蓝图
§1.1 绪 论
中央电视台新总部——银色恐龙
§1.1 绪 论
§1.1 绪 论
水的立方内部
§1.1 绪 论
扭转楼
位于瑞典马尔摩的扭转 大楼内拥有三十三种不同形 式、共一百四十七间公寓, 由于大楼从一楼到屋顶共扭 转了九十度,所以每间公寓 都拥有充足的自然光,这栋 大楼的杰出设计,在法国坎 城举行的“世界房地产市场” 颁奖典礼中,获得最佳住宅 类大奖。
§1.1 绪 论
“六星级”五粮液集团
§1.1 绪 论
阿联酋-迪拜豪华酒店
这家酒店因其优良设施 和高档服务而号称为“七星 级酒店”。住店旅客可以坐豪 华的劳斯莱斯汽车直接往返 于机场,也可从旅馆28层专 设的机场坐直升机,花15分 钟空中俯瞰迪拜美景。客人 如果想在海鲜餐厅中就餐的 话,他们被潜水艇送到餐厅, 这样他们就餐前可以欣赏到 海底奇观。
§1.1 绪 论
上海金贸大厦 (420m)
国际金融中心 (414.8m)
§1.1 绪 论
广州白云宾馆 (106.6m)
广州中信广场 (321.9m、389.9m)
§1.1 绪 论
1:9
深圳地王大厦 最“扁”最“瘦”
384m
§1.1 绪 论
金陵饭店 (110.7m)
商茂广场 (238m)
§1.1 绪 论
工程应用
问题的综合性 问题不是单一的 解答是不唯一的
§1.1 绪 论
3、学习方法