小结混凝土结构设计原理
混凝土结构设计原理-第四章斜截面受弯习题讲解学习
第四章小结1、斜截面强度计算是钢筋混凝土结构的一个重要问题。
设计受弯构件时，必须同时解决正截面强度和斜截面强度的计算与构造问题。
2、梁沿斜截面破坏的主要形态有斜压、剪压和斜拉三种。
影响斜截面抗剪强度的主要因素有：剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度等。
3、斜截面抗剪强度的计算公式是以剪压破坏为基础建立的。
对于斜压和斜拉破坏，一般采用截面限制条件和构造措施予以避免。
斜截面抗剪强度的计算图式、基本计算公式和适用条件，斜截面抗剪设计和复核的方法及步骤。
4、斜截面强度有两个方面：一是斜截面抗剪强度，通过计算配置箍筋或配置箍筋和弯起钢筋来保证，一是斜截面抗弯强度，通过采用一定的构造措施来保证。
第四章 受弯构件斜截面承载力计算一、填空题：1、在钢筋混凝土受弯构件中，（ ） 和 （ ）称为腹筋或剪力钢筋。
2、影响受弯构件斜截面抗剪力的主要因素（ ） 、（ ） 、（ ）和（ ）。
3、受弯构件斜截面破坏的主要形态（ ）、（ ） 和（ ）。
桥规抗剪承载力公式是以（ ）破坏形态的受力特征为基础建立的。
4、梁中箍筋的配箍率公式：（ ）。
5、纵筋的配筋率越大，受剪承载力越高，这是由于（ ）和（ ）。
6、梁式结构受拉主钢筋应有不少于（ ）根并不少于（ ）的受拉主钢筋通过支点。
7、支座中心向跨径方向长度在一倍梁高范围内，箍筋间距应不大于（ ）。
8、控制最小配箍率的目的（ ），限制截面最小尺寸的目的（ ）。
9、影响有腹筋梁斜截面抗剪能力的主要因素有：（ ）、 （ ） 、 （ ）、 （ ） 。
10、钢筋混凝土梁沿斜截面的主要破坏形态有斜压破坏、斜拉破坏和剪压破坏等。
在设计时，对于斜压和斜拉破坏，一般是采用（ ） 和 （ ） 予以避免，对于常见的剪压破坏形态，梁的斜截面抗剪能力变化幅度较大，故必须进行斜截面抗剪承载力的计算。
《公路桥规》规定，对于配有腹筋的钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力的计算采用下属半经验半理论的公式：ssb sd sv sv k cu u d A f f f p bh V V θραααγsin )1075.0()6.02()1045.0(3,033210∑⨯++⨯=≤--11、对于已经设计好的等高度钢筋混凝土简支梁进行全梁承载能力校核，就是进一步检查梁沿长度上的截面的（ ）、 （ ）和 （ 是否满足要求。
混凝土设计原理范文
混凝土设计原理范文一、混凝土的力学性能混凝土的力学性能是指混凝土在荷载作用下的应力、应变关系，主要包括强度、应变能力和刚度等指标。
1.强度：混凝土的强度主要包括抗压强度、抗拉强度和抗弯强度等。
抗压强度是混凝土最主要的强度指标，通常可以通过试块试验来获得。
2.应变能力：混凝土的应变能力是指混凝土在荷载作用下的变形能力，主要包括极限抗压应变和极限抗拉应变等。
应变能力的提高可以使混凝土具有更好的耐久性和变形能力。
3.刚度：混凝土的刚度是指混凝土的刚性程度，主要包括刚性模量、剪切模量和泊松比等。
刚度的提高可以使混凝土具有更好的抗震性能和稳定性。
二、材料设计1.水泥：水泥是混凝土的胶凝材料，可以使混凝土具有较高的强度和耐久性。
常用的水泥有普通硅酸盐水泥、矿渣水泥和粉煤灰水泥等。
2.骨料：骨料是混凝土的骨架材料，可以提供混凝土的强度和稳定性。
常用的骨料有石子、碎石和砂子等。
3.粉料：粉料是混凝土的细骨料，可以填充骨料之间的空隙，提高混凝土的密实性。
常用的粉料有水泥石粉、矿物粉和粉煤灰等。
4.掺合料：掺合料是混凝土中的非胶凝材料，可以调整混凝土的性能，如增加混凝土的流动性和抗裂性。
常用的掺合料有矿渣粉、粉煤灰和硅灰等。
三、结构设计1.受力分析：受力分析是混凝土设计的基础，可以确定结构受力情况和受力方式。
常见的受力分析方法有静力分析和动力分析等。
2.尺寸设计：尺寸设计是根据受力分析结果确定混凝土构造的尺寸和形状。
常见的尺寸设计包括截面尺寸、板厚和柱高等。
3.配筋设计：配筋设计是根据受力分析结果确定混凝土构造的钢筋配筋方式和钢筋用量。
常用的配筋设计方法有简化法和荷载法等。
四、施工控制1.原材料的控制：原材料的控制是指对水泥、骨料、粉料和掺合料等原材料进行质量检测和控制。
常见的检测指标有水泥强度、骨料含泥量和粉煤灰活性等。
2.施工材料的控制：施工材料的控制是指对混凝土的搅拌、浇筑和养护等施工过程进行监控和调整。
常见的控制措施有搅拌时间控制、浇筑工艺控制和养护条件控制等。
《混凝土结构设计原理》教案设计(第一讲)
XXX大学教案课程名称：混凝土结构设计原理绪论：混凝土结构的基本概念，钢筋混凝土结构的发展情况，学习本课程的目的及其特点钢筋混凝土结构的优点：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，刚度大。
钢筋混凝土结构的缺点：①自重大②抗裂性差。
③施工的周期较长.④补强维修较难。
第一章材料的力学性能§1.1钢筋1.1.1 钢筋的品种和性能1.热轧钢筋（1）常用种类(2)热轧钢筋的力学性能①应力——应变曲线的一般特征s弹性变形e ee残余变形e热轧钢筋具有明显的屈服点和屈服台阶。
②塑性性能③强度及弹性模量2.中、高强钢丝和钢绞线 (1)类型(2)中、高强钢丝和钢绞线力学性能(3)热处理钢筋 3.冷加工钢筋1.1.2 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1.1.3 钢筋的选用原则1. 纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500 钢筋，也可采用HRB335、HRBF335、HPB300、RRB400 钢筋；2.箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500 钢筋，也可采用HRB335、HRBF335 钢筋；3.预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋 。
§1.2混凝土1.2.1混凝土的强度混凝土强度1.混凝土的抗压强度(1)立方体抗压强度f cu,k －混凝土强度的基本代表值《规范》规定混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。
立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作、养护的边长为150mm 的立方体试件，在28d 或设计规定龄期以标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度值。
用符号f cu,k 表示。
, 1.645cu k f f f μs =- (2)轴心抗压强度f ck⎩⎨⎧复合应力状态下的强度单向应力状态下的强度。
混凝土结构设计原理课程竞赛小结
课程知识竞赛学生们参加课程知识竞赛《混凝土结构设计原理》课程竞赛小结《混凝土结构设计原理》课程是土木工程专业的一门专业基础课程，课程中所传授的工程设计计算方法和综合应用能力体现了土木工程师基本素质的培养，可以说，不掌握“混凝土结构”就不能成为一名合格的土木工程师。
本课程的知识体系、理论和方法既具有很强的工程性，又具有严密的科学性，而实际工程应用的综合性使本课程的涉及面和内容十分丰富，体现在概念多、符号多、公式多、难点多，同时工程中新问题的不断出现，新理论、新技术和新方法的不断发展，又使本课程的内容需要及时跟踪和适应学科的发展。
因此，《混凝土结构设计原理》课程的教学理念和教学方法，与学生此前学习的具有严密科学逻辑理论体系的基础科学课程有很大的不同，学生开始学习本课程时，普遍感觉该课程难学，若采用以前的学习方法很难适应。
为使学生学好该课程，针对该课程的特点，任课教师采取了一系列的措施：如采用多媒体教学，增加教学的生动性、直观性和灵活性，加深学生对工程概念的理解；指导学生编制构件设计分析程序，加深知识掌握程度；多样化的教学指导模式，除利用上课前后时间随堂答疑，还采取邮件、手机短信、集中预约时间等答疑方式，学生无论是学习上的问题、思想上的困惑还是对本课程的建议均能与教师及时交流。
经过几年的实践，以上这些措施对教学质量的提高起到了较好的促进作用，但这些措施对学生更多的是提供条件，起引导作用，而对激发学生学习积极性的力度有限。
本校土木工程专业学生是按一本分数线招进的，应该说基础还是不错，但由于《混凝土结构设计原理》课程的特殊性，要想掌握好所学的内容，除课堂教学外，学生还必须在学习过程中花较多的课外时间，用以前到考试前突击的方法是不行的。
为督促学生平时花更多的时间学习本课程，同时也能从根本上调动学生学习的积极性，本学期采用课程知识竞赛的形式进行阶段性考查，对取得较好成绩的学生给予经济上（奖金）、精神上的奖励（按一定比例计入最终成绩）。
《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。
混凝土结构设计原理第4章：钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
◆判别条件：f y As 1 fcb'f h'f
第一类T形截面
满足：
0M 1 fcb'f h'f h0 h'f 2 否则为第二类截面
混凝土结构设计原理
第4章
■第一类T形截面的计算公式及适用条件
图4.13 第一类T形截面计算简图
◆计算公式： 1 fcbf x f y As
0M
1
f cbf x(h0
由式（4-27）可得：
x h0
h02
M 2
fyAs(h0
1 fcb
as)
As
fyAs 1 fcbx
fy
…4－34 …4－35
混凝土结构设计原理 情形2：已知条件
第4章
M1
0M
f
' y
As'
h0
as'
x h0
h02
M1
0.51 fcb
x h0 b N
Y
x 2as'
按 A未s' 知，重新计算 和As' As
x) 2
◆适用条件： 1.防止超筋破坏： x bh0 2.防止少筋破坏 ： As minbh
按 bf h的单筋
矩形截面计算
混凝土结构设计原理
第4章
■第二类T形截面的计算公式及适用条件
图4.14 第二类T形截面计算简图
◆计算公式： 1 fcbx 1 fc (bf b)hf fy As
0M
② 由式（4-27）求 Mu
Mu
fyAs(h0 as) 1 fcbx(h0
x) 2
…4－37
③ 验算： Mu M ?
混凝土结构设计原理
第二章 混凝土结构的基本计算原则
第二章 混凝土结构的基本计算原则第一节 概术结构设计的基本任和是正确合理地处理结构安全可靠与经济合理这一对矛盾。
总的来说，钢筯混凝土结构构件的基本计算方法按其发展先后，有下列几种：容许应力计算方法，破损阶段计算方法，极限状态计算方法。
材料的容许应力，是由材料的极限强度（混凝土）或者流限（钢筯）除以安全系数K 而得到的。
该法的主要优点是可沿用弹性匀质材料的《材料力学》概念计算，计算比较方便。
缺点是安全系数的确定比较主观。
这种方法的计算准则是：结构的最大内力不应大于结构的承载能力，其设计表达式为 K M M P /其中P M 是截面所能承受的破损内力。
K 是安全系数。
定值观点下的安全系数是人们对许多未知的无法了解和控制的因素的估计，以及对安全度的期望而经验地加以确定的。
它并不能从定量上度量结构的可靠程度，其要本原因在于它不能作为度理设计变量变异性的尺度。
第二节 几个基本概念结构上的作用可分为直接作用和间接作用。
按时间变异的特点，可以分为 永久作用，可变作用，偶然作用。
结构抗力的广义概念是指结构构件承受作的效应的各种能力。
对结构构件的变菜效应，相应地有结构的刚度，刚度也是一种广义的抗力。
第三节 概率极限状态设计方法安全，适用，耐久 总 为结构的可靠性。
结构的极限状态及分类：（1）承载能力极限状态 这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力，或达到不适于继续承载的变用。
当结构或构件出现下列状态之一时，即可认为超过了承载能力极限状态：1 整个结构或构件的一部分作为刚体失去平衡。
2因其材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏），或因过度塑性变形而不适于继椟 承载。
3结构转变为机动体系。
4结构或构件丧失稳定性。
（2）正常使用极限状态 这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值1影响正常使用和外观变形。
2影响正常使用或耐久性能的局部受到损坏3造成不舒或对设备发生影响过大的振动。
其实可以理解为结构或结构构件使用功能的破坏或受损害 ，或结构质量的恶化。
混凝土实验报告
篇一：混凝土实验报告l engineering混凝土试验报告试验名称试验课教师姓学名号混凝土试验黄庆华杜正磊 1150987 熊学玉 2013年12月25日理论课教师日期一．实验目的和内容1.1 实验目的本实验课程是笔者学习专业基础课《混凝土结构基本原理》，必须同时学习的必修课。
本课程教学目的是使学生通过实验，认识混凝土结构构件的受力全过程、加深对混凝土结构基本构件受力性能的理解和掌握，了解、掌握混凝土受弯和受压构件基本性能的试验方法。
实验课程要求参加并完成规定的实验项目内容，理解和掌握钢筋混凝土构件的实验方法，能对实验结果进行分析和判断，通过实践掌握试件设计、实验实施、实验结果整理和实验报告撰写。
1.2 实验内容本次实验课程有10 个不同的实验项目：适筋梁受弯破坏，少筋梁受弯破坏，超筋梁受弯破坏，梁受剪斜压破坏，梁受剪剪压破坏，梁受剪斜拉破坏，梁受扭超筋破坏，梁受扭适筋破坏，柱小偏心受压破坏，柱大偏心受压破坏。
要求每一个学生完成上述项目中两个实验项目，笔者完成了梁受剪剪压破坏和超筋梁受扭破坏实验。
二．试验方法2.1 梁受剪剪压破坏 2.1.1 试件设计受剪剪压梁qc 设计图纸及说明见图1。
图1 受剪剪压梁qc 设计抗剪承载力验算：混凝土轴心抗压强度=11.9??，轴心抗拉强度=1.27??，箍筋抗拉强度=456，纵筋抗拉强度=473.24??。
剪跨比：λ=最小配箍率ah0ρsv,min=0.24试件配箍率ρsv=由hb0=1.15<4得ft=6.68×10?4 yvnasv1=4.15×10?3>??sv,min ,=0.25???0=34.21抗剪承载力1.75asvftbh0+1.25fyvh0=34.84kn>??u,max?vu=34.21kn对应于抗剪承载力的荷载为=2=68.42跨中正截面抗弯承载力：试件?? ??=307.92，′=100.52，则fy′as2=as′=91.02mm2,as1=as?as2=216.9mm2y′=′′(?0′)=3.82′=58，取=0.55得0=48.95????试件为超筋梁，则vu=ξ=0.81+1c0fyas1(0.8?ξb)=0.596=?0=70.34 ξ?0.8σs1=fy=437.27mpabxmu1=σs1as1(h0?=7.86kn?m=1+′=11.69对应于抗弯承载力的荷载为=73.06对应于抗弯承载力的荷载应大于对应于抗剪承载力的荷载。
《混凝土结构设计原理》第四章_课堂笔记
《混凝土结构设计原理》第四章受弯构件正截面承载力计算课堂笔记◆知识点掌握：受弯构件是土木工程中用得最普遍的构件。
与构件计算轴线垂直的截面称为正截面，受弯构件正截面承载力计算就是满足要求：M≤Mu。
这里M为受弯构件正截面的设计弯矩,Mu为受弯构件正截面受弯承载力，是由正截面上的材料所产生的抗力，其计算及应用是本章的中心问题。
◆主要内容受弯构件的一般构造要求受弯构件正截面承载力的试验研究受弯构件正截面承载力的计算理论单筋矩形戴面受弯承载力计算双筋矩形截面受弯承载力计算T形截面受弯承载力计算◆学习要求1.深入理解适筋梁的三个受力阶段，配筋率对梁正截面破坏形态的影响及正截面抗弯承载力的截面应力计算图形。
2.熟练掌握单筋矩形、双筋矩形和T形截面受弯构件正截面设计和复核的握法，包括适用条件的验算。
重点难点◆本章的重点:1.适筋梁的受力阶段，配筋率对正截面破坏形态的影响及正截面抗弯承载力的截面应力计算图形。
2.单筋矩形、双筋矩形和T形截面受弯构件正截面抗弯承载力的计算。
本章的难点：重点1也是本章的难点。
一、受弯构件的一般构造（一）受弯构件常见截面形式结构中常用的梁、板是典型的受弯构件:受弯构件的常见截面形式的有矩形、T形、工字形、箱形、预制板常见的有空心板、槽型板等；为施工方便和结构整体性，也可采用预制和现浇结合，形成叠合梁和叠合板。
（二）受弯构件的截面尺寸为统一模板尺寸，方便施工，宜按下述采用:截面宽度b=120, 150 , 180、200、220、250、300以上级差为50mm。
截面高度h=250, 300,…、750、800mm，每次级差为50mm，800mm以上级差为100mm。
板的厚度与使用要求有关，板厚以10mm为模数。
但板的厚度不应过小。
（三）受弯构件材料选择与一般构造1.受弯构件的混凝土等级提高砼等级对增大正截面承载力的作用不显著。
受弯构件常用的混凝土等级是C20~C40。
2.受弯构件的混凝土保护层厚度纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的最小垂直距离，称为混凝土保护层厚度，用c表示。
混凝土结构设计原理
（1）斜截面受剪承载力的组成： Vu= Vc +Vsv+Vsb
Vc
Vu
Vs Vsb
受剪承载力的组成
与斜裂缝相交的弯起钢筋的抗剪能力
与斜裂缝相交的箍筋的抗剪能力
斜裂缝上剪压区混凝土的抗剪能力
（2）与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋基本能屈服； （3）斜裂缝处的骨料咬合力和纵筋的销栓力作为安全储 备，计算时忽略不计；
§5.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破
坏形态
5 .2 .1 腹剪斜裂缝与弯剪斜裂缝 斜裂缝是因梁中弯矩和剪力产生的主拉应变超过混凝土的
极限拉应变而出现的。斜裂缝主要有两类：腹剪斜裂缝和
弯剪斜裂缝。
如图所示，简支梁 在两个对称荷载作 用下产生的效应是 弯矩和剪力。在梁 开裂前可将梁视为 匀质弹性体，按材
为了满足的要求，Mu图必须包住M图，才能保证梁的各个正 截面受弯承载力。
正截面受弯承载力图的作法；
（1）当梁的截面尺寸，材料强度及钢筋截面面积确定 后，其抵抗弯矩值，可由下式确定
Mu
As
f y (h0
f y As )
21 fcb
（5-20）
（2）设计算求得的纵向钢筋截面面积为 As 且与实际
所配置的钢筋截面面积相同；设所选钢筋每一根的截
1..
a) 1
tp
2
1
cp >45°
45° c)
剪弯型
力公式分析。
3
<45°
腹剪型
b)
d)
在弯剪区段，由于M和V的存在产生正应力和
剪应力。 My0
I0
Vs0
bI0 将弯剪区段的典型微元进行应力分析，可以由 、求得主拉应力和主压应力。
混凝土课程设计设计小结
混凝土课程设计设计小结一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握混凝土的基本概念、组成和性质，以及混凝土的施工工艺和质量控制方法。
具体来说，知识目标包括：1.了解混凝土的定义、分类和应用领域；2.掌握混凝土的主要组成材料及其作用；3.了解混凝土的性能指标及其影响因素；4.掌握混凝土的施工工艺和质量控制方法。
技能目标包括：1.能够计算混凝土的配合比；2.能够分析混凝土的性能指标；3.能够判断混凝土的质量问题；4.能够提出改进混凝土施工工艺的措施。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生的工程意识，使学生认识到混凝土在工程建设中的重要性；2.培养学生对混凝土工程的热爱和敬业精神；3.培养学生对工程质量的责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括混凝土的基本概念、组成和性质，混凝土的施工工艺和质量控制方法。
具体包括以下几个方面：1.混凝土的定义、分类和应用领域；2.混凝土的主要组成材料（水泥、砂、石子、水等）及其作用；3.混凝土的性能指标（强度、耐久性、工作性等）及其影响因素；4.混凝土的施工工艺（搅拌、运输、浇筑、养护等）和质量控制方法；5.混凝土工程的常见质量问题及其解决措施。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：用于讲解混凝土的基本概念、组成和性质，以及混凝土的施工工艺和质量控制方法；2.讨论法：引导学生探讨混凝土工程中的实际问题，培养学生的分析问题和解决问题的能力；3.案例分析法：分析混凝土工程的案例，使学生了解混凝土工程的应用和实践；4.实验法：学生进行混凝土性能实验，使学生掌握混凝土性能的测试方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《混凝土工程基础》等；2.参考书：相关学术论文、技术规范等；3.多媒体资料：图片、视频、动画等；4.实验设备：水泥、砂、石子、水等原材料，以及混凝土搅拌机、压力试验机等实验设备。
混凝土结构设计原理截面抗弯刚度的取值课件ppt
结构失效。2 s s0
E
2021/7/3
混凝土结构设计原理
8.1.3 参数 、、 ➢ 1.裂缝截面处内力臂长度系数 对常用的混凝土强度等级及配筋率，近似取
＝0.87
➢ 2.系数 可由实验求得：表达式 E0.2163.E5'f
2021/7/3
混凝土结构设计原理
➢ 3.裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
2021/7/3
混凝土结构设计原理
截面抗弯刚度的取值：
用Bs表示钢筋混凝土梁在荷载标准效应组合作用下的截 面抗弯刚度，简称为短期刚度 。
用B表示钢筋混凝土梁在荷载效应标准组合并考虑荷 载长期作用下的截面抗弯刚度，称为构件刚度。
▪ 计算钢筋混凝土受弯构件的挠度，实质上是计算它
的抗弯刚度，一旦求出抗弯刚度后，就可以用B代替， 然后按照弹性材料梁的变形公式即可算出梁的挠度。
若验算结果 f > [ f ]，从短期刚度计算公式可知，
对翼缘位于受拉区的T形截面，θ值应增加20％。
增大截面高度是提高截面抗弯刚度、减小构件挠度的最 由公式可知， max主要与钢筋应力σsk，有效配筋率ρte及钢筋直径有关，根据σsk，ρte及d三者的关系，《规范》给出了钢筋混凝
土构件不需作裂缝宽度验算的最大钢筋直径图表，通常裂缝宽度的控制在实际工程中是用控制钢筋最大直径来满足。
混凝土结构设计原理
第八章 钢筋混凝土构件的变形、 裂缝及混凝土结构的耐久性
2021/7/3
混凝土结构设计原理
§8.1钢筋混凝土受弯构件的挠度验算
8.1.1截面弯曲刚度的概念及其定义 材料力学中，匀质弹性材料梁的跨中挠度为
f S M l02 EI
式中 S ——与荷载类型和支承条件有关的系数； EI——梁截面的抗弯刚度。
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。
普通混凝土实验报告小结
一、实验目的本次实验旨在通过对普通混凝土进行制备、养护和性能测试，了解混凝土的基本组成、工作性能、力学性能及耐久性能等，为混凝土工程实践提供理论依据。
二、实验原理混凝土是由水泥、砂、石子和水按一定比例拌合而成的复合材料。
在混凝土中，水泥作为胶凝材料，与水发生水化反应，形成水泥石，将砂、石子粘结在一起，共同构成具有一定强度和耐久性的结构材料。
三、实验内容及步骤1. 实验材料（1）水泥：硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，符合国家标准。
（2）砂：中砂，细度模数2.6～3.0。
（3）石子：碎石，粒径5～25mm。
（4）水：符合生活饮用水标准。
2. 实验仪器（1）搅拌机（2）量筒（3）天平（4）试模（5）养护箱（6）抗压试验机（7）超声波测厚仪3. 实验步骤（1）称量水泥、砂、石子和水的质量。
（2）将水泥、砂、石子依次加入搅拌机中，搅拌均匀。
（3）加入水，继续搅拌，直至混凝土拌合物均匀、无沉淀。
（4）将混凝土拌合物分装入试模中，捣实。
（5）将试模放入养护箱中，养护28天。
（6）取出试件，进行抗压试验。
（7）测量试件尺寸，计算抗压强度。
（8）使用超声波测厚仪测量混凝土厚度。
四、实验结果与分析1. 抗压强度根据实验结果，混凝土的抗压强度如下：（1）7天抗压强度：X MPa（2）28天抗压强度：Y MPa分析：随着养护时间的延长，混凝土的抗压强度逐渐提高。
28天时，混凝土的抗压强度达到最大值。
2. 耐久性能（1）抗渗性能：通过试验，混凝土的抗渗等级为P4。
（2）抗冻性能：通过试验，混凝土的抗冻等级为F100。
分析：混凝土具有良好的抗渗性能和抗冻性能，满足工程要求。
3. 超声波测厚根据超声波测厚仪的测量结果，混凝土厚度为Z mm。
分析：混凝土厚度符合设计要求。
五、结论1. 通过本次实验，掌握了普通混凝土的基本组成、工作性能、力学性能及耐久性能等。
2. 混凝土的抗压强度、抗渗性能和抗冻性能均满足工程要求。
3. 在混凝土工程中，应根据设计要求合理选择水泥、砂、石子和水等原材料，确保混凝土的质量。
混凝土结构设计原理轴心受力构
——纵向钢筋抗拉强度设计值； N ——轴心受拉承载力设计值。
普通钢箍轴心受压构件在计算上分为长柱和短柱。对于轴心受压构件的受压承截力，短柱和长柱均采用统一的公式计算，其中采用稳定系数来表达纵向弯曲变形对受压承截力的影响。
在螺旋钢箍轴心受压构件中，由于螺旋箍筋对核心混凝土的约束作用，提高了核心混凝土的抗压强度，从而使构件的承载力有所增加。
第3章 轴心受力构件
轴心受压长柱稳定系数φ 主要与柱的长细比 l0 / b 有关，稳定系数的定义如下：
3.1 轴心受压构件承载力计算
0
0
0
0
0
0
≤8
≤7
28
≤1.0
30
26
104
0.52
10
8.5
35
0.98
32
28
111
0.48
12
10.5
42
0.95
34
29.5
118
第3章 轴心受力构件
3.1 轴心受压构件承载力计算
轴心受压长柱的破坏过程
由于初始偏心距的存在，构件受荷后产生附加弯矩，伴之发生横向挠度。 构件破坏时，首先在靠近凹边出现大致平行于纵轴方向的纵向裂缝，同时在凸边出现水平的横向裂缝，随后受压区混凝土被压溃，纵筋向外鼓出，横向挠度迅速发展，构件失去平衡，最后将凸边的混凝土拉断。 《混凝土结构设计规范》采用稳定系数来表示长柱承载力的降低程度。
第3章 轴心受力构件
轴心受拉构件承载力计算
螺旋箍筋计算的承载力不应大于按普通箍筋柱受压承载力的
《混凝土结构设计规范》有关螺旋箍的规定：
对长细比l0/d大于12的柱不考虑螺旋箍筋的约束作用。 螺旋箍筋的换算面积Ass0不得小于全部纵筋A‘s 面积的25% 螺旋箍筋的间距s不应大于80mm 及dcor/5，也不应小于40mm。
小结混凝土结构设计原理
小结混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理是指在混凝土结构设计中需要考虑的一系列基本原则和规定，以保证混凝土结构的安全性、经济性和实用性。
混凝土结构设计原理包括结构力学原理、材料力学原理和施工工艺原理等方面。
下面我将从这三个方面展开详细介绍。
结构力学原理是混凝土结构设计的基础，主要包括平衡原理、变形原理和稳定原理。
平衡原理指结构在静力平衡状态下受力平衡，即结构的内力和外力之间满足一定的平衡关系。
变形原理是指结构在受力作用下会发生一定的变形，但要求变形不能过大，以保证结构的正常使用。
稳定原理是指结构在受到外力作用后能够保持稳定，不发生失稳和倒塌。
这些原理对于混凝土结构的设计起着重要的指导作用，设计师必须合理运用这些原理来设计出满足安全、经济、美观要求的混凝土结构。
材料力学原理是指混凝土材料在受到荷载作用时产生应力、应变的关系。
混凝土是一种具有很强的耐压能力和较弱的抗拉能力的材料，因此混凝土结构设计中通常使用钢筋来提供抗拉能力。
混凝土和钢筋之间的相互作用是设计中需要特别关注的问题。
在材料力学原理中，需要考虑混凝土的材料性能参数，如抗压强度、弹性模量、抗裂性能等，以保证混凝土结构的承载能力和使用性能。
此外，还需要考虑钢筋的张力和锚固长度等参数，以保证钢筋和混凝土之间的协同工作。
施工工艺原理是指在混凝土结构设计中要考虑结构的施工工艺。
施工工艺原理主要包括浇筑原则、养护原则和构造原则。
浇筑原则是指混凝土的浇筑工艺，如何将混凝土逐层浇筑、振捣和养护，从而保证混凝土在硬化过程中能够具有良好的整体性和一致性。
养护原则是指混凝土在浇筑完成后如何进行养护，以保证混凝土的强度和耐久性。
构造原则是指混凝土结构的连接方式和构造细节，如梁柱节点、板梁连接等，以保证结构的强度和刚度。
在混凝土结构设计中，还需要考虑其他因素，如荷载特点、结构的使用要求和使用寿命等。
荷载特点包括静载和动载，设计师需要根据结构的实际使用情况来合理选取和计算荷载。
02-4-4本章小结
5. 混凝土强度等级采用C30时 ，
HPB300级钢筋的ξb=（ HRB335级钢筋的ξb=（ HRB400级钢筋的ξb=（
）; ）； ）。
混凝土结构设计原理
第四章
6. 设计问题中，可用公式（ 截面的类型。
）事先判断一个T形
7. 双 筋 矩 形 正 截 面 承 载 力 计 算 时 ， 需 验 算 x≤2a’s的 原 因 是
混凝土结构设计原理
第四章
适筋梁正截面承载能力计算的核心知识点：
1 fc
x
M
1 fcbx
fy As
1 fcbx fy As
M Mu 1fcbx(h0
x) f A (h x )
2
ys 0 2
混凝土结构设计原理
第四章
界限相对受压区高度和平截面假定。 受拉钢筋和受压钢筋的屈服条件。 最大配筋率和最小配筋率。 延性的概念。 难点：双筋截面，第二类T形截面。 容易出错：适用条件，截面有效高度，构造要求。 难题：试列出双筋T形截面正截面承载力计算公式。
混凝土结构设计原理
第四章
ANY QUESTIONS ?
混凝土结构设计原理
第四章
课堂小测验
混凝土结构设计原理
第四章
1. 截面的配筋率公式ρ=（
）。
2. 适筋梁的破坏特征为（
）。
3. 建筑工程中受弯构件（英文为： 的四个基本假定为(
）正截面承载力计算 )。
4.受弯构件正截面承载力计算时，为什么引入系数α1和β1 ？
（
）。
8. 深受弯构件的跨高比范围是（
）。
9. 如何判别矩形截面正截面是按单筋还是按双筋进行设计？
（
）。
10.现浇楼盖中的梁、空心板、箱梁均可简化成 （ 行正截面承载力设计？
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《混凝土结构设计原理》小结第1章绪论（1）钢筋和混凝土共同工作的三个条件钢筋与混凝土之间存在粘结力；两种材料的温度线膨胀系数很接近；混凝土对钢筋起保护作用。
（2）混凝土结构的优、缺点（与钢结构相比）。
第2章材料性能（1）钢筋的强度和变形强度：屈服强度（条件屈服强度）：钢筋设计强度取值的依据极限强度变形：最大力下的总伸长率；延伸率；冷弯性能分类：有明显流幅（软钢）；无明显流幅（硬钢）预应力筋；普通钢筋钢筋冷加工：力学性能变化（2）混凝土的强度和变形1）单轴受力强度立方体抗压强度轴心抗压强度 ,c1c2,0.88c m cu m f f αα=轴心抗拉强度 0.55,20.880.395t m c cu f f α=⨯2）复杂受力强度三轴强度：随侧向压力增大，纵向受压强度和变形能力提高二轴受力强度：剪压和剪拉强度：3）受力变形一次短期加载变形：应力-应变曲线的特点；峰值应变0ε和极限压缩应变cu ε徐变变形：定义；特点；徐变对结构的影响重复加载变形：重复荷载作用下应力-应变曲线的特点；疲劳强度4）体积变形：收缩变形；温度变形（3）钢筋与混凝土的粘结粘结力的组成；影响粘结强度的因素；锚固长度，搭接长度，延伸长度第3章 设计原理（1）结构可靠度作用；作用效应；结构抗力：影响抗力的主要因素结构可靠性；结构可靠度；可靠指标；失效概率；目标可靠指标设计基准期；设计使用年限；结构的安全等级（2）荷载和材料强度取值荷载：荷载标准值；荷载设计值；荷载频遇值；荷载准永久值 荷载分项系数（永久、可变荷载分项系数）；荷载组合值系数；荷载频遇值系数；荷载准永久值系数材料强度：强度平均值；强度标准值；强度设计值材料强度分项系数（3）极限状态设计表达式承载能力极限状态：标志和限值结构的设计状态：持久设计状况；暂短设计状况；偶然设计状况；地震设计状况设计表达式：基本组合；偶然组合可变荷载控制的组合k 11k k G G P P Q L1Q Q c L Q11i i j j j j i j S S S S S γγγγγψγ≥>=+++∑∑ 永久荷载控制的组合k k G G P P L Q c Q11i i j j j i j S S S S γγγγψ≥≥=++∑∑正常使用极限状态：标志和限值；设计表达式设计表达式：标准组合: k 1k kk G P Q c Q 11i j j i j S S S S S ψ≥>=+++∑∑频遇组合: k 1k k f G p f1Q q Q 11i j j i j S S S S S ψψ≥>=+++∑∑ 准永久组合: k kq G P q Q 11i j j i j S S S S ψ≥≥=++∑∑第4章 受弯构件正截面承载力计算（1）适筋梁的三个工作阶段（截面应力、应变分布；中和轴位置变化；钢筋应力变化；跨中挠度变化规律等）（2）配筋率对受弯构件性能的影响（适筋梁、超筋梁、少筋梁的破坏特征）（3）单筋矩形截面、双筋矩形截面、T 形截面受弯承载力计算简图、计算公式及适用条件混凝土保护层；架立钢筋、梁侧纵向构造钢筋、板的分布钢筋配筋率；最小配筋率应根据什么原则确定？受弯构件、受压构件正截面承载力计算时引入了哪些基本假设?相对受压区高度ξ；相对界限受压区高度b ξ；b ξ与什么因素有关在什么情况下采用双筋梁？在双筋截面中受压钢筋起什么作用双筋截面梁受弯承载力计算时，为什么要求'2s x a ≥？x <2s a '时应如何计算？ T 形截面梁的截面设计或截面复核时，应如何分别判别T 形截面梁的类型？第5章 受压构件承载力计算（1） 轴心受压：普通箍筋和螺旋箍筋柱（2） 偏心受压性能两种破坏形态：受拉破坏（大偏心受压破坏）受压破坏（大偏心受压破坏）界限破坏（3） 正截面受压承载力计算矩形截面非对称（对称）配筋计算大偏心受压----重点：脱书能计算小偏心受压I 形截面对称配筋计算普通箍筋柱和螺旋式箍筋柱中，箍筋的作用在轴心受压构件中，受压纵筋应力在什么情况下会达到屈服强度？什么情况下达不到屈服强度？设计中如何考虑？大、小偏心受压破坏的发生条件和破坏特征。
什么是界限破坏？与界限状态对应的b ξ是如何确定的？截面设计时大、小偏心受压破坏的判别条件是什么？对称配筋时如何进行判别？ 附加偏心距a e二阶效应；画出矩形截面大、小偏心受压破坏时截面应力计算图形，并标明钢筋和受压混凝土的应力值。
为什么要对垂直于弯矩作用方向的截面承载力进行验算？大偏心受压构件和双筋受弯构件的截面应力计算图形和计算公式有何异同？ 钢筋混凝土矩形截面大偏心受压构件非对称配筋时，在s A '已知条件下如求得的b ξξ>，说明什么问题？这时应如何计算？第6章 受拉构件承载力计算（1） 轴心受拉（2） 偏心受拉：大、小偏心受拉的破坏形态；判别条件小偏心受拉；大偏心受拉大、小偏心受拉构件的受力特点和破坏特征有什么不同？判别大、小偏心受拉破坏的条件是什么？第7章 构件斜截面受剪承载力计算⏹ 构件斜截面受剪破坏的三种破坏形态及发生的条件斜压破坏；斜拉破坏；剪压破坏⏹ 影响斜截面受剪承载力的主要因素剪跨比；混凝土强度；配箍率及箍筋强度；纵筋的配筋率。
⏹ 受剪承载力计算公式的建立原则，两套公式的适用对象限制截面尺寸防止斜压破坏；用最小配箍率及箍筋间距、直径防止斜拉破坏；用受剪承载力计算防止剪压破坏。
⏹ 公式的上、下限及物理意义⏹约束梁的受剪性能及其计算约束梁的受剪承载力低于简支梁；用计算剪跨比代替广义剪跨比，计算约束梁的受剪承载力⏹偏心受力构件的受剪性能及其计算轴向压、拉力对受剪承载力的影响在无腹筋钢筋混凝土梁中，斜裂缝出现后梁的应力状态变化梁斜压、剪压和斜拉破坏的破坏特征和发生的条件；承受均布荷载简支梁的斜截面破坏特征有何特点？影响梁斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？影响规律如何？什么是广义剪跨比？什么是计算剪跨比？在连续梁中，二者有何关系？箍筋的配筋率是如何定义的？它与斜截面受剪承载力的关系怎样？斜截面受剪承载力为什么要规定上、下限？为什么要对梁截面尺寸加以限制？薄腹梁与一般梁的限制条件为何不同？为什么要规定箍筋的最小配筋率？为什么要控制箍筋和弯筋的最大间距？为什么箍筋的直径不得小于最小直径？当箍筋满足最小直径和最大间距要求时，是否必然满足箍筋最小配筋率的要求？第8章扭曲截面承载力（1）受扭构件的受扭破坏形态（2）开裂扭矩计算（3）纯扭构件受扭承载力计算（4）复合受扭构件承载力计算剪扭相关性弯剪扭构件承载力计算压弯剪扭构件承载力计算平衡扭矩；协调扭矩钢筋混凝土矩形截面纯扭构件破坏形态；开裂扭矩；截面受扭塑性抵抗矩计算公式是依据什么假定推导的？这个假定与实际情况有何差异？何谓变角空间桁架模型影响矩形截面钢筋混凝土纯扭构件承载力的主要因素有哪些？抗扭钢筋配筋强度比ζ的含义是什么？起什么作用？有何限制？剪扭共同作用时，剪扭承载力之间存在怎样的相关性？弯扭共同作用时，弯扭承载力之间的相关性如何？第9章 正常使用极限状态验算★裂缝宽度限值：根据适用性和耐久性要求确定。
★最大裂缝宽度平均裂缝宽度：根据粘结滑移理论，并考虑钢筋有效约束区的 影响确定。
最大裂缝宽度：裂缝宽度随机性，取具有95%保证率的裂缝宽度； 荷载长期效应的影响（混凝土收缩、徐变，粘结滑移徐变）★影响裂缝宽度的因素构件类别；混凝土强度；钢筋面积；弯矩；保护层厚度；钢筋直径；钢筋类别（光圆、变形钢筋）★减小裂缝宽度的措施 提高混凝土强度；增大钢筋面积；采用小直径钢筋；采用变形钢筋。
最有效措施：采用小直径钢筋；采用变形钢筋。
变形验算★变形值用力学公式计算★构件截面刚度考虑了钢筋混凝土构件的特点eq s max cr s te (1.90.08)s d w c E σαψρ=+★ 构件截面刚度考虑了受压混凝土徐变、受拉混凝土应力松弛以及钢筋与混凝土的滑移徐变。
对预应力混凝土构件：s k q k )1(B M M M B +-=θ对钢筋混凝土构件：s /B B θ= ★构件刚度采用弯矩最大截面处的刚度（最小刚度原则）钢筋混凝土构件的纵筋数量有时是由裂缝或变形控制要求确定的。
裂缝控制等级验算钢筋混凝土构件裂缝宽度和变形的目的是什么？钢筋混凝土梁的纯弯段在裂缝间距稳定以后，钢筋和混凝土的应变沿构件长度上的分布具有哪些特征？影响裂缝间距的因素有哪些？平均裂缝间距m l 的基本公式可由什么平衡条件导出？在确定平均裂缝间距时，为什么又要考虑保护层厚度的影响？钢筋有效约束区的概念及其实际意义。
最大裂缝宽度max w 是在平均裂缝宽度基础上考虑哪些因素而得出的？并说明参数te ρ、ψ、η、ζ的物理意义及其主要影响因素。
影响裂缝宽度的因素主要有哪些？若构件的最大裂缝宽度不能满足要求，可采取哪些措施？哪些最有效？钢筋混凝土受弯构件的变形计算与匀质弹性材料受弯构件的变形计算有何异同？为什么钢筋混凝土受弯构件挠度计算时截面抗弯刚度为什么要用B 而不用EI ？2s s 0s E f 61.150.21 3.5E A h B αρψγ=++'+试说明建立受弯构件刚度Bs计算公式的基本思路和方法，它在哪些方面反映了钢筋混凝土的特点？为什么要分别考虑短期刚度B和构件刚度B？计算公式中各s符号的意义如何?长期荷载作用下受弯构件的挠度；长期挠度的计算方法钢筋混凝土受弯构件的刚度与哪些因素有关？如果受弯构件的挠度值不满足要求，可采取什么措施？其中最有效的办法是什么？最小刚度原则；试分析应用该原则的合理性。
如何计算连续梁的变形？简述配筋率对受弯构件正截面承载力、挠度和裂缝宽度的影响。
三者不能同时满足时采取什么措施?第10章预应力混凝土结构（1）基本概念预应力混凝土；预应力混凝土的优、缺点；预应力混凝土分类：先张法与后张法；全预应力与部分预应力；有、无粘结预应力材料：先张法与后张法的区别（2）预应力损失●张拉控制应力的上、下限●各种损失发生的原因、影响因素、计算方法●预应力损失组合第一批损失：混凝土预压前先张法构件---放松预应力钢筋，开始对混凝土施加预应力后张法构件---张拉预应力钢筋至控制应力并锚固的时刻第二批损失：混凝土预压后●混凝土的弹性压缩（伸长）效应●预应力传递长度（抗裂验算）和锚固长度（承载力计算）应力传递区或锚固区的有效预应力小（3）轴心受拉构件的应力分析预应力钢筋应力：非预应力钢筋应力：混凝土预压应力：消压拉力：开裂轴力：极限轴力：（4）计算和验算●承载力计算●裂缝控制验算（三级）●施工阶段混凝土压应力验算（先、后张法的最大压应力）●局部承压验算（基本原理）。