混凝土结构原理知识点
混凝土结构原理重要知识点总结
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混凝土结构重要知识讲解1、简述裂缝的出现,分布和展开的过程的过程和机理答:当受拉区外边缘的混凝土达到其抗拉强度ft 时,由于混凝土的塑性变形,因此还不会马上开裂;当其拉应变接近混凝土的极限拉应变值时,就处于即将出现裂缝的状态。
当受拉区外边缘混凝土在最薄弱的截面处达到其极限拉应变值εct0 后,就会出现第一批裂缝。
在裂缝出现瞬间,裂缝处的受拉混凝土退出工作,应力降至零,于是钢筋承担的拉力突然增加,由σs,cr 增至σs1;混凝土一开裂,张紧的混凝土就象剪断了的橡皮筋那样向裂缝两侧回缩,但这种回缩是不自由的,它受到钢筋的约束,直到被阻止。
在回缩的那一段长度l 中,混凝土与钢筋之间有相对滑移,产生粘结应力τ0通过粘结应力的作用,随着离裂缝截面距离的增大,钢筋拉应力逐渐传递给混凝土而减小;裂缝的分布及开展:第一批裂缝出现后,在粘结应力作用长度l 以外的那部分混凝土仍处于受拉紧张状态之中,因此当弯矩继续增大时,就有可能在离裂缝截面大于l 的另一薄弱截面处出现新裂缝。
按此规律,随着弯矩的增大,裂缝将逐条出现,当截面弯矩达到0.5Mu0 ~0.7 Mu0 时,裂缝将基本“出齐”,即裂缝的分布处于稳定状态。
此时,在两条裂缝之间,混凝土拉应力σct 将小于实际混凝土抗拉强度,不足以产生新的裂缝。
因此,从理论上讲,裂缝间距在l-2l 范围内,裂缝间距将趋于稳定,平均裂缝间距应为1.51 。
裂缝的开展是由于混凝土的回缩、钢筋的伸长,导致混凝土与钢筋之间不断产生相对滑移的结果2、何谓结构的可靠性与可靠度?结构可靠性是指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。
结构的可靠度是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。
结构的可靠性是从概念上来说的,而可靠度是从定量的角度来给出一个明确的判断标准。
3、影响结构可靠度的因素主要有那些?影响结构可靠度的因素主要有:荷载、荷载效应、材料强度、施工误差和抗力分析五种,这些因素一般都是随机的,因此,为了保证结构具有应有的可靠度,仅仅在设计上加以控制是远远不够的,必须同时加强管理,对材料和构件的生产质量进行控制和验收,保持正常的结构使用条件等都是结构可靠度的有机组成部分。
混凝土结构设计原理总结
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混凝土结构设计原理总结一、混凝土结构的材料特性1.混凝土材料的强度特性:混凝土是通过水泥、骨料、水以及外加剂等材料按一定比例混合而成的人工石材,具有较高的抗压强度和一定的抗拉强度。
混凝土的强度特性是设计的基础,需要根据混凝土的等级、强度指标和设计要求进行选取。
2.混凝土的耐久性:混凝土材料在环境的长期作用下可能受到各种因素的侵害,如氯离子渗透、碳化、冻融循环等,这些因素会降低混凝土结构的使用寿命。
设计混凝土结构时需要考虑到混凝土的耐久性要求,采取相应的措施来保证结构的耐久性。
二、混凝土结构的力学性能1.混凝土的本构关系:混凝土在不同应力状态下的力学性质与应力之间的关系可以通过本构关系来描述。
弹性本构关系是指混凝土在小应变范围内的应力与应变之间的关系;塑性本构关系是指混凝土在超过其弹性阈值后的应力与应变之间的关系。
2.混凝土的受力方式:混凝土结构一般通过抗压和抗弯的方式来承受荷载,其中抗压受力是由混凝土的强度特性所决定,而抗弯受力是由混凝土的弹塑性本构关系和结构的几何形状所决定。
三、混凝土结构的受力原理1.平衡原理:混凝土结构在承受荷载时需要满足平衡条件,即外力的和等于内力的和。
平衡原理是设计混凝土结构的基础,可以通过受力分析和结构模型来满足平衡条件。
2.极限平衡原理:混凝土结构在设计过程中需要满足极限平衡条件,即在极限状态下结构的承载能力要大于荷载的作用。
极限平衡原理是基于结构的安全性设计的基础原则。
四、混凝土结构的设计要求1.结构的安全性:设计混凝土结构的首要要求是保证结构的安全性,即结构在规定荷载作用下不发生破坏,具有足够的承载能力和韧性。
2.结构的使用性能:设计混凝土结构时还需要考虑结构的使用性能,如结构的刚度、抗震性能、振动响应等。
这些性能要求会直接影响结构的正常使用和舒适性。
3.结构的经济性:设计混凝土结构时需要尽量节约材料,并使结构在整个使用寿命内的总体经济成本最低。
经济性是设计的重要指标之一,需要在满足安全性和使用性能的前提下进行综合考虑。
混凝土结构设计原理 重点
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混凝土结构设计原理基本知识点:1.钢筋与混凝土两种材料能够有效地结合在一起而共同工作,主要基于下述三个条件:①钢筋与混凝土之间存在着粘结力,使两者能结合在一起。
在外荷载作用下,结构中的钢筋与混凝土协调变形,共同工作。
因此,粘结力是这两种不同性质的材料能够共同工作的基础。
②钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数很接近。
所以,钢筋与混凝土之间不致因温度变化产生较大的相对变形而使粘结力遭到破坏。
③钢筋埋置于混凝土中,混凝土对钢筋起到了保护和固定作用,使钢筋不容易发生锈蚀,且使其受压时不易失稳,在遭受火灾时不致因钢筋很快软化而导致结构整体破坏。
2.混凝土结构的特点。
优点:①耐久性好;②耐火性好;③整体性好;④可模性;⑤就地取材;⑥节约钢材。
缺点:①自重大;②抗裂性差;③需用模板。
3.混凝土结构按其构成的形式可分为实体结构和组合结构两大类。
4.碳素钢通常可分为低碳钢(含碳量少于0.25%)、中碳钢(含碳量0.25%~0.6%)和高碳钢(含碳量0.6%~1.4%)。
5.预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。
6.钢筋除了有两个强度指标(屈服强度和极限强度)外,还有两个塑性指标:延伸率和冷弯性能。
这连个指标反映了钢筋的塑性性能和变形能力。
7.冷拉只能提高钢筋的抗拉屈服强度,其抗压屈服强度将降低。
8.冷拔可同时提高钢筋的抗拉和抗压强度。
9.混凝土结构对钢筋性能的要求:①适当的强度和曲强比;②足够的塑性;③可焊性;④耐久性和耐火性;⑤与混凝土具有良好的粘结。
10.标准试件取边长150mm的立方体。
11.素混凝土结构的强度等级不应低于C15。
钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20;采用强度等级400MPa及以上的钢筋时混凝土强度等级不应低于C25。
承受重复荷载的钢筋混凝土构件,混凝土强度等级不应低于C30。
预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40,且不应低于C30。
12.采用150mm*150mm*300mm的棱柱体作为标准试件。
《混凝土结构基本原理》第01章
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上部支 座非通 长纵筋
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架立筋
混凝土结构基本原理
上部支座非 通长纵筋
.1章 绪 论
下部纵筋 钢筋一般通长
架立筋与受力 筋搭接
箍筋
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混凝土结构基本原理
上部纵筋
拉筋
.1章 绪 论
构造纵筋 抗扭钢筋
下部纵筋
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混凝土结构基本原理
.第1章1章绪绪 论论
框架结构模板支撑情况
2020年5月27日
2. 以混凝土为主要材料,并根据需要配置钢筋、预应力筋、型钢等钢
材所制成的构件,称为混凝土构件;所组成的结构,称之为混凝土结构
。
.第1章1章绪绪 论论
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混凝土结构基本原理
3. 混凝土结构的分类
混凝土结构可分为以下几类:
素混凝土结构:无钢筋或不配置受力钢筋的混凝土结 构。 钢筋混凝土结构:配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢 筋骨架的混凝土结构。 预应力混凝土结构:配置预应力钢筋和普通钢筋,再 经过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。 型钢混凝土结构(劲性钢筋混凝土结构、钢管混凝土 ):配置受力的型钢和钢筋的混凝土结构。
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混凝土结构基本原理
第1章 绪 论
.第1章1章绪绪 论论
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混凝土结构基本原理
§1.1 混凝土结构的一般概念
1.1.1 混凝土结构的定义与分类
1. 混凝土是由水泥、砂子、粗骨料、添加剂及水按一定比例充分拌和, 并在适当的温度、湿度条件下,经一定时间养护硬化后所形成的“人 工石材”。
非加密区箍筋 :Φ6@200mm
上部纵筋
混凝土结构设计原理_混凝土结构知识点
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混凝土结构设计原理_混凝土结构知识点
混凝土结构设计原理:
1. 负荷与材料强度的匹配原理:混凝土结构的设计需要根据不同的荷载要求,选用相应的混凝土材料,保证结构强度与材料强度匹配。
2. 构件的强度和刚度原理:混凝土结构设计需要根据实际的工程要求,选择合适的构件质量和尺寸,以保证结构的强度和刚度。
3. 结构的整体稳定原理:混凝土结构设计需要考虑结构的整体稳定性,避免出现破坏和崩塌的情况。
4. 断面受弯原理:混凝土结构设计需要根据不同的荷载情况,考虑梁柱断面尺寸的合理性,并合理设置受力钢筋,以保证结构的安全性。
5. 受压构件强度判定原理:混凝土结构中的受压构件设计需要选用合适的混凝土强度等级和适当的尺寸,以保证构件的强度和稳定性。
混凝土结构知识点参考内容:
1. 混凝土的性质和特点,包括强度等级、材料组成和标准。
2. 混凝土结构的设计原理和设计方法,包括荷载计算、构件设
计等。
3. 混凝土结构中主要的构件类型,包括梁、柱、墙、板等。
4. 混凝土结构施工的基本要点和施工工艺,包括模板制作、钢筋加工、拍筋、浇筑、养护等。
5. 混凝土结构的总体规划和细部设计,包括设备散热系统、承重墙、结构柱等。
《混凝土结构设计原理》知识点
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《混凝土结构设计原理》知识点1.混凝土的物理性质:混凝土是由水泥、骨料、水和外加剂等材料按一定比例配制而成的一种人工凝固材料。
其物理性质包括密度、抗压强度、抗拉强度、抗渗透性等。
2.混凝土的强度计算:混凝土结构的设计首先需要对混凝土的强度进行计算。
常用的计算方法有混凝土强度设计值的确定、强度增长方法和强度减小系数的确定等。
3.混凝土结构的受力分析:混凝土结构的受力分析包括结构的静力分析和动力分析。
静力分析主要涉及垂直荷载和水平荷载的计算,动力分析主要考虑结构的固有频率、地震作用等。
4.混凝土结构的设计原则:混凝土结构的设计原则包括安全性、经济性、美观性等方面考虑。
其中安全性是设计的首要原则,经济性主要体现在减少材料使用和施工成本等方面,美观性则是考虑结构形式和表面装饰等。
5.混凝土结构的构造分析:混凝土结构的构造分析主要涉及构造的布局、连接方式、构造计算等。
其中,构造的布局包括柱、梁、板、墙等的位置和尺寸设置,连接方式包括焊接、螺栓连接等。
6.混凝土结构的施工工艺:混凝土结构的施工工艺包括模板的搭设、混凝土的浇注、养护等。
其中,模板的搭设是保证结构准确度的关键,混凝土的浇注要保证均匀、充实等。
7.混凝土结构的验收标准:混凝土结构的验收标准包括强度、匀质性、尺寸偏差等方面的要求。
强度的验收主要通过采样试验等方法进行,匀质性的验收主要通过实际观察和取样检测等。
8.混凝土结构的加固与修复:混凝土结构存在老化、损坏等问题时,需要进行加固与修复。
加固与修复的方法主要包括钢筋加固、外包裹加固、喷射修复等。
总体而言,《混凝土结构设计原理》是一本关于混凝土结构设计和施工的综合性教材。
通过学习该教材可以了解混凝土结构的基本知识和设计原理,掌握混凝土结构设计的基本方法和计算手段,从而能够进行混凝土结构的合理设计和施工。
混凝土结构原理重要知识点总结
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1,混凝土结构是以混泥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,预应力混凝土结构,和配置各种纤维筋的混凝土结构。
2/混凝土和钢筋共同工作的条件是:(1)钢筋与混凝土之间有良好的粘结力,使两者能结合在一起。
(2)钢筋与混凝土两者之间温度线胀系数很接近,(3)钢筋埋置于混泥土中,混泥土对钢筋起到了保护和固定作用。
3、钢筋混凝土结构其主要优点:(1)耐久性好(2)耐火性好(3)整体性好(4)可模性好(5)易于就地取材主要缺点;(1)自重大(2)抗裂性差(3)需要模板4混泥土结构按其构成的形式可分为实体结构,组合结构两大类。
按结构构件的受力特点分为:受弯构件,受压构件,受拉构件,受扭构件。
5混凝土按化学成分分为碳素钢和普通低合金钢。
6《混泥土结构设计规范》规定,用于钢筋混泥土结构和预应力混泥土结构中的普通钢筋,可采用热轧钢筋;用于预应力混泥土结构中的预应力筋,可采用预应力钢丝,钢绞线,预应力螺纹钢筋。
热轧钢筋是有低碳钢,普通低合金钢或细晶粒钢在高温下制成的,其中光圆钢筋HPB300,普通低合金钢:HRB335,HRB400,HRB500;细晶粒钢;HRBF335,HRBF400,HRB500(变形钢筋)7钢筋的应力应曲线热轧刚筋有明显的流幅,又称软钢,曲线分为弹性阶段,屈服阶段,强化阶段,破坏阶段(1),弹性阶段:该段的应力与应变成线形关系;(2),屈服阶段:该段钢筋将产生很大的塑性变形,应力应变关系呈水平直线;(3),强化阶段:该段应力应变关系曲线重新变成上升趋势,将达到钢筋的抗拉强度值的顶点;(4),破坏阶段:该段应力应变关系曲线变化为下降曲线,应变加大,直至钢筋最终被拉断预应力钢筋多采用预应力钢丝,钢绞线和预应力螺纹钢筋无明显流幅,有称硬钢。
钢筋有两个强度指标:屈服强度(软钢)或条件屈服强度;极限强度。
塑性指标;延伸率或最大力下的总伸长率;冷弯性能。
8钢筋的冷弯:指将钢筋围绕某个规定直径D的辊轴弯曲一定的角度。
混凝土结构基本原理
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混凝土结构基本原理
混凝土结构基本原理是指通过在适当的比例下将水和水泥混合,再掺入细骨料和粗骨料进行搅拌,使混凝土形成坚硬的固体材料。
混凝土的基本原理包括以下几个方面:
1. 硬化过程:在混凝土发生硬化过程中,水泥和水发生化学反应,形成水化产物。
这些水化产物会填充骨料中的空隙,并与骨料粘结在一起,从而形成坚固的混凝土结构。
2. 构造作用:在混凝土中,粗骨料起到增强结构强度的作用,可以承受大部分的荷载。
而细骨料充当填充物,填充粗骨料之间的空隙,提高混凝土的密实性和耐久性。
3. 拉力和压力:混凝土在承受荷载时,承受的主要是压力。
由于混凝土的抗压能力较高,所以在结构中通常用来承受压力荷载。
然而,在某些情况下,混凝土还会受到拉力的作用,因此在设计混凝土结构时需要考虑到其抗拉能力。
4. 变形和裂缝:由于施加荷载或温度变化等原因,混凝土结构可能会发生变形和裂缝。
为了控制和减小混凝土结构的变形和裂缝,需要进行合理的结构设计和使用适当的预应力或钢筋加固。
总而言之,混凝土结构基本原理是通过混合水泥、水和骨料,利用水化反应形成固化产物,以及骨料的填充和粘结作用,形成坚固的混凝土结构,具有较高的抗压和一定抗拉能力。
合理
的结构设计和施工工艺可以控制和减小混凝土结构的变形和裂缝。
(完整版)《混凝土结构设计原理》知识点
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混凝土结构原理知识点汇总1、混凝土结构基本概念1、掌握混凝土结构种类,了解各类混凝土结构的适用范围。
素混凝土结构:适用于承载力低的结构钢筋混凝土结构:适用于一般结构预应力混凝土结构:适用于变形裂缝控制较高的结构2、混凝土构件中配置钢筋的作用:①承载力提高②受力性能得到改善③混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。
3、钢筋和混凝土两种不同材料共同工作的原因:①存在粘结力②线性膨胀系数相近③混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。
4、钢筋混凝土结构的优缺点。
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、变形小混凝土结构的缺点:①自重大②抗裂性差③性质较脆2、混凝土结构用材料的性能2.1钢筋1、热轧钢筋种类及符号:HPB300-HRB335(HRBF335)-HRB400(HRBF400)-HRB500(HRBF500)-2、热轧钢筋表面与强度的关系:强度越高的钢筋要求与混凝土的粘结强度越高,提高粘结强度的办法是将钢筋表面轧成有规律的突出花纹,也即带肋钢筋(我国为月牙纹)。
HPB300级钢筋强度低,表面做成光面即可。
3、热轧钢筋受拉应力-应变曲线的特点,理解其抗拉强度设计值的取值依据。
热轧钢筋应力-应变特点: 有明显的屈服点和屈服台阶,屈服后尚有较大的强度储备。
全过程分弹性→屈服→强化→破坏四个阶段。
抗拉强度设计值依据:钢筋下屈服点强度4、衡量热轧钢筋塑性性能的两个指标:①伸长率伸长率越大,塑性越好。
混凝土结构对钢筋在最大力下的总伸长率有明确要求。
②冷弯性能:在规定弯心直径D和冷弯角度α下冷弯后钢筋无裂纹、磷落或断裂现象。
5、常见的预应力筋:预应力钢绞线、中高强钢丝和预应力螺纹钢筋。
6、中强钢丝、钢绞线的受拉应力-应变曲线特点:均无明显屈服点和屈服台阶、抗拉强度高。
7、条件屈服强度σ0.2为对应于残余应变为0.2%的应力称为无明显屈服点的条件屈服点。
8、混凝土对钢筋性能要求:①强度高 ②塑性好 ③可焊性好 ④与混凝土的粘结锚固性能好。
混凝土结构原理各章知识点
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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,和其他形式的加劲混凝土结构。
2、素混凝土中加钢筋目的:在梁的底部受拉区配置抗拉强度较高的钢筋,形成钢筋混凝土梁,当荷载增加到一定值时,梁的受拉区混凝土仍会开裂,但钢筋可以代替混凝土承受拉力,裂缝不会迅速发展,且梁的承载能力还会继续提高。
如果配筋适当,梁可以在较大的荷载作用下才破坏,破坏时钢筋的应力达到屈服强度,受压区混凝土的抗压强度也能得到充分利用。
而且在破坏前,混凝土裂缝充分发展,梁的变形迅速增大,有明显的破坏预兆。
因此,在混凝土中配置一定形式和数量的钢筋形成钢筋混凝土构件后,可以使构件的承载力得到很大提高,构件的受力性能也得到显著改善。
3、混凝土和钢筋共同工作的条件是:(1)钢筋与混凝土之间有良好的粘结力,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)钢筋被混凝土所包裹,且混凝土具有弱碱性,从而防止了钢筋锈蚀,保证了结构的耐久性。
4、钢筋混凝土结构其主要优点:(1)材料利用合理钢筋和混凝土两种材料的强度均可得到充分发挥,对于一般工程结构,钢筋混凝土结构的经济指标优于钢结构。
(2)耐久性好在一般环境条件下,钢筋可以受到混凝土的保护不发生锈蚀,而且混凝土的强度随着时间的增长还会有所增长,并能减少维护费用。
(3)耐火性好混凝土是不良导热体,当发生火灾时,由于有混凝土作为保护层,混凝土内的钢筋不会像钢结构那样很快升温达到软化而丧失承载能力,在常温至300℃范围内,混凝土强度基本不降低。
(4)可模性好钢筋混凝土可以根据需要浇筑成各种形状和尺寸的结构,如空间结构、箱形结构等。
采用高性能混凝土可浇筑清水混凝土,具有很好的建筑效果。
(5)整体性好现浇式或装配整体式的钢筋混凝土结构整体性好,对抗震、抗爆有利。
(6)易于就地取材在混凝土结构中,钢筋和水泥这两种工业产品所占的比例较小,砂、石等材料所占比例虽然较大,但属于地方材料,可就地供应。
混凝土结构设计原理重点简答题
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混凝土结构设计原理重点简答题1.受力筋:承受力或压力的钢筋。
2.架力筋:一般在梁中使用,与受力筋、箍筋一起形成钢筋骨架。
3.箍筋:一般用于梁柱中,用来抗剪和组成钢筋骨架。
4.分布筋:一般用于板内,与板内受力钢筋垂直。
5.构造钢筋:因构件在构造上的要求或施工安装过程中的需要而配置的钢筋。
6.弯起钢筋:主要在构件端部起着抗剪的作用。
7.拉结钢筋:是构造上为了满足连接构件间稳定性需要而增设的钢筋1.钢筋与混凝同工作的基础条件是什么?混凝土和钢筋协同工作的原因是:(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,混凝土的碱性环境使钢筋不易发生锈蚀,遇到火时不致因钢筋很快软化而导致结构破坏;(4)钢筋在混凝土中有可靠的锚固。
2.混凝土结构的特点是什么?优点——取材容易、合理用材、整体性好、耐久性好、耐火性好可塑性好缺点——自重大、抗裂性差、施工复杂、施工周期长、施工受季节影响、结构隔热隔声性能差、修复加固困难。
3.什么叫混凝土徐变?引发徐变的原因有哪些?(1)混凝土结构或资料在稳定的应力或荷载长期延续作用下,混凝土的变形或应变随工夫而缓慢增加的现象称为混凝土的徐变。
(2)内在身分:混凝土的组成成分是影响XXX的内在身分。
水泥用量越多,徐变越大。
水灰比越大,XXX越大。
集料的弹性模量越小XXX就越大。
构件尺寸越小,徐变越大。
情形身分:混凝土养护及使用时的温度是影响徐变的情形身分。
温度越高、湿度越低,徐变就越大。
若采用蒸汽养护则可以减少徐变量的20%-25%。
应力身分:施加初应力的大小和加荷时混凝土的龄期是影响徐变的应力身分。
加荷时混凝土的龄期越长,XXX越小。
加荷龄期不异时,初应力越大,XXX也越大。
4.混凝土的徐变:在荷载保持稳定的情形下随工夫增加的变形。
影响混凝土徐变和收缩的身分有:加载时的混凝土龄期;延续压力大小;混凝土的组成资料及配合比;混凝土的制作养护条件。
《混凝土结构设计原理》简答题-知识归纳整理
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知识归纳整理绪论1.什么是混凝土结构?根据混凝土中添加材料的不同通常分哪些类型?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.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。
3.混凝土结构有哪些优缺点?答:优点:(1)可模性好;(2)强价比合理;(3)耐火性能好;(4)耐久性能好;(5)习惯灾害环境能力强,整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好,对反抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能;(6)可以就地取材。
钢筋混凝土结构的缺点:如自重大,不利于建造大跨结构;抗裂性差,过早开裂虽不影响承载力,但对要求防渗漏的结构,如容器、管道等,使用受到一定限制;现场浇筑施工工序多,需养护,工期长,并受施工环境和蔼候条件限制等。
4.简述混凝土结构设计想法的主要阶段。
答:混凝土结构设计想法大体可分为四个阶段:(1)在20世纪初以前,钢筋混凝土本身计算理论尚未形成,设计沿用材料力学的容许应力想法。
(2)1938年左右已开始采用按破损阶段计算构件破坏承载力,50年代,闪现了按极限状态设计想法,奠定了现代钢筋混凝土结构的设计计算理论。
(3)二战将来,设计计算理论已过渡到以概率论为基础的极限状态设计想法。
(4)20世纪90年代将来,开始采用或积极发展性能化设计想法和理论。
第2章钢筋和混凝土的力学性能1.我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种?我国热轧钢筋的强度分为几个等级?答:目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。
混凝土结构设计原理知识点总结
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绪论混凝土结构的定义与分类:混凝土结构:以混凝土为主制成的结构称为混凝土结构。
混凝土结构的分类:素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。
配筋的作用:混凝土抗拉性能很弱,钢筋抗拉能力强,在混凝土中配适量钢筋提高混凝土结构的承载能力和变形能力。
混凝土结构优缺点:优点:取材容易、合理用材、耐久性好、耐火性好、整体性好等。
缺点:自重较大、钢筋混凝土结构抗裂性较差、施工复杂、工序多、隔热隔声性差等。
结构的功能:安全性、适用性、耐久性。
安全性:指建筑结构承载能力的可靠性,即建筑结构应能承受正常施工和使用时的各种荷载和变形。
在地震、爆炸等发生时以及发生后能保持良好的整体稳定性。
适用性:要求结构在正常使用过程中不产生影响使用的过大变形以及不发生过宽的裂缝和振动。
耐久性:要求在正常维护条件下结构性能不发生严重劣化、腐蚀、脱落、碳化,钢筋不发生锈蚀等,达到设计预期的使用年限。
(设计基准期50年)结构的极限状态:承载能力极限状态、正常使用的极限状态。
混凝土结构的环境类别:详见混凝土结构设计原理(第七版)p8混凝土结构材料的物理力学性能重点:混凝土的强度及测定方法;钢筋的力学性能及强度指标;钢筋锚固长度;单轴应力下的混凝土强度混凝土的抗压强度:1.混凝土的立方体抗压强度f cu,k(混凝土材料性能的基本代表值)和强度等级标准试件150mm3 温度20±3° 湿度≥90 养护28d2. 轴心抗压强度(棱柱体抗压强度):标准试件150×150×300mm3温度20±3° 湿度≥90 养护28d注:采用棱柱体比立方体能更好的反映混凝土结构的实际抗压能力。
混凝土的抗拉强度:1.轴心抗拉强度标准试件150×150×500mm32. 劈裂抗拉强度注:工程实践中直接利用的强度指标:轴心抗压强度,抗拉强度。
非标准立方体抗压强度试件换算混凝土强度设计值=混凝土强度标准值/混凝土材料分项系数γc混凝土强度等级:按照立方体抗压强度标准值确定(混凝土的立方体抗压强度没有设计值)强度等级:C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80(高强度混凝土),共14个等级。
混凝土结构设计原理复习重点非常好
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混凝⼟结构设计原理复习重点⾮常好混凝⼟结构设计基本原理复习重点(总结很好)第 1 章绪论1.钢筋与混凝⼟为什么能共同⼯作:(1)钢筋与混凝⼟间有着良好的粘结⼒,使两者能可靠地结合成⼀个整体,在荷载作⽤下能够很好地共同变形,完成其结构功能。
(2)钢筋与混凝⼟的温度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度变化时,不致产⽣较⼤的温度应⼒⽽破坏两者之间的粘结。
(3)包围在钢筋外⾯的混凝⼟,起着保护钢筋免遭锈蚀的作⽤,保证了钢筋与混凝⼟的共同作⽤。
1、混凝⼟的主要优点:1)材料利⽤合理2 )可模性好 3)耐久性和耐⽕性较好 4)现浇混凝⼟结构的整体性好5)刚度⼤、阻尼⼤6)易于就地取材2、混凝⼟的主要缺点:1)⾃重⼤ 2)抗裂性差3 )承载⼒有限 4)施⼯复杂、施⼯周期较长5 )修复、加固、补强较困难建筑结构的功能包括安全性、适⽤性和耐久性三个⽅⾯作⽤的分类:按时间的变异,分为永久作⽤、可变作⽤、偶然作⽤结构的极限状态: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。
荷载的标准值⼩于荷载设计值;材料强度的标准值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⼀、混凝⼟⽴⽅体抗压强度(f cu,k):⽤150mm×150mm×150mm的⽴⽅体试件作为标准试件,在温度为(20±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。
(f cu,k为确定混凝⼟强度等级的依据)1.强度轴⼼抗压强度(f c):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的。
(f ck=0.67 f cu,k)轴⼼抗拉强度(f t):相当于f cu,k的1/8~1/17, f cu,k越⼤,这个⽐值越低。
复合应⼒下的强度:三向受压时,可以使轴⼼抗压强度与轴⼼受压变形能⼒都得到提⾼。
混凝土结构设计原理 知识点
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绪论●钢筋混凝土结构的优缺点:优点:防止射线穿透、就地取材、节约钢材、耐久性好、耐火性好、可模性好、整体性好缺点:自重大、易开裂、耗模板、施工易受季节性影响、隔热隔声性能好●建筑结构的功能:安全性、适用性、耐久性●结构的极限状态可分为承载力极限状态和正常使用极限状态。
承载力极限状态:结构或构件达到最大承载能力或变形达到不适合继续承载的状态正常使用极限状态:结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定的限度的状态第二章●《混凝土结构设计规范》规定混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定,用符号cu,k表示●立方体标准试件:150mm×150mm×150mm●加载速度对立方体抗压强度的影响:加载速度越快,测得的强度越高●采用棱柱体比立柱体能更好地反映混凝土结构的实际抗压能力●轴心抗压强度试验的标准试件:150mm×150mm×300mm●双向应力状态下混凝土包络破坏图:σ1、σ2为法向应力σ0是单轴向受力状态下的混凝土抗压强度,一旦超过包络线就意味着材料发生破坏第一象限:双向受拉区,σ1、σ2相互影响不大,不同比值σ1/σ2下的双向受拉强度均接近于单向受拉强度第三象限:双向受压区,大体上一向的强度随另一项压力的增加而增加,混凝土双向受压强度比单向受压强度最多可提高27%第二、第四象限:拉-压应力状态。
混凝土强度均低于单向抗拉伸或单向抗压时的强度●混凝土的弹性模量(原点模量):●徐变的定义:结构或材料承受的应力不变,而应变随时间增长的现象●徐变的影响:①与应力大小密切联系,应力越大徐变越大②龄期越早,徐变越大③混凝土的组成成分的影响,水泥用量越大,徐变越大;水灰比越大,徐变越大④骨料弹性性质的影响,骨料越坚硬,徐变越小⑤养护时温度越高、湿度大水泥水化作用充分,徐变越小⑥构件的形状、尺寸的影响,大尺寸试件内部失水受到限制,徐变减小⑦钢筋存在的影响●国产普通钢筋按其屈服强度标准值的高低,分为4个强度等级:300MPa、335MPa、400MPa和500MPa●牌号HPB300是热轧光圆钢筋,HPB是英文名缩写,300是屈服强度标准值的标志●钢筋的应力-应变曲线有明显的流幅:例如由热轧低碳钢和普通热轧低合金钢所制成的钢筋;对有明显流幅的钢筋:在计算承载力时以屈服点作为钢筋强度限值;没有明显的流幅:例如由高碳钢制成的钢筋对无明显流幅或屈服点的预应力钢筋:一般取残余应变0.2 %所对应应力作为其条件屈服强度标准值。
混凝土结构原理重要知识点总结
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混凝土结构原理重要知识点总结一、混凝土的组成及性能1.混凝土的成分:混凝土主要由水泥、骨料、水和掺合料组成。
水泥是混凝土胶凝材料,骨料是混凝土的骨干材料,水是混凝土的中间介质,掺合料可以改善混凝土的一些性能。
2.混凝土的性能:混凝土具有良好的耐压强度、耐久性、耐候性、耐磨性、抗渗性和可塑性等性能。
二、混凝土的制作与施工工艺1.混凝土的配合比:混凝土的配合比是根据设计要求,按照一定的比例配制水泥、骨料、水和掺合料的重量比。
2.混凝土的制作工艺:混凝土的制作工艺包括材料筛选、配制混凝土、搅拌混凝土、浇注和养护等步骤。
3.混凝土的施工工艺:混凝土的施工工艺包括模板的搭设、钢筋的安装、混凝土的浇注和养护等步骤。
三、混凝土的力学性能1.混凝土的受力性能:混凝土的受力性能包括拉压强度、抗弯强度、剪切强度和抗冲击性等。
2.混凝土的变形性能:混凝土的变形性能包括收缩变形、蠕变变形和瞬态变形等。
四、混凝土的耐久性能1.混凝土的耐久性:混凝土的耐久性主要指混凝土在湿热环境、酸碱环境和冻融环境下的长期稳定性。
2.混凝土的防护措施:为了提高混凝土的耐久性,可以采取表面防水处理、增加混凝土密实性和使用防腐剂等措施。
五、混凝土结构设计1.混凝土配筋:混凝土结构中常使用钢筋配合混凝土,以提高混凝土的抗拉强度和抗弯强度。
2.混凝土梁设计:混凝土梁设计应满足强度和刚度要求,并考虑混凝土的工作性能和变形要求。
六、混凝土结构施工1.混凝土浇注:混凝土浇注应均匀、连续、密实,并注意控制混凝土的温度和水泥浆水比。
2.混凝土养护:混凝土的养护应保持湿润,控制温度和养护时间,以确保混凝土的强度和耐久性。
以上是混凝土结构原理的一些重要知识点总结,混凝土结构是建筑工程中常用的结构形式,掌握混凝土结构的原理对于工程质量的提高和施工安全具有重要意义。
(完整版)《混凝土结构设计原理》知识点
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混凝土结构原理知识点汇总1、混凝土结构根本概念1、掌握混凝土结构种类,了解各类混凝土结构的适用范围。
素混凝土结构:适用于承载力低的结构钢筋混凝土结构:适用于一般结构预应力混凝土结构:适用于变形裂缝控制较高的结构2、混凝土构件中配置钢筋的作用:①承载力提高②受力性能得到改善③混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。
3、钢筋和混凝土两种不同材料共同工作的原因:①存在粘结力②线性膨胀系数相近③混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。
4、钢筋混凝土结构的优缺点。
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、变形小混凝土结构的缺点:①自重大②抗裂性差③性质较脆2、混凝土结构用材料的性能2.1钢筋1、热轧钢筋种类及符号:HPB300-HRB335(HRBF335)-HRB400(HRBF400)-HRB500(HRBF500)-2、热轧钢筋外表与强度的关系:强度越高的钢筋要求与混凝土的粘结强度越高,提高粘结强度的方法是将钢筋外表轧成有规律的突出花纹,也即带肋钢筋〔我国为月牙纹〕。
HPB300级钢筋强度低,外表做成光面即可。
3、热轧钢筋受拉应力-应变曲线的特点,理解其抗拉强度设计值的取值依据。
热轧钢筋应力-应变特点: 有明显的屈服点和屈服台阶,屈服后尚有较大的强度储藏。
全过程分弹性→屈服→强化→破坏四个阶段。
抗拉强度设计值依据:钢筋下屈服点强度4、衡量热轧钢筋塑性性能的两个指标:①伸长率伸长率越大,塑性越好。
混凝土结构对钢筋在最大力下的总伸长率有明确要求。
②冷弯性能:在规定弯心直径D和冷弯角度α下冷弯后钢筋无裂纹、磷落或断裂现象。
5、常见的预应力筋:预应力钢绞线、中高强钢丝和预应力螺纹钢筋。
6、中强钢丝、钢绞线的受拉应力-应变曲线特点:均无明显屈服点和屈服台阶、抗拉强度高。
7、条件屈服强度σ为对应于剩余应变为0.2%的应力称为无明显屈服点的条件屈服点。
8、混凝土对钢筋性能要求:①强度高 ②塑性好 ③可焊性好 ④与混凝土的粘结锚固性能好。
混凝土结构设计原理复习知识点
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混凝土结构设计原理复习资料==填空题1. 我国以 立方体抗压强度 该值作为混凝土强度的基本指标;我国混凝土结构设计规范规定:混凝土强度等级依据( 立方体抗压强度标准值)确定。
2. 我国混凝土结构设计规范规定:对无明显流幅的钢筋,在构件承载力设计时,取极限抗拉强度的( 85% )作为条件屈服点。
3. (荷载标准值 )是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值,是现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)中对各类荷载规定的设计取值。
4.《混凝土结构设计规范》规定,配有螺旋式或焊接环式间接钢筋柱的承载能力不能高于配有普通箍筋柱承载能力的 30% 5.对无明显屈服点的钢筋,《混凝土结构设计规范》取用的条件屈服强度为 极限抗拉强度的0.85倍 6.对钢筋进行冷加工的目的是 提高屈服强度 7.对于钢筋混凝土受弯构件,提高混凝土等级与提高钢筋等级相比,对承载能力的影响为 提高钢筋等级效果大 8.对先张法和后张法的预应力混凝土构件,如果采用相同的张拉控制应力,则 先张法所建立的钢筋有效预应力比后张法小 9. 材料强度设计值是 材料强度标准值除以分项系数 10. 结构可靠度的定义中所提到的结构的规定时间一般应为 50年11. 结构的 可靠性 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。
12. 结构的功能要求不包括( 经济性)13. 结构上的作用可分为直接作用和间接作用两种,下列不属于间接作用的是( 风荷载)。
14. 下列各项预应力损失类型中,不属于后张法预应力损失的是( 温差损失 )15. 下列关于钢筋混凝土超筋梁正截面极限承载力的说法正确的是 钢筋混凝土超筋梁截面极限承载力与混凝土强度等级有关16. 在下列关于混凝土徐变的概念中,正确的是 水灰比越大,混凝土徐变越大17. 下列有关钢筋混凝土单筋梁ρmax 值得说法正确的是 混凝土等级低,同时钢筋等级高,ρmax 小18. 下列几项中,说法错误的是 受压构件破坏时,受压钢筋总是受压屈服的19. 下列哪种状态应按正常使用极限状态设计? 影响耐久性能的局部损坏20. 下列关于钢筋混凝土结构的说法正确的是 钢筋混凝土结构施工比较复杂,建造耗工较多,进行补强修复也比较困难21. 下列关于钢筋混凝土结构的说法错误的是 钢筋混凝土结构自重大,有利于大跨度结构、高层建筑结构及抗震22. 以下破坏形式属延性破坏的是 大偏压破坏23. 梁内钢筋的混凝土保护层厚度是指 纵向受力钢筋的外表面到构件外表面的最小距离24. 梁斜坡截面破坏有多种形态,且均属脆性破坏,相比之下,脆性稍小一些的破坏形态是 剪压破坏25. 梁的破坏形式为受拉钢筋先屈服,然后混凝土受压区破坏,则这种梁称为 适筋梁26. 梁的破坏形式为受拉钢筋的屈服与受压区混凝土破坏同时发生,则这种梁称为( 平衡配筋梁 )。
混凝土结构设计原理复习要点
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混凝土结构设计基本原理复习要点第一章钢筋与混凝土材料物理力学性能1.钢筋的种类、级别及其主要的力学性能 记识:(1)钢筋的种类、级别;(2)有明显屈服点钢筋的应力应变曲线;没有明显屈服点钢筋的应力应变曲线; (3)钢筋设计强度的取值依据,没有明显屈服点钢筋的条件屈服强度; (4)钢筋冷加工的原理;(5)混凝土结构对钢筋性能的要求; (6)有明显屈服点钢筋)0.21(δ-=ym yk f f ,没有明显屈服点钢筋)0.21(δσ-=bm tk f ,保证率为97.73%。
2.混凝土的强度及变形 记识:(1)混凝土立方体抗压强度的标准试验方法,混凝土强度等级,轴心抗压强度和轴心抗拉强度。
普通混凝土:cmf =0.76cumf ,cmf =0.88×0.76cum f =0.67cum f ;《混凝土结构设计规范》:ck f =0.88cuk f k k 21,保证率为95%。
=1k 0.76,2k 高强混凝土脆性折减系数。
普通混凝土:tmf =0.26,cmf =0.88×0.263/2cum f =0.233/2cum f ,tm f =0.39555.0cum f ;《混凝土结构设计规范》:tk f =0.882k ×0.39555.0.cukf (1-1.645δ)45.0,保证率为95%。
(2)复合应力状态下混凝土强度产生变化的概念; (3)单轴受压时混凝土的应力应变曲线(0ε、cu ε);(4)混凝土弹性模量的定义;(5)混凝土徐变和收缩的定义及其对结构的影响。
领会:(1)从钢筋与混凝土的力学性能来理解钢筋混凝土是一种非弹性、非匀质的结构材料;(2)对单轴受压时混凝土的应力应变关系曲线有一定的认识和理解。
3.钢筋与混凝土的粘结 识记:(1)粘结的定义,光圆钢筋与变形钢筋粘结力的组成; (2)保证可靠粘结的主要构造措施。
第二章 混凝土结构设计方法 1.作用效应S 与结构抗力R识记:(1)作用效应S与结构抗力R,作用效应与结构抗力的不确定性; (2)直接作用(又称荷载)、间接作用、偶然作用。
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1,混凝土结构是以混凝土材料为主要承重骨架的土木工程构筑物。
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,和其他形式的加劲混凝土结构。
2/混凝土和钢筋共同工作的条件是:(1)钢筋与混凝土之间有良好的粘结力,使两者结合为整体。
(2)钢筋与混凝土两者之间线胀系数几乎相同,3、钢筋混凝土结构其主要优点:(1)材料利用合理(2)耐久性好(3)耐火性好(4)可模性好(5)整体性好(6)易于就地取材4..混凝土按化学成分分为碳素钢和普通低合金钢。
5 按生产工艺和性能不同分为:热轧钢筋,中强度预应力钢筋,消除应力钢筋,钢绞线,和预应力螺纹钢筋。
6冷加工钢筋是将某些热轧光面钢筋经冷却冷拔或冷轧冷扭进行再加工而形成的直径较细的光面或变形钢筋。
有冷拉钢筋,冷拔钢筋,冷轧带肋钢筋,和冷轧扭钢筋。
热轧钢筋分为热轧光面钢筋HPB300、热轧带肋钢筋HRB335、HRB400、余热处理钢筋RRB4009.钢筋的冷弯性能:检验钢筋韧性,内部质量和加工可适性的有效方法,是将直径d的钢筋绕直径为D的弯芯进行弯折,在到达冷弯角度时,钢筋不发生裂纹,断裂、起层现象。
10.钢筋的疲劳是指钢筋在承受重复周期性的动荷载作用下,经过一定次数后,从塑性破坏变成脆性破坏的现象。
钢筋的疲劳强度是在某一规定的应力幅内,经受一定次数循环荷载后发生疲劳破坏的最大应力值。
混凝土结构对钢筋性能的要求(1)钢筋的强度(2)钢筋的塑性(3)钢筋的可焊性(4)钢筋与混凝土的粘结力混凝土是用水泥,水,砂,石料以及外加剂等原材料经搅拌后入模浇筑,经养护硬化形成的人工石材。
水泥凝胶体是混凝土产生塑性变形的根源,并起着调节和扩散混凝土应力的作用。
11.a.混凝土的强度等级:混凝土的立方体抗压强度(简称立方体强度)是衡量混凝土强度的基本指标,用Fcu表示。
我国规范采用立方体抗压强度作为评定混凝土强度等级的标准,规定按标准方法制作、养护的边长为150 mm的立方体试件,在28 d或规定龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度值(以N/mm2计)混凝土结构强度等级不应低于C20,采用400MP不小于C25,承受重复荷载的不应低于C30,预应力不宜低于C40,且不应低于C30混凝土立方体抗压强度不仅与养护是的温度湿度和龄期有关,还与立方体试件的尺寸和试验方法密切相关。
混凝土的变形分两类:混凝土的受力变形,包括一次短期间加荷的变形,荷载长期作用下的变形,多次重复荷载下的变形。
2是混凝土由于收缩或由于温度变化产生的变形。
混凝土强度越高延性越低。
螺旋筋能很好地提高混凝土的强度和延性;密排箍筋能较好地提高混凝土延性,但提高强度不明显。
横向应变与纵向应变的比值称为横向变形系数Vc 可取0.2混凝土的变形模量:弹性模量Ec ,切线模量Ec〞;割线模量Ecˊ总变形ε包含弹性变形和塑性变形。
V是混凝土受压时的弹性系数,为混凝土弹性变形与总应变的比值。
16.疲劳破坏:混凝土在荷载重复作用下引起的破坏。
疲劳强度FcF是混凝土能承受多次重复作用而不发生疲劳破坏的最大应力限值。
17.混凝土的徐变:混凝土在荷载的长期持续作用下,混凝土的变形随时间而缓慢增长的现象。
徐变值与应力的大小成正比,称为线性徐变。
临界是0.5;0.5到0.8,徐变的增长比应力快,称为非线性徐变。
混凝土的收缩水一种随时间增长而增长的变形。
18.徐变有利影响:有利于结构或构件的内力重分布,减少应力集中现象及减少温度应力等;在某种情况下,徐变有利于防止结构物裂缝形成。
20.影响混凝土徐变的因素很多,总的来说可分为三类:(1)内在因素内在因素主要是指混凝土的组成与配合比。
水泥用量大,水泥胶体多,水胶比越高,徐变越大。
要减小徐就应尽量减少水泥用量,减少水胶比,增加骨料所占体积及刚度。
(2)环境影响环境影响主要是指混凝土的养护条件以及使用条件温度和湿度影响。
养护的温度越高,湿度越大,水泥水化作用越充分,徐变就越小,采用蒸汽养护可使徐变减少20%--35%;试件受荷后,环境温度越低、湿度越大,以及体表比(构件体积与表面积的比值)越大,徐变就越小。
(3)应力条件应力条件的影响包括加荷时施加的初应力水平和混凝土的龄期两个方面。
在同样的应力水平下,加荷龄期越早,混凝土硬化越不充分,徐变就越大;在同样的加荷龄期条件下,施加的初应力水平越大徐变越大。
21.徐变值与应力的大小成正比,这种徐变称为线性徐变。
徐变的增长较应力增长快,这种徐变称为非线性徐变;23.混凝土的收缩是一种随时间增长而增长的变形。
24.钢筋和混凝土之间的粘结力由三部分组成:(1)化学胶结力(2)摩阻力(3)机械咬合力25. 影响钢筋与混凝土粘结强度的因素主要有:(1)钢筋表面形状试验表明,变形钢筋的粘结力比光面钢筋高出2~3倍,因此变形钢筋所需的锚固长度比光面钢筋要短,而光面钢筋的锚固端头则需要作弯钩以提高粘结强度。
(2)混凝土强度变形钢筋和光面钢筋的粘结强度均随混凝土强度的提高而提高,但不与立方体抗压强度fcu成正比。
粘结强度与混凝土的抗拉强度Ft大致成正比例关系。
(3)保护层厚度和钢筋净距混凝土保护层和钢筋间距对粘结强度也有重要影响。
对于高强度的变形钢筋,当混凝土保护层厚度较小时,外围混凝土可能发生劈裂粘结强度降低;当钢筋之间净距过小时,将可能出现水平劈裂而导致整个保护层崩落,从而使粘结强度显著降低,(4)钢筋浇筑位置粘结强度与浇筑混凝土时钢筋所处的位置也有明显的关系。
对于混凝土浇筑深度过大的“顶部”水平钢筋,其底面的混凝土由于水分、气泡的逸出和骨料泌水下沉,与钢筋间形成了空隙层,从而削弱了钢筋与混凝土的粘结作用.(5) 横向钢筋横向钢筋(如梁中的箍筋)可以延缓径向劈裂裂缝的发展或限制裂缝的宽度,从而可以提高粘结强度。
在较大直径钢筋的锚固区或钢筋搭接长度范围内,以及当一排并列的钢筋根数较多时,均应设置一定数量的附加箍筋,以防止保护层的劈裂崩落。
(6)侧向压力当钢筋的锚固区作用有侧向压应力时,可增强钢筋与混凝土之间的摩阻作用,使粘结强度提高。
因此在直接支承的支座处,如梁的简支端,考虑支座压力的有利影响,伸人支座的钢筋锚固长度可适当减少。
极限状态是当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态(失稳变形)就不能满足设计规定的某一特定功能的要求时,此特定状态就为极限状态。
作用效应S是指由作用引起的结构或者是构件的反应。
结构抗力R是指结构或结构构件抵抗内力和变形的能力。
它是材料性能、几何参数、计算模式的函数。
结构的可靠度是指结构在规定的时间内和规定条件下完成预定功能的概率。
建筑结构三个等级:1—重要的工业和民用建筑,破坏后果很严重,2,一般的,后果严重,3,次要的建筑物,破坏后果不严重。
永久荷载分项系数,对由可变荷载控制的,分项系数rG=1.2;永久荷载控制是rG=1.35可变荷载系数,一般情况下γQ=1.4;对于标准大于4KN/M²的工业房屋楼面结构的活荷载,rG=1.3可变荷载的准永久值是按正常使用极限状态长期效应组合设计时采用的荷载代表值。
材料强度的标准值是一种特征值,其取值原则是在符合规定质量的材料强度实测总体中,标准值应具有不小于95%的保证率。
热轧钢筋的强度标准值按屈服强度确定,无明显屈服点的预应力筋的强度标准值按条件屈服强度确定(取抗拉强度的0.85倍)材料强度的设计值是在承载能力极限状态的设计中所采用的材料强度代表值,材料强度设计值由材料强度标准值除以分项系数得到。
结构的设计状态:持久设计状况,短暂设计状况,偶然设计状况,地震设计状况。
钢筋混凝土受弯构件的最大挠度应按照荷载效应的准永久值组合演算。
预应力应按标准组合验算一级按标准组合验算,二级按标准组合验算,三级可按荷载标准组合并考虑长期作用影响的的效应计算。
为保证钢筋与混凝土的粘接和混凝土浇筑的密实性,梁上部钢筋水平方向的净间距d1不应小于30mm和1.5d适筋截面梁受力过程三个阶段:1,弹性工作阶段,此阶段未受压区应力图形为三角形,而受拉区混凝土应力接近均匀分布。
2,带裂缝工作阶段,在裂缝截面处的受拉混凝土大部分退出工作,拉力基本上有钢筋承担,受压区混凝土应力图呈曲线分布;3,破坏阶段,此时受拉钢筋先屈服,而后裂缝向上延伸,直至受压区混凝土被压坏,应力图形曲线分布较丰满。
混凝土即将压坏的状态为正截面破坏极限状态,为承载力计算的依据。
配筋率与受弯构件正截面破坏特征。
纵向钢筋配筋率:钢筋混凝土梁受弯破坏特征,与受拉钢筋面积As和构件截面上混凝土有效面积bho的比值有关。
ρ=As/bho适筋梁,破坏特征受拉钢筋首先屈服,然后受压区混凝土被压碎,属于延性破坏。
超筋梁,受压混凝土先被压碎,受拉钢筋未屈服,属于脆性破坏。
少筋梁,混凝土一开裂,就破坏,属于受拉脆性破坏,且承载能力低,应用不经济,工程中避免采用。
平截面假设:受弯构件正截面弯曲变形后,截面平均应变保持为平面,即截面上各点应变与该点到中和轴的距离成正比。
ξ是将等效矩形应力图受压区高度x与截面有效高度ho的比值,称为相对受压区高度。
界限相对受压区高度,界限破坏时,受拉钢筋屈服与受压混凝土压碎同时发生,这时受压区高度x与截面有效高度ho的比值。
界限破坏等效矩形应力图的相对受压区高度xb,则界限破坏时的界限相对受压区高度ξb,界限受压区高度ξb仅与材料性能有关,而与截面尺寸无关。
当相对受压区高度ξ<ξb,受拉钢筋先破坏,然后受压混凝土破坏,属于适筋梁;当>时,受压混土先破坏,受拉钢筋未屈服,属于超筋;当=时,同时屈服和压碎,属于适筋梁上限。
32. 钢筋混凝土受弯构件的正截面破坏形态可分为三种:①适筋截面梁的延性破坏,特点是受拉钢筋先屈服,而后受压区混凝土被压碎;②超筋截面梁的脆性破坏,特点是受拉钢筋未屈服而受压混凝土先被压碎,其承栽力取决于混凝土的抗压强度;③少筋截面梁的脆性破坏,特点是受拉区混凝土一开裂受拉钢筋就屈服,甚至进入硬化阶段,而受压区混凝土可能被压碎,也可能未被压碎,它的承栽力取决于混凝土的抗拉强度。
工程设计中,受弯构件正截面承载力的计算分为截面设计和界面复核两种。
箍筋和弯起钢筋统称为腹筋。
有腹筋梁是配置了箍筋,弯起钢筋和纵筋,仅仅有纵筋的是无腹筋梁。
33. 无腹筋梁的受剪破坏形态(1)斜压破坏(λ<1 )当集中荷载距支座较近时,剪跨比A很小,集中荷载和支座间的主压应力较大,斜裂缝多而细密,且在梁腹主压应力作用下发生,裂缝方向与支座和荷载作用点的连线基本一致,斜压破坏如同斜向受压短柱的受压破坏。
斜压破坏受剪承载力主要取决于混凝土的抗压强度,破坏荷载为梁受剪承载力的上限,呈受压脆性破坏特征2)剪压破坏(1<λ<3) 由于剪跨比适中,斜裂缝出现后,部分荷载通过受压混凝土传递到支座,承载力没有很快丧失。