水工钢筋混凝土结构学85934
《水工钢筋混凝土结构》课程标准
《水工钢筋混凝土结构》课程标准一、课程说明二、课程定位本课程是高职高专水利工程和水利水电建筑工程专业基础课,是水利工程专业职业能力培养环节中的重要组成部分。
本课程主要为水利设计和水利施工岗位服务,通过理论加实践的学习方式,培养学生结构分析、受力分析和受力计算能力;使学生能够对不同形式、不同环境下的各种结构和构件进行钢筋配置;培养学生绘制与识读结构图的能力,使学生能适应水利工程建设和管理的工作要求;培养学生树立严谨、认真、刻苦的学习态度;具有严谨的工作作风和爱岗敬业的工作态度。
三、设计思路(1)以职业岗位分析为依据,确定教学目标本专业毕业生的就业岗位大部分是设计、管理及施工岗位,通过对设计单位和施工单位调查研究与分析,制订适合于本课程的教学目标。
因此本课程以培养学生的实际分析、计算、识图绘图能力为最终教学目标,力求学生能满足岗位需求。
(2)以水利实际项目设计为载体,构建学习项目依据岗位职业能力目标,将实际工程设计项目、典型工程案例作为载体引入到教学中,基于工作过程构建教学过程,采用项目教学法和任务驱动法,在各教学环节融入标准、规范、协作及质量体系的内容,将课程建设成为集能力培养、职业素质养成和创新教育于一体的教学平台。
(3)保持课程的开放性学习项目载体可以替换。
本课程的学习项目采用模块化设计,以目标、内容要求为基础构建学习项目框架。
项目中的案例也可以替换。
每个项目中有多个案例,教师教学时可以直接使用这些案例,也可以从实际工作中引入新的案例。
(4)合理使用“录像”、“图片”、“仿真”等教学手段在课程教学过程中,通过试验录像、工程图片、仿真配筋模型、仿真建筑物、三维配筋图和动画等手段、使学生理解结构的构造知识和设计思路,指导学生进行合理设计。
四、课程培养目标通过该课程的学习,学生应能够具备以下能力:(1)专业能力:①掌握建筑结构中的基本概念和基本分析方法;②掌握钢筋混凝土材料的种类及其性质;③掌握的结构、结构构件的种类、结构组成及其受力特性;④掌握一般结构、结构构件的设计原理、过程和方法。
《水工钢筋混凝土结构学》课程教学大纲
水工钢筋混凝土结构学课程教学大纲(水工)(Reinforced Concrete Structures in Hydraulic Engineering)课程编号:306407课程类别:专业基础课适用专业:水利水电工程专升本函授学习先修课程:建筑材料、材料力学、结构力学后续课程:水工建筑物、水泵与水泵站教学时数:总学时100,面授30,自学60教学目的与要求:通过本课程的学习,使学生掌握钢筋混凝土结构构件设计计算的基本理论和构造知识,正确理解及使用规范,培养学生从事结构设计的技术技能,掌握结构分析和计算的能力,了解本学科的发展方向,并为学习专业课及进行毕业设计提供必要的专业基础。
课程的地位和作用:钢筋混凝土结构是农业水利、水电工程中最基本的结构形式,《水工钢筋混凝土结构学》也是水利水电类专业中最为重要的技术基础课程。
本课程的学习目的是为后续课程的学习和从事水利工程结构设计、施工和管理工作奠定坚实的基础,为顺利从事钢筋混凝土建筑物的设计打下牢固基础。
教学内容与学时安排见学时分配表学时分配表序号讲授内容讲授学时自学学时平时作业习题数1 绪论2 22 第1章钢筋混凝土结构的材料 2 63 第2章钢筋混凝土结构计算原理 2 44 第3章钢筋混凝土结构受弯构件正截面承载力计算 6 10 65 第4章钢筋混凝土结构受弯构件斜截面承载力计算 4 10 16 第5章钢筋混凝土结构受压构件承载力计算 6 10 67 第6章钢筋混凝土结构受拉构件承载力计算0 28 第7章钢筋混凝土结构受扭构件承载力计算 2 2 19 第8章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算 2 6 210 第9章钢筋混凝土梁板结构及刚架结构 2 4 211 第10章预应力混凝土结构 2 4合计30 60 18教学内容:本课程主要由以下内容组成:绪论知识要点:钢筋混凝土结构的一般概念及其特点、钢筋混凝土结构的应用及发展、本课程的任务及特点。
重点难点:钢筋混凝土的优缺点、本课程的特点。
《水工钢筋混凝土结构》课程大纲
《水工钢筋混凝土结构》课程大纲第一部分大纲说明一.课程的性质水工钢筋混凝土结构课程是中央广播电视大学工学学科水利类水利水电工程专业的专业基础课程。
通过本课程的学习,使学生掌握钢筋混凝土、预应力混凝土结构构件的计算理论、设计方法及构造要求,正确理解及使用规范,培养学生从事水工钢筋混凝土结构设计的技术技能,了解本学科的发展方向,并为学习后续课程及进行毕业设计打下必要的基础。
二.与其它课程的联系学习本课程应具备数学、工程力学、水利工程制图、建筑材料等基础课和专业基础课的基本知识。
本课程的后续课程:水利水电工程建筑物等。
三.课程的特点本课程是一门理论性与实践性都较强的专业基础课,同时也是一门结构设计技术课程,涉及的知识面广。
在学习过程中,要熟练运用基础理论知识,还须综合考虑材料、施工、经济、构造细节等各方面的因素,通过课程设计和毕业设计等环节,锻炼培养解决实际工程问题的能力。
四.教学总体要求根据本课程的特点,学习后应达到下列基本要求:1.掌握钢筋混凝土材料的力学性能,了解选择材料的基本要求。
2.掌握结构设计的基本原则及其在水工钢筋混凝土结构设计中的应用。
3.掌握钢筋混凝土基本构件的计算理论、设计方法及构造要求,熟练地掌握承载力计算、变形和抗裂度及裂缝宽度验算等计算步骤,能正确地选择和配置钢筋及绘制设计图。
4.理解预应力混凝土结构的基本概念及预应力混凝土构件的计算特点,能进行预应力混凝土基本构件的设计计算。
5.通过装配式钢筋混凝土矩形渡槽设计,基本了解水工钢筋混凝土结构的设计方法和过程。
五.课程教学要求的层次课程教学分三个层次:1.理解水工钢筋混凝土基本构件的计算理论。
2.运用基本理论解决钢筋混凝土基本构件的设计计算。
3.结合课程设计等实践环节使理论知识进一步深化。
第二部分教学内容和教学要求一.绪论教学内容:1.钢筋混凝土结构的概念、优缺点和应用范围。
2.钢筋混凝土结构的发展简况。
3.本课程的任务、特点。
【PPT】水工钢筋混凝土结构学
绪论
2)钢筋混凝土结构的优点 ★合理用材 (利用了混凝土的高抗压性、钢筋的高抗拉性及良好的塑性)
★耐久性好 (钢筋不易生锈,混凝土的强度随着时间的增长还有所提高)
★耐火性好 (混凝土是不良导热体,遭受火灾时,钢筋因有混凝土包裹 而不致 于很快升温到失去承载力的程度)
绪论
★可模性好 (混凝土可根据设计需要,浇筑成各种形状和尺寸的结构)
绪论 1.2 混凝土结构的发展简况
1.2.1 计算理论方面
容许应力古典理论
极限强度理论
以概率为基础的极限状态计算理论
绪论
1.2.2 材料研究方面
★混凝土:主要是向高强度、高性能、轻质、耐久、 易成型及具备某种特异性能方向发展。
★钢筋:主要是向高强度、防腐、较好的延性和较好 的黏结锚固性能方向发展。
相应措施 采用预应力混凝土结构或钢纤维混凝土控制裂缝 ★施工比较复杂,工序多(支模、绑钢筋、浇筑、养护、拆模)
相应措施 利用先进的施工技术或采用预制装配式构件
★修补和加固比较困难(新旧混凝土不易结合) 相应措施 不断发展新型混凝土的加固技术。
绪论
1.1.2 钢筋混凝土结构的应用
工业与民用建筑 交通设施 水利水电建筑 基础工程等
★采用预先在模板内填实粗骨料,再将水泥浆用压力灌入粗骨 料空隙中形成的压浆混凝土。
★大体积混凝土结构(如水工大坝、大型基础)、公路路面与厂 房地面的碾压混凝土
它们的浇筑过程都采用了机械化施工,浇筑工期可大为缩短, 并能节约大量材料,从而获得较高的经济效益。
绪论
1.3 学习中应该注意的问题
本课程学习的过程如下图所示
2)在结构设计时,计算与构造是同样重要的,要充分重视 对构造知识的学习。计算固然重要,构造不能忽视。
水工钢筋混凝土结构学课件第一章
钢筋混凝土结构的优势与局限性
• 施工方便:混凝土浇筑方便,可塑性强,可根据需要制作 各种形状的结构。
钢筋混凝土结构的优势与局限性
自重大
相对于其他结构形式,钢筋混凝土结 构自重较大,增加了基础和地基的负 担。
维护成本高
长期暴露在自然环境中,需要定期进 行维修和保养,以保持其性能和外观 。
钢筋混凝土结构的
总结词
学习水工钢筋混凝土结构学有助于培养解决实际工程问题的能力,提高专业素养和职业 竞争力。
详细描述
学习水工钢筋混凝土结构学对于水利工程、土木工程等专业的学生来说具有重要的意义 。通过学习这门学科,学生可以掌握钢筋混凝土结构的设计原理、施工技术和工程管理 方法,从而更好地解决实际工程问题。同时,这门学科的学习也有助于提高学生的专业
钢筋在结构中起到抗拉作用,提高结构的抗 拉性能。
抗拉强度低
混凝土抗拉强度较低,容易在受拉区域出现 裂缝。
复合受力
钢筋和混凝土共同工作,发挥各自的优势, 提高结构的承载能力。
钢筋混凝土结构的优势与局限性
耐久性好
混凝土对水和空气具有良好的隔 离作用,能够抵御腐蚀和氧化。
抗震性能好
钢筋混凝土结构具有一定的延性 ,能够吸收地震能量,减轻地震 对结构的破坏。
水工钢筋混凝土结构学 课件第一章
目 录
• 引言 • 钢筋混凝土的组成与特性 • 钢筋混凝土结构设计原理 • 钢筋混凝土结构的分类与受力特点 • 钢筋混凝土结构的发展历程与展望
引言
01
水工钢筋混凝土结构学的定义
总结词
水工钢筋混凝土结构学是一门研究钢筋混凝土在水工建筑物中的设计、施工和管理的学科。
详细描述
水工钢筋混凝土结构学是一门涉及多个领域的综合性学科,主要研究钢筋混凝土在水工建筑物中的设计、施工和 管理。这门学科涉及到水利工程、土木工程、材料科学等多个领域的知识,旨在解决水利工程中钢筋混凝土结构 的设计、施工和管理问题。
水工钢筋混凝土结构学
水工钢筋混凝土结构学序言和第一章1、钢筋混凝土优点:耐久性,耐火性,整体性,可模性,就地取材,节约钢材;缺点:自重大,施工复杂,浪费木材,抗裂性差,修补加固困难。
2、钢筋混凝土分类:按照外形:杆件体系,非杆件体系;制造方法:整体式,装配式,装配整体式;初始应力:预应力、普通钢筋混凝土结构。
3、常用钢筋:热轧钢筋,钢丝,钢绞线,钢棒,螺纹钢筋4、钢筋按化学成分分类:碳素钢(中、低、高碳素钢),普通低合金钢5、提高性能的物质:硅,钒,锰,钛;有害物质:磷,硫6、热轧钢筋按照外形:热轧光圆钢筋,热轧带肋钢筋(月牙肋,人字纹,螺旋纹);热轧钢筋:HPB235,HRB335,HRB400,RRB400,HRB5507、软钢从加载到拉断四个阶段:弹性、屈服、强化、破坏阶段。
8、钢筋的强度指标:屈服强度;塑性指标:伸长率,冷弯试验。
9、协定流限:经过加载或者卸载后仍有0.2%的永久残余变形式的应力;疲劳强度ff与应力特性fρ有关:fρ是重复荷载作用下最小y应力与最大应力的比值,fρ越小,ff越低,重复作用200万次后,y疲劳强度均为静止拉伸强度的44%~55%。
钢筋疲劳强度:重复荷载作用下,钢筋在低应力下产生的断裂称为钢筋的疲劳;在规定的应力幅度内,经规定次数的重复荷载后,发生疲劳破坏的最大应力值称为疲劳强度。
10、标准立方体抗压强度:用150mm×150mm×150mm的标准立方体试件所测得的抗压强度,用f cu表示。
11、立方体抗压强度标准值:以边长为150mm的立方体,在温度为(20±3)℃、相对湿度不小于90%的条件下养护28d,用标准试验方法测得的抗压强度,用f cuk表示。
12、不涂油脂、尺寸<150mm、加载速度越快,强度较高。
13、混凝土立方体抗压强度的相关因素:水泥强度等级,水泥用量,水灰比,配合比,养护时间、施工方法,龄期14复合应力状态下混凝土强度几点规律:1、双向受压时,混凝土的抗压强度比单向受压强度高。
水工钢筋混凝土结构学
(二)第2种破坏情况—超筋破坏
配筋量过多: 受拉钢筋未达到屈服,受压砼先达到极限压应
变
而被压坏。 承载力控制于砼压区,钢筋未能充分发挥作用。 裂缝根数多、宽度细,挠度也比较小,砼压坏 前无明显预兆,属脆性破坏。
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
(三)第3种破坏情况——少筋破坏
(2) 斜截面受剪承载力计算—按受剪计算截面的剪 力设计值V,计算确定箍筋和弯起钢筋的数量。
概
述
第三章 受弯构件正截面承载力计算
★正截面受弯承载力设计
为防止正截面破坏,须配纵向钢筋。
b h 纵向钢筋
l0
概 述
第三章 受弯构件正截面承载力计算
★斜截面受剪承载力设计 为防止斜截面破坏,须配弯起钢筋及箍筋。
梁高宽 比h/b=2.5~ 4.0。 房屋建筑中板较薄,最小为60mm。
h
水工建筑中板厚变化范围大,厚的可达几
米,薄的可为100mm。
b
3.1 受弯构件的截面形式和构造
第三章 受弯构件正截面承载力计算
≥30mm cmin 1.5d c≥
d
三.砼保护层
为保证耐久性、防
火性以及钢筋与砼
cmin ≥ d c≥ cmin d
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
(二)第Ⅱ阶段—裂缝阶段
荷载↑,拉区出现裂缝,
中和轴上移,拉区砼脱离 工作,拉力由钢筋承担。 阶段Ⅱ是正常使用阶段变 形和裂缝宽度计算依据。 拉区有许多裂缝,纵向应 变量测标距有足够长度 (跨过几条裂缝),平均 应变沿截面高度分布近似 直线。(平截面假定)
3.1 受弯构件的截面形式和构造
水工钢筋混凝土结构学
水工钢筋混凝土结构学
水工钢筋混凝土结构学研究的是在水工工程中使用的钢筋混凝
土结构。
水工工程有着悠久的历史,早在古希腊时期就有水,多米诺骨牌防潮墙和港口工程被发明。
钢筋混凝土结构也可以追溯到古希腊时期。
在拥有普遍性和通用性之前,钢筋混凝土结构是用来建造水工工程结构的基础设施。
水工钢筋混凝土结构因其优良的耐久性和不易破坏性而备受赞誉,可以建造出一些有着超长使用寿命的工程结构。
钢筋混凝土结构的制作需要钢筋和混凝土,这两者在结合时能抵御外力,这样钢筋与混凝土的组合就能非常有效地抵御外力,起到了防护的作用。
除强度和耐久性外,这种结构还具有维护性和经济性,抗震性能也非常优异,可以在受到震动时持久保持其稳定状态。
另外,水工钢筋混凝土结构还具有很高的造价效益。
在大多数情况下,钢筋混凝土结构的建造造价比普通的结构要低得多,而且结构的制作工艺也非常简单,效率也非常高。
在过去的一些年里,水工钢筋混凝土结构也经历了许多变化,相关技术也不断提升。
随着新技术的日益成熟,将会有更多的钢筋混凝土结构开发出来,将有助于水工工程的建设。
总之,水工钢筋混凝土结构在水工工程中发挥着重要的作用,它的耐久性、维护性和可靠性让它成为一种非常受欢迎的结构。
随着技术的发展,水工工程的建设质量将不断提升,以满足不断变化的需求。
- 1 -。
水工钢筋混凝土结构讲义
1.对于大偏心受压构件截面设计与受弯构件类似。2.小偏心受压构件截面设计1)离压力远侧,钢筋可能受拉不屈服,受压不屈服,受压屈服。一般均达不到屈服强度,可按最小配筋率配置。2)再由下列公式:进行计算。3)若上式求得的,则按上式设计。4)若,即远侧钢筋受压屈服,取及进行计算设计。
1.由对称配筋,推导出,大小偏心,N与M都为二次函数关系。2.图中A点为纯压的承载力N,C点为纯弯的承载力M,B点为大小偏心的分界。3.当荷载N和M的坐标在曲线外侧,则表示承载力已不足。4.图中tan表示偏心距,以OB为界,上边为偏心较小区,下边为偏心较大区。5.偏心较大时,M相同时,N越小越危险,因为大偏心破坏控制于受拉区。N相同时,M越大就越危险。6.偏心较小,M相同时,N越大越危险。N相同时,M越大越危险。
1.适筋破坏在开始破坏时,受拉钢筋应力首先达到屈服强度,发生很大的塑性变形,裂缝扩展向上延伸,受压区面积减小,迫使混凝土边缘压应变达到极限压应变,混凝土被压碎。适筋破坏属于延性破坏。2.超筋破坏钢筋用量过多,受拉钢筋尚未达到屈服强度前,受压混凝土却已先达到极限压应变,致使构件突然破坏。超筋破坏属于脆性破坏。3.少筋破坏配筋量过少,受拉混凝土一旦出现裂缝,裂缝钢筋很快达到屈服强度,往往破坏只出现一条裂缝。少筋破各个截面的抵抗弯矩不小于实际弯矩,即抵抗弯矩图必须将弯矩图包括在内。2.为保证斜截面受弯承载力,在正截面受弯承载力已不需要某根钢筋时,应将其伸过其理论切断点一定长度后才能将它切断。3.纵向钢筋不宜在正弯矩受拉区切断,防止混凝土拉应力突增过早出现斜裂缝。4.对于弯起钢筋,弯起点必须设在该钢筋充分利用点以外不小于的位置。5.腹筋最大间距限制是为了保证斜截面受剪承载力,而上述4是为了保证斜截面受弯承载力。
计算方法基本假定1)平截面假定2)不考虑受拉区混凝土的工作3)受压区混凝土的应力应变关系4)有明显屈服点的钢筋,其应力应变关系可简化为理想弹塑性曲线。
水工钢筋混凝土结构学
水工钢筋混凝土结构学《水工钢筋混凝土结构学》是一门复杂而重要的学科,它研究了混凝土结构物的设计、制作、维护和保护,以及可能的结构失效的原因和控制方法。
水工钢筋混凝土结构在建筑、水利、环境等行业具有重要的应用价值。
本文从混凝土结构的基本原理入手,总结了水工钢筋混凝土结构的设计原则和设计计算方法,并提出了一些可行的结构改进技术和改善方法。
1.言水工钢筋混凝土结构学是以水工钢筋混凝土结构设计方面的知识为内容的一门学科,是研究设计、制作、维护和保护混凝土结构物以及可能发生结构失效的原因和控制方法的科学。
由于混凝土结构物的优异性能,其应用在建筑、水利、环境等行业也越来越广泛,因此,水工钢筋混凝土结构的设计与应用也显得格外重要。
2.凝土结构的基本原理混凝土结构是由钢筋、混凝土和聚合物材料组成的复合结构,钢筋的作用是防止混凝土的压缩破坏和裂缝爆裂,而混凝土的作用则是抵抗压弯、拉伸和切割。
混凝土结构的基本假定是:混凝土构件在垂直应力场中表现出线性状态;假定构件可以把外力分解为垂直和水平部分,而且受垂直载荷作用时,水平分量的大小可以忽略不计;受垂直载荷作用时,竖向拉力可以忽略;受水平载荷作用时,竖向压力可以忽略。
3.工钢筋混凝土结构设计原则水工钢筋混凝土结构的设计必须满足以下几个原则:(1)设计应有效防止混凝土受外力而损坏,即确保构件强度满足设计要求;(2)确保结构物稳定,即确保混凝土构件足够的刚度;(3)确保混凝土构件的施工质量,即确保混凝土的强度达到设计要求;(4)确保结构物的工程性,即确保混凝土结构的设计是可实施的。
4.工钢筋混凝土结构设计计算方法要正确设计水工钢筋混凝土结构,必须选择和正确计算合理的设计参数。
以下列出了常用的水工钢筋混凝土结构设计计算方法:(1)基本参数计算。
混凝土构件强度设计时,需要计算混凝土构件的钢筋抗拉率与抗压率、砌体抗拉率与抗压率以及混凝土压缩破坏值等。
(2)混凝土构件受力计算。
根据构件的荷载、约束条件等,对构件进行受力计算,以确定各截面的轴力和弯矩。
水工钢筋混凝土结构学
水工钢筋混凝土结构学水工钢筋混凝土结构学是土木工程中的一个重要学科,主要研究水利水电工程中钢筋混凝土结构的设计、施工和维护等方面。
水工钢筋混凝土结构在水利水电工程中扮演着重要的角色,它具有强度高、耐久性好、施工方便等特点,被广泛应用于水坝、水闸、水库、排涝设施等场所。
水工钢筋混凝土结构学的研究内容包括结构设计、材料力学性能、结构力学行为等方面。
首先,结构设计是水工钢筋混凝土结构学的核心内容之一、设计者需要通过合理的结构布局和计算分析,确定水工钢筋混凝土结构的承载力和稳定性,确保其在使用寿命内能够安全可靠地承受各种荷载。
其次,材料的力学性能是水工钢筋混凝土结构学的另一个重要方面。
混凝土、钢筋及其他材料的性能直接影响到水工结构的受力性能和使用寿命,需要通过实验和理论分析来研究其力学性能和耐久性能。
最后,结构力学行为的研究是水工钢筋混凝土结构学的另一个重要方面。
通过理论分析和模型试验等方法,研究水工钢筋混凝土结构在受力过程中的应力分布、变形规律、破坏机理等行为。
水工钢筋混凝土结构学的研究成果对水利水电工程的设计、施工和维护都具有重要的指导意义。
首先,研究成果可以指导设计者在设计过程中合理选择结构形式、确定断面尺寸和钢筋布置等参数,确保结构的承载力和稳定性。
其次,研究成果可以为施工提供参考,指导施工人员合理选择施工方法、控制施工工艺,确保水工钢筋混凝土结构的质量。
最后,研究成果可以为维护提供参考,指导养护人员定期检测、维修和加固水工钢筋混凝土结构,延长其使用寿命。
水工钢筋混凝土结构学的发展离不开理论研究和实际工程应用的结合。
在理论研究方面,可以通过数学模型和计算机模拟等手段,研究水工结构的受力性能、稳定性和耐久性等,提出新的设计方法和施工工艺。
在实际工程应用方面,可以通过实地调查和试验等手段,验证研究成果的有效性,不断优化设计和施工方法。
同时,还需要加强国内外学术交流和合作,借鉴和吸收国外先进的研究成果和经验,不断提高水工钢筋混凝土结构学的研究水平。
《水工钢筋混凝土结构》课程教学大纲
《水工钢筋混凝土结构》课程教学大纲(开放教育水利水电工程专业用)一、课程的性质和任务水工钢筋混凝土结构是水利水电工程专业一门比较重要的技术基础课,其基本内容为结构材料的力学性能、结构的设计方法;构件的受力性能、配筋计算和一般构造要求等。
本课程的任务是使学生掌握水工钢筋混凝土结构构件设计计算的基本理论、构造知识和施工图绘制技能,为学习有关专业课程和顺利地从事钢筋混凝土建筑物的结构设计打下基础。
二、课程的基本内容(一)绪论混凝土结构的基本概念和特点、混凝土结构的发展概况和应用、本课程的内容与任务及学习方法(二)钢筋混凝土结构的材料1、钢筋的品种与力学性能2、混凝土的力物理学性能①混凝土的强度;②混凝土的变形;③混凝土的其它性能。
3、钢筋与混凝土的黏结①钢筋与混凝土之间的黏结力;②钢筋的锚固与接头。
(三)钢筋混凝土结构设计计算原理1、结构设计的极限状态①结构极限状态的定义;②结构极限状态的分类。
2、结构按概率极限状态设计法的基本概念①失效概率;②可靠指标;③目标可靠指标。
3、荷载的标准值与材料的标准值①荷载标准值;②荷载准永久值;③荷载组合值;④混凝土强度标准值;⑤钢筋强度标准值。
4、水工钢筋混凝土结构设计规范的实用设计表达式①水工钢筋混凝土结构设计规范的分项系数;②承载力极限状态设计表达式;③正常使用极限状态设计表达式。
(四)钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算1、受弯构件的截面形式和构造①截面形式与截面尺寸;②混凝土保护层;③梁内钢筋的直径和间距;④板内钢筋的直径和间距2、梁受弯性能的试验研究①梁的受力阶段;②正截面破坏特征。
3、正截面受弯承载力计算的原则①基本假定;②适筋和超筋破坏的界限。
4、单筋矩形截面构件正截面受弯承载力计算①计算简图;②基本公式;③截面设计;④承载力复核。
5、双筋矩形截面构件正截面受弯承载力计算①计算简图和基本公式;②截面设计;③承载力复核。
6 、 T形截面构件正截面受弯承载力计算①受压翼缘计算宽度的确定、计算简图和基本公式;②截面设计;③承载力复核。
水工钢筋混凝土结构学PPT课件
针对各种质量问题,提出相应的预防措施,如优化配合比设计、加强振捣和养 护、控制拆模时间等。同时,强调施工过程中的质量控制和监管,确保工程质 量符合要求。
06 水工钢筋混凝土结构耐久 性设计与维护
耐久性设计原则和方法
耐久性设计原则
确保结构在预定使用期限内,能够抵御环境侵蚀、材料老化和荷载作用,保持其 安全性、适用性和耐久性。
。
有限差分法
介绍有限差分法的基本概念、 计算格式及在水工结构中的应
用。
离散元法
概述离散元法的基本原理、计 算过程及在水工结构中的应用
。
弹性力学法在水工结构中的应用
弹性力学法基本原理
阐述弹性力学法的基本概念、基本假设和基 本原理。
水工结构弹性力学模型
介绍水工结构弹性力学模型的建立方法和步 骤。
水工结构弹性力学分析
02 钢筋混凝土材料性能
水泥与骨料
水泥种类与性能
水泥与骨料的选用原则
介绍常用水泥的种类,如硅酸盐水泥、 普通硅酸盐水泥等,并分析其性能特 点,如强度、凝结时间等。
根据工程要求和材料性能,提出水泥 与骨料的选用原则,以确保混凝土的 质量。
骨料种类与性能
阐述骨料的种类,如碎石、卵石等, 并分析其性能特点,如粒径、级配、 坚固性等。
学生自我评价报告展示
知识掌握情况
学生对水工钢筋混凝土结构的基本概念、设计原理、施工方法等 方面有了较为全面的了解。
实践能力提升
通过课程实验、课程设计等实践环节,学生的动手能力和解决问 题的能力得到了提高。
团队协作与沟通能力
学生在小组讨论、团队作业等过程中,学会了与他人合作、沟通 交流,共同完成任务。
受弯构件正截面承载力计算
水利水电工程专业《水工钢筋混凝土结构》
水利水电工程专业《水工钢筋混凝土结构》
课程考核说明
一、课程性质
该课程是中央广播电视大学水利水电工程专业的一门专业基础课。
通过本课程的学习使学生掌握水工建筑物中钢筋混凝土结构设计计算的基本理论,掌握常用钢筋砼构配件的配筋计算方法和绘制施工图的基本技能。
二、关于课程考核的有关说明
1、考核对象
中央广播电视大学高等专科开放试点的学生。
2、考核方式
本课程采用形成性考核和期末考试相结合的方式考核。
满分为100分,其中期末考试占80%,平时作业成绩占20%。
平时作业未完成50%以上或形成性考核成绩不及格者,不能取得该门课程的学分。
3、命题原则
(1)命题范围:在本课程教学大纲和考核说明所规定的内容和范围内命题,不得任意扩大和缩小考题范围。
(2)试题的组成与覆盖面:命题应覆盖教材内容,同时突出重点。
(3)试题的难易程度为:较易占20%,中等难度占30%,较难占30%,难度较大占20%。
(4)试题中各种能力层次的试题量比例大约为:识记占20%,理解25%,简单应用占35%,综合应用占20%。
(5)考试形式为开卷。
4、题型及分值比例
5、答题时间:
6、其它说明:学员参加考试应带钢笔、铅笔、橡皮和计算器。
水工钢筋混凝土结构学
水工钢筋混凝土结构学
水工钢筋混凝土结构学是水工结构的一个分支,主要研究大跨度,大尺寸的水上建筑物,如加力桥、拱形桥、小型码头、水库坝堤及其他重要水工工程结构。
水工钢筋混凝土结构学是从利用建筑材料、结构、结构力学等多学科交叉发展起来的
一种新型建筑结构理论,它采用钢筋混凝土以及桁架、管状框架等结合结构系统,实现桥
梁及其他水上建筑对不同抗侧力和结构效应的混合反应。
因此,水工钢筋混凝土结构学不
仅关注各结构构件的承载性能,而且要求结构系统的完整性。
在水工钢筋混凝土结构设计时,需要综合考虑外力、材料质量、结构特性等因素,并
使用依据结构系统的有限元分析、模型试验等科学手段,研究各结构构件内部布置和配置,准确地分析结构内抗力计算性能及工程效果,以及决定支座和横梁支座支撑及结合系统。
此外,水工钢筋混凝土结构学还注重以问题导向的原则,能够探查研究钢筋混凝土结
构在抗震及耐久性方面的关键问题,从而为水上工程结构的动态施工、运营、维护和管理
提出建设方案和设计技巧,以解决结构的各种性能条件和配置等问题,确保其可靠使用。
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1.矩形截面简支梁(1)判别单双筋:假设单筋:sb c s bh f KM αα>=20为双筋,)(020a h f bh f KM A y c sb s '-'-='α,)(00)21(h h x f bx f A f A s y c s y s αξ-==+''=,总钢筋用量:)('+s s A A 。
(2)计算箍筋数量:0h h w =,4≤bh w ,025.0bh f KV c ≤(截面尺寸满足要求),KV bh f V c c <=07.0(需要按计算确定配筋),007.0h f bh f KV S A yv t sv -=,取S=200mm max S ≤=200mm ,求出sv A 。
(3)已配置3根:sb c s y s bh f a h A f KM αα<'-''-=200)(('s A 满足要求),a h h x s '>-==22100)(αξ(满足),y sy c s f A f bx f A ''+= 2.矩形截面偏心受压(1)计算纵向受力钢筋:计算内力值M,N,计算η,80>h h (应考虑纵向弯曲影响),3000h N M >= ,1,15,1,15.02011=<=>=ζζζhl KN A f c ,212000)(140011ζζηhh h +=,判别大小偏心,003.0h > η,按大偏心计算,计算s s A A 、',2000min 0200)(%2.00)(,2bh f a h A f KN bh A a h f bh f KN A a h c s y s s y c sb s '-''-==='<'-'-='-+= αραη,,,y s y c s b s b f KN A f bx f A a h x -''+='>=<--=,,22110ξζαξ(2)已配有2根,ys y c s b s c s y s f KN A f bx f A a h x bh f a h A f KN -''+='>=<--='-''-=,,,2211)(0200ξζαξα 3.对称配筋a h h -=0,计算η,判别大小偏心,按大偏心计算,计算's A 、s A ,55.00=<=b c bh f KN ζξ,a h x '>=20ξ,)5.01(ζζα-=s ,a h -+=20 η,%2.0)(0min 020=>'-'-=='bh a h f bh f KN A A y c s s s ρα 。
4.裂缝宽度,内力计算,2081l M R ⨯⨯=活荷载,裂缝宽度验算,mm W 3.0lim =,s R sk s te s te A h M ab A A A 087.0,2===σρ,lim max )07.030(W d c E W tes sk <++=ρσα,则满足需求。
5.多跨连续梁活荷载最不利布置方式:(1)求某弯跨跨中最大正弯矩时,活载在本跨布置,然后再隔跨布置。
(2)求某跨跨中最小弯矩时,活载在本跨不布置,在其邻跨布置,然后再隔跨布置。
(3)求某支座截面的最大负弯矩时,活载在该支座左右两跨布置,然后再隔跨布置。
(4)求某支座截面的最大剪力时,活载的布置与求该支座最大负弯矩时的布置相同。
6.钢筋混凝土肋形结构的设计步骤是:结构的梁格布置;板和梁的计算简图确定;板和梁的内力计算;截面设计;配筋图绘制。
7.平衡扭转:由荷载直接引起的扭转,其扭矩可利用静力平衡条件求得,与构件的抗扭刚度无关。
8.协调扭转:超静定结构中由于变形的协调使构件产生的扭转,其扭矩需根据静力平衡条件和变形协调条件求得。
9.接长钢筋的方法:绑扎搭接、焊接、机械连接。
10.钢材中含碳量越高,屈服强度和抗拉强度越高,伸长率就越小,流幅也相对缩短。
11.钢筋强度越高,直径越粗,混凝土强度越低,则锚长度要求越长。
12.抵抗弯矩图:按实际配置的纵向钢筋按比例绘制的梁上各正截面所能承受的弯矩图。
13.构件抗裂能力主要靠加大构件截面尺寸或提高混凝土抗拉强度来保证,也可采用在局部混凝土中掺入钢纤维等措施,最根本的方法则是采用预应力混凝土构件。
1. 按化学成分,钢筋可分为碳素钢和普通低合金钢两大类。
2. 碳素钢分为低碳钢(含碳量<0.25%)、中碳钢(0.25%~0.60%)和高碳钢(0.60%~1.40%)。
3. 热轧钢筋按照其强度的高低,分为HPB235、HPB300、HPB400、HPB500等几种。
H表示热轧、P表示光面的、R表示带肋的、B 表示钢筋、数字表示该级别钢筋的屈服强度()4. 软钢从开始加载到拉断,弹性阶段屈服阶段(软钢的主要强度指标)强化阶段破坏阶段。
5. 钢材中含碳量越高,屈服强度和抗拉强度越高,伸长率就越小,流幅也相对缩短。
6. 硬钢没有明确的屈服强度,以协定流限作为强度标准。
7. 混凝土抗压强度,我国规范规定用150mmX150mmX150mm 的立方体试件作为标准试件。
由标准立方体试件所测得的抗压强度,称为标准立方体抗压强度,用表示。
8. C30表示混凝土立方体抗压强度标准值309. 设计一般的钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构时,其重力密度可近似地取为25.10. 钢筋强度越高,直径越粗,混凝土强度越低,则锚长度要求越长。
11.接长钢筋的方法:绑扎搭接、焊接、机械连接。
12.把钢筋混凝土结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。
13.截面尺寸和混凝土强度等级相同的受弯构件,其正截面的破坏特征主要与钢筋数量有关,可分三种情况:适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。
14.阶段(计算受弯构件抗裂时所采用的应力阶段)裂缝阶段(计算受弯构件正常使用阶段的变形和裂缝宽度时所依据的应力阶段)破坏阶段(计算受弯构件正截面承载力时所依据的应力阶段)。
15.T形截面翼缘上所受的压应力是均匀的。
16.无腹筋梁的受剪破坏形态可分为斜拉破坏()、剪压破坏()、斜压破坏)。
17.受压构件分为两种:轴心受压构件、偏心受压构件18.稳定系数来表示长柱承载力较短柱降低的程度。
19.影响值得主要因素为柱的长细比(b为矩形截面短柱尺寸,为柱子的计算长度),当时,为短柱,,可不考虑纵向弯曲问题,时,随的增大而减小。
20.偏心受压短柱试件的破坏分两种情况:受拉破坏(大偏心受压破坏)、受压破坏(小偏心受压破坏)。
21.由于构件破坏时的应力一般达不到屈服强度。
因此,为节约钢材,可按最小配筋率及构造要求配置,即取或按构造要求配置。
22.对称配筋:常在构件两侧配置相等的钢筋。
23.平衡扭转:由荷载直接引起的扭转,其扭矩可利用静力平衡条件求得,与构件的抗扭刚度无关。
24.协调扭转:超静定结构中由于变形的协调使构件产生的扭转,其扭矩需根据静力平衡条件和变形协调条件求得。
25.构件受扭破坏形态:少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏。
26.引入系数的目的:为使受扭构件的破坏形态呈现适筋破坏,充分发挥抗扭钢筋的作用,抗扭纵筋和抗扭箍筋应有合理的最佳搭配。
27.构件抗裂能力主要靠加大构件截面尺寸或提高混凝土抗拉强度来保证,也可采用在局部混凝土中掺入钢纤维等措施,最根本的方法则是采用预应力混凝土构件。
28.用来表示裂缝之间因混凝土承受拉力而对钢筋应变所引起的影响。
值越小,表示混凝土参与承受拉力的程度越大,值越大,表示混凝土承受拉力的程度越小,=1时(最大值),表示混凝土完全脱离工作。
29.若计算所得的最大裂缝宽度超过限值或式不能满足,则应采取相应措施,以减小裂缝宽度。
如:可改用直径较小的带肋钢筋,减小钢筋间距,适当增加受拉区纵向钢筋截面面积等。
30.钢筋混凝土肋形结构的设计步骤是:结构的梁格布置;板和梁的计算简图确定;板和梁的内力计算;截面设计;配筋图绘制。
31. 抵抗弯矩图:按实际配置的纵向钢筋按比例绘制的梁上各正截面所能承受的弯矩图。
32. 多跨连续梁活荷载最不利布置方式:(1)求某弯跨跨中最大正弯矩时,活载在本跨布置,然后再隔跨布置。
(2)求某跨跨中最小弯矩时,活载在本跨不布置,在其邻跨布置,然后再隔跨布置。
(3)求某支座截面的最大负弯矩时,活载在该支座左右两跨布置,然后再隔跨布置。
(4)求某支座截面的最大剪力时,活载的布置与求该支座最大负弯矩时的布置相同。
一、填空题1、钢筋混凝土结构用钢筋要求具有较高的强度、一定的塑性、良好的可焊性能以及与混凝土之间必须有足够的粘结性。
2、钢筋按力学的基本性质来分,可分为两种类型:软钢、硬钢。
硬钢强度高,但塑性差,脆性大。
从加载到拉断,不像软钢那样有明显的阶段,基本上不存在屈服阶段。
设计中一般以协定流限作为强度标准。
3、我国混凝土结构设计规范规定以边长为mm 150的立方体,在温度为℃320±、相对湿度不小于%90的条件下养护28天,用标准实验方法测得的具有%95保证率的立方体抗压强度标准值cuk f 作为混凝土强度等级,以符号C 表示,单位为2/mm N 。
4、混凝土双向受压时,一向抗压强度随另一向压应力增大而增大。
双向受拉时的混凝土抗拉强度与单向受拉强度基本一样,一向受拉一向受压时,混凝土的抗压强度随一向的拉应力的增加而降低。
5、混凝土的变形有两类:一类是由外荷载作用而产生的受力变形;一类是由温度和干湿变化引起的体积变形。
6、混凝土在荷载长期持续作用下,应力不变,变形也会随着时间而增长,这种现象称为混凝土的徐变。
7、钢筋与混凝土之间的粘结力主要由以下三部分组成:○1水泥凝胶体与钢筋表面之间的胶结力;○2混凝土收缩,将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力;○3钢筋表面不平整与混凝土之间产生的机械咬合力。
8、影响粘结强度的因素除了钢筋的表面形状以外,还有混凝土的抗拉强度、浇筑混凝土时钢筋的位置、钢筋周围的混凝土厚度等。
9、为了保证光圆钢筋的粘结强度可靠性,规范规定绑扎骨架中的受拉光圆钢筋应在末端做成︒180弯钩。
10、接长钢筋的三种办法:绑扎搭接、焊接、机械连接11、工程结构设计的基本目的是使结构在预定的使用期限内能满足设计所预定的各项功能要求,做到安全可靠和经济合理。
12、工程结构的功能要求主要包括三个方面:(1)安全性(2)适用性(3)耐久性13、安全性、适用性、耐久性统称为结构的可靠性。
14、结构抗力是结构或结构构件承受荷载效应S 的能力,指的是构件截面的承载力、构件的刚度、截面的抗裂性等,常用符号R 表示。