混凝土结构设计原理教案
《混凝土结构设计原理》 教案大纲
![《混凝土结构设计原理》 教案大纲](https://img.taocdn.com/s3/m/32437f09f11dc281e53a580216fc700abb6852a3.png)
一、教案概述教案名称:《混凝土结构设计原理》教案大纲课时安排:共计15 课时教学目标:1. 让学生了解混凝土结构的基本概念和特点。
2. 让学生掌握混凝土的力学性能和耐久性。
3. 让学生熟悉混凝土结构的设计原理和设计方法。
4. 让学生能够运用所学知识进行简单的混凝土结构设计。
教学方法:1. 讲授:讲解混凝土结构的基本概念、力学性能、设计原理等。
2. 案例分析:分析实际工程案例,让学生更好地理解混凝土结构设计的方法和步骤。
3. 互动讨论:鼓励学生提问和发表观点,提高学生的参与度和积极性。
二、教学内容第一课时:混凝土结构的基本概念和特点1. 混凝土结构的定义和分类2. 混凝土结构的特点和优势第二课时:混凝土的力学性能1. 混凝土的抗压性能2. 混凝土的抗拉性能3. 混凝土的抗弯性能4. 混凝土的抗剪性能第三课时:混凝土的耐久性1. 混凝土的抗渗性能2. 混凝土的抗碳化性能3. 混凝土的抗碱侵蚀性能4. 混凝土的抗冻性能第四课时:混凝土结构的设计原理1. 极限状态设计原则2. 分级设计方法3. 结构安全系数第五课时:混凝土结构的设计方法1. 混凝土结构设计的步骤和流程2. 混凝土梁的设计3. 混凝土板的设计4. 混凝土柱的设计三、教学评价1. 课后作业:布置相关的课后练习题,巩固所学知识。
2. 课堂互动:评估学生在课堂上的参与度和积极性。
3. 案例分析报告:评估学生在案例分析中的表现和理解程度。
四、教学资源1. 教材:《混凝土结构设计原理》2. 课件:相关教学PPT3. 案例资料:实际工程案例及相关图片五、教学进度安排第一周:第一课时,混凝土结构的基本概念和特点第二周:第二课时,混凝土的力学性能第三周:第三课时,混凝土的耐久性第四周:第四课时,混凝土结构的设计原理第五周:第五课时,混凝土结构的设计方法六、教学内容第六课时:混凝土梁的设计(续)1. 混凝土梁的抗弯设计2. 混凝土梁的抗剪设计3. 混凝土梁的扭曲设计第七课时:混凝土板的设计1. 混凝土板的基本概念和分类2. 混凝土板的荷载分析3. 混凝土板的抗弯和抗剪设计第八课时:混凝土柱的设计1. 混凝土柱的分类和特点2. 混凝土柱的承载力计算3. 混凝土柱的设计要求第九课时:混凝土结构的施工要点1. 混凝土的浇筑和养护2. 混凝土结构的施工质量控制3. 混凝土结构的施工安全注意事项十、教学总结与反馈1. 复习课程内容,总结混凝土结构设计原理和方法。
混凝土结构设计原理全套课件完整版电子教案最新板
![混凝土结构设计原理全套课件完整版电子教案最新板](https://img.taocdn.com/s3/m/7e3f0ef2162ded630b1c59eef8c75fbfc67d9443.png)
➢ Fmax≈36kN
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混凝土结构设计原理
绪论
由此可见,素混凝土结构中加入少量钢筋以后:
➢ 承载力有很大提高; ➢ 受力性能和破坏特征有明显改善。
❖ 注意:钢筋的主要作用是抗拉和抗剪,也可以抗
压。不同结构构件的配筋情况见教科书上 第2页各图。
主页 目录 上一章 下一章 帮助
混凝土结构设计原理
➢ 优点多,缺点少;缺点可克服。
帮助
混凝土结构设计原理
绪论
§0.5 混凝土结构的发展简况如何?
❖ 1824年,英国人J.Aspdin发明水泥;
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❖ 1850年,法国人mbot制成铁丝网水泥船;
目录
❖ 1859年,转炉炼钢成功;
上一章
❖ 1861年,法国人J.Monier取得钢筋混凝土板、管道、
普通钢筋
HPB300 10.0
HRB335、HRBF335、 HRB400、HRBF400、 HRB500、HRBF500
7.5
预应力钢筋 RRB400
5.0
3.5
钢筋的弹性模量
牌号或种类
HPB300 HRB335、HRB400、HRB500、HRBF335、 HRBF400、HRBF500、RRB400、预应力螺
绪论
混凝土结构设计原理
绪论
§0.1 什么是混凝土结构?
结 构:指各种工程实体的承重骨架。
主页
混凝土结构:以混凝土为主要材料制作的结构。如: 目 录
➢ 素混凝土结构:无筋或不配置受力钢筋的混凝土结构。 ➢ 钢筋混凝土结构:配置受力普通钢筋的混凝土结构。 上一章
➢ 预应力混凝土结构:配置受力的预应力钢筋,通过张 下一章 拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。
混凝土结构设计原理》电子教案
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混凝土结构设计原理电子教案一、课程介绍1.1 课程背景随着我国经济的快速发展,城乡建设日益繁荣,混凝土结构在建筑领域中的应用越来越广泛。
掌握混凝土结构设计原理,对于建筑工程师和相关技术人员来说具有重要意义。
1.2 课程目标通过本课程的学习,使学生了解混凝土结构的基本概念、设计原则和计算方法,掌握混凝土材料的力学性能,熟悉钢筋混凝土梁、板、柱等基本构件的设计计算,为从事建筑工程设计、施工和管理等工作奠定基础。
1.3 课程内容(1)混凝土结构的基本概念及分类;(2)混凝土材料的力学性能;(3)钢筋混凝土梁、板、柱等基本构件的设计计算;(4)混凝土结构的设计原则与方法;(5)混凝土结构实例分析。
二、教学方法2.1 理论教学采用PPT、视频等多媒体教学手段,结合生动的案例,讲解混凝土结构设计原理的相关知识。
2.2 实践教学组织学生进行混凝土结构设计软件的操作实践,使学生更好地理解和掌握设计方法。
2.3 互动教学鼓励学生提问、讨论,提高学生的参与度和积极性。
三、教学安排3.1 学时安排本课程共安排48个学时,其中理论教学40学时,实践教学8学时。
3.2 教学进度按照教材和教学大纲的要求,合理安排每个章节课时的分配,确保课程内容的系统性和连贯性。
四、考核方式4.1 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况等,占总成绩的30%。
4.2 考试成绩包括期末考试和课程设计,占总成绩的70%。
五、教学资源5.1 教材《混凝土结构设计原理》,作者:张某某。
5.2 辅助教材《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)、《钢筋混凝土结构设计手册》等。
5.3 网络资源利用校园网,提供相关课件、案例、设计软件等技术支持。
六、教学实践与案例分析6.1 实践教学内容组织学生参观混凝土结构施工现场,了解混凝土结构的施工工艺和质量控制措施。
6.2 案例分析选取具有代表性的混凝土结构设计案例,分析其设计原理、计算方法和施工技术,提高学生的实际工程能力。
混凝土结构原理电子教案
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混凝土结构原理电子教案一、教案概述1.1 课程背景混凝土结构原理是土木工程专业的核心课程之一,旨在让学生了解混凝土的基本性质、结构设计和施工技术。
通过本课程的学习,学生将掌握混凝土的组成、强度、耐久性及其在工程中的应用。
1.2 教学目标(1)了解混凝土的基本组成和性质;(2)掌握混凝土的配合比设计方法;(3)熟悉混凝土结构的受力分析及设计原则;(4)了解混凝土施工技术及质量控制。
二、教学内容2.1 混凝土的基本组成和性质(1)水泥、砂、石子、水等材料的性质及作用;(2)混凝土的强度、变形、耐久性等基本性质。
2.2 混凝土的配合比设计(1)配合比设计原则;(2)配合比设计方法及步骤;(3)常用混凝土配合比实例。
三、教学方法3.1 讲授法通过讲解混凝土的基本组成、性质、配合比设计和结构受力分析等内容,使学生掌握混凝土结构的基本原理。
3.2 案例分析法分析实际工程案例,使学生更好地理解混凝土结构的设计和施工过程。
3.3 互动教学法鼓励学生提问、讨论,提高学生的参与度和积极性。
四、教学资源4.1 教材:《混凝土结构原理》4.2 课件:PowerPoint4.3 网络资源:相关论文、工程案例、施工规范等。
五、教学评价5.1 课堂提问:检查学生对混凝土基本知识和配合比设计的掌握情况。
5.2 课后作业:巩固学生对课堂内容的理解和应用。
5.3 课程设计:培养学生解决实际工程问题的能力。
5.4 期末考试:全面评估学生对本课程的掌握程度。
六、混凝土结构的受力分析6.1 基本概念(1)混凝土结构的基本受力构件;(2)混凝土结构的受力特点;(3)混凝土结构的基本受力状态。
6.2 受力分析方法(1)弹性理论;(2)塑性理论;(3)极限状态设计方法。
六、教学方法6.3 讲授法通过讲解混凝土结构的基本受力构件、受力特点和受力状态等内容,使学生掌握混凝土结构的受力分析方法。
6.4 案例分析法分析实际工程案例,使学生更好地理解混凝土结构的受力分析过程。
《混凝土结构设计原理》教案设计(第一讲)
![《混凝土结构设计原理》教案设计(第一讲)](https://img.taocdn.com/s3/m/66a9daa405a1b0717fd5360cba1aa81144318ff1.png)
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授课教案
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期荷载作用下抗压强度的依据;BC 段为裂缝快速不稳定发展阶段,其中 C 点的应力最
大,即为混凝土极限抗压强度,与之对应的应变 ε0≈0.002 为峰值应变;CD 段应力快速
下降,应变仍在增长,混凝土中裂缝迅速发展且贯通,出现了主裂缝,内部结构破坏
板
严重;DE 段,应力下降变慢,应力较快增长,混凝土内部结构处于磨合和调整阶段,
作的构造要求。
1.2.2 混凝土的变形
混凝土的变形包括受力变形和体积变形两种。
1.单轴受压应力~应变曲线
(1)全曲线包括上升段和下降段两部分;
(2)图中各关键点分别表示为:A―比例极限点,B―临界点,C―峰点,D―拐
点,E―收敛点,F―曲线末梢;
(3)各小段的含义为:
0A 段为弹性变形;AB 段为裂缝稳定扩展阶段,其中 B 点的应力是确定混凝土长
河南城建学院交通工程系宋帅奇的教案
课程名称 教学目的
与 教学要求
板 书 设 计
混凝土结构设计原理(第三版)
教学目的:了解混凝土结构和及有关设计规范 教学要求: 1.熟悉混凝土结构的分类 2.了解混凝土结构的发展 3.熟悉本课程的任务和特点
0绪 论
0.1 混凝土结构的基本概念
1.混凝土结构的分类:素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构 2.钢筋和混凝土两种材料的物理力学性能很不相同,但能够共同工作,其主要原因 是:
2 混凝土结构设计方法
2.1. 结构的功能要求和极限状态
2.1.1 结构的功能要求 1.安全性 2.适用性 3.耐久性
2.1.2 结构的极限状态 1.承载能力极限状态 2.正常使用极限状态
2.1.3 结构的设计状况 1.持久状况 2.短暂状况 3.偶然状况
混凝土结构设计原理教案
![混凝土结构设计原理教案](https://img.taocdn.com/s3/m/e0de70b6f71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a270d.png)
混凝土结构设计原理教案教案标题:混凝土结构设计原理教案目标:通过本节课的学习,学生能够了解混凝土结构设计的基本原理,掌握混凝土结构设计的基本步骤和注意事项。
教学重点:混凝土结构设计原理、基本步骤和注意事项。
教学难点:掌握混凝土结构设计的基本原理,能够在实际工程中应用。
教学方法:讲授法、讨论法、实例分析法教学准备:教学课件、混凝土结构设计相关资料、案例分析资料、白板、黑板、彩笔教学过程:Step 1:导入(5分钟)引导学生回顾上节课所学的混凝土结构基础知识,包括混凝土的组成成分和性能、常用混凝土材料等。
Step 2:讲授混凝土结构设计原理(20分钟)2.1讲解混凝土结构设计的基本原理,包括荷载和变形的计算方法、构件等效矩形截面假设等。
2.2介绍混凝土结构设计的基本步骤,包括构件布置和尺寸确定、荷载计算和变形计算、构件截面设计等。
2.3讲解混凝土结构设计中的注意事项,包括受力合理、构件之间协调、剪力的考虑等。
Step 3:案例分析(30分钟)以实际工程为例,分析混凝土结构设计的过程和方法,引导学生进行设计计算和截面设计,通过实例加深对混凝土结构设计原理的理解和应用。
Step 4:讨论与总结(15分钟)让学生对案例进行讨论,分享设计思路和方法,提出自己的见解和疑问。
总结本节课所学的混凝土结构设计原理,强调重要的概念和方法。
Step 5:作业布置(5分钟)布置混凝土结构设计的相关作业,要求学生按照本节课所学的原理和方法,完成设计计算和截面设计。
教学辅助资料:1.混凝土结构设计手册2.混凝土结构设计案例分析资料3.混凝土结构设计相关的课堂教学课件教学反思:通过本节课的讲授和案例分析,学生对混凝土结构的设计原理有了更深入的了解,能够应用所学知识进行实际工程的设计计算和截面设计。
在教学中,引导学生参与案例分析和讨论,能够能够更好地掌握混凝土结构设计的原理和方法。
另外,通过布置作业,可以进一步巩固学生对混凝土结构设计原理的掌握。
《混凝土结构设计原理》电子教案
![《混凝土结构设计原理》电子教案](https://img.taocdn.com/s3/m/0ded12a9900ef12d2af90242a8956bec0975a596.png)
《混凝土结构设计原理》电子教案第一章:混凝土结构的基本概念1.1 混凝土结构的定义1.2 混凝土结构的分类1.3 混凝土结构的受力分析1.4 混凝土结构的材料特性第二章:混凝土的设计强度2.1 混凝土抗压强度2.2 混凝土抗拉强度2.3 混凝土抗剪强度2.4 混凝土的耐久性第三章:混凝土结构的设计方法3.1 极限状态设计方法3.2 安全系数设计方法3.3 荷载组合与内力计算3.4 结构可靠度与极限状态方程第四章:梁和板的设计4.1 梁的设计4.2 板的Design4.3 受弯构件的设计4.4 受剪构件的设计第五章:柱和墙的设计5.1 柱的设计5.2 墙的设计5.3 轴心受压构件的设计5.4 偏心受压构件的设计第六章:混凝土结构构件的连接设计6.1 连接的基本要求6.2 钢筋的锚固与焊接6.3 钢筋的连接方式6.4 混凝土构件的拼接设计第七章:钢筋混凝土构件的抗震设计7.1 抗震设计的基本概念7.2 地震作用及其效应7.3 抗震设防要求与抗震等级7.4 钢筋混凝土构件的抗震设计方法第八章:钢筋混凝土结构的经济设计8.1 结构经济性的概念8.2 结构设计中的成本分析8.3 结构优化设计方法8.4 钢筋混凝土结构的经济设计案例分析第九章:混凝土结构的施工图绘制9.1 施工图的基本知识9.2 混凝土结构施工图的绘制步骤9.3 常用施工图的符号与表示方法9.4 施工图的审核与修改第十章:混凝土结构设计的案例分析10.1 案例分析的基本方法10.2 框架结构设计案例10.3 剪力墙结构设计案例10.4 筒体结构设计案例重点和难点解析一、混凝土结构的基本概念:理解混凝土结构的定义、分类、受力分析以及材料特性是学习后续章节的基础。
特别是混凝土结构的受力分析,它是理解结构在不同荷载作用下的响应的关键。
二、混凝土的设计强度:掌握混凝土的抗压、抗拉、抗剪强度以及耐久性是进行结构设计的前提。
学生需要理解这些强度参数的测定方法和应用条件。
《混凝土结构设计原理》电子教案
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《混凝土结构设计原理》电子教案第一章:混凝土结构的基本概念1.1 混凝土结构的定义1.2 混凝土结构的特点1.3 混凝土结构的应用范围1.4 混凝土结构的设计原则1.5 混凝土结构的设计流程第二章:混凝土的基本性质2.1 混凝土的组成材料2.2 混凝土的力学性质2.3 混凝土的耐久性2.4 混凝土的变形特性2.5 混凝土的强度理论第三章:混凝土结构的设计方法3.1 结构力学的相关知识3.2 极限状态设计方法3.3 安全系数设计方法3.4 混凝土结构的极限状态方程3.5 混凝土结构的设计计算步骤第四章:梁和板的设计4.1 梁的设计要点4.2 梁的抗弯承载力计算4.3 梁的抗剪承载力计算4.4 板的设计要点4.5 板的抗弯承载力计算第五章:柱和墙的设计5.1 柱的设计要点5.2 柱的轴压承载力计算5.3 柱的抗弯承载力计算5.4 墙的设计要点5.5 墙的抗压承载力计算第六章:混凝土结构的设计规范6.1 国内外主要混凝土结构设计规范简介6.2 设计规范的基本原则和规定6.3 混凝土强度等级和构件尺寸限制6.4 荷载及其组合6.5 结构耐久性和防火要求第七章:钢筋混凝土梁的设计7.1 钢筋混凝土梁的设计流程7.2 抗弯承载力设计7.3 抗剪承载力设计7.4 挠度验算7.5 裂缝宽度验算第八章:钢筋混凝土板的设计8.1 钢筋混凝土板的设计流程8.2 单向板设计8.3 双向板设计8.4 板的翘曲验算8.5 板的构造要求第九章:钢筋混凝土柱和墙的设计9.1 钢筋混凝土柱的设计流程9.2 轴压承载力设计9.3 抗弯承载力设计9.4 抗剪承载力设计9.5 柱和墙的稳定性验算第十章:混凝土结构施工图的解读10.1 施工图的基本构成10.2 结构平面图的解读10.3 结构立面图和剖面图的解读10.4 钢筋图的解读10.5 施工图的变更和修改第十一章:混凝土结构的抗震设计11.1 地震工程基本概念11.2 结构抗震设计原则11.3 地震作用计算11.4 混凝土结构的抗震承载力设计11.5 抗震构造要求第十二章:混凝土结构的加固设计与修复12.1 结构加固的必要性12.2 常见的加固方法12.3 加固设计的计算方法12.4 加固材料的选用12.5 加固施工注意事项第十三章:混凝土结构的经济性分析13.1 结构经济性的重要性13.2 成本分析的基本方法13.3 结构方案的经济比较13.4 材料选择的经济性考虑13.5 施工方案的经济性分析第十四章:计算机在混凝土结构设计中的应用14.1 结构分析软件的介绍14.2 结构分析的基本步骤14.3 参数设置和模型建立14.4 结构分析与设计结果输出14.5 计算机设计在工程实践中的应用案例第十五章:混凝土结构设计的案例分析15.1 案例一:小型混凝土框架结构设计15.2 案例二:高层混凝土剪力墙结构设计15.3 案例三:混凝土连续梁的设计与施工15.4 案例四:混凝土结构的抗震加固设计15.5 案例五:混凝土结构的经济性优化设计重点和难点解析本文档详细介绍了《混凝土结构设计原理》电子教案,共包含十五个章节。
《混凝土结构设计原理》 教案大纲
![《混凝土结构设计原理》 教案大纲](https://img.taocdn.com/s3/m/83b44b390a1c59eef8c75fbfc77da26925c596a5.png)
《混凝土结构设计原理》教案大纲第一章:混凝土结构的基本概念1.1 混凝土结构的定义1.2 混凝土结构的分类1.3 混凝土结构的特点及应用范围1.4 混凝土结构设计的基本原则第二章:混凝土的基本性质2.1 混凝土的组成及材料性质2.2 混凝土的力学性能2.3 混凝土的耐久性2.4 混凝土的变形性能第三章:混凝土结构的受力分析3.1 概述3.2 单向板受力分析3.3 双向板受力分析3.4 梁、柱和节点受力分析3.5 框架结构受力分析第四章:混凝土结构的承载力计算4.1 概述4.2 抗拉、抗压承载力计算4.3 抗弯、抗剪承载力计算4.4 疲劳承载力计算4.5 极限状态设计方法第五章:混凝土结构的变形与裂缝控制5.1 混凝土结构的变形控制5.2 混凝土结构的裂缝控制5.3 钢筋的锚固、焊接与连接5.4 混凝土结构的施工缝处理第六章:混凝土结构的稳定性分析6.1 结构稳定性的基本概念6.2 压弯构件的稳定性分析6.3 受拉构件的稳定性分析6.4 钢筋混凝土构件的稳定性分析6.5 稳定性校核与提高稳定性的措施第七章:混凝土结构的抗震设计7.1 抗震设计的基本概念7.2 地震作用及地震反应7.3 抗震设计原则与要求7.4 混凝土结构的抗震设计方法7.5 抗震设计实例分析第八章:混凝土结构的耐久性设计8.1 耐久性的基本概念8.2 混凝土的侵蚀与碳化8.3 钢筋的腐蚀与防护8.4 混凝土结构的耐久性设计方法8.5 耐久性设计实例分析第九章:混凝土结构的设计实例9.1 工业与民用建筑混凝土结构设计实例9.2 桥梁混凝土结构设计实例9.3 港口与水利混凝土结构设计实例9.4 高层建筑混凝土结构设计实例9.5 特殊环境下的混凝土结构设计实例第十章:混凝土结构设计的软件应用10.1 结构设计软件的基本功能10.2 常见结构设计软件介绍10.3 混凝土结构设计软件操作实例10.4 结构设计软件在工程中的应用与优势10.5 结构设计软件的发展趋势与展望重点解析第一章:混凝土结构的基本概念重点:混凝土结构的定义、分类、特点及应用范围。
《混凝土结构设计原理》 教案大纲
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一、教案基本信息1.1 课程名称:混凝土结构设计原理1.2 课时安排:本课程共安排32课时,每课时45分钟。
1.3 教学目标:通过本课程的学习,使学生掌握混凝土结构的基本设计原理和方法,具备初步的混凝土结构设计和分析能力。
1.4 教学方法:采用课堂讲解、案例分析、数值模拟、实践操作等多种教学方式,引导学生主动学习、积极思考。
二、教学内容2.1 混凝土结构的基本概念2.1.1 混凝土结构的定义2.1.2 混凝土结构的分类2.1.3 混凝土结构的组成2.2 混凝土的力学性能2.2.1 混凝土的抗压性能2.2.2 混凝土的抗拉性能2.2.3 混凝土的抗弯性能2.2.4 混凝土的抗剪性能2.3 混凝土结构的受力分析2.3.1 简支梁受力分析2.3.2 连续梁受力分析2.3.3 框架结构受力分析2.4 混凝土结构的设计方法2.4.1 极限状态设计方法2.4.2 极限状态设计的应用2.4.3 正常使用极限状态设计三、教学过程3.1 课程导入:通过引入实际工程案例,使学生了解混凝土结构在工程中的应用背景,激发学生的学习兴趣。
3.2 课堂讲解:讲解混凝土结构的基本概念、混凝土的力学性能、受力分析以及设计方法等内容,结合实例进行分析。
3.3 案例分析:分析实际工程中的混凝土结构设计案例,使学生掌握设计原理在实际工程中的应用。
3.4 数值模拟:利用计算机软件进行混凝土结构设计的数值模拟,让学生更加直观地理解设计原理和方法。
3.5 实践操作:组织学生进行实地考察,了解混凝土结构在工程中的施工和验收过程,提高学生的实践能力。
四、教学评价4.1 课堂互动:通过提问、讨论等方式,评估学生对课堂内容的掌握程度。
4.2 课后作业:布置相关习题,检验学生对课程知识点的理解和应用能力。
4.3 课程设计:组织学生进行混凝土结构设计课程设计,综合评估学生的设计能力和创新能力。
五、教学资源5.1 教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资源。
混凝土结构原理教学设计
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混凝土结构原理教学设计1. 简介混凝土结构是建筑工程中最常见的一种结构形式。
混凝土结构具有强度高、稳定性好、耐久性强等特点,在工程建设中有着广泛的应用。
本文将围绕混凝土结构原理进行教学设计,旨在通过系列教学活动帮助学生深入了解混凝土结构的组成原理、力学性能和施工工艺,培养其相关技能和知识,提高学生综合素质。
2. 教学目标2.1 知识目标通过混凝土结构原理教学的实施,学生将能够:•理解混凝土结构的组成原理;•了解混凝土结构的强度特性和设计计算原理;•掌握钢筋混凝土结构的施工工艺和施工质量控制方法。
2.2 能力目标•学会运用相关知识,分析和解决混凝土结构相关的实际问题;•具有较强的科学研究和工程设计能力;•掌握相关软件的操作方法和数据分析能力。
2.3 情感目标•培养学生正确的思想观念和价值取向;•培养学生的团队精神和职业道德素质;•培养学生的自主学习能力和实践能力。
3. 教学内容和方法3.1 教学内容本教学设计的核心内容是混凝土结构原理,具体包括以下内容:•混凝土结构的组成原理和配合比设计;•混凝土的硬化过程及其影响因素;•钢筋混凝土结构的构造形式和受力特性;•钢筋混凝土节点设计计算;•混凝土结构的施工工艺和质量控制。
3.2 教学方法•授课讲解:针对教学内容的基本概念和原理,采用教师授课的方式进行讲解;•实验演示:借助实验室设备,对混凝土的硬化过程进行演示,展示其硬度、抗压性和抗拉性;•现场实习:安排学生参与实际工程项目的混凝土结构施工过程,让学生亲身参与现场施工操作;•小组研讨:布置相关文献资料进行讨论,让学生分成小组进行课堂研讨,提高学生的合作能力;•群体讨论:针对本课程主要难点问题进行集体讨论,增强学生的思辨能力和问题解决能力。
4. 教学评价为了检查教学效果,合理评估学生的学习情况,将采用以下方法进行评价:•组织课堂测试,检测学生对于重点知识点的掌握情况;•通过学生参与和提交实验报告等方式,评价其对于混凝土硬化过程、特性和钢筋混凝土结构的理解程度;•对于参与现场实习的学生,通过对其操作技能和现场协作能力的检查评估,掌握其施工质量;•结合小组研讨和群体讨论的形式,针对学生对于知识点和技能的理解和掌握情况进行综合性评估。
混凝土结构设计原理教案
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混凝土结构设计原理教案一、教学目标1. 了解混凝土结构的基本概念和特点。
2. 掌握混凝土的力学性能和耐久性。
3. 学会混凝土结构的设计原理和方法。
4. 能够应用混凝土结构设计原理解决实际工程问题。
二、教学内容1. 混凝土结构的基本概念和特点混凝土结构的定义混凝土结构的优点和缺点混凝土结构的应用范围2. 混凝土的力学性能混凝土的抗压性能混凝土的抗拉性能混凝土的抗弯性能混凝土的抗剪性能3. 混凝土的耐久性混凝土的抗渗性能混凝土的抗碳化性能混凝土的抗冻性能混凝土的抗腐蚀性能4. 混凝土结构的设计原理结构设计的任务和方法结构设计的依据和标准结构设计的步骤和流程5. 混凝土结构的设计方法静力平衡法极限状态法概率理论法三、教学方法1. 讲授法:讲解混凝土结构的基本概念、力学性能、耐久性以及设计原理和方法。
2. 案例分析法:分析实际工程案例,让学生更好地理解混凝土结构设计的方法和步骤。
3. 互动教学法:引导学生积极参与讨论,提问和解答问题,提高学生的学习兴趣和理解能力。
四、教学资源1. 教材:混凝土结构设计原理教材。
2. 课件:制作精美的课件,辅助讲解和展示相关内容。
3. 案例图片:收集一些实际工程的图片,用于案例分析。
五、教学评价1. 课堂参与度:评估学生在课堂上的发言和提问情况,考察学生的积极性和兴趣。
2. 课后作业:布置相关的课后作业,评估学生对课堂内容的掌握程度。
3. 案例分析报告:让学生分组进行案例分析,提交报告,评估学生的分析和解决问题的能力。
4. 期末考试:设计期末考试,评估学生对整个课程的掌握程度。
六、教学重点与难点教学重点:1. 混凝土结构的基本概念和特点。
2. 混凝土的力学性能和耐久性。
3. 混凝土结构的设计原理和方法。
4. 混凝土结构的设计步骤和流程。
教学难点:1. 混凝土的力学性能和耐久性的计算和应用。
2. 混凝土结构的设计原理和方法的深入理解。
3. 实际工程中混凝土结构设计的应用和解决问题。
混凝土结构原理电子教案
![混凝土结构原理电子教案](https://img.taocdn.com/s3/m/5ef7fc45c381e53a580216fc700abb68a982adae.png)
混凝土结构原理电子教案一、教学目标1. 了解混凝土的基本概念、发展历史和应用领域。
2. 掌握混凝土的组成材料及配比设计。
3. 理解混凝土的力学性能和耐久性能。
4. 熟悉混凝土结构的基本受力分析和设计原理。
5. 掌握混凝土施工工艺和质量控制措施。
二、教学内容1. 混凝土的基本概念和发展历史2. 混凝土的组成材料及其作用3. 混凝土的配合比设计原则和方法4. 混凝土的力学性能和耐久性能5. 混凝土结构的基本受力分析和设计方法三、教学方法1. 讲授法:讲解混凝土的基本概念、发展历史、组成材料、力学性能等理论知识。
2. 案例分析法:分析典型混凝土结构案例,让学生更好地理解混凝土结构的受力分析和设计方法。
3. 实验法:组织学生进行混凝土力学性能实验,提高学生的实践操作能力。
4. 讨论法:组织学生就混凝土结构设计和施工中的问题进行讨论,培养学生的创新能力和团队协作精神。
四、教学资源1. 教材:混凝土结构原理及相关书籍。
2. 课件:制作精美的PPT课件,辅助教学。
3. 视频资源:收集混凝土生产、施工和检测的相关视频资料,用于学生直观了解混凝土结构和施工过程。
4. 实验设备:混凝土力学性能实验设备。
五、教学评价1. 平时成绩:考察学生的课堂表现、作业完成情况和实验报告。
2. 期中考试:测试学生对混凝土结构原理的理解和运用能力。
3. 课程设计:要求学生完成一个混凝土结构设计项目,检验学生的综合设计能力。
4. 期末考试:全面考察学生对混凝土结构原理的掌握程度。
六、教学安排1. 课时:共计32课时,每课时45分钟。
2. 课程安排:第四章至第六章:混凝土的组成材料及配比设计(6课时)第七章:混凝土的力学性能和耐久性能(5课时)第八章:混凝土结构的基本受力分析和设计原理(7课时)第九章:混凝土施工工艺和质量控制措施(5课时)第十章:混凝土结构案例分析与讨论(5课时)七、教学重点与难点1. 教学重点:混凝土的组成材料及其作用混凝土的配合比设计原则和方法混凝土的力学性能和耐久性能混凝土结构的基本受力分析和设计原理混凝土施工工艺和质量控制措施2. 教学难点:混凝土的配合比设计方法混凝土的力学性能和耐久性能的计算和应用混凝土结构的设计原理和计算方法混凝土施工工艺的现场操作和质量控制八、教学过程1. 导入:通过展示混凝土结构的实际案例,引发学生对混凝土结构的兴趣。
《混凝土结构设计原理》电子教案
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《混凝土结构设计原理》电子教案第一章:混凝土结构基本概念1.1 混凝土结构的定义1.2 混凝土结构的分类1.3 混凝土结构的受力分析1.4 混凝土结构的设计原则第二章:混凝土的基本性质2.1 混凝土的组成2.2 混凝土的强度性质2.3 混凝土的耐久性2.4 混凝土的变形特性第三章:钢筋的基本性质3.1 钢筋的种类及性能3.2 钢筋的连接与锚固3.3 钢筋的构造要求3.4 钢筋的应力-应变关系第四章:混凝土与钢筋的相互作用4.1 混凝土与钢筋的粘结强度4.2 混凝土开裂对钢筋的影响4.3 钢筋的锚固长度与锚固方式4.4 混凝土保护层的作用与要求第五章:受弯构件的设计计算5.1 受弯构件的受力分析5.2 受弯构件的抗弯强度计算5.3 受弯构件的抗剪强度计算5.4 受弯构件的挠度计算与构造要求第六章:受扭构件的设计计算6.1 受扭构件的受力特点6.2 受扭构件的扭矩计算6.3 受扭构件的截面尺寸计算6.4 受扭构件的构造要求第七章:轴心受压构件的设计计算7.1 轴心受压构件的受力分析7.2 轴心受压构件的强度计算7.3 轴心受压构件的稳定性计算7.4 轴心受压构件的构造要求第八章:偏心受压构件的设计计算8.1 偏心受压构件的受力分析8.2 偏心受压构件的强度计算8.3 偏心受压构件的稳定性计算8.4 偏心受压构件的构造要求第九章:钢筋混凝土梁柱节点的设计9.1 梁柱节点的受力特点9.2 梁柱节点的连接方式9.3 梁柱节点的强度计算9.4 梁柱节点的构造要求第十章:混凝土结构施工图的绘制与解读10.1 混凝土结构施工图的基本组成10.2 施工图的绘制方法与要求10.3 施工图的解读与验收10.4 常见施工图错误分析与预防第十一章:钢筋混凝土连续梁和板的design 11.1 连续梁和板的受力分析11.2 连续梁和板的应力分析11.3 连续梁和板的挠度计算11.4 连续梁和板的构造要求第十二章:钢筋混凝土框架结构的设计12.1 框架结构的受力特点12.2 框架结构的稳定性分析12.3 框架结构的设计原则12.4 框架结构的构造要求第十三章:地震区混凝土结构设计13.1 地震区混凝土结构设计的原则13.2 地震作用下的结构响应13.3 地震区混凝土结构的抗震措施13.4 地震区混凝土结构的施工要求第十四章:混凝土结构的加固与维护14.1 混凝土结构加固的原因14.2 混凝土结构加固的方法14.3 混凝土结构的维护与保养14.4 混凝土结构的安全性与可靠性评估第十五章:案例分析与实践15.1 案例分析的目的与意义15.2 实际工程案例的介绍与分析15.3 案例实践的注意事项15.4 混凝土结构设计的学习与提高重点和难点解析本文主要介绍了《混凝土结构设计原理》的教学教案,共包含十五个章节。
《混凝土结构设计原理》教学实施方案
![《混凝土结构设计原理》教学实施方案](https://img.taocdn.com/s3/m/bdfb7d200a1c59eef8c75fbfc77da26924c5964b.png)
《混凝土结构设计原理》教学实施方案一、教学目标:1.掌握混凝土结构设计的基本原理和方法,培养学生的设计能力。
2.了解混凝土结构设计的相关规范和标准,养成规范意识。
3.培养学生的团队合作能力和沟通能力,提高学生的实践操作能力。
4.培养学生的创新意识和解决问题的能力。
二、教学内容:1.混凝土结构设计的基本原理和方法2.混凝土结构的材料性能和力学性能3.混凝土结构的受力分析和设计计算4.混凝土结构的构造设计和施工要求5.混凝土结构设计的相关规范和标准三、教学方法:1.理论教学与实践操作相结合,注重理论与实际应用的结合。
2.采用案例分析的方式进行深入讲解和讨论,提高学生的分析问题和解决问题的能力。
3.实施小组合作学习,培养学生的团队合作能力和沟通能力。
4.引导学生进行综合性设计项目,提高学生的创新意识和解决问题的能力。
四、教学过程:1.理论讲授a.介绍混凝土结构设计的基本原理和方法,讲解材料性能和力学性能的相关知识。
b.进行混凝土结构的受力分析和设计计算,并讲解设计的相关要求和注意事项。
c.引导学生了解混凝土结构的构造设计和施工要求,培养学生的实践操作能力。
d.介绍混凝土结构设计的相关规范和标准,养成学生的规范意识。
2.案例分析与讨论a.提供一些混凝土结构设计的案例,让学生进行分析和讨论。
b.帮助学生理解和运用所学的知识,提高学生的分析问题和解决问题的能力。
3.小组合作学习a.将学生分成小组,每个小组负责一个综合性设计项目。
b.学生根据所学的知识和经验,进行设计方案的制定和计算分析。
c.学生进行小组讨论和交流,提出改善和完善设计方案的意见和建议。
d.学生进行设计报告的撰写和展示,展示小组合作的成果。
4.综合性设计项目a.引导学生进行一个综合性设计项目,让学生综合运用所学的知识和经验。
b.学生独立完成设计方案和计算分析,并进行设计报告的撰写和展示。
c.学生进行设计方案的评审和改进,提高设计的合理性和可行性。
混凝土结构设计原理教案
![混凝土结构设计原理教案](https://img.taocdn.com/s3/m/bd7f9d2ecfc789eb172dc886.png)
《混凝土结构设计原理》电子教案编写人许新合肥学院建筑工程系二0一一年八月混凝土结构设计原理教案(部分)(一)绪论要求:1.掌握混凝土结构的一般概念及特点。
2.了解混凝土结构在国内外土木工程中的发展与应用概况。
3.了解本课程的主要内容、要求和学习方法。
内容:1.1混凝土结构的基本概念混凝土是由钢筋和混凝土两种物理力学性能完全不同的材料组成。
是现代主要的人造工程结构材料,把钢筋和混凝土这两种材料结合在一起共同工作,让混凝土承受压力,钢筋承担拉力,以满足工程结构的使用要求。
共同工作条件:1、钢筋与混凝土之间存在着粘结力;使二者结合好,在荷载作用下,协调变形,共同工作,两者不致产生相对滑移。
2、钢筋与混凝土有相近的线膨胀系数;α钢=1.2×10-5 α砼=(1.0-1.5)×10-5.温度变化时,两种材料不致产生较大的相对变形而破坏它们之间的粘结力。
3、混凝土对钢筋的保护作用:可防腐、防锈;结构也不致因火灾,使钢筋很快软化而导致破坏。
混凝土结构优点:1、耐久性好:表现在:①是混凝土的强度在良好环境下,随着时间增加,混凝土强度增大;②是混凝土对钢筋保护作用,不象钢结构需经常保养与维修。
2、耐火性好:混凝土传热性能差,发生火灾时钢筋不会很快达到软化的危险程度,以避免结构倒塌破坏,比钢、木结构耐火性好。
3、整体性好:现浇或装配式,整体性好,有利于抗震、防爆。
4、可模性好:根据需要可浇筑成任何尺寸及形状。
5、易就地取村:混凝土所用原材料为砂、石,可就近、就地取村,运输费用少,降低造价,也可用工业废料(矿渣、粉煤灰等)制成人造骨料用于混凝土结构中。
混凝土结构缺点:1.自重大:对大跨、高层、结构抗震等不利,但可用轻质高强度混凝土来改善.。
2.抗裂性差:正常使用情况下,一般钢筋混凝土结构中存在裂缝,这将导致结构刚度下降,变形增大,影响其耐久性。
3.需用模板:工序多,周期长,且受季节气候条件限制,对已建成的结构,补强、维修工作困难。
混凝土结构设计原理教案
![混凝土结构设计原理教案](https://img.taocdn.com/s3/m/4d39dc7a2bf90242a8956bec0975f46527d3a7de.png)
混凝土结构设计原理教案一、教学目标1. 了解混凝土结构的基本概念、材料性能及设计原则。
2. 掌握混凝土结构的受力分析、截面设计及承载力计算。
3. 熟悉混凝土结构的设计规范及构造要求。
4. 能够运用所学知识进行简单的混凝土结构设计。
二、教学内容1. 混凝土结构的基本概念1.1 混凝土结构的定义1.2 混凝土结构的分类1.3 混凝土结构的特点及应用2. 混凝土结构材料性能2.1 混凝土的性能指标2.2 钢筋的性能指标2.3 混凝土与钢筋的粘结性能3. 混凝土结构的受力分析3.1 基本受力状态3.2 受力分析方法3.3 荷载及其组合4. 混凝土结构的截面设计4.1 受弯构件的截面设计4.2 受压构件的截面设计4.3 受拉构件的截面设计5. 混凝土结构的承载力计算5.1 承载力计算的基本原理5.2 受弯构件的承载力计算5.3 受压构件的承载力计算5.4 受拉构件的承载力计算三、教学方法1. 讲授法:讲解基本概念、原理、方法和步骤。
2. 案例分析法:分析实际工程案例,加深对混凝土结构设计原理的理解。
3. 讨论法:组织学生分组讨论,提高解决问题的能力。
4. 实践操作法:引导学生进行结构设计软件的操作,增强实践能力。
四、教学准备1. 教材:混凝土结构设计原理相关教材。
2. 课件:制作精美的课件,辅助讲解。
3. 结构设计软件:如AutoCAD、Revit等。
4. 工程案例:收集相关的工程案例,用于分析讨论。
五、教学评价1. 课堂问答:检查学生对基本概念、原理的理解。
2. 练习题:布置课后练习题,检验学生掌握程度。
3. 课程设计:组织学生进行混凝土结构设计实践,评估设计能力。
4. 期末考试:全面测试学生对混凝土结构设计原理的掌握。
六、混凝土结构的耐久性设计6.1 耐久性的概念与要求解释混凝土结构耐久性的含义。
讨论耐久性设计对结构寿命的重要性。
介绍耐久性设计的基本要求。
6.2 混凝土的侵蚀与碳化描述混凝土侵蚀的类型及其影响因素。
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《混凝土结构设计原理》电子教案编写人马成松长江大学城市建设学院二00五年八月混凝土结构设计原理教案(部分)(一)绪论要求:1.掌握混凝土结构的一般概念及特点。
2.了解混凝土结构在国内外土木工程中的发展与应用概况。
3.了解本课程的主要内容、要求和学习方法。
内容:1.1混凝土结构的基本概念混凝土是由钢筋和混凝土两种物理力学性能完全不同的材料组成。
是现代主要的人造工程结构材料,把钢筋和混凝土这两种材料结合在一起共同工作,让混凝土承受压力,钢筋承担拉力,以满足工程结构的使用要求。
共同工作条件:1、钢筋与混凝土之间存在着粘结力;使二者结合好,在荷载作用下,协调变形,共同工作,两者不致产生相对滑移。
2、钢筋与混凝土有相近的线膨胀系数;α钢=1.2×10-5 α砼=(1.0-1.5)×10-5.温度变化时,两种材料不致产生较大的相对变形而破坏它们之间的粘结力。
3、混凝土对钢筋的保护作用:可防腐、防锈;结构也不致因火灾,使钢筋很快软化而导致破坏。
混凝土结构优点:1、耐久性好:表现在:①是混凝土的强度在良好环境下,随着时间增加,混凝土强度增大;②是混凝土对钢筋保护作用,不象钢结构需经常保养与维修。
2、耐火性好:混凝土传热性能差,发生火灾时钢筋不会很快达到软化的危险程度,以避免结构倒塌破坏,比钢、木结构耐火性好。
3、整体性好:现浇或装配式,整体性好,有利于抗震、防爆。
4、可模性好:根据需要可浇筑成任何尺寸及形状。
5、易就地取村:混凝土所用原材料为砂、石,可就近、就地取村,运输费用少,降低造价,也可用工业废料(矿渣、粉煤灰等)制成人造骨料用于混凝土结构中。
混凝土结构缺点:1.自重大:对大跨、高层、结构抗震等不利,但可用轻质高强度混凝土来改善.。
2.抗裂性差:正常使用情况下,一般钢筋混凝土结构中存在裂缝,这将导致结构刚度下降,变形增大,影响其耐久性。
3.需用模板:工序多,周期长,且受季节气候条件限制,对已建成的结构,补强、维修工作困难。
1.2混凝土结构的发展简况钢筋混凝土结构只有150多年的历史,与砖木结构、钢结构相比,是一种较新的结构,但发展很快。
1.3本课程的任务和特点1、非单一材料,非均质,弹塑性材料;2、规范的约束,实践性;3、多解性。
(二)混凝土结构材料的物理、力学性能要求:1.钢筋(1)熟悉钢筋的品种和级别。
(2)掌握钢筋的应力一应变全曲线特性及其数学模型。
(3)了解钢筋的冷加工性能、重复荷载下钢筋的疲劳性能以及混凝土结构对钢筋性能的要求。
2.混凝土(1)熟悉混凝土的立方体强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度及相互间的关系。
(2)掌握单轴向受压下混凝土的应力一应变全曲线及其数学模型。
(3)熟悉混凝土弹性模量、变形模量的概念。
(4)了解重复荷载下混凝土的疲劳性能以及复合应力状态下混凝土强度的概念。
(5)熟悉混凝土徐变、收缩与膨胀的概念。
(6)了解高强度、高性能混凝土的主要物理、力学性能。
3.钢筋与混凝土的粘结性能(1)掌握粘结的定义、粘结力的组成、粘结应力的分布、粘结应力与相对滑移的关系等概念。
(2)掌握基本锚固长度的计算以及保证可靠粘结的构造要求。
内容:2.1钢筋(1)钢筋的品种和级别以钢筋的加工方法,可将其分为热扎钢筋、热处理钢筋、冷加工钢筋、冷轧钢筋等。
热轧钢筋是由低碳钢、普通低合金钢在高温状况下轧制而成,属于软钢,根据强度的高低分为HPB235级(用φ表示)、HRB335级(用Φ表示)、HRB400级(用表示)、RRB400级(用表示)四种。
(2)钢筋的强度与变形(3)钢筋应力一应变关系的数学模型(4)冷加工钢筋的性能(5)钢筋的疲劳性能(6)混凝土结构对钢筋的要求2.2混凝土(1)混凝土的基本强度指标(f cu、f c、f t)、单轴向受压时的应力一应变关系、轴向受压时的变形模量、轴向受拉时的应力一应变关系(2)复合应力状态下混凝土的强度与变形(简述)(3)混凝土的疲劳性能(4)混凝土的徐变(5)混凝土的收缩与膨胀(6)高强度、高性能混凝土的主要物理、力学性能简介2.3钢筋与混凝土的粘结性能(1)粘结的定义与重要性(2)粘结力的组成粘结力由三部分组成:1.化学胶结力:由混凝土中水泥凝胶体和钢筋表面化学变化产生的吸附作用力,这种作用力很弱,一旦钢筋与混凝土接触面上发生相对滑移即消失。
2.摩阻力:混凝土包裹钢筋,混凝土中的粗颗粒和钢筋表面之间阻止滑动的摩檫力,这种摩檫力与压应力及接触界面的粗糙程度有关,随滑移和颗粒的磨碎而衰减。
3.机械咬合力:由于钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的作用力。
(3)保证可靠粘结的构造措施(三)按概率理论的极限状态设计法要求:1.掌握工程结构极限状态的基本概念,包括结构上的作用、对结构的功能要求、设计基准期、两类极限状态等。
2.了解结构可靠度的基本原理。
3.熟悉近似概率极限状态设计法在混凝土结构设计中的应用。
内容:3.1结构的功能要求和极限状态(1)结构上的作用与荷载效应(2)结构的抗力(3)结构的功能要求(4)设计基准期(5)极限状态的概念与分类承载力极限状态。
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不适于继续承载的变形。
结构或结构构件出现下列状态之一时,应认为超过了承载力极限状态:1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆、过大的滑移等);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(如受弯构件中的少筋梁);3)结构转变为机动体系(如超静定结构由于某些截面的屈服,使结构成为几何可变体系);4)结构或结构构件丧失稳定(如细长柱达到临界荷载发生压屈等);5)地基丧失承载力而破坏(如失稳等);正常使用极限状态。
这种极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。
结构或结构构件出现下列状态之一时,应认为超过了承载力极限状态:1)影响正常使用或外观的变形(如过大的挠度);2)影响正常使用或耐久性能的局部损失(如不允许出现裂缝结构的开裂;对允许出现裂缝的构件,其裂缝宽度超过了允许限值);3)影响正常使用的振动;4)影响正常使用的其他特定状态。
(6)极限状态方程结构上的作用是指施加在结构或构件上的力、以及引起结构外加变形或约束变形的原因。
结构上的作用分为直接作用和间接作用两种。
直接作用是指施加在结构上的荷载,如恒荷载、活荷载、风荷载和雪荷载等。
间接作用是指引起结构外加变形和约束变形的其他作用,如地基不均匀沉降、温度变化、混凝土收缩、焊接变形等。
结构上的作用可按下列性质分类:(1)按随时间的变异分类1)永久作用,在设计基准期内其量值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用,如结构自重、土压力、预加应力等。
2)可变作用,在设计基准期内其量值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的作用,如安装荷载、楼面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载和温度变化等。
3)偶然作用,在设计基准期内不一定出现,而一旦出现其量很大且持续时间很短的作用,如地震、爆炸、撞击等。
(2)按空间位置的变异分类1)固定作用,在结构上具有固定分布的作用,如工业与民用建筑楼面上的固定设备荷载、结构构件自重等。
2)自由作用,在结构上一定范围内可以任意分布的作用,如工业与民用建筑楼面上的人员荷载、吊车荷载等。
(3)按结构的反应特点分类1)静态作用,使结构产生的加速度可以忽略不计的作用,如结构自重、住宅和办公楼的楼面活荷载等。
2)动态作用,使结构产生的加速度不可忽略不计的作用,如地震、吊车荷载、设备振动等。
作用效应S 是指由结构上的作用引起的结构或构件的内力(如轴力、剪力、弯矩、扭矩等)和变形(如挠度、侧移、裂缝等)。
当作用为集中力或分布力时,其效应可称为荷载效应。
由于结构上的作用是不确定的随机变量,所以作用效应S 一般说来也是一个随机变量。
以下主要讨论荷载效应,荷载Q 与荷载效应S 之间,可以近似按线性关系考虑,即CQ S =式中,常数C 为荷载效应系数。
例如,集中荷载P 作用在l21处的简支梁,最大弯矩为Pl M 41=,M 就是荷载效应,41就是荷载效应系数,l 为梁的计算跨度。
由于荷载是随机变量,荷载效应也应为随机变量。
结构抗力R 是指结构或构件承受作用效应的能力,如构件的承载力、刚度、抗裂度等。
影响结构抗力的主要因素是材料性能(承载力、变形模量等物理力学性能)、几何参数以及计算模式的精确性等。
考虑到材料性能的变异性、几何参数及计算模式精确性的不确定性,所以由这些因素综合而成的结构抗力也是随机变量。
结构构件完成预定功能的工作状态可以用作用效应S 和结构抗力R 的关系来描述,这种表达式称为结构功能函数,用Z 来表示:),(S R g S R Z =-= 它可以用来表示结构的三种工作状态(图):当0>Z 时,结构能够完成预定的功能,处于可靠状态; 当0<Z 时,结构不能完成预定的功能,处于失效状态;当0=Z 时,即S R =结构处于临界的极限状态,0),(=-==S R S R g Z ,称为极限状态方程。
3.2 概率极限状态设计法 (1)结构的可靠度(2)可靠指标与失效概率 (3)目标可靠指标 3.3 荷载的代表值3.4 材料强度的标准值和设计值3.5 极限状态的实用表达式(1)承载能力极限状态设计表达式 (2)正常使用极限状态设计表达式 3.6 混凝土结构的耐久性设计(四)受弯构件正截面受弯承载力计算要求:1.熟练掌握适筋梁正截面受弯三个受力阶段的概念,包括截面上应力与应变的分布、破坏形态、纵向受拉钢筋配筋百分率对破坏形态的影响、三个工作阶段在混凝土结构设计中的应用等。
2.掌握混凝土构件正截面承载力计算的基本假定及其在受弯构件正截面受弯承载力计算中的应用。
3.熟练掌握单筋、双筋矩形与T形截面受弯构件正截面受弯承载力的计算方法,配置纵向受拉钢筋的主要构造要求。
内容:4.1受弯构件的主要构造要求(1)梁、板的截面型式与尺寸(2)混凝土强度等级的选择(3)钢筋强度等级及常用直径(4)混凝土最小保护层厚度(5)纵向钢筋在梁截面内的布置(6)纵向受拉钢筋的配筋百分率4.2 正截面受弯三个受力阶段(1)适筋梁正截面受弯的三个受力阶段第一阶段(Ⅰ)开始,M小梁拉区边缘砼拉应变<砼的极限拉应变,砼未裂,整个截面参加工作受力,梁如弹性材料匀质梁,呈现弹性工作阶段M/Mu~f曲线 a点以前 M∝fM/Mu~σs 曲线,a点以前σs 小M/Mu~εc 曲线, εc曲线a点以前εc小此时,拉区和压区的应力分布为三角形且应力与应变成正比截面应变符合平截面假定。
只是由于拉区有钢筋存在,中和轴位置较匀质弹性中和轴位较低。
第一阶段末(Ⅰa)随着M增加,首先在拉区砼表现为塑性,应力图形趋近于矩形压区仍为三角形,当拉区边缘砼ε达到εtm ax时,砼开裂,此时开裂弯矩为Mcr,刚度减小M/Mu~f曲线 f较前增长为快,曲线出现第一个转折点M/Mu~σs (εs),拉区砼退出工作,拉力由钢筋承担, σs (εs)突然增大,截面应变符合平截面假定第二阶段(Ⅱ)M增大截面拉(压)区的应变增大,裂缝截面处由于砼退出工作,拉力由钢筋承担,此时裂缝有一定宽度并向上延伸即裂缝开展的过程截面应变:沿梁长一定范围内平均应变符合平截面假定.此时,压区砼的压力图形为曲线,中和轴位置没有显著变化,一旦σs达到 fy,梁的受力性能发生质的变化。