混凝土结构基本原理一绪论精品PPT课件
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《混凝土结构基本原理》详解PPT课件
土木工程学院
① 混凝土的抗压强度
混凝土结构基本原理
1. 立方体抗压强度和强度等级
a) 立方体抗压强度 fcu (cube) （单位：N/mm2、MPa） ● 标准试件： 边长为150mm的立方体 ● 标准养护条件：温度20±3℃、相对湿度90％、养护28天 ● 标准试验方法：标准加载速率、试件表面不涂油在上述条 件下测得的抗压强度为.2020
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混凝土结构基本原理
Ec= tgα0
E'c = tgα1
.
3
17.05.2020
土木工程学院
混凝土结构基本原理
2.1.2 单轴向应力状态下的混凝土强度
强度：结构材料所能承受的极限应力。
影响混凝土强度的因素
内因：水泥强度、骨料特性、级配、水灰比、成型方 法、龄期、试件尺寸、形状 等……； 外因：养护环境、试验方法、受力状态、加载速率 等……
.
4
17.05.2020
c) 高强混凝土单向受压应力－应变全曲线
上升段的线性段随着 强度的增加而变大,可 达到（0.7~0.9）fc； 峰值应变随着强度的 增加有所增大，通常 取0.0025；
混凝土强度越高，下 降段形状越陡，延性 越差。
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混凝土结构基本原理
d) 加载速度对应力－应变曲线的影响
ε 00 .00 0 .2 5 (fck u ,5) 0 1 5 0 （ 0大于等于0.002）
ε cu 0 .00(3 fck u 3 ,5) 0 1 5 0 （ cu小于等于0.0033）
.
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混凝土结构基本原理
混凝土结构设计原理——绪论PPT课件
1.2.1 混凝土结构发展的几个阶段 1.从钢筋混凝土发明至20世纪初 2.从20世纪初到第二次世界大战前后 3.从第二次世界大以后到现在
第12页/共21页
混凝土结构的发展
理论研究方面的发展
结构基本理论----结构试验技术的完善
第13页/共21页
1.2.2 混凝土结构的工程应用
1.房屋建筑工程 2.桥梁工程 3.水利及其他工程 4.特种结构与高耸结构
资料的基础上用统计分析方法得出的半理论半经验公式。
第19页/共21页
4.学习本课程是为了在工程建设中进行混凝土结构的设计，它包括方案、材料选择、 截面形式、配筋、构造措施等。
5.学习本课程时，要学会运用现行的《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）。
第20页/共21页
谢谢您的观看！
第21页/共21页
1. 混凝土结硬后，能与钢筋牢固地粘结在一起，传 递应力。
2. 二者具有相近的线胀系数，不会由于温度变化产 生较大的温度应力和相对变形而破坏粘结力。
钢筋 st = 1.2 10–5 混凝土 ct = 1.0 ～ 1.5 10–5
3. 呈碱性的混凝土可以保护钢筋，使钢筋混凝土结 构具有较好的耐久性。
A
300
4000 A a)
B
A－A
200
210
300
4000 B
b)
图0-1
第6页/共21页
316
B－B
现将素混凝土梁和配置钢筋的梁进行荷载试验：
a) 素砼梁 极限荷载 P=8kN 由砼抗拉强度控制 破坏形态：脆性
b) 钢筋砼梁 极限荷载 P=36kN 由钢筋受拉、砼 受压而破坏 破坏形态：延性
由此得出钢筋和混凝土结合的有效性： 大大提高结构的承载力 结构的受力性能得到改善
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混凝土结构的发展
理论研究方面的发展
结构基本理论----结构试验技术的完善
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1.2.2 混凝土结构的工程应用
1.房屋建筑工程 2.桥梁工程 3.水利及其他工程 4.特种结构与高耸结构
资料的基础上用统计分析方法得出的半理论半经验公式。
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4.学习本课程是为了在工程建设中进行混凝土结构的设计，它包括方案、材料选择、 截面形式、配筋、构造措施等。
5.学习本课程时，要学会运用现行的《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）。
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1. 混凝土结硬后，能与钢筋牢固地粘结在一起，传 递应力。
2. 二者具有相近的线胀系数，不会由于温度变化产 生较大的温度应力和相对变形而破坏粘结力。
钢筋 st = 1.2 10–5 混凝土 ct = 1.0 ～ 1.5 10–5
3. 呈碱性的混凝土可以保护钢筋，使钢筋混凝土结 构具有较好的耐久性。
A
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4000 A a)
B
A－A
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210
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4000 B
b)
图0-1
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B－B
现将素混凝土梁和配置钢筋的梁进行荷载试验：
a) 素砼梁 极限荷载 P=8kN 由砼抗拉强度控制 破坏形态：脆性
b) 钢筋砼梁 极限荷载 P=36kN 由钢筋受拉、砼 受压而破坏 破坏形态：延性
由此得出钢筋和混凝土结合的有效性： 大大提高结构的承载力 结构的受力性能得到改善
第一章 绪论--混凝土结构基本原理课件(同济大学土木工程学院建筑工程系顾祥林)
•无砂混凝土
只有粗骨料，无细骨料 只有粗骨料，
•FRP筋的应用
用FRP筋代替钢筋
二、混凝土结构的发展
3.结构方面的发展
•预应力混凝土结构的应用
P
P
在混凝土的受拉区施加预应力，以提高混凝 在混凝土的受拉区施加预应力， 土结构的抗裂度，减轻构件的自重 土结构的抗裂度，
P
P
•结构体系的丰富
不同用途、不同结构功能具有相应的结构 不同用途、 体系：混凝土结构、钢与混凝土的组合结构、 体系：混凝土结构、钢与混凝土的组合结构、 FRP混凝土及预应力混凝土结构等
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
•现有混凝土结构构件的性能评估
四、本课程的目的和学习方法
2.学习方法
•注意本课程与相关课程尤其是“材料力学”、“结构力学”课程的异同 注意本课程与相关课程尤其是“材料力学” 结构力学”
点，正确运用已有的力学知识解决实际问题
•混凝土结构理论大都建立在试验研究的基础之上，目前还缺乏完善的理论 混凝土结构理论大都建立在试验研究的基础之上，
体系。很多公式不能有严密的逻辑推导得出，只能由试验结果回归而成。 体系。很多公式不能有严密的逻辑推导得出，只能由试验结果回归而成。 学习和应用时要注意思维方式的转变
•结构设计单靠理论分析还不够，还要辅以一定的构造措施，才能保证安 结构设计单靠理论分析还不够，还要辅以一定的构造措施，
全可靠
•注意理论联系实际，积累一定的感性认识，对学习本课程十分有益 注意理论联系实际，积累一定的感性认识，
一、混凝土结构的概念和特点
3. 预应力混凝土结构的一般概念
只有粗骨料，无细骨料 只有粗骨料，
•FRP筋的应用
用FRP筋代替钢筋
二、混凝土结构的发展
3.结构方面的发展
•预应力混凝土结构的应用
P
P
在混凝土的受拉区施加预应力，以提高混凝 在混凝土的受拉区施加预应力， 土结构的抗裂度，减轻构件的自重 土结构的抗裂度，
P
P
•结构体系的丰富
不同用途、不同结构功能具有相应的结构 不同用途、 体系：混凝土结构、钢与混凝土的组合结构、 体系：混凝土结构、钢与混凝土的组合结构、 FRP混凝土及预应力混凝土结构等
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
•现有混凝土结构构件的性能评估
四、本课程的目的和学习方法
2.学习方法
•注意本课程与相关课程尤其是“材料力学”、“结构力学”课程的异同 注意本课程与相关课程尤其是“材料力学” 结构力学”
点，正确运用已有的力学知识解决实际问题
•混凝土结构理论大都建立在试验研究的基础之上，目前还缺乏完善的理论 混凝土结构理论大都建立在试验研究的基础之上，
体系。很多公式不能有严密的逻辑推导得出，只能由试验结果回归而成。 体系。很多公式不能有严密的逻辑推导得出，只能由试验结果回归而成。 学习和应用时要注意思维方式的转变
•结构设计单靠理论分析还不够，还要辅以一定的构造措施，才能保证安 结构设计单靠理论分析还不够，还要辅以一定的构造措施，
全可靠
•注意理论联系实际，积累一定的感性认识，对学习本课程十分有益 注意理论联系实际，积累一定的感性认识，
一、混凝土结构的概念和特点
3. 预应力混凝土结构的一般概念
混凝土基本原理-绪论课件
混凝土结构基本原理
陈磊
1
一、混凝土结构的概念和特点
1、一般概念
图1 素混凝土简支梁受弯 承载力小，破坏突然
图2 单筋混凝土简支梁受弯 承载力大，变形能力强，延性破坏
2
一、混凝土结构的概念和特点
2、协同工作的原因
1、两者相互作用的粘结力
2、两者具有近似的线膨胀系数，混凝土：1X10-5/ ℃ ~1.5X10-5/ ℃ 钢筋：1.2X10-5/ ℃
3
一、混凝土结构的概念和特点
3、带裂缝工作
1、大多数混凝土结构是带裂缝工作，裂缝不能太大
2、有些特殊结构是不能开裂的
哪些混凝土结构是不 能开裂的？
4
一、混凝土结构的概念和特点
4、预应力混凝土结构的一般概念
预压偏心压力
弯矩作用
5
总应力分布
一、混凝土结构的概念和特点
5、混凝土结构的组成
楼板、楼梯 柱 基础 地基
11
一、混凝土结构的概念和特点
9、混凝土材料的发展
1、混凝土强度不断提高 2、轻质混凝土的应用
3、无砂混凝土的应用
4、纤维增强复合塑料（FRP）应用
12
一、混凝土结构的概念和特点
10、混凝土结构的发展
1、预应力混凝土
2、结构体系丰富
13
一、混凝土结构的概念和特点
11、与本课程有关的规范规程
※《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
7、混凝土结构的特点
一、缺点
1、自重大 2、易开裂 3、施工受季节影响 4、隔热隔声性能差
9
一、混凝土结构的概念和特点
8、混凝土结构的发展
1824年，英国人J.Aspdin发明了波特兰水泥。 1849年，法国人Joseph Louis Lambot ，用水泥砂浆涂在钢丝网 的两面，做成了小船。——可以认为是最早的钢筋混凝土结构
陈磊
1
一、混凝土结构的概念和特点
1、一般概念
图1 素混凝土简支梁受弯 承载力小，破坏突然
图2 单筋混凝土简支梁受弯 承载力大，变形能力强，延性破坏
2
一、混凝土结构的概念和特点
2、协同工作的原因
1、两者相互作用的粘结力
2、两者具有近似的线膨胀系数，混凝土：1X10-5/ ℃ ~1.5X10-5/ ℃ 钢筋：1.2X10-5/ ℃
3
一、混凝土结构的概念和特点
3、带裂缝工作
1、大多数混凝土结构是带裂缝工作，裂缝不能太大
2、有些特殊结构是不能开裂的
哪些混凝土结构是不 能开裂的？
4
一、混凝土结构的概念和特点
4、预应力混凝土结构的一般概念
预压偏心压力
弯矩作用
5
总应力分布
一、混凝土结构的概念和特点
5、混凝土结构的组成
楼板、楼梯 柱 基础 地基
11
一、混凝土结构的概念和特点
9、混凝土材料的发展
1、混凝土强度不断提高 2、轻质混凝土的应用
3、无砂混凝土的应用
4、纤维增强复合塑料（FRP）应用
12
一、混凝土结构的概念和特点
10、混凝土结构的发展
1、预应力混凝土
2、结构体系丰富
13
一、混凝土结构的概念和特点
11、与本课程有关的规范规程
※《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
7、混凝土结构的特点
一、缺点
1、自重大 2、易开裂 3、施工受季节影响 4、隔热隔声性能差
9
一、混凝土结构的概念和特点
8、混凝土结构的发展
1824年，英国人J.Aspdin发明了波特兰水泥。 1849年，法国人Joseph Louis Lambot ，用水泥砂浆涂在钢丝网 的两面，做成了小船。——可以认为是最早的钢筋混凝土结构
混凝土结构ppt课件全
26
假定②中，有四点与实际情况不符：
♠ (a)端支座大多有一定的嵌固作用，故配筋时应在梁、板端 支座的顶部放置一定数量的构造钢筋。 ♠(b)支承链杆可自由转动的假定，实质是忽略了次梁对板、 主梁对次梁的约束以及柱对主梁的约束，引起的误差将用折 算荷载的方式来加以修正。 ♠ (c)支座总是有一定宽度的，并不像计算简图中那样只集中 在一点上，所以要对支座弯矩和剪力进行调整。 ♠ (d)链杆支座没有竖向位移，假定成链杆实质上忽略了次梁 的竖向变形对板的影响，也忽略了主梁的竖向变形对次梁的 影响。
17
1.2 现浇单向板肋梁楼盖
♠单向板肋梁楼盖的设计步骤为： ♥①结构平面布置，确定板厚和主、次梁的截面尺寸； ♥②确定板和主、次梁的计算简图； ♥③荷载及内力计算； ♥④构件的截面设计、变形及裂缝宽度的验算； ♥⑤绘制施工图（平面表示法）
18
1.2.1 单向板的概念
♠ 一个方向受力的板，称为单向板。单向板的计算方法与梁
27
(2)计算单元
♠板可取lm宽度的板带作为其计算单元 ♠主、次梁的截面形状都是两侧带翼缘(板)的T形截面，楼盖 周边处的主、次梁则是一侧带翼缘的。 ♠每侧翼板的计算宽度取与相邻梁的中心距的一半。 ♠假定一根次梁的负荷范围以及次梁传给主梁的集中荷载范 围如图1．4 所示。
28
29
♠ 板、次梁主要承受均布线荷载， ♠ 主梁主要承受由次梁传来的集中荷载。
40
41
(8)内力计算
♠ 连续梁、板按弹性理论的内力计算有： ♥(a)等截面、等跨度、支座简支的连续梁、板的弹性内力 计算； ♥(b)均布荷载作用下，等截面不等跨，简支的连续梁、 板的弹性内力计算； ♥(c)不等截面不等跨连续梁、板的弹性内力计算。
假定②中，有四点与实际情况不符：
♠ (a)端支座大多有一定的嵌固作用，故配筋时应在梁、板端 支座的顶部放置一定数量的构造钢筋。 ♠(b)支承链杆可自由转动的假定，实质是忽略了次梁对板、 主梁对次梁的约束以及柱对主梁的约束，引起的误差将用折 算荷载的方式来加以修正。 ♠ (c)支座总是有一定宽度的，并不像计算简图中那样只集中 在一点上，所以要对支座弯矩和剪力进行调整。 ♠ (d)链杆支座没有竖向位移，假定成链杆实质上忽略了次梁 的竖向变形对板的影响，也忽略了主梁的竖向变形对次梁的 影响。
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1.2 现浇单向板肋梁楼盖
♠单向板肋梁楼盖的设计步骤为： ♥①结构平面布置，确定板厚和主、次梁的截面尺寸； ♥②确定板和主、次梁的计算简图； ♥③荷载及内力计算； ♥④构件的截面设计、变形及裂缝宽度的验算； ♥⑤绘制施工图（平面表示法）
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1.2.1 单向板的概念
♠ 一个方向受力的板，称为单向板。单向板的计算方法与梁
27
(2)计算单元
♠板可取lm宽度的板带作为其计算单元 ♠主、次梁的截面形状都是两侧带翼缘(板)的T形截面，楼盖 周边处的主、次梁则是一侧带翼缘的。 ♠每侧翼板的计算宽度取与相邻梁的中心距的一半。 ♠假定一根次梁的负荷范围以及次梁传给主梁的集中荷载范 围如图1．4 所示。
28
29
♠ 板、次梁主要承受均布线荷载， ♠ 主梁主要承受由次梁传来的集中荷载。
40
41
(8)内力计算
♠ 连续梁、板按弹性理论的内力计算有： ♥(a)等截面、等跨度、支座简支的连续梁、板的弹性内力 计算； ♥(b)均布荷载作用下，等截面不等跨，简支的连续梁、 板的弹性内力计算； ♥(c)不等截面不等跨连续梁、板的弹性内力计算。
混凝土结构设计原理PPT课件第1章 绪论-PPT精选文档
1.2.2 混凝土的变形 1）混凝土在单调、 短期加载作用下 的变形。
⑴应力－应变 曲线。 0→A:近似弹性
A→B:非线性
B→C:体积增大 C→F:破坏
中、低强度混凝土
cu 0↗， 高强混凝土： ↘
⑵ 混凝土的弹性模量、变形模量
《公路桥规》弹性模量确定方法：试验采用棱柱体试件， 取应力上限为0.5σ ，进行反复加载5～10次，取应力应变 曲线的斜率作为弹性模量。
绪
论
结构的种类及特点 木 结 构
结构的种类及特点
圬 工 结 构
结构的种类及特点 钢 筋 混 凝 土 结 构
钢 筋 混 凝 土 结 构
结构的种类及特点 钢 结 构
结构的种类一章
§第一节
钢筋混凝土结构的基本概念 及材料的物理力学性能
3、钢筋和混凝土能够共同工作的原因。
混凝土结硬后与钢筋牢固地粘结在一起，能相互 传递应力。
钢筋与混凝土有相近的线膨胀系数。 混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。
注意：玻璃纤维、碳纤维等抗拉强度高的材料 也可作配筋用。
4、钢筋混凝土优缺点
优点 缺点
耐久性好 耐火性好 整体性好 可模性好 取材容易
3)混凝土的收缩
混凝土的收缩： 混凝土在空气中结硬时其体积 会缩小的现象。 原因：硬化初期水泥石在水化凝固结硬过程中 产生的体积变化，后期主要是混凝土内自由水分 蒸发引起的干缩。 混凝土收缩的特点： 结硬初期收缩变形发展很快，两周可完成全部收缩 的25%，一个月完成50%，三个月后增长缓慢，两年 后趋于稳定。最终收缩值约为（2～6）×10-4）。
10 5 经验公式： E c 34 .7 2 .2 f cu，k
E c G 0 .4 E 剪切模量： c c 2 ( 1 u ) c
混凝土结构设计原理(课件)
高性能混凝土的研究和应用，使得混凝土 结构的性能更加优异，满足了更加复杂和 多样化的工程需求。
02 混凝土结构设计基本原则
结构设计原则
01
02
03
04
Hale Waihona Puke 结构完整性确保混凝土结构在各种工况下 的整体性，避免出现裂缝、断
裂等损伤。
承载能力
根据预期的载荷和应力要求， 设计混凝土结构的承载能力。
耐久性
考虑环境因素和预期使用寿命 ，确保混凝土结构在使用期间
工现场进行搅拌、浇注和养护的混凝土构件。
按受力特点分类
混凝土结构可以分为框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构等。框架结构的受力特 点是主要承受横向和纵向的荷载，通过梁和柱的连接实现；剪力墙结构的受力特点是主 要承受横向荷载，通过剪力墙的连接实现；框架-剪力墙结构的受力特点是结合了框架
和剪力墙的特点，形成了一种混合结构形式。
05 混凝土结构设计中的问题 及解决措施
混凝土裂缝问题及解决措施
总结词
混凝土裂缝是混凝土结构设计中 常见的问题，会导致结构承载能
力下降和耐久性降低。
原因分析
混凝土裂缝产生的原因包括施工过 程控制不当、结构设计不合理、材 料质量不合格等。
解决措施
针对不同原因采取相应的解决措施， 如加强施工过程控制、优化结构设 计、选用优质材料等。
混凝土结构发展历程
19世纪中叶
20世纪初
随着水泥和混凝土技术的发展，混凝土开 始被应用于建筑和桥梁工程中。
钢筋混凝土的发明和应用，使得混凝土结 构的强度和稳定性得到了显著提高。
20世纪50年代
21世纪初
预应力混凝土的出现，进一步提高了混凝 土结构的承载能力和耐久性，为现代大型 混凝土结构的建造奠定了基础。
混凝土结构原理课件
板的厚度需要根据跨度、荷载和使用要求来确定 ，以满足强度、刚度和稳定性的要求。
柱的设计
柱的分类
01
根据功能和形式，柱可以分为独立柱、框架柱、墙柱等。
柱的受力分析
02
柱在垂直荷载和水平荷载作用下，会产生轴向压力和弯矩。
柱截面设计
03
根据荷载和使用要求，选择合适的截面形式和尺寸，以满足强
度、刚度和稳定性的要求。
质量下降。
砂浆的保水性
砂浆的保水性是指其保持水分的能 力。保水性好的砂浆能够有效地防 止水分蒸发，从而提高混凝土的强 度和耐久性。
砂浆的强度
砂浆的强度是混凝土性能的重要指 标之一，主要包括抗压、抗拉和抗 折强度。这些强度与砂浆的品种、 配合比等因素有关。
混凝土的强度与耐久性
混凝土的强度
混凝土的强度是衡量其承载能力的重要指标之一，主要包 括抗压、抗拉和抗折强度。这些强度与水泥强度、骨料种 类和粒径等因素有关。
恢复结构的完整性和外观。
结构补强
02 对结构中的薄弱环节进行补强，以提高结构的承载能
力。
整体结构修复
03
对整体结构进行拆除、重现浇注等修复，以恢复结构
的整体性和稳定性。
THANKS
感谢观看
梁的受力分析
梁在垂直荷载、水平荷载和弯矩作用下，会产生不同的变形和应 力分布。
梁截面设计
根据荷载和跨度，选择合适的截面形式和尺寸，以满足强度、刚 度和稳定性的要求。
板的设计
1 2
板的分类
根据功能和形式，板可以分为实心板、空心板、 肋形板等。
板的受力分析
板在垂直荷载作用下，会产生弯矩和剪力。
3
板的厚度确定
熟悉图纸、编制施工组织设计 、进行技术交底等。
柱的设计
柱的分类
01
根据功能和形式，柱可以分为独立柱、框架柱、墙柱等。
柱的受力分析
02
柱在垂直荷载和水平荷载作用下，会产生轴向压力和弯矩。
柱截面设计
03
根据荷载和使用要求，选择合适的截面形式和尺寸，以满足强
度、刚度和稳定性的要求。
质量下降。
砂浆的保水性
砂浆的保水性是指其保持水分的能 力。保水性好的砂浆能够有效地防 止水分蒸发，从而提高混凝土的强 度和耐久性。
砂浆的强度
砂浆的强度是混凝土性能的重要指 标之一，主要包括抗压、抗拉和抗 折强度。这些强度与砂浆的品种、 配合比等因素有关。
混凝土的强度与耐久性
混凝土的强度
混凝土的强度是衡量其承载能力的重要指标之一，主要包 括抗压、抗拉和抗折强度。这些强度与水泥强度、骨料种 类和粒径等因素有关。
恢复结构的完整性和外观。
结构补强
02 对结构中的薄弱环节进行补强，以提高结构的承载能
力。
整体结构修复
03
对整体结构进行拆除、重现浇注等修复，以恢复结构
的整体性和稳定性。
THANKS
感谢观看
梁的受力分析
梁在垂直荷载、水平荷载和弯矩作用下，会产生不同的变形和应 力分布。
梁截面设计
根据荷载和跨度，选择合适的截面形式和尺寸，以满足强度、刚 度和稳定性的要求。
板的设计
1 2
板的分类
根据功能和形式，板可以分为实心板、空心板、 肋形板等。
板的受力分析
板在垂直荷载作用下，会产生弯矩和剪力。
3
板的厚度确定
熟悉图纸、编制施工组织设计 、进行技术交底等。
《混凝土结构基本原理》详解PPT课件
下表面受到垫板向内的摩擦力，阻碍试件横向变
形，就如在试件上下端设置了一个“套箍”。破坏 时
试件中部外围混凝土的横向变形受约束小，首先发
生剥落。
影响机理：“套箍作用”→约束横向变形→限制裂缝开展
→
强度提高。
思考：如果试件的尺寸变小（或变大），这种“套箍作用”
对混凝土强度的影响变化？
如果将试件的高度加大, 这种“套箍作用”对强度
3. 轴心抗压强度
土木工程学院
混凝土结构基本原理
a) 轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）fc (compression)
标准试件：150mm× 150mm ×300mm的棱柱体 标准养护条件 标准试验方法 在上述条件下测得的抗压强度为 fc
b) 轴心抗压强度标准值 fck c) 轴心抗压强度的工程意义
土木工程学院
① 混凝土的抗压强度
混凝土结构基本原理
1. 立方体抗压强度和强度等级
a) 立方体抗压强度 fcu (cube) （单位：N/mm2、MPa） ● 标准试件： 边长为150mm的立方体 ● 标准养护条件：温度20±3℃、相对湿度90％、养护28天 ● 标准试验方法：标准加载速率、试件表面不涂油在上述条 件下测得的抗压强度为 fcu。
土木工程学院
混凝土结构基本原理
第 2 章 混凝土结构材料的物理力学性能
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1
17.05.2020
土木工程学院
混凝土结构基本原理
本章主要介绍：
1. 混凝土的基本力学性能； 2. 钢筋的基本力学性能； 3. 钢筋与混凝土的共同工作性能。
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2
17.05.2020
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混凝土结构基本原理
§2.1 混凝土的物理力学性能
《混凝土结构基本原理》第01章——中国建筑工业出版社重庆大学PPT课件
2021年3月17日
土木工程学院
混凝土结构基本原理
第1章 绪 论
朝鲜 平壤 柳京饭店，105层，320m
2021年3月17日
土木工程学院
混凝土结构基本原理
第1章 绪 论
上海金茂大厦，420m（RC-S结构）
2021年3月17日
土木工程学院
混凝土结构基本原理
广州中信广场大厦，80层，322m（我国第一高RC）
土木工程学院
混凝土结构基本原理
加密区箍筋： Φ6@100mm
100mm
1001m00mmm
加密区箍筋： Φ6@100mm
土木工程学院
箍筋
混凝土结构基本原理
2002m00mmm
非加密区箍筋： Φ6@200mm
上部纵筋
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混凝土结构基本原理
箍筋
侧面构造纵筋
h
截面高度
b
截面宽度
下部纵筋
上部纵筋
结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形状态， 称为承载能力极限状态。具体包括：
a) 结构构件或连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏)； b) 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆等）； c) 结构转变为机动体系； d) 结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）。 一旦超过承载能力极限状态，结构或构件就不能满足安全性要求， 后果严重。
d. 可模性：根据需要，可以较容易地浇筑成各种形状和尺 寸的钢筋混凝土结构。
e. 整体性好：整浇或装配整体式钢筋混凝土结构有很好的 整体性，有利于抗震、抵抗振动和爆炸冲击波。
第1章 绪 论
2021年3月17日
土木工程学院
混凝土结构基本原理
2. 混凝土结构的缺点
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二、混凝土结构的发展
4.理论研究方面的发展
结构基本理论----计算机仿真技术的应用
二、混凝土结构的发展
4.理论研究方面的发展
结构基本理论----结构试验技术的完善
三、混凝土结构的应用
1.房屋工程
我国超过100m高的高层建筑中 绝大多数是混凝土结构或为混 凝土和钢的组合结构
组合桁架 组合楼板
混凝土组合柱
钢柱 组合梁
钢筋混凝土筒体
三、混凝土结构的应用
2.交通工程
隧道、桥梁、高速公路、城 市高架公路、地铁大都采用 混凝土结构。如1994年建成 的上海内环线浦西段高架公 路，以及与之相连的南浦大 桥、杨浦大桥的塔架，1995 年建成的地铁一号线、延安 东路隧道、英吉利海峡隧道 等
三、混凝土结构的应用
•无砂混凝土 只有粗骨料，无细骨料
•FRP筋的应用 用FRP筋代替钢筋
二、混凝土结构的发展
3.结构方面的发展
•预应力混凝土结构的应用
在混凝土的受拉区施加预应力，以提高混凝 土结构的抗裂度，减轻构件的自重
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•结构体系的丰富
不同用途、不同结构功能具有相应的结构 体系：混凝土结构、钢与混凝土的组合结构、 FRP混凝土及预应力混凝土结构等
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二、混凝土结构的发展
4.理论研究方面的发展
设计方法
允许应力 设计法
破坏阶段 设计法
极限状态 设计法
半经验半概率 法 近似概率法
全概率法
材料力学的方法
按经验法确定安 全系数
生命全过程设 计法
二、混凝土结构的发展
4.理论研究方面的发展
结构基本理论----如何设计一个新结构
•荷载的确定方法 •结构的力学分析：线性和非线性
3.水利工程
大坝、拦海闸墩、渡槽、港口等多用混凝土结构
瑞士大狄克桑期坝，1962年 ，高285m，世界最高的混凝 土重力坝
我国的三峡大坝
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
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
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
二、混凝土结构的发展
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2.材料方面的发展
•强度不断提高
美国60年代混凝土抗压强度平均值：28N/mm2，70年代 ：42N/mm2 ，有特殊需要时： 40N/mm2~100 N/mm2，试验室中： 266 N/mm2
•轻质混凝土的应用
容重一般为：14kN/m3~18kN/m3(普通混凝土为24kN/m3)，加气混凝 土、陶粒混凝土、火山岩混凝土、碎砖混凝土等
•构件的承载力计算、设计方法和构造措施
未来的方向：计算机的应用与发展，结构整 体空间作用分析方法的完善与应用
二、混凝土结构的发展
4.理论研究பைடு நூலகம்面的发展
结构基本理论----旧结构的维护、改造与加固（80年代中期发展起来）
•承载力计算 •耐久性评估 •寿命预测 •损伤分析 •加固理论
•修复理论 •灾害评估等
* 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；
* 1884年，德国人Wayss, Bauschingger和Koenen等提出了钢筋应配置在构 件中受拉力的部位和钢筋混凝土板的计算理论。后来，钢筋混凝土结构逐 渐得到了推广应用。
缺点： 自重大 易开裂 耗模板 施工受季节性影响 隔热隔声性能差
随着科学技术的不断发展，正逐 渐被克服
二、混凝土结构的发展
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1.钢筋混凝土结构的诞生
* 1824年，英国人J. Aspdin 发明了波特兰水泥，有了混凝土；
* 1849年，法国人Joseph Louis Lambot 用水泥砂浆涂在钢丝网的两面做成 小船----最早的钢筋混凝土结构；
第一章 绪论
一、混凝土结构的概念和特点
1. 一般概念
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素混凝土梁承载 力小，破坏突然
钢筋混凝土梁承 载力大，变形性 能好，破坏有预 告
一、混凝土结构的概念和特点
1. 一般概念
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钢筋（加筋） + 混凝土
钢筋混凝土结构（构件 ）
拉压性能均好 抗压性能好
利用混凝土抗压，钢筋 受拉（亦可受压）---各尽其能，相得益彰
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
•现有混凝土结构构件的性能评估
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
一、混凝土结构的概念和特点
3. 预应力混凝土结构的一般概念
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预应力钢筋 P
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一、混凝土结构的概念和特点
4. 混凝土结构的组成
楼板
墙 地下室底板 梁
楼梯 柱
梁
墙下基础
柱下基础
一、混凝土结构的概念和特点
5.混凝土结构的优缺点
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优点： 耐久性好 耐火性好 整体性好 可模性好 就地取材 节约钢材 阻止射线的穿透
一、混凝土结构的概念和特点
2. 混凝土和钢筋共同工作的原因
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* 混凝土和钢筋之间有良好的工作性能，两者可靠地结合在 一起，可共同受力，共同变形
* 两者的温度线膨胀系数很接近，避免产生较大的温度应力 破坏两者的粘结力，混凝土：1.0×10-5~1.5 ×10-5，钢筋： 1.2 ×10-5
* 混凝土包裹在钢筋的外部，可使钢筋免于腐蚀或高温软化