2.7.1混凝土构件设计 - 混凝土构件设计
混凝土结构设计规范--正常使用极限状态验算
正常使用极限状态验算8.1 裂缝控制验算第8.1.1条钢筋混凝土和预应力混凝土构件,应根据本规范第3.3.4条的规定,按所处环境类别和结构类别确定相应的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值,并按下列规定进行受拉边缘应力或正截面裂缝宽度验算:1一级--严格要求不出现裂缝的构件在荷载效应的标准组合下应符合下列规定:σck-σpc≤0(8.1.1-1)2二级--一般要求不出现裂缝的构件在荷载效应的标准组合下应符合下列规定:σck-σpc≤f tk(8.1.1-2) 在荷载效应的准永久组合下宜符合下列规定:σcq-σpc≤0(8.1.1-3)3三级--允许出现裂缝的构件按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度,应符合下列规定;ωmax≤ω1im(8.1.1-4) 式中σck、σcq——荷载效应的标准组合、准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力;σpc——扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘混凝土的预压应力,按本规范公式(6.1.5-1)或公式(6.1.5-4)计算;f tk--混凝土轴心抗拉强度标准值,按本规范表4.1.3采用;ωmax--按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度,按本规范第8.1.2条计算;ω1im--最大裂缝宽度限值,按本规范第3.3.4条采用。
注:对受弯和大偏心受压的预应力混凝土构件,其预拉区在施工阶段出现裂缝的区段,公式(8.1.1-1)至公式(8.1.1-3)中的σpc应乘以系数0.9。
第8.1.2条在矩形、T形、倒T形和I形截面的钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件中,按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度(mm)可按下列公式计算:(8.1.2-1)(8.1.2-2)d eq=Σn i d2i/Σn i v i d i(8.1.2-3)(8.1.2-4)式中αcr--构件受力特征系数,按表8.1.2-1采用;ψ--裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数:当ψ<0.2时,取ψ=0.2;当ψ>1时,取ψ=1;对直接承受重复荷载的构件,取ψ=1;σsk--按荷载效应的标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力或预应力混凝土构件纵向受拉钢筋的等效应力,按本规范第8.1.3条计算;E s--钢筋弹性模量,按本规范表4.2.4采用;c--最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离(mm):当c<20时,取c=20;当c>65时,取c=65;ρte--按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率;在最大裂缝宽度计算中,当ρte<0.01时,取ρte=0.01;A te--有效受拉混凝土截面面积:对轴心受拉构件,取构件截面面积;对受弯、偏心受压和偏心受拉构件,取A te=0.5bh+(b f-b)h f,此处,b f、h f为受拉翼缘的宽度、高度;A s--受拉区纵向非预应力钢筋截面面积;A p--受拉区纵向预应力钢筋截面面积;d eq--受拉区纵向钢筋的等效直径(mm);d i--受拉区第i种纵向钢筋的公称直径(mm);n i--受拉区第i种纵向钢筋的根数;v i--受拉区第i种纵向钢筋的相对粘结特性系数,按表8.1.2-2采用。
混凝土结构课程设计
混凝土结构课程设计混凝土结构课程设计是一种在土木工程课程中常见的设计项目,旨在让学生了解混凝土结构的设计、施工和维护。
以下是对混凝土结构课程设计中常见问题的解释。
1. 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理指的是根据结构所承受的荷载、限制条件以及混凝土强度等因素,计算出合适的结构尺寸和钢筋配筋方案的过程。
该设计需要遵守国家相关标准和规范,如《建筑结构荷载标准》、《混凝土结构设计规范》等。
在设计过程中需要考虑混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、裂缝控制等因素。
2. 混凝土结构施工技术混凝土结构施工技术指的是将混凝土结构设计方案转化为实际的施工过程。
施工过程中需要注意混凝土的搅拌、浇筑、养护等环节,同时需要对结构的尺寸、位置、钢筋的焊接等进行精确的控制。
在施工过程中还需要遵守相关的安全规范,如施工现场的安全防护、操作人员的安全教育等。
3. 混凝土结构维护管理混凝土结构维护管理指的是在结构投入使用后对结构进行定期的检查和维护。
该过程需要根据结构所处的环境和使用情况,采取合适的维护措施,如混凝土表面的清洗、防腐涂料的施工、钢筋的防腐等。
同时需要根据使用情况对结构进行定期的检查,如对结构的裂缝、变形等进行观察并及时处理。
4. 混凝土构件的设计混凝土构件的设计指的是根据不同的使用要求和荷载情况,设计出不同形状的混凝土构件,如梁、柱、板等。
在设计过程中需要考虑结构的尺寸、强度、承载能力等多方面因素,同时还需要考虑混凝土的使用寿命、耐久性等因素。
5. 混凝土结构的应用混凝土结构的应用包括建筑、桥梁、隧道、水利等领域。
在不同的应用领域中,混凝土结构的设计、施工、维护等方面也有所不同。
例如,在建筑领域中,需要考虑混凝土结构的美观度;在桥梁领域中,需要考虑混凝土结构的耐久性和承载能力等因素。
混凝土结构设计的基本内容
混凝土结构设计的基本内容混凝土结构设计是指在建筑物或其他工程中使用混凝土材料进行结构设计,以满足建筑物或其他工程的强度、稳定性和耐久性要求。
混凝土结构设计是建筑工程中的重要部分,它直接影响着建筑物的安全性和耐久性。
混凝土结构设计的基本内容包括但不限于材料选用、结构设计、荷载计算、构件设计等内容。
本文将从混凝土结构设计的基本原理、设计方法及其应用进行详细介绍。
一、混凝土结构设计的基本原理1、混凝土的性质混凝土是一种由水泥、砂、石料和水经过一定比例的混合而成的材料,它具有很好的抗压强度和耐久性。
而且混凝土可以根据不同的配比和施工方法,制成各种形状和尺寸的构件,因此在建筑工程中得到了广泛的应用。
2、混凝土结构的设计原理混凝土结构的设计原理是指在给定的荷载作用下,确保混凝土构件在使用寿命内能够安全可靠地工作。
混凝土结构的设计原理主要包括以下几点:首先,要满足强度要求,即混凝土构件的抗压强度、抗拉强度、剪切强度等必须符合规定的要求。
其次,要确保结构的稳定性,即在荷载作用下结构不发生失稳。
第三,要保证结构的耐久性,即结构在使用寿命内不会因环境作用或其他因素而产生破坏。
最后,要充分利用材料的性能,尽量减少结构的自重和成本。
二、混凝土结构设计的方法1、建筑结构设计的基本步骤一般来说,混凝土结构设计包括以下基本步骤:首先,进行结构荷载的计算,包括自重、活载、风载、地震作用等。
其次,根据设计要求确定结构的受力形式和工作性能要求。
然后,根据结构的受力形式和工作性能要求确定结构的布局和构件尺寸。
接着,进行结构的受力分析和计算,确定各个构件的尺寸、配筋和截面形状等。
最后,进行结构的检验和优化,确保结构的安全可靠。
2、混凝土结构的受力分析方法混凝土结构的受力分析方法主要有几种:首先,是弹性力学方法,即根据结构的受力形式和工作性能要求,进行弹性力学分析和计算。
其次,是有限元方法,即利用有限元软件对结构的受力形式和工作性能要求进行数值分析和计算。
预制混凝土构件设计和施工方法简述
预制混凝土构件设计和施工方法简述预制混凝土构件设计和施工方法简述引言:预制混凝土构件是在工厂或生产现场预先制造的混凝土构件,它们通常具有高质量、高准确度和快速施工的特点。
预制混凝土构件在建筑工程和基础设施项目中被广泛使用,包括住宅、商业建筑、桥梁、隧道等。
本文将对预制混凝土构件的设计和施工方法进行简述,帮助读者了解该领域的基本原理和实践。
一、预制混凝土构件设计1. 理解预制混凝土构件的用途和要求:在设计预制混凝土构件之前,首先需要了解构件的用途和技术要求。
这将有助于确定构件的几何形状、材料和强度等参数。
2. 构件形状和尺寸设计:预制混凝土构件的形状和尺寸应根据设计和功能要求进行合理选择。
常见的形状包括梁、柱、板、墙等,尺寸则取决于跨度、荷载和使用条件等因素。
3. 材料选择和强度设计:预制混凝土构件的材料选择应考虑到结构强度、耐久性和施工可行性等因素。
常用的材料包括水泥、砂、骨料和钢筋等。
强度设计应满足结构和安全要求。
4. 连接和支撑设计:预制混凝土构件之间的连接和支撑设计是构件整体性能的关键。
合适的连接方式和支撑结构能够确保构件的稳定性和刚度。
5. 破坏和耐久性分析:在设计预制混凝土构件时,还需对其破坏和耐久性进行分析。
例如,考虑构件的抗震性能、耐久性和火灾安全性等。
二、预制混凝土构件施工方法1. 模具制造和准备工作:在预制混凝土构件的施工过程中,首先需要制造和准备好相应的模具。
模具的制造应符合构件的几何形状和尺寸要求,并具备足够的强度和刚度。
2. 混凝土材料配制和浇筑:根据设计要求和施工计划,将混凝土材料按照一定比例配制,并在模具中进行浇筑。
在浇筑过程中,需要注意控制混凝土的流动性和均匀性,确保浇筑质量。
3. 后处理和养护:混凝土构件浇筑完成后,需要进行适当的后处理和养护。
后处理操作包括光面处理、修整和打磨等,以提高表面质量和外观效果。
养护工作包括保持适当的湿润环境和温度,促进混凝土的强度发展。
土建结构与构件设计知识点
土建结构与构件设计知识点土建结构与构件设计是建筑工程中至关重要的一环,它关乎着建筑物的稳定性、安全性以及建筑材料的选择和使用。
在本文中,我将详细介绍土建结构与构件设计的一些重要知识点,包括结构类型、构件设计原则以及相关技术细节。
一、结构类型土建结构主要可以分为框架结构、桁架结构、梁柱结构和板壳结构等几种类型。
框架结构是一种以柱和梁为主要构件的结构,适用于多层和高层建筑。
桁架结构由斜杆和节点构成,可以在跨度较大的空间内提供稳定性。
梁柱结构是一种在地板上增加梁和柱的结构,常用于单层和多层住宅建筑。
板壳结构是一个薄壁结构,可以承受较大的荷载并分散在整个结构上。
二、构件设计原则1.强度与刚度:土建结构的构件在设计过程中要保证足够的强度和刚度以确保结构的安全和稳定。
构件的尺寸、截面形状以及所使用的材料都要经过严格的计算和测试,以满足建筑物的使用要求。
2.耐久性:土建结构的构件设计还要考虑材料的耐久性,尤其是在恶劣环境条件下。
例如,在海边或高温地区,需要选用具有良好耐久性的钢材或混凝土材料。
3.经济性:构件设计也需要考虑到经济性,选择合适的构件尺寸和材料,以降低建筑成本,并提高建筑物的使用寿命。
三、构件设计技术细节1.混凝土构件设计:混凝土是土建结构中最常用的材料之一,混凝土构件设计需要考虑混凝土的强度等级、配筋方式以及施工工艺等。
在设计过程中,还需进行荷载计算和构造计算,以确定混凝土构件的尺寸和形状。
2.钢结构设计:钢结构是一种轻便、高强度的结构形式,常用于大跨度和高层建筑。
钢结构构件的设计包括钢材的选择、截面形状以及焊接或螺栓连接等。
钢结构的设计需要遵循相关的标准和规范。
3.基础设计:基础是土建结构的承重部分,它要能够牢固地支撑整个建筑物。
基础设计包括基底土层的承载力分析、基础形式的选择以及基础尺寸的计算等。
在设计过程中,还需考虑地震、风荷载等外部因素对基础的影响。
4.结构施工技术:土建结构的施工技术也在构件设计过程中起着重要作用。
混凝土的结构设计要求规范GB50010-2018-(29279)
《混凝土结构设计规范》GB50010-20102引用标准名录1 《工程结构可靠性设计统一标准》GB 501532 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB500683 《建筑结构荷载规范》GB 500094 《建筑抗震设计规范》GB 500115 《民用建筑热工设计规范》GB 501766 《混凝土结构工程施工规范》GB 50×××793 基本设计规定3.1 一般规定3.1.1 混凝土结构设计应包括下列内容:1 结构方案设计,包括结构选型、传力途径和构件布置;2 作用及作用效应分析;3 结构构件截面配筋计算或验算;4 结构及构件的构造、连接措施;5 对耐久性及施工的要求;6 满足特殊要求结构的专门性能设计。
3.1.2 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠指标度量结构构件的可靠度,采用分项系数的设计表达式进行设计。
3.1.3 混凝土结构的极限状态设计应包括:1 承载能力极限状态:结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形,或结构的连续倒塌;2 正常使用极限状态: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。
3.1.4 结构上的直接作用(荷载)应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009 及相关标准确定;地震作用应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 确定。
间接作用和偶然作用应根据有关的标准或具体条件确定。
直接承受吊车荷载的结构构件应考虑吊车荷载的动力系数。
预制构件制作、运输及安装时应考虑相应的动力系数。
对现结构,必要时应考虑施工阶段的荷载。
3.1.5 混凝土结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定。
混凝土结构中各类结构构件的安全等级,宜与整个结构的安全等级相同。
对其中部分结构构件的安全等级,可根据其重要程度适当调整。
对于结构中重要构件和关键传力部位,宜适当提高其安全等级。
混凝土构件标准化设计
混凝土构件标准化设计一、前言混凝土构件作为建筑结构的重要组成部分,在建筑设计中占有重要的地位。
标准化设计是使建筑结构更加统一、规范、高效的有效手段。
本文旨在探讨混凝土构件标准化设计的相关内容,包括设计原则、设计要求、设计流程等,以期为相关从业人员提供一些参考。
二、设计原则1.安全性原则混凝土构件的设计首要考虑的是其安全性,必须符合国家规定的建筑结构安全等级要求。
在设计中应注意结构的可靠性、稳定性、耐久性等方面的要求,确保结构的安全性。
2.经济性原则混凝土构件的设计应该在满足安全性的前提下,尽可能地降低材料的使用量、减少施工工作量、节约造价,并达到经济效益最大化的目的。
3.合理性原则混凝土构件的设计应该尽量符合实际情况,满足使用要求,同时也要考虑材料的可靠性和施工的可行性,确保设计方案的可行性。
三、设计要求1.设计荷载在混凝土构件的设计中,需要根据实际情况选取合适的荷载,包括常规设计荷载、临时荷载、额外荷载等。
设计荷载的选取应该符合国家规定的设计荷载标准,同时也要考虑结构的安全性和经济性。
2.材料选用混凝土构件的设计需要选用合适的材料,包括混凝土、钢筋、铁板等。
材料的选用应该符合国家规定的标准,同时也要考虑材料的可靠性和经济性。
3.截面设计混凝土构件的截面设计应该满足强度、刚度、稳定性等方面的要求。
截面设计应该根据不同的使用场合和荷载条件选取合适的截面形式,确保结构的安全性和经济性。
4.施工工艺设计混凝土构件的施工工艺设计应该考虑施工的可行性和工艺的合理性。
施工工艺设计应该尽可能减少施工工作量,同时也要考虑施工质量和施工安全。
四、设计流程1.确定使用要求在混凝土构件的设计中,首先需要确定使用要求,包括使用场合、荷载要求、材料要求等。
2.选取设计荷载根据使用要求,选取合适的设计荷载,包括常规设计荷载、临时荷载、额外荷载等。
3.确定截面形式根据设计荷载和使用要求,确定合适的截面形式,包括矩形截面、T形截面、圆形截面等。
第三章 混凝土结构设计方法
•工程结构设计中的核心问题:–结构力学行为的科学反映•结构分析方法(弹性力学,材料力学,结构力学等)•力的概念,应力与应变的概念,广义胡克定律•结构力学与材料力学的分析范式–工程中客观存在的不确定性的科学度量•结构行为的不可预测性•材料与结构特性的不确定性,荷载的不确定性•分析模型与边界条件的不确定性•第一代结构设计理论:–1678,Hooke 定律–1822,Cauchy 应力概念,弹性力学(固体力学发端)–1825,Navier ,梁、板、壳弹性理论(材料力学传统建立)–1864,Saint-Venant ,弹性力学基本方程–1850,Culmann ,静定框架;–1854,Maxwell ,虚功原理–1903,Kirpichev ,超静定框架的分析理论。
结构分析弹性理论第一代结构设计理论•第一代结构设计理论:容许应力法结构分析弹性理论第一代结构设计理论不确定性的处理经验安全系数K : 经验安全系数1900:K -10;1930: K =5•容许应力法的几个问题:–弹性分析理论•结构实际行为是非线性的–应力强度理论•应力强度不是唯一的破坏因素–单一安全系数•不同性质的因素不确定性是不一致–安全系数的确定依据•经验确定的安全系数无可比性•第二代结构设计理论:破坏阶段法(第一阶段)–1914,Kazinczy,钢梁的极限承载力试验;–1926,Mayer ,《Structural Safety 》出版–1930,Fritsche ,钢梁的极限强度分析理论;–1935-1952,关于塑性铰方法(极限强度设计)的争论;–1936,Gvozdev ,极限承载力设计的基本理论结构分析弹性理论第一代结构设计理论第二代结构设计理论非线性材料力学u结构分析弹性理论第一代结构设计理论不确定性的处理基于统计的安全系数非线性材料力学经验安全系数第二代结构设计理论-I 20世纪20年代,Mayer 第一次提出:采用概率理论度量工程中客观存在的不确定性1930’s-1960’s•第二代结构设计理论:近似概率的极限状态法(第II 阶段)–1938, Freudenthal 发表许用应力与结构安全–1950,Streletski 提出极限状态(Limit state)的概念;–Cornell (1969),Ang (1969),Lind (1971),Hasofer&Lind (1974),可靠度理论蓬勃发展–1971,国际结构安全联合委员会(JCSS )成立S,R oP S R结构分析弹性理论第一代结构设计理论不确定性的处理近似概率准则非线性材料力学经验安全系数第二代结构设计理论-II 至20世纪80年代,世界大多数国家均已在土木工程结构设计规范中采用考虑多种极限状态的近似概率设计准则。
预制混凝土构件设计规范
预制混凝土构件设计规范预制混凝土构件设计规范1. 引言预制混凝土构件是在工厂中根据设计要求进行制作的构件,然后运输到现场进行安装。
这种构件制作方式具有许多优势,如提高施工速度、降低人工成本和质量可控等。
然而,为了确保预制混凝土构件的安全和可靠性,必须制定相应的设计规范。
本文将探讨预制混凝土构件设计规范的几个关键方面。
2. 深度评估在进行预制混凝土构件设计时,需要进行深度评估,以确保设计的准确性和合理性。
需要对结构的荷载进行评估,包括永久荷载、活动荷载和地震荷载等。
需要确定构件的几何形状和尺寸,并考虑连接件的设计。
还需要评估预制混凝土构件的耐久性和抗震性能。
3. 广度评估除了对具体构件的评估外,还需要进行广度评估,以确保整个预制混凝土构件系统的可靠性。
这包括对构件之间的连接方式进行评估,以及对结构整体性能进行评估。
还需要考虑预制混凝土构件与其他结构构件之间的耦合效应,以及与土壤的相互作用等因素。
4. 由简到繁,由浅入深的探讨为了让读者更深入地理解预制混凝土构件设计规范,我们将从基础的要求开始,逐步深入探讨各个方面。
我们将介绍预制混凝土构件的基本原理和常用的构件类型。
我们将介绍预制混凝土构件的荷载计算方法和承载能力评估方法。
接下来,我们将讨论预制混凝土构件与结构连接件的设计和施工要求。
我们将探讨预制混凝土构件的耐久性设计和抗震性能评估方法。
5. 总结与回顾预制混凝土构件设计规范对确保预制混凝土构件安全和可靠性起着至关重要的作用。
在进行设计时,需要进行深度评估和广度评估,以确保结构的准确性和合理性。
本文从基础要求开始,逐步深入探讨了预制混凝土构件设计规范的各个方面,使读者对该主题有了更全面、深刻和灵活的理解。
6. 观点和理解在本文的撰写过程中,我对预制混凝土构件设计规范有了更深入的了解。
通过评估结构的荷载和尺寸,设计合理的连接和施工要求,以及考虑预制混凝土与其他结构构件的相互作用,可以确保预制混凝土构件的安全和可靠性。
混凝土结构设计方法
第二章 混凝土结构设计方法
由于不同结构构件的破坏状态不同,有延性破坏和脆性破坏之分。结构构件发生延性破坏前是有预兆 的,可及时采取弥补措施,因而其目标可靠指标可定得低些。相反,若结构发生脆性破坏时,破坏突然 发生,难以补救,故目标可靠指标应定得高些。根据《建筑结构设计统一标准》,按结构的安全等级和 破坏类型不同,规定了按承载能力极限状态设计时的目标可靠指标〔β〕值。
的足够可靠的结构 ◆ 混凝土结构设计方法经历了:容许应力法、破损阶段法、极限状态设计法
第二章 混凝土结构设计方法
◆ 材料力学中研究的是:单一材料、线弹性、简单结构。
◆ 实际工程结构远比它复杂,如钢筋混凝土梁的受弯,从安全角度考虑,需要确定其极限受弯承载力 ; 而为控制正常使用阶段的裂缝和挠度变形,需要确定带裂缝工作阶段的受力情况。 采用容许应力 设计方法,无法统一这两方面的要求。
2.4 结构设计方法
第二章 混凝土结构设计方法 由于β值大,Pf就小,所以β和失效概率Pf一样,可作为衡量结构可靠度的一个指标,称β为结构的可
靠指标。 在结构设计时,不能对所有构件的可靠指标都定得很高,这是不经济的。要使所设计的构件既安全、
可靠又经济合理,应对结构构件可能发生的失效概率要低于一个容许的水平,即要求: Pf≤〔Pf〕 β≥〔β〕
y As fc
b
2.2 极限状态
第二章 混凝土结构设计方法
2.3 结构设计中的不确定性 Undetermined Factors in Design
M 1 (g q)l 2 8
★ 恒载 g与构件尺寸、材料容重等有关 ★ 活载 q(楼面活载、雪荷载)的数值是随时在变化的 ★ 计算跨度 l 的不准确
2.4 结构设计方法
混凝土结构设计基本参数标准
混凝土结构设计基本参数标准一、前言混凝土结构是建筑工程中最常用的结构形式之一,具有优秀的耐久性、承载能力和施工性能等优点。
混凝土结构的设计是建筑工程中的重要环节,其设计的基本参数标准对于工程的质量和安全具有重要的影响。
本文将从混凝土结构设计的角度出发,详细介绍混凝土结构设计的基本参数标准。
二、基本参数标准2.1 强度等级混凝土的强度等级是指混凝土的抗压强度,其计算公式为f_c = f_cj + k_c,其中f_cj是标准养护条件下28d龄期的混凝土立方体抗压强度,k_c是强度修正系数。
根据国家标准GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》,混凝土的强度等级分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等级,其中C15表示抗压强度为15MPa,C80表示抗压强度为80MPa。
2.2 抗震设防烈度地震是混凝土结构安全性的重要考虑因素,抗震设防烈度是指建筑结构在地震作用下的最大承载能力。
根据国家标准GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》,抗震设防烈度分为7度,分别为1度、2度、3度、4度、5度、6度、7度,其中7度为最高烈度。
建筑物所处地区的地震烈度等级是设计混凝土结构时必须考虑的因素之一。
2.3 混凝土配合比混凝土配合比是指混凝土中水泥、砂、石、水等各组成部分的比例关系。
混凝土配合比的设计必须满足混凝土的强度等级和施工工艺要求。
一般来说,混凝土配合比的设计要考虑以下因素:混凝土强度等级、材料的物理力学性质、施工工艺、养护条件等。
2.4 钢筋配筋率钢筋配筋率是指混凝土结构中钢筋与混凝土截面积之比。
钢筋的配筋率直接影响混凝土结构的抗震性能和承载能力。
根据国家标准GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》,钢筋配筋率应满足以下要求:混凝土结构的受力性能要求、钢筋保护层厚度要求、钢筋的通径、弯曲性能、长度等要求。
2.5 混凝土配筋布置混凝土配筋布置是指混凝土结构中钢筋的布置方式和位置。
混凝土构件耐久性设计规范
混凝土构件耐久性设计规范一、引言混凝土是建筑工程中常见的材料之一,其在建筑中的应用十分广泛。
然而,混凝土构件的耐久性问题一直是建筑工程中的重要问题。
为了保证混凝土构件的耐久性,需要遵守一定的设计规范。
二、设计原则混凝土构件的耐久性设计应遵循以下原则:1. 选择优质的混凝土材料,确保混凝土的强度和耐久性。
2. 合理选择混凝土配合比,保证混凝土的均匀性和稳定性。
3. 根据混凝土构件的使用环境和工作条件,确定混凝土的使用寿命。
4. 根据混凝土构件的设计要求和使用寿命,确定混凝土的厚度和尺寸。
5. 采用适当的施工工艺,确保混凝土构件的质量和稳定性。
三、材料选择1. 水泥水泥是混凝土中最重要的材料之一,其质量和品种对混凝土的强度和耐久性有很大的影响。
在混凝土构件的设计中,应选择优质的水泥,并根据混凝土的使用环境和工作条件选择适当的水泥品种。
2. 骨料骨料是混凝土中的重要组成部分,其选择应符合国家标准和建筑工程设计规范的要求。
在混凝土构件的设计中,应选择均匀的骨料,并根据混凝土的使用环境和工作条件选择适当的骨料规格。
3. 砂砂是混凝土中的重要组成部分,其选择应符合国家标准和建筑工程设计规范的要求。
在混凝土构件的设计中,应选择均匀的砂,并根据混凝土的使用环境和工作条件选择适当的砂规格。
4. 外加剂外加剂是混凝土中的重要组成部分,其作用是改善混凝土的性能和耐久性。
在混凝土构件的设计中,应选择适当的外加剂,并根据混凝土的使用环境和工作条件选择适当的外加剂种类和用量。
四、配合比设计混凝土的配合比设计是混凝土构件设计的重要环节,其设计应遵循以下原则:1. 根据混凝土构件的设计要求和使用寿命,确定混凝土的强度等级和配合比。
2. 选择合适的水泥、骨料、砂和外加剂,确定混凝土的配合比。
3. 在设计配合比时,应考虑混凝土的坍落度、流动性和可泵性等因素。
4. 配合比设计完成后,应进行试配和试验,确保混凝土的质量和稳定性。
五、混凝土构件的尺寸和厚度设计混凝土构件的尺寸和厚度设计是混凝土构件设计的重要环节,其设计应遵循以下原则:1. 根据混凝土构件的使用环境和工作条件,确定混凝土构件的尺寸和厚度。
混凝土结构设计的课程设计
混凝土结构设计的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解混凝土结构设计的基本原理和方法,掌握混凝土材料的力学性能和结构特点。
2. 学生能够运用所学知识,进行简单的混凝土结构设计和计算,包括梁、板和柱等基本构件。
3. 学生能够了解混凝土结构施工图的基本表示方法,并识别常见的施工图纸。
技能目标:1. 学生能够运用计算工具,完成混凝土结构的受力分析和设计计算。
2. 学生通过实际案例分析,培养解决混凝土结构设计问题的能力,提高创新思维和团队合作能力。
3. 学生能够运用专业软件或手工绘图,完成混凝土结构施工图的绘制。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对土木工程专业的热爱,增强对混凝土结构设计的兴趣和探究欲。
2. 学生在学习过程中,树立正确的工程观念,认识到混凝土结构设计在工程实践中的重要性。
3. 学生通过课程学习,增强安全意识,培养良好的职业道德和责任担当。
课程性质:本课程为土木工程专业高年级的专业课程,旨在使学生掌握混凝土结构设计的基本知识和技能。
学生特点:学生具备一定的力学基础和土木工程知识,具有较强的逻辑思维和动手能力。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新能力。
通过课程目标的实现,使学生在混凝土结构设计方面具备较高的专业素养和实践能力。
二、教学内容1. 混凝土材料性质与力学原理:包括混凝土的组成、强度特性、耐久性等,以及混凝土构件的受力分析和设计原理。
- 教材章节:第二章“混凝土的基本性质”和第三章“混凝土的力学性能”。
2. 混凝土梁、板和柱的设计计算:涵盖梁、板和柱的受力特点、设计方法、配筋计算等。
- 教材章节:第四章“混凝土梁的设计”和第五章“混凝土板和柱的设计”。
3. 混凝土结构施工图绘制:介绍施工图的基本表示方法、符号和标注,以及混凝土结构施工图的绘制技巧。
- 教材章节:第六章“混凝土结构施工图”。
4. 案例分析与实践操作:通过实际工程案例,分析混凝土结构设计中的关键问题,并进行实践操作,培养学生的动手能力和解决问题的能力。
混凝土构件尺寸标准规定
混凝土构件尺寸标准规定一、前言混凝土结构是现代建筑中重要的一种结构形式。
混凝土构件的尺寸是保证建筑结构稳定和安全的重要因素之一。
因此,在混凝土构件的设计和施工中,尺寸的准确性和标准化是非常重要的。
本文将重点介绍混凝土构件尺寸的标准规定。
二、混凝土构件尺寸的定义混凝土构件尺寸是指混凝土构件在平面上和立面上的尺寸,包括长度、宽度和高度三个方向。
混凝土构件的尺寸直接关系到其承载力和使用寿命。
三、混凝土构件尺寸设计标准1. 标准尺寸混凝土构件的标准尺寸指在设计阶段规定的尺寸。
标准尺寸的确定应考虑到建筑的使用要求、使用环境、结构的承载力等因素。
在标准尺寸的基础上,可以根据实际需要进行适当的调整。
2. 允许偏差混凝土构件的实际尺寸可能会存在一定的偏差。
为了保证结构的安全和稳定,混凝土构件的尺寸偏差应符合国家标准的规定。
一般来说,混凝土构件的长度、宽度和高度的偏差应不超过设计值的±5%。
3. 建筑设计图纸混凝土构件的尺寸应按照建筑设计图纸中的尺寸标准进行设计和施工。
设计图纸中应详细标注混凝土构件的尺寸、偏差、误差等信息,以便工程人员进行施工。
四、混凝土构件尺寸的施工标准1. 建筑施工标准混凝土构件的尺寸在施工过程中应符合国家建筑施工标准的规定。
在施工中,应严格按照设计图纸中的尺寸进行施工,确保混凝土构件的尺寸准确无误。
2. 施工过程控制在混凝土构件的施工过程中,应对尺寸进行严格的控制和检测,确保混凝土构件的尺寸符合设计要求。
施工过程中应注意混凝土的浇筑和振捣,以保证混凝土的密实和均匀。
3. 施工质量检测混凝土构件施工完成后,应进行质量检测。
检测内容包括混凝土构件的尺寸、外观和强度等方面。
如有不符合设计要求的地方,应及时进行修补或更换。
五、混凝土构件尺寸的检测标准1. 检测工具混凝土构件尺寸的检测应使用符合国家标准的检测工具。
常用的检测工具包括卷尺、平板、测量仪等。
2. 检测方法混凝土构件尺寸的检测应按照国家标准的要求进行。
1附录f圆形钢管混凝土构件设计f.1构件设计f.1.1钢管混凝土单肢
附录F 圆形钢管混凝土构件设计F.1 构件设计F.1.1 钢管混凝土单肢柱的轴向受压承载力应满足下列公式规定:持久、短暂设计状况 N≤N u (F.1.1-1)地震设计状况 N≤N u /γRE (F.1.1-2)式中:N ——轴向压力设计值;N u ——钢管混凝土单肢柱的轴向受压承载力设计值。
F.1.2 钢管混凝土单肢柱的轴向受压承载力设计值应按下列公式计算:0N N e l u ϕϕ= (F.1.2-1))1(9.00αθ+=c c f A N (当θ≤[θ]时) (F.1.2-2))1(9.00θθ++=c c f A N (当θ>[θ]时) (F.1.2-3)cc a a f A f A =θ (F.1.2-4) 且在任何情况下均应满足下列条件:b e l ϕϕϕ≤ (F.1.2-5)0θ——钢管混凝土的套箍指标;α——与混凝土强度等级有关的系数,按本附录表F.1.2取值;[θ]——与混凝土强度等级有关的套箍指标界限值,按本附录表F.1.2取值; A c ——钢管内的核心混凝土横截面面积;f c ——核心混凝土的抗压强度设计值;A a ——钢管的横截面面积;f a ——钢管的抗拉、抗压强度设计值;φl ——考虑长细比影响的承载力折减系数,按本附录第F.1.4条的规定确定;φe ——考虑偏心率影响的承载力折减系数,按本附录第F.1.3条的规定确定;φ0——按轴心受压柱考虑的φl 值。
F.1.3 钢管混凝土柱考虑偏心率影响的承载力折减系数φe 应按下列公式计算:当e 0/r c ≤1.55时,c e r e 085.111+=ϕ (F.1.3-1)NM e 120= (F.1.3-2)当e 0/r c >1.55时,4.03.00-=c e r e ϕ (F.1.3-3)式中:e 0——柱端轴向压力偏心距之较大者;r c ——核心混凝土横截面的半径;M 2——柱端弯矩设计值的较大者;N ——轴向压力设计值。
《混凝土结构设计原理》第二章_课堂笔记
《混凝土结构设计原理》第二章 材料的物理力学性能 课堂笔记◆ 学习要点:钢筋砼的组成为非匀质的,又由于混凝土材料组成的非均匀性以及具有显著的非弹性性能,因此其力学性能与匀质弹性材料有很大的差异。
对钢筋和砼材料力学性能的了解,包括其强度和变形性能,以及对二者相互作用的了解是掌握钢筋砼构件受力特点,确立计算方法,制定构造措施的基础。
◆ 主要内容混凝土及其力学性能混凝土的组成、强度指标及其换算关系、变形性能、其它性能(疲劳、收缩、徐变)、钢筋及其力学性能。
钢筋品种、级别和型号、力学性能及性能要求。
钢筋与混凝土的粘结◆ 学习要求1、掌握混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度的测定方法和换算关系。
2、了解影响硷强度的因素,掌握砼应力一应变曲线特点,理解复合应力下硷强度和变形特点。
3、了解混凝土收缩、徐变现象及其影响因素;理解收缩、徐变对钢筋混凝土结构的影响。
4、了解钢筋的品种级别和使用范围。
掌握钢筋的应力一应变曲线的特点和强度的取值标准:,◆ 重点难点混凝土的强度及其影响因素,复合应力状态下的强度。
混凝土受压应力一应变关系的特征值。
混 凝土的收缩与徐变及其影响因素,一、混凝土(一)混凝土的组成结构砼是由水泥石(水泥胶结料)和骨料(石料)组成的一种内部结构复杂的复合材料。
从微观看:砼是不均匀的多相材料,存在许多内部微裂缝,这与其物理力学性能有密切的关系。
从宏观看:混凝土是粗骨料均匀分散在连续的砂浆基材中的两相材料,可视为各向同性的。
(二)混凝土的强度混凝土的强度是混凝土力学.隆能中的主要指标。
在工程中常用的混凝土强度指标有: ·立方体抗压强度fcu ·轴心抗压强度fc ·轴心抗拉强度ft1、混凝土立方体抗压强度砼立方体抗压强度是其力学性能中最基本的指标,也是评定fc 强度等级的标准。
砼强度等级是指按照标准方法制作养护的边长为150mm ,的立方体试件,在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度标准值 。
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如相差较大,则应增加钢筋面积 。
挠度不满足要求时需要增大截面尺
2.9 楼梯设计
2.10 梁分析模型讨论
寸。
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{建筑结构设计}
2.梁板结构设计
2.1 梁板结构种类与布置 2.2 梁板结构分析模型选 取 2.3 连续梁的弹性分析方 法 2.4 连续梁的内力调幅法 2.5 双向板的弹性分析方 法 2.6 双向板的塑性铰线法 2.7 混凝土构件设计 2.8 钢构件设计
(2)边跨的跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面,当l b/ l
0
<1.5时折减20%;当1.5≤l b/ l 0≤2.0时折减10%,
(3)楼板的角区格不折减。
2.9 楼梯设计
2.10 梁分析模型讨论
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{建筑结构设计}
2.梁板结构设计
2.1 梁板结构种类与布置 2.2 梁板结构分析模型选 取 2.3 连续梁的弹性分析方 法 2.4 连续梁的内力调幅法 2.5 双向板的弹性分析方 法 2.6 双向板的塑性铰线法 2.7 混凝土构件设计 2.8 钢构件设计
正常使用极限状态验算
楼盖结构的裂缝控制等级为三级,即允许在正常使用情况下出
现裂缝,但按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的
最大裂缝宽度wmax应小于限值wlim,这一裂缝宽度限值对于一、 二、三类环境分别为0.3、0.2和0.2mm ;
当裂缝宽度不满足要求相差不多时,可通过减少钢筋直径解决;
边缘板带 中 间 中间板带 板 带 边缘板带
l02-l01/2 l02 l01/4
l01/4 l01/4
边 缘 板 带
l01/4
边 缘 板 带
l01/2
2.9 楼梯设计
2.10 梁分析模型讨论
双向板板带的划分
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l01
{建筑结构设计}
2.梁板结构设计
2.1 梁板结构种类与布置 2.2 梁板结构分析模型选 取 2.3 连续梁的弹性分析方 法 2.4 连续梁的内力调幅法 2.5 双向板的弹性分析方 法 2.6 双向板的塑性铰线法 2.7 混凝土构件设计 2.8 钢构件设计
2.7
混凝土构件设计·2.7.2 板的构造要求
a a a a ln/5
ln
ln
ln
完全简支可不 用
分离式
当比值q/g≤3时,a=ln/4;当q/g>3时,a=ln/3
当连续板的相邻跨度之差超过20%,或各跨荷载相差很大时,则
钢筋的弯起与切断应按弯矩包络图确定。
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2.9 楼梯设计
2.10 梁分析模型讨论
{建筑结构设计}
2.梁板结构设计
2.1 梁板结构种类与布置 2.2 梁板结构分析模型选 取 2.3 连续梁的弹性分析方 法 2.4 连续梁的内力调幅法 2.5 双向板的弹性分析方 法 2.6 双向板的塑性铰线法 2.7 混凝土构件设计 2.8 钢构件设计
2.7
≤0.35 的限制,此外在斜截面承载力计算中,还应将计算所需的箍筋 面积增大20%; 用等),则应按框架梁设计 ;
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如果主梁与竖向构件尚需共同承担水平作用(如风载、地震作
2.9 楼梯设计
2.10 梁分析模型讨论
{建筑结构设计}
2.梁板结构设计
2.1 梁板结构种类与布置 2.2 梁板结构分析模型选 取 2.3 连续梁的弹性分析方 法 2.4 连续梁的内力调幅法 2.5 双向板的弹性分析方 法 2.6 双向板的塑性铰线法 2.7 混凝土构件设计 2.8 钢构件设计
2.梁板结构设计
2.1 梁板结构种类与布置 2.2 梁板结构分析模型选取 2.3 连续梁的弹性分析方法 2.4 连续梁的内力调幅法 2.5 双向板的弹性分析方法 2.6 双向板的塑性铰线法 2.7 混凝土构件设计 2.8 钢构件设计 2.9 楼梯设计 2.10 梁分析模型讨论
2.7
混凝土构件设计·2.7.2 板的构造要求
≤As/2 ln
≥As/4且 不少于2根
2.9 楼梯设计
2.10 梁分析模型讨论
架立钢筋
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{建筑结构设计}
2.梁板结构设计
2.1 梁板结构种类与布置 2.2 梁板结构分析模型选取 2.3 连续梁的弹性分析方法 2.4 连续梁的内力调幅法 2.5 双向板的弹性分析方法 2.6 双向板的塑性铰线法 2.7 混凝土构件设计 2.8 钢构件设计 2.9 楼梯设计 2.10 梁分析模型讨论
2.7
混凝土构件设计·2.7.2 板的构造要求
板中构造筋
分布钢筋:平行于单向板的长跨,与受力钢筋垂直;截面积不应少
于受力钢筋的15%,且不宜小于该方向板截面面积的0.15%;间距不
宜大于250mm,直径不宜小于6mm。
作用:固定受力钢筋;承受收缩和温度应力;分布局部荷载;承受
未计及的长跨方向弯矩。
第
混凝土构件设计
11
讲
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{建筑结构设计}
2.梁板结构设计
2.1 梁板结构种类与布置 2.2 梁板结构分析模型选 取 2.3 连续梁的弹性分析方 法 2.4 连续梁的内力调幅法 2.5 双向板的弹性分析方 法 2.6 双向板的塑性铰线法 2.7 混凝土构件设计 2.8 钢构件设计
2.7
Hale Waihona Puke 混凝土构件设计·2.7.3 梁的构造要求
纵向钢筋
对于相邻跨跨度相差不超过20%、可变荷载和永久荷载的比值 q/g≤3的连续次梁,可参考下图布置纵向钢筋。
la ≥20d ln/3 ln/5+20d h 50 As h 50 h ≥las ln/3
ln/5+20d
≥As/4且 不少于2根
ln
≤As/2
h1
裂缝 附加箍筋
h1
h1 b b b h1 s
≥20d
荷载传递到主梁顶部受压区。
所需附加横向钢筋的总截面面积按下式 计算 :
h1
吊筋 α h
2.9 楼梯设计
2.10 梁分析模型讨论
Fl≤2fyAsbsinα+m· nfyvAsv1 (2.3.1)
4 2015版.东南大学《建筑结构设计》课程团队
h1 b b b h1 s
混凝土构件设计·2.7.2 板的构造要求
双向板按弹性理论方法设计时,可按下述方法配置:将板在 l01 和
l02 方向各分为三个板带;在中间板带上,按跨中最大正弯矩求得 的单位板宽内的钢筋数量均匀布置;而在边缘板带上,按中间板带
单位板宽内的钢筋数量一半均匀布置。
双向板按塑性铰线法设计时,其配 筋应符合内力计算的假定,跨中钢 筋或全板均匀布置;或划分成中间 及边缘板带后,分别按计算值的 100%和50%均匀布置,跨中钢筋的 全部或一部分伸入支座下部。 支座上的负弯矩钢筋按计算值 沿支座均匀布置。
与承重墙垂直的附加负筋
≥l0/4
≥l0/4
≥l0/7
板角附加短钢筋
双向
Ф8@200
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l0
11
≥l0/7 Ф8@200 Ф8@200
{建筑结构设计}
2.梁板结构设计
2.1 梁板结构种类与布置 2.2 梁板结构分析模型选取 2.3 连续梁的弹性分析方法 2.4 连续梁的内力调幅法 2.5 双向板的弹性分析方法 2.6 双向板的塑性铰线法 2.7 混凝土构件设计 2.8 钢构件设计 2.9 楼梯设计 2.10 梁分析模型讨论
l0/4 l0/4
与主梁垂直的附加负筋:数量不
2.9 楼梯设计
2.10 梁分析模型讨论
少于每米5Φ 8,且单位长度内的总 截面积不宜小于板受力钢筋截面积 的1/3;伸入板中的长度从主梁梁肋 边算起不小于板计算跨度的l0的1 /4
板受力钢 筋
附加负筋
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{建筑结构设计}
h
h
{建筑结构设计}
2.梁板结构设计
2.1 梁板结构种类与布置 2.2 梁板结构分析模型选 取 2.3 连续梁的弹性分析方 法 2.4 连续梁的内力调幅法 2.5 双向板的弹性分析方 法 2.6 双向板的塑性铰线法 2.7 混凝土构件设计 2.8 钢构件设计
2.7
混凝土构件设计·2.7.1 混凝土板、梁的截面计算
2.7
混凝土构件设计·2.7.1 混凝土板、梁的截面计算
计算要点 承载能力极限状态计算
次梁、主梁进行受弯、受剪承载力计算,板仅进行受弯承载力计算; 对于现浇肋梁楼盖,次梁和主梁的跨内截面按T形截面计算;在
支座附近的负弯矩区段,按矩形截面计算纵向受拉钢筋;
当梁按考虑内力重分布方法设计时,调幅截面应满足 ξ
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腰筋
悬臂构件
东南大学土木学院
· 《建筑结构设计》
谢谢聆听!
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东南大学土木学院 · 《建筑结构设计》
梁板结构设计
第11讲
主讲教师: 张志强
混凝土构件设计
Tel: 13951812102Email: 1134821727@
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2.梁板结构设计
2.7 混凝土构件设计
2.7.1 混凝土板、梁的截面计算 2.7.2 板的构造要求 2.7.3 梁的构造要求
2.7
混凝土构件设计·2.7.1 混凝土板、梁的截面计算
板弯矩折减(薄膜效应,四边与梁整体连接)