钢筋混凝土结构设计原理教案
《混凝土结构设计原理》教案设计(第一讲)
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。
钢筋混凝土结构的基本原理PPT教案
3)
混凝土强度对下降段影响很大，强度越高，下降段越陡峭，延 性越差。
加载速度越大，下降段越陡峭 。
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二、混凝土的物 理力学性能 受拉时混凝土的应力-应变关
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影响因 素
二、混凝土的物
理力学性能 (MPa)
混 凝 土 强 度 提高
25 fc
c
20 b
15
加载速度减慢
10 a
5
0
d
o
2 468
10 (10-
此 线 和 原 点 切线基 本平行 ，取其 斜率作 为Ec
c
试验结 果回归
1 05 Ec 2.2 34.7 (N / m m2 )
fcu ,k
13
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③B~C：第III阶段（裂缝快速发 展阶段），应力达到的最高点为
fck，与其相应的应变称为峰值应 变ε0，平均取0.002。
②A～B:第II 阶段(稳定裂缝扩展 阶段），临界点B相对应的应力 可作为长期受压强度的依据(一般 取0.8 fCk) ④在fck以后 ，裂缝迅速发展，试件的平 均应力强度下降；D后，曲线凸向水平方 向发展，在曲线中曲率最大点E称为 “ 收敛点”，E点以后主裂缝已很宽。结构 内聚力几乎耗尽失去结构的意义。
《钢筋混凝土教案》课件
《钢筋混凝土教案》课件一、教学目标1. 让学生了解钢筋混凝土的基本概念、组成和特点。
2. 使学生掌握钢筋混凝土结构的设计原理和计算方法。
3. 培养学生运用钢筋混凝土知识解决实际工程问题的能力。
二、教学内容1. 钢筋混凝土的基本概念：钢筋、混凝土、钢筋混凝土结构。
2. 钢筋混凝土的组成：钢筋、混凝土、钢筋混凝土构件。
3. 钢筋混凝土的特点：力学性能、耐久性、适用范围。
4. 钢筋混凝土结构的设计原理：承载力计算、变形计算、稳定性计算。
5. 钢筋混凝土结构的计算方法：力学方法、数值方法、简化方法。
三、教学方法1. 采用多媒体课件进行讲解，结合实物图片和工程案例，增强学生对钢筋混凝土结构的认识。
2. 利用动画和视频演示钢筋混凝土结构的受力过程，帮助学生理解其工作原理。
3. 开展小组讨论，让学生分享钢筋混凝土结构设计和计算的经验，提高学生的实际应用能力。
4. 布置课后习题，巩固所学知识，培养学生的实际工程实践能力。
四、教学准备1. 多媒体课件、教学素材（图片、动画、视频等）。
2. 钢筋混凝土结构设计软件或工具。
3. 课后习题及答案。
五、教学过程1. 导入：通过展示钢筋混凝土结构的工程案例，引发学生对钢筋混凝土的兴趣。
2. 讲解钢筋混凝土的基本概念、组成和特点，让学生了解钢筋混凝土结构的基础知识。
3. 讲解钢筋混凝土结构的设计原理和计算方法，引导学生掌握钢筋混凝土结构的设计方法。
4. 利用钢筋混凝土结构设计软件或工具，进行实际工程案例的设计演示，让学生学会运用所学知识解决实际问题。
5. 开展小组讨论，让学生分享钢筋混凝土结构设计和计算的经验，提高学生的实际应用能力。
6. 布置课后习题，巩固所学知识，培养学生的实际工程实践能力。
教学反思：在教学过程中，关注学生的学习反馈，根据学生的实际情况调整教学内容和教学方法。
通过实际工程案例和小组讨论，提高学生的实际应用能力。
在课后习题的布置上，注重难易程度的把握，使学生在巩固知识的不断提高自己的实际工程实践能力。
钢筋混凝土结构课程设计
钢筋混凝土结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握钢筋混凝土结构的基本概念、分类及特点；2. 使学生了解钢筋混凝土结构的受力性能、设计原理及构造要求；3. 引导学生掌握钢筋混凝土结构设计的基本方法及步骤。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识，分析并解决实际工程中钢筋混凝土结构问题的能力；2. 提高学生运用设计软件进行钢筋混凝土结构设计的基本技能；3. 培养学生查阅相关规范、标准图集的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对钢筋混凝土结构工程的兴趣，激发学生探索精神；2. 培养学生严谨、务实的学习态度，提高学生的团队合作意识和沟通能力；3. 引导学生关注我国建筑行业的发展，树立环保、节能、可持续发展的观念。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在使学生掌握钢筋混凝土结构的基本理论、设计方法及施工技术。
学生特点：学生具备一定的力学基础，具有较强的学习能力和实践能力，但缺乏实际工程经验。
教学要求：结合实际工程案例，采用理论教学与实践教学相结合的方式，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 钢筋混凝土结构概述- 结构类型及特点- 钢筋混凝土材料的力学性能2. 钢筋混凝土结构设计原理- 受力分析及内力计算- 承载力计算与验算- 构造要求及抗震设计3. 钢筋混凝土构件设计- 混凝土梁、板的设计- 柱、墙的设计- 基础设计4. 钢筋混凝土结构施工技术- 施工准备及工艺流程- 钢筋制作与安装- 模板工程与混凝土浇筑- 施工质量控制与验收5. 钢筋混凝土结构设计实例分析- 简支梁设计实例- 框架结构设计实例- 高层建筑结构设计实例6. 钢筋混凝土结构设计软件应用- 软件操作方法与技巧- 工程案例分析与操作实践教学内容根据课程目标进行科学性和系统性组织，涵盖钢筋混凝土结构的基本理论、设计方法、施工技术及软件应用。
《钢筋混凝土结构设计》项目1任务1教案.
课时授课计划课次序号：1一、任务：项目一任务1 结构的整体认识二、课型：课堂讲授，现场观摩三、目的要求：掌握（1）结构的分类；（2）钢筋混凝土结构的概念及特点了解（1）结构的发展（2）本课程的学习要求四、重点、难点：钢筋混凝土结构的受力特点五、教学方法及手段：讲授六、参考资料：《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》《结构设计原理》一、结构的组成及分类结构是由若干个构件，按照一定的规则，通过正确的连接方式所组成的能够承受并传递荷载和其它间接作用的骨架。
常见基本构件有板、梁、柱、墙、杆、拱、索基础等。
结构的基本构件按受力性能不同，可分为受弯构件、受压构件、受拉构件、受扭构件及复杂受力构件（如压弯构件、拉弯构件、弯扭构件、拉弯扭构件）等。
二、钢筋混凝土结构的特点和发展1、混凝土结构的定义和分类（1）定义:以混凝土为主制成的结构称为混凝土结构。
（2）分类：钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、素混凝土结构。
钢筋混凝土结构——由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构称为钢筋混凝土结构；预应力混凝土结构——由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构称为预应力混凝土结构；素混凝土结构——由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构称为素混凝土结构。
2、配筋的作用与要求（1）试验介绍图1-1 简支梁受力破坏示意图图1-1 (a )，(b)分别表示素混凝土简支梁和钢筋混凝土简支梁的破坏和受力情况。
a. 素混凝土简支梁图1-1 (a)所示的素混凝土梁在外加集中力和梁的自身重力作用下，梁截面的上部受压，下部受拉。
由于混凝土的抗拉性能很差，只要梁的跨中附近截面的受拉边缘混凝土一开裂，梁就突然断裂，破坏前变形很小，没有预兆，属于脆性破坏类型。
b. 钢筋混凝土简支梁为了改变这种情况，在截面受拉区域的外侧配置适量的钢筋构成钢筋混凝土梁，见图1-1 (b)。
《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。
钢筋混凝土课程教案
2．混凝土的变形性能。首先提出问题：混凝土在一次短期荷载作用下、长期荷载作用下及重复荷载作用下的变形性能是否相同？得到否定回答后再分别进行介绍，重点学习应力——应变曲线及其数学模型。详细讲解砼的变形模量、弹性模量的概念。对混凝土的疲劳做简单介绍。
（3）钢筋与混凝土产生粘结的作用和原因是什么？
（4）影响粘结强度的主要因素有哪些？
总结与
改进
课题
第三章 按近似概率理论的极限状态设计法
3.1结构上的作用 3.2极限状态设计法
章节
3
课时
2
教学
目的
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。
教学难点
本课程的学习内容、任务及学习方法。培养学生对该课程的兴趣以及对专业的热爱。
教学环境
多媒体教室
板书
设计
教学过程设计（包括教学的方法和手段，知识的引入，怎样进行概念的分析，例题讲解，和课堂练习等）
1.在课程的开始，介绍本课程，首先为同学介绍本课程的性质以及本课程的学习内容，让同学对课程有一个总体认识，明确以后的学习内容、任务及学习方法。
3、教案过程设计中应包含
（1）主要教学内容（知识点）；
（2）重点、难点内容处理方式；
（3）作业安排（课内、课外）。
课题
混凝土结构设计原理教案
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。
《钢筋混凝土教案》课件
一、教学目标：1. 让学生了解钢筋混凝土的基本概念、组成和特点。
2. 使学生掌握钢筋混凝土结构的设计原理和计算方法。
3. 培养学生运用钢筋混凝土知识解决实际工程问题的能力。
二、教学内容：1. 钢筋混凝土的基本概念1.1 钢筋混凝土的定义1.2 钢筋混凝土的组成1.3 钢筋混凝土的特点2. 钢筋混凝土结构的受力分析2.1 简支梁受力分析2.2 连续梁受力分析2.3 框架结构受力分析3. 钢筋混凝土设计原理3.1 设计依据3.2 设计步骤3.3 设计注意事项4. 钢筋混凝土计算方法4.1 钢筋计算4.2 混凝土计算4.3 钢筋混凝土构件尺寸计算5.1 施工准备5.2 钢筋加工与安装5.3 混凝土浇筑与养护三、教学方法：1. 采用多媒体课件进行教学，结合图片、实例和动画，增强学生的直观感受。
2. 采用案例分析法，让学生通过实际工程案例，掌握钢筋混凝土结构的设计和计算方法。
3. 开展小组讨论，培养学生团队合作精神和解决问题的能力。
4. 安排课堂练习，及时检验学生对知识的掌握程度。
四、教学资源：1. 多媒体课件2. 钢筋混凝土结构设计软件3. 实际工程案例资料4. 钢筋混凝土构件图片五、教学评价：1. 课堂提问：检查学生对钢筋混凝土基本概念的理解。
2. 课堂练习：评估学生对钢筋混凝土结构和计算方法的掌握程度。
3. 小组讨论：评价学生在团队合作中解决问题的能力。
4. 课程设计：检验学生运用钢筋混凝土知识解决实际工程问题的能力。
六、教学重点与难点：重点：1. 钢筋混凝土的基本概念及其组成。
2. 钢筋混凝土结构的受力分析。
3. 钢筋混凝土设计原理与计算方法。
4. 钢筋混凝土施工技术要点。
难点：1. 钢筋混凝土结构受力分析中的复杂情况。
2. 钢筋混凝土设计原理中的具体计算方法。
3. 钢筋混凝土施工技术中的细节处理。
七、教学安排：1. 课时：共计40课时，每课时45分钟。
2. 授课计划：第1-8课时：介绍钢筋混凝土的基本概念和组成。
《结构设计原理》教案第六章钢筋混凝土受压构件承载能力计算精品
《结构设计原理》教案第六章钢筋混凝⼟受压构件承载能⼒计算精品1、轴⼼受压构件在实际⼯程中⼏乎没有。
如果荷载偏⼼距很⼩，所产⽣的弯矩与其轴⼒相⽐甚⼩，可略去不计时，则视为轴⼼受压构件。
其计算⽅法简单，但应重视它的构造要求，并注意细长⽐对失稳的重要影响。
螺旋箍盘柱施⼯较复杂，只有当柱⼦受⼒很⼤时，才考虑采⽤它。
2、矩形、I形偏⼼受压构件必须确定是⼤偏⼼还是⼩偏⼼，因为两者在计算上有本质的差别。
3、偏⼼受压构件可以看成是轴⼼压⼒N和弯矩M=N·e0 的共同作⽤。
由于M的作⽤将使构件产⽣挠曲变形f⼜和轴⼼压⼒N组成附加弯矩，从⽽使其计算复杂化。
附加弯矩的⼤⼩与N、e0和f 有关，⽽f⼜与截⾯尺⼨、配筋多少、混凝⼟强度等级、钢筋种类等因素有关。
4、学习时要注意⼤⼩偏⼼⼆种情况的计算公式、分界条件、适⽤条件等。
5、⼤偏⼼受压构件的受⼒和变形特点，与受弯构件双筋梁相类似；⼩偏受压构件的受⼒和变形特点与轴⼼受压构件相类似。
学习时可与受弯构件和轴⼼受压构件结合起来学习，以加深理解。
6、圆形截⾯偏⼼受压构件不分⼤⼩偏⼼，重点掌握实⽤计算法。
第⼀节轴⼼受压构件的强度计算⼀、普通箍筋柱⼆、螺旋箍筋柱以承受轴向压⼒为主的构件称为受压构件。
凡荷载的合⼒通过截⾯形⼼的受压构件称之为轴⼼受压构件(compression members with axial load at zero eccentricity)。
若纵向荷载的合⼒作⽤线偏离构件形⼼的构件称之为偏⼼受压构件。
受压构件（柱）往往在结构中具有重要作⽤，⼀旦产⽣破坏，往往导致整个结构的损坏，甚⾄倒塌。
按箍筋作⽤的不同，钢筋混凝⼟轴⼼受压构件可分为两种基本类型：⼀种为配有纵向钢筋及普通箍筋的构件，称为普通箍筋柱(tied columns),如图；另⼀种为配有纵向钢筋及螺旋箍筋或焊环形箍筋的螺旋箍筋柱(spirally reinforced columns)，如图。
长沙理工水工钢筋混凝土结构学教案
长沙理工水工钢筋混凝土结构学教案一、课程简介1.1 课程名称：水工钢筋混凝土结构学1.2 课程性质：专业核心课1.3 学时与学分：理论教学64学时，实验教学16学时，共计4学分。
1.4 先修课程：材料力学、结构力学、水利工程概论1.5 课程目标：使学生掌握水工钢筋混凝土结构的基本理论、设计方法和施工技术，培养学生的工程实践能力和创新精神。
二、教学内容2.1 钢筋混凝土的基本理论2.1.1 钢筋混凝土的组成及分类2.1.2 钢筋混凝土的受力分析2.1.3 钢筋混凝土的破坏形态2.1.4 钢筋混凝土的力学性能2.2 钢筋混凝土结构设计2.2.1 设计原则与方法2.2.2 受弯构件设计2.2.3 轴心受压构件设计2.2.4 偏心受压构件设计2.2.5 钢筋混凝土梁、板、柱的设计2.3 钢筋混凝土结构施工技术2.3.1 钢筋加工与安装2.3.2 混凝土制备与运输2.3.3 混凝土浇筑与养护2.3.4 施工质量控制与验收三、教学方法与手段3.1 教学方法3.1.1 讲授：讲解基本理论、设计方法和施工技术。
3.1.2 案例分析：分析实际工程案例，加深学生对理论知识的理解。
3.1.3 讨论与提问：鼓励学生提问、参与讨论，提高学生的思维能力。
3.2 教学手段3.2.1 投影仪：辅助讲解，展示图片、图表等教学资料。
3.2.2 计算机软件：利用相关软件进行结构分析与设计，提高学生的实践能力。
四、教学安排4.1 课时分配4.1.1 理论教学：64学时4.1.2 实验教学：16学时4.2 教学进度4.2.1 钢筋混凝土的基本理论（2.5周）4.2.2 钢筋混凝土结构设计（4周）4.2.3 钢筋混凝土结构施工技术（2周）4.2.4 课程设计（2周）4.2.5 实验教学（16学时）五、考核方式5.1 期末考试：包括名词解释、填空题、选择题、计算题和简答题，占总分的70%。
5.2 课程设计：包括结构设计和水工混凝土施工图绘制，占总分的30%。
混凝土结构设计原理1--3章教案
《混凝土结构基本原理》1~3章教案第一章绪论内容的分析和总结本章主要讲述了混凝土结构的一般涵义，结构中配置钢筋的作用和要求以及钢筋混凝土结构的优缺点。
另外介绍了混凝土结构的发展和应用前景。
使学习者对混凝土结构有一个总体概念，并且阐述了本课程的特点和学习本课程应注意的问题。
学习的目的和要求1.学习目的通过对本章的学习，主要理解钢筋混凝土中配筋的作用和对配筋的基本要求，了解钢筋混凝土结构的优缺点，理解钢筋和混凝土共同工作的机理，了解混凝土结构的发展状况和学习本课程应该注意的问题。
2.学习要求(1)理解配筋的主要作用及对配筋的基本要求。
(2)了解结构或构件脆性破坏类型和延性破坏类型。
(3)了解钢筋混凝土结构的主要优缺点及其发展简况。
(4)掌握本课程的主要内容、任务和学习方法。
§1-1 混凝土的一般概念和特点一、混凝土结构的一般概念（P2图1－1）混凝土：水泥、砂、碎石制作的人造石材，简写为砼。
1．混凝土结构concrete structure，以混凝土为主制成的结构，包括：·素混凝土结构plain concrete structure，由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制作的结构。
·钢筋混凝土结构reinforced concrete structure，由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制作的结构。
·预应力混凝土结构prestressed concrete structure由配置预应力钢筋，再通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。
2．钢筋混凝土结构reinforced concrete structure，·钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土按照一定方式结合而成的结构。
·混凝土的抗压强度高，抗拉强度却很低（f t≈f c/10），受拉时极易开裂。
·钢材的抗拉、抗压强度都很高。
·配筋的作用：不仅可以提高结构承载力，而且可以改善结构受力性能。
第三章钢筋混凝土结构设计原理
直接作用 差异沉降、地震等引起结构外加
变形或约束的原因。
结构上的作用使结构产生的内力、变形、裂缝等通称为作用效 应或荷载效应S 。Action (Load) Effect
结构承受内力和变形的能力（如构件的承载能力、裂缝和变形 限值等）称为结构抗力R，取决于材料的强度、截面尺寸及计 算模式等。 Resistant
b. 正常使用极限状态 Serviceability Limit State 结构或构件达到影响正常使用或耐久性能的某项规定限值的
状态。 ◆ 过大的变形、侧移（影响非结构构件、不安全感、不能正
常使用（吊车）等）；
◆ 过大的裂缝（钢筋锈蚀、不安全感、漏水等）；
◆ 过大的振动（影响使用、不舒适）；
◆ 局部损坏。
Mu
1
d
fy
As
h0
0.5
f y As
fc
b
a.材料强度 fy 和 fc 的离散 b.截面尺寸h0和 b 的施工误差
c. d的随机性
虽然设计 保证
M Mu
不一定安全（可靠）!
二. 荷载效应S和结构抗力R
定义：使结构产生内力或变形的原因称为“作用”。
作 直接作用
荷载
用
分
类
混凝土收缩、温度变化、基础的
试验结果 m fc 0.76 m fcu 实际构件 m fc 0.88 0.76 m fcu 0.67 m fcu
轴心抗压强度标准值fck
假定
fck m fc (1 1.645 fc )
0.67m fcu (1 1.645 fc )
0.67
f cuk
1 1.645
fcu
(1 1.645
fc
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《钢筋混凝土结构设计原理》课程教案设计一、混凝土结构的概念钢筋和混凝土这两种材料按照合理的方式结合在一起共同工作，钢筋主要承受拉力，混凝土主要承受压力。
二、混凝土结构的分类1、素混凝土结构2、钢筋混凝土结构3、预应力混凝土结构4、其他形式的加筋混凝土结构熟练掌握基本概念透彻理解钢筋和混凝土能共同工作的原因熟悉钢筋混凝土结构的优缺点第1页1.1钢筋的形式和品种一、钢筋的主要化学成分铁（Fe）、碳（C）、锰（Mn）、硅（Si）、磷（P）、硫（S）二、钢筋和钢丝的分类1、热轧钢筋：HPB235、HRB335、HRB400、RRB4002、冷拉钢筋3、钢丝4、热处理钢筋了解钢筋的形式和品种掌握钢筋的力学性能第4页2.4对钢筋质量的要求2.5钢筋的蠕变、松弛和疲劳2.6 混凝土的强度等级基本要求掌握混凝土的强度等级的划分，熟悉对钢筋质量的要求及钢筋的蠕变、松弛和疲劳的概念，了解钢筋的冷加工和热处理。
内容重点1、混凝土的强度等级2、对钢筋质量的要求，蠕变、松弛和疲劳的概念3、冷加工和热处理工艺内容难点混凝土的强度等级的划分，钢筋质量的要求。
课后作业需要时间讲授内容备注2.3钢筋的冷加工和热处理一、冷拉只能提高钢筋的抗拉强度二、冷拔可以同时提高钢筋的抗拉强度和抗压强度熟悉基本概念掌握混凝土的强度等级的有关内容第6页2.4 对钢筋质量的要求一、屈服强度在一般结构的设计中，取屈服强度作为可以利用的应力上限，也就是钢筋的强度。
二、强屈比极限抗拉强度与屈服强度的比值不低于1.25三、伸长率四、四项保证屈服强度、极限抗拉强度、伸长率、冷弯性能五、钢筋的接头形式2.5 钢筋的蠕变、松弛和疲劳一、蠕变钢筋在高应力作用下，随时间增长其应变继续增加的现象。
二、松弛钢筋受力后，若保持长度不变，则其应变随时间增长而降低的现象。
三、钢筋的疲劳钢筋在承受重复、周期动荷载作用下，经过一定次数后，从塑性破坏的性质转变成脆性破坏突然断裂的现象。
钢筋在疲劳破坏时的强度低于钢筋在静荷载下的极限强度。
2.6 混凝土的强度等级一、混凝土的立方体强度混凝土的立方体强度，是衡量混凝土强度大小的基本指标，是评价混凝土等级的标准。
用符号f cu表示，单位为N/mm2 。
规范规定：用边长为150mm的标准立方体试件，在标准养护条件下（温度20℃土3℃，相对温度不小于90％）养护28d后在试验机上试压。
试验时，试块表面不涂润滑剂，全截面受力，加荷速度约为0.15～0.25N/(mm2.s)。
二、混凝土的强度等级我国现行《混凝土结构设计规范》规定的混凝土强度等级，是按立方体强度标准值确定的，用符号C表示，规范中列出14个等级，即：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。
字母C后面的数字表示以N/mm2为单位的立方体抗压强度标准值。
第7页2.7混凝土的强度一、混凝土的立方体抗压强度 立方体抗压强度是混凝土的基本强度指标。
混凝土结构设计中使用的混凝土其他强度值，都可以根据立方体强度值换算得出。
二、混凝土的轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）f c标准棱柱体试件：150×150×300 三、混凝土的轴心抗拉强度f t 混凝土的抗拉强度远小于其抗压强度，一般只有抗压强度的 1／18～1／9 。
四、复杂受力状态下混凝土的强度 混凝土两向受压和三向受压时，各个方向上的抗压强度都有很大的提高。
2.8荷载作用下混凝土的变形性能一、混凝土的应力－应变关系 二、混凝土的弹性模量1、初始弹性模量0tan c E α=2、切线模量''tan c E α=3、割线模量'1tan c E α= 规范推荐熟练掌握基本概念透彻理解混凝土的变形性能熟悉混凝土的徐变和收缩的有关内容第8页课题2.10钢筋与混凝土间的黏结2.11钢筋混凝土的一般构造规定计划学时1学时基本要求掌握钢筋混凝土的一般构造规定内容重点1、钢筋与混凝土间的黏结2、钢筋混凝土的一般构造规定内容难点钢筋混凝土的构造规定课后作业需要时间讲授内容备注2.10钢筋与混凝土间的粘结一、钢筋与混凝土之间粘结力1、钢筋与混凝土接触面上化学吸附作用力，也称胶结力。
2、混凝土的收缩将钢筋紧紧握固而产生摩擦力。
3、钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力，也称咬合力。
4、钢筋端部加弯钩、弯折或在锚固区焊短钢筋、焊角钢等来提供锚固能力。
二、直段光面钢筋的粘结能力来源于胶结力和摩擦力。
三、变形钢筋的粘结能力主要来源于摩擦力和机械咬合作用力。
2.11钢筋混凝土的一般构造规定一、混凝土保护层从钢筋外边缘到混凝土外边缘的距离为混凝土的保护层厚度。
二、钢筋的锚固三、钢筋的连接四、纵向钢筋的最小配筋率熟练掌握钢筋混凝土的一般构造规定第11页第13页3.4 概率极限状态设计法一、结构可靠度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。
二、结构目标可靠指标破坏状态有延性破坏和脆性破坏之分。
结构构件发生延性破坏前有预兆可察，可及时采取补救措施，故目标可靠指标可定得稍低些；结构发生脆性破坏时，破坏常系突然发生，比较危险，目标可靠指标就应定得高些。
《建筑结构设计统一标准》根据结构的安全等级和破坏类型，规定了按承载能力极限状态设计时的目标可靠指标见表3.3。
三、实用设计表达式1、承载能力极限状态设计表达式γ0——结构重要性系数，对安全等级为一级、二级、三级的结构构件，可分别取1.1、1.0、0.9；S ——荷载效应设计值；R——结构构件设计抗力；G K——永久荷载的标准值；Q iK——第一个可变荷载的标准值，该可变荷载标准值的效应大于其他任意第i个可变荷载标准值的效应；Q iK——其他第i个可变荷载的标准值；γG——永久荷载分项系数，一般情况下可采用1.2，当其效应对结构有利时取1.0熟练掌握基本概念透彻理解承载力极限状态设计表达式第15页γQ1、γQi——第一个和其他第i个可变荷载分项系数，一般情况下可采用1.4，对于工业建筑楼面，当楼面活荷载标准值≥4kN/m2时，可采用1.3。
C G、、C Q1、C Qi——永久荷载、第1个可变荷载和其他第i个可变荷载的荷载效应系数；ψci——第i个可变荷载的组合值系数，当风荷载与其他可变荷载组合时，均可采用0.6；当有风荷载参与组合时，均采用1.0。
对于一般排架、框架结构，式(3．13)中的荷载效应设计值可采用下列简化方法计算：ψ——荷载组合系数，当风荷载与其他可变荷载组合时，可采用0.85。
当进行结构的倾覆、滑移验算时，应采用下列极限状态设计表达式SS——倾覆、滑移验算时的荷载效应设计值，按《荷载规范》的规定进行计算。
第16页2、正常使用极限状态计算要求对于正常使用极限状态，结构构件应分别按荷载的短期效应组合和长期效应组合进行验算，以满足结构构件的使用要求，使变形、裂缝等计算值不超过相应的规定限值。
（1）标准组合(短期效应组合)（2）准永久组合(长期效应组合)3、材料强度设计值混凝土和钢筋的强度设计值为强度标准值除以相应的材料强度分项系数。
ckc csks s f f f f γγ==对混凝土，γC =1.4对钢筋，γS =1.24、荷载组合（1）荷载的标准值－指结构在其使用期间，正常情况下可能出现的最大荷载值。
（2）荷载准永久值－是可变荷载在正常使用极限状态按长期效应组合设计时采用的荷载代表值。
熟练掌握基本概念透彻理解正常使用极限状态设计表达式第17页课题4受弯构件正截面承载力计算4.1概述4.2试验研究分析计划学时1学时基本要求掌握梁的正截面工作的三个阶段内容重点1、梁的受力性能2、梁正截面工作的三个阶段内容难点梁的正截面工作的三个阶段课后作业需要时间讲授内容备注4.1概述一、单筋受弯构件仅在受拉区配置受力钢筋的受弯构件。
二、双筋受弯构件仅在受拉区配置受力钢筋的受弯构件。
4.2试验研究分析一、梁的受力性能着重研究梁正截面受力和变形的变化规律，通常采用两点加荷，在两个对称集中荷载间的区段，形成纯弯段，可以基本上排除剪力的影响。
二、梁正截面工作的三个阶段1．截面应力分布在各个阶段的变化特点熟练掌握基本概念透彻理解梁正截面工作的三个阶段的截面应力分布4.2试验研究分析2．梁正截面工作三个阶段的破坏特征 三、配筋率对正截面破坏性质的影响 1．配筋率： 0SA bh ρ= 2．梁的破坏类型 （1）、适筋梁－－破坏始自受拉区钢筋的屈服。
（2）、超筋梁－－配筋率很大，破坏始自受压区混凝土的压碎。
（3）、少筋梁－－配筋率很低一裂就坏。
熟练掌握配筋率基本概念透彻理解梁正截面工作的三个阶段的破坏特点以及梁的不同破坏类型的特点第20页课 题 4.3受弯构件正截面承载力计算方法 计划学时 1学时基本要求 掌握基本假设，透彻理解受力分析 内容重点 1．基本假设 2．受力分析内容难点1．基本假设 2．受力分析课后作业需要时间讲授内容备注4.3受弯构件正截面承载力计算一、基本假设1．截面应变保持平面2．不考虑混凝土的抗拉强度，认为拉力全部有受拉钢筋承担3．混凝土受压应力-应变关系4．钢筋应力-应变关系二、受力分析1．单筋矩形截面梁应力及应变分布图2．受力分析：（1）力的平衡方程（2）力矩的平衡方程熟练掌握基本假设透彻理解受力分析第21页课题 4.3受弯构件正截面承载力计算方法计划学时1学时基本要求掌握等效矩形应力图的代换原则，透彻理解ξ、ρMIN内容重点1．等效矩形应力图2．ξ、ρMIN内容难点 1．等效矩形应力图 2．ξb 、ρMIN 的确定课后作业需要时间讲 授 内 容备 注4.3受弯构件正截面承载力计算三、等效矩形应力图形1．代换的原则：保证两图形压应力合力的大小和作用点位置不变。
2．β1、α的取值四、界限相对受压区高度与最小配筋率 1、相对受压区高度2、相对界限受压区高度超筋梁破坏ξ＞ξb 适筋梁破坏ξ＜ξb 界限破坏ξ=ξb 3、《规范》规定： 有屈服点的钢筋无屈服点的钢筋：4、最小配筋率见表4.1，对受弯梁类构件，受拉钢筋百分率不应小于45f t /f y ，同时不应小于 0.2。
透彻理解等效矩形应力图代换的原则以及ξb 、ρMIN 的确定第22页课 题 4.4单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 计划学时 1学时 基本要求掌握基本公式和适用条件，熟悉截面构造要求内容重点 1．基本公式 2．适用条件内容难点 1．基本公式 2．适用条件课后作业需要时间讲 授 内 容备 注4.4单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 一、基本公式与适用条件 1．基本公式（1）单筋矩形截面梁的计算简图（2）基本公式 A ．力的平衡：1c y sf bx f A ∂=B ．力矩平衡：102u c x M M f bx h ⎛⎫≤=∂- ⎪⎝⎭ 2．适用条件（1）防止超筋破坏 ξ≤ξb 、X ≤X b =ξb h 0 （2）防止少筋破坏 ρ≥ρMIN3．截面构造要求板的分布钢筋的作用：垂直于板受力钢筋方向上布置的构造钢筋称为分布钢筋。