混凝土结构功能要求的保证
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。
混凝土耐久性设计规范
混凝土耐久性设计规范混凝土耐久性是指混凝土结构在使用寿命内,能够保持其功能、安全性、美观性等各项性能指标的能力。
混凝土耐久性设计规范是为了保证混凝土结构在使用寿命内能够满足耐久性要求而制定的一系列规定和要求。
下面将介绍混凝土耐久性设计规范的一些重要内容。
首先,混凝土耐久性设计规范要求在结构设计阶段就要充分考虑到混凝土的耐久性问题。
要对结构的使用环境、荷载、运行条件、材料性能等进行充分的分析和评估,确定相应的耐久性指标和要求。
其次,混凝土耐久性设计规范要求合理选择和使用混凝土材料。
要根据结构的使用环境和耐久性要求,选用抗渗、抗冻、抗碱、抗硫酸盐侵蚀等性能良好的混凝土材料。
同时,要注意混凝土材料的配合比设计,控制水灰比,保证混凝土的强度、致密性和耐久性。
第三,混凝土耐久性设计规范要求合理设计混凝土结构。
要根据结构的功能需求、受力情况等因素,确定适当的结构形式和尺寸,合理设置构造部件、伸缩缝、防水、防腐等措施,以提高结构的耐久性。
第四,混凝土耐久性设计规范要求合理施工和养护。
施工过程中要控制混凝土的配合比、浇注工艺、充实度等,确保混凝土的质量和性能。
养护期间要保持适当的湿度、温度、保护层厚度等条件,促进混凝土的早期强化和长期耐久性。
最后,混凝土耐久性设计规范要求定期进行检测、评估和维修。
在使用寿命内,要定期对混凝土结构进行检测和评估,了解其耐久性状况,及时采取维修措施,延长结构的使用寿命。
总之,混凝土耐久性设计规范是为了确保混凝土结构在使用寿命内能够满足耐久性要求而制定的一系列规定和要求。
通过合理的设计、材料选择、施工和养护,以及定期的检测、评估和维修,可以提高混凝土结构的耐久性,延长其使用寿命,保障人民群众的生命财产安全。
混凝土耐久性设计规范的制定和实施对于提高我国混凝土结构的质量和耐久性具有重要意义。
1.结构的功能要求有哪些方面?各自的含义是什么?
⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛20MnT i 20MnSiNb 20MnSiV HRB4001.结构的功能要求有哪些方面?各自的含义是什么?结构的功能要求具体有如下三个方面:安全性、适用性和耐久性。
各自的含义如下:(1)安全性。
在正常施工和正常使用的条件下,结构应能承受可能出现的各种荷载作用和变形而不发生破坏;在偶然事件发生后,结构仍能保持必要的整体稳定性。
例如,厂房结构平时受自重、吊车、风和积雪等荷载作用时,均应坚固不坏,而在遇到强烈地震、爆炸等偶然事件时,容许有局部的损伤,但应保持结构的整体稳定而不发生倒塌。
(2)适用性。
在正常使用时,结构应具有良好的工作性能。
如吊车梁变形过大会使吊车无法正常运行,水池出现裂缝便不能蓄水等,都影响正常使用,需要对变形、裂缝等进行必要的控制。
(3)耐久性。
在正常维护的条件下,结构应能在预计的使用年限内满足各项功能要求,也即应具有足够的耐久性。
例如,不致因混凝土的老化、腐蚀或钢筋的锈蚀等而影响结构的使用寿命。
安全性、适用性和耐久性又概括称为结构的可靠性。
〔例〕下列哪一项不属于结构安全性的要求?( D )A .结构在施工时不发生破坏B .结构在遇到强烈地震时不倒塌C .结构在正常使用的条件下,应能承受可能出现的各种荷载作用而不发生破坏D .在正常使用时,结构不能出现过大的变形〔解析〕结构在正常使用时,不能出现过大的变形,出现过大的变形影响使用,所以是属于适用要求。
故本题的正确答案是D 。
2.平面力系的平衡条件如何应用?答:平面力系的平衡条件在工程中应用广泛,建造师执业考试也常有这方面的题。
应试应当掌握其应用,并应注意分析。
例如,有一简支梁,受集中力如图所示,则支座A 的反力R A 为( D )kN 。
A 、1B 、3/4C 、1/2D 、1/4 分析:这是一道应用平衡条件求反力的应用题。
由平衡条件(3),向B 点取距:∑M B =0,R A ×4-1×1=0,得R A =1/4 kN ,故答案为D 。
钢筋混凝土结构设计原理复习重点
1)在钢筋混凝土构件中,钢筋的作用是代替混凝土受拉或协助混凝土受压。
2)钢筋与混凝土两种材料共同工作基于三个条件:1.钢筋与混凝土之间存在粘接力,使两者能结合在一起;2.钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数很接近;3.钢筋埋置于混凝土中,混凝土对钢筋起到了保护和固定作用,使钢筋不容易发生锈蚀,且使其受压时不易失稳,在遭受火灾时不致因钢筋很快软化而导致结构整体破坏。
3)混凝土优点:耐久性好、耐火性好、整体性好、可模性、就地取材、节约钢材;缺点:自重大、抗裂性差、需用模板、结构施工工序复杂,周期较长且受季节气候影响,损伤修复困难,隔热、隔声性能较差。
钢筋的物理性能取决于它的化学成分;按化学成分可分为碳素钢和普通低合金钢。
4)钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构中的普通钢筋可采用热轧钢筋;用于预应力混凝土结构中的预应力筋可采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋软钢:有明显流幅的钢筋。
硬钢:无明显流幅的钢筋。
工程上一般取残余应变为0.2%时的应力(σ0.2)作为无明显流幅钢筋的强度限值。
5)钢筋应力-应变曲线分四个阶段:弹性阶段ob、屈服阶段bc、强化阶段cd、破坏阶段de。
钢筋的两个强度指标:屈服强度(b点钢筋的强度限值),抗拉(极限)强度(d点钢筋的实际破坏强度)。
钢筋还有两个塑形指标:延伸率(指钢筋试件上标距为10d或5d范围内的极限伸长率)和冷弯性能。
6)疲劳破坏:钢筋在重复、周期动荷载作用下,经过一定次数后,钢材发生脆性的突然断裂破坏,而不是单调加载时的塑性破坏,这种破坏称为疲劳破坏。
钢筋的疲劳强度:是指在某一规定应力变化幅度内经过一定的次数循环荷载后,发生破坏的最大应力值。
混凝土结构对钢筋性能的要求:适当的强度和屈服比;足够的塑性;可焊性;耐久性和耐火性;与混凝土具有良好的粘结。
7)混凝土的强度是指它抵抗外力产生的某种应力的能力。
混凝土的强度有立方体抗压强度;轴心抗拉强度;轴心抗压强度。
立方体抗压强度试验:取标准试件的立方体用钢模成型,经浇筑振捣密实静置一昼夜,试件拆模后放入标准养护室,28天后取出试件擦干表面水,置于试验机内,沿浇筑的垂直方向施加压力,连续加载至试件破坏。
多孔绿化混凝土的使用功能要求和结构特点
多孔绿化混凝土的使用功能要求和结构特点随着城市化程度的不断加深,人们对城市环境的美化和绿化的要求也越来越高,这时多孔绿化混凝土应运而生。
它不仅可以满足人们对于绿化的要求,而且还具有其他的使用功能。
该文将从使用功能和结构特点两方面来详细阐述多孔绿化混凝土的特点。
一、使用功能要求1.1水质净化和保护多孔绿化混凝土的主要作用之一是对水质的净化和保护。
由于其多孔性结构,可以提供一个极佳的水培环境,能够吸附大气中的污染物质,同时还吸收雨水的营养,形成一个微生物群落生态系统,有效降低水中重金属离子和有害物质的含量,使水中的物种生态逐渐恢复。
1.2环保和美化多孔绿化混凝土构建的生态系统有一个独特的环保和美化价值。
通过其特殊的孔隙结构和物化性质,形成了一种独特的生态环境,能够有效地增加园林和城市的生态和美化效果,并且可栽种各种花草植物,增加观赏价值。
1.3节能减排和降温多孔绿化混凝土还具有节能减排和降温的效果,它的多孔结构能使热量通过蒸发的方式释放,形成微环境温差过大,达到降温效果,同时,在生长过程中消耗大量的二氧化碳,从而减少呼出量的二氧化碳排放,达到了降低城市环境温度、净化空气的效果。
二、结构特点2.1多孔结构多孔绿化混凝土的特点之一便是其多孔结构,它是由混凝土和植物复合材料制造而成,经过特殊处理,将其内部制成聚合孔隙结构。
这种孔隙结构能够有效利用水分自身水分的蒸发自我维持,保证其生长环境的稳定性,同时能够提供足够的生长空间。
2.2植物复合材料多孔绿化混凝土由混凝土和植物复合材料制造而成,植物材料的选择和使用有着很大的影响,主要以草本植物、花卉和灌木为优先考虑对象,植物要具有良好的适应性、耐热、耐寒、耐旱性和抗病虫害能力,从而保证其生长和繁殖。
2.3物化特性多孔绿化混凝土的物化特性也是其独特之处之一,由于其多孔性和复合材料之间的互相作用,具有良好的保水性、透气性、自我调节性、保温性和耐老化性,从而保证生态系统的平衡性以及维护其生态系统的稳定性。
《水工钢筋混凝土结构》网上辅导材料之二
《水工钢筋混凝土结构》网上辅导材料之二2004-03-08第2章钢筋混凝土结构设计计算原则基本概念:一、结构的功能要求结构设计的目的是在现有的技术基础上,用最经济的手段,使得所设计的结构能够满足如下三个方面的功能要求:安全性、适用性和耐久性。
上述功能要求概括起来称为结构的可靠性,结构的可靠性是指结构在规定的时间(设计基准期)内,在规定的条件(正常设计、正常施工、正常使用和正常维护)下,完成预定功能的能力。
结构的可靠性和结构的经济性常常是相互矛盾的。
比如在相同荷载作用下,要提高混凝土结构的可靠性,一般可以采用加大截面尺寸、增加钢筋用量或提高材料强度等措施,但是这将使建筑物的造价提高,导致经济效益下降。
二、结构功能的极限状态结构的极限状态是指整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。
极限状态分为以下两大类。
1.承载能力极限状态这种极限状态对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。
承载能力极限状态是关于安全性功能要求的,所以满足承载能力极限状态的要求,是结构设计的首要任务,因为这关系到结构能否安全的问题,一旦失效,后果严重,所以应具有较高的可靠度水平。
2.正常使用极限状态这种极限状态对应于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。
正常使用极限状态是关于适用性和耐久性功能要求的,当结构或构件达到正常使用极限状态时,虽然会影响结构的使用性、耐久性或使人们的心理感觉无法承受,但—般不会造成生命财产的重大损失。
所以正常使用极限状态设计的可靠度水平允许比承载能力极限状态的可靠度适当降低。
三、结构抗力结构抗力是指整个结构或构件承受内力和变形的能力(如构件的承载力、抗裂度和刚度等),用“R”来表示。
在实际工程中,由于施工水平造成了材料强度的离散性、构件几何特征(尺寸偏差、局部缺陷等)的不定性,抗力计算模式也存在着不定性(如并非绝对轴心受压柱而作为轴心受压柱来计算等),因此,由这些因素决定的结构抗力亦是一个随机变量。
结构的功能要求和极限状态
结构的功能要求和极限状态1、安全性2、适用性:注意不是实用性可靠性3、耐久性1、承载力极限状态极限状态2、正常使用极限状态压杆稳定的基本概念1、受压杆件要满足稳定的要求。
2、临界力:临界力的大小与四个因素有关:压杆的材料(E),压杆的截面形状和大小(I),压杆的长度(L),压杆的支撑情况(n) 3、当柱一端固定一端自由,n=2;两端固定,n=0.5;一端固定一端铰支,n=0.7;两端铰支,n=1。
混凝土结构裂缝控制的三个等级1、构件不出现拉应力2、构件虽有拉应力,但不超过混凝土的抗拉强度3、允许出现裂缝,但裂缝宽度不超过允许值抗震设防的“三个水准”1、小震不坏:遭受低于本地区抗震设防烈度,不受损坏或不需修理。
2、中震可修:相当于本地区抗震设防烈度,可能损坏,经一般修理或者不需修理仍可继续使用。
3、大震不倒:遭受高于本地区抗震设防烈度,不会倒塌或发生危及生命的严重破坏。
多层砌体房屋的构造措施1、设置钢筋混凝土构造柱2、设置钢筋混凝土圈梁与构造柱连接起来3、加强墙体的连接4、加强楼梯间的整体性梁斜截面破坏的措施1、限制梁的截面最小尺寸;2、适当配置箍筋;3、适当配置弯起钢筋。
砌体房屋结构的主要构造要求1、伸缩缝:将房屋分成若干个单元,使每个单元的长度限制在一定范围内,基础可不分开。
2、沉降缝:基础必须分开。
3、圈梁:连续设在同一水平面上,形成封闭状。
宽度与墙厚相同,当墙厚h ≥240mm时,其宽度不宜小于2h/3。
高度不应小于120mm。
楼梯的空间尺寸要求1、住宅套内楼梯的梯段净宽,当一边临空时,不应小于0.75m;当两侧有墙时,不应小于0.9m。
套内楼梯的踏步宽度不应小于0.22m,高度不应小于0.20m。
2、楼梯踏步的宽度b和高度h的关系:2h+b=600~620mm。
3、楼梯平台上部与下部过道处的净高不应小于2m,梯段净高不应小于2.2m。
4、室内楼梯扶手高度自踏步前缘线量起不宜小于0.9m。
混凝土结构基本原理第二章
2)材料强度设计值是材料强度标准值除以对应的 材料分项系数。
HPB235级、HRB335级、HRB400级和RRB400级 钢筋的材料分项系数γS=1.1; 预应力钢丝、钢绞线和热处理钢筋的材料分项系数 γS=1.2, 混凝土的材料分项系数γC=1.4。
33
普通钢筋的抗拉强度设计值f’y及抗压强度设计 值fy‘按附表6采用; 预应力钢筋的抗拉强度设计值fpy及抗压强度设计 值fpy'按附表7采用。 混凝土的轴心抗压强度设计值 fc 和轴心抗拉强度 设计值 ft 按附表2采用。 3)结构构件抗力设计值R的一般表达式为
11
fcu,k=fcu,m(1-1.645δf)
式中 fcu,m——混凝土立方体抗压强度平均值;
δf ——混凝土立方体抗压强度变异系数,对
C40级以下的混凝土δf =0.12;对
C60级,δf =0.10;对C80级,δf =0.08。 《规范》给出各级混凝土轴心抗压强度标准值fck 和轴心抗拉强度标准值ftk见表2-3。
1 2 C l0 8
结构抗力是指结构或构件承受作用效应的能力, 用 R 表示。例如,构件的承载力、刚度等。
9
影响结构抗力的因素:结构的材料性能、几何尺 寸、配筋情况和抗力的计算假定、计算公式等。通 常,结构抗力主要取决于材料性能。 材料强度标准值是材料性能的基本代表值。一般 取符合规定质量的具有不小于95%保证率的材料强 度下分位值作为材料强度标准值,即 fk=fm(1-1.645δf) 式中 fk——材料强度标准值; fm——材料强度平均值;
4
(3)偶然荷载是指在设计基准期内不一定出现, 而一旦出现,则其量值很大,且持续时间很短的荷载。 例如,地震荷载、爆炸力、撞击力等。 二、荷载的代表值 荷载代表值是在结构设计中采用的荷载数值,包 括:标准值、组合值、频遇值和准永久值 1.荷载标准值
结构的功能要求
结构的功能要求:1、结构安全性要求。
2、结构适用性要求。
3、结构耐久性要求。
作用:指施加在结构上的集中力或分布力以及引起结构外加变形或约束变形的原因。
作用效应:由作用引起的结构或结构构件的反应称为作用效应。
按时间分:永久作用,可变作用,偶然作用。
按空间分:固定作用和自由作用。
按反应分:静态作用和动态作用。
极限状态:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。
按结构功能分:承载能力极限状态和正常使用极限状态。
材料强度取值:一般取概率分布的0.5分位值,即具有95﹪。
重点:1、在什么情况下采用双筋矩形截面受弯构件?①当截面承受的弯矩值较大。
②同一截面在不同荷载效应组合下受到变号弯矩作用。
③在抗震设计中,需要配置受压钢筋以增加构件的截面延性时。
2、受弯构件的斜截面破坏形态有哪几种,分别如何防止其发生?①斜拉破坏。
②剪压破坏。
③斜压破坏。
①合理的截面尺寸。
②合理的配筋构造。
③配置必要的箍筋。
3、影响预应力损失的主要因素是什么?①张拉端錨具变形和钢筋内缩引起的预应力损失。
②预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失。
③混凝土加热养护时,受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起的损失。
④预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失。
⑤混凝土的收缩、徐变引起的预应力损失。
⑥用螺旋式预应力钢筋作配筋的环形构件。
4、简述小偏心受压关键性破坏的特征。
破坏都是由受压区混凝土压碎引起的,离纵向力较近一侧的钢筋受压屈服,而另一侧的钢筋无论是受压还是受拉,均达不到屈服强度,破坏无明显预兆,混凝土强度越高,破坏越突然。
5、分布钢筋的主要作用是什么?固定受力钢筋的位置,抵抗混凝土因温度变化及收缩产生的拉应力,将荷载均匀分布给受力钢筋。
6大偏心受压构件的破坏特点?受拉钢筋首先达到屈服,然后是受压钢筋达到屈服。
最后由于受压区混凝土压碎而导致构件破环,因为破坏时从受拉区开始的,故这种破坏又称为“受拉破坏”。
混凝土结构设计规范最新
混凝土结构设计规范最新混凝土结构设计规范是指对混凝土结构设计所需满足的要求和限制的技术文件或指南。
以下是混凝土结构设计规范的一些最新要点:1.设计荷载:规范详细说明了混凝土结构所需承受的静态荷载和动态荷载的计算方法和要求。
其中包括建筑物自重、活载、风荷载、地震荷载等等。
2.功能要求:规范对结构的使用功能以及使用性能提出了要求。
例如,对于住宅建筑,规范要求结构具有一定的抗震能力和承载能力,同时要保证建筑物的安全使用和舒适性。
3.材料要求:规范对于使用的混凝土、钢筋和其他材料的性能、规格和质量要求进行了详细描述。
在混凝土强度、抗裂性能、耐久性以及钢筋的强度、连接方式等方面有具体的要求。
4.构件设计:规范对混凝土构件的尺寸、布置、配筋、支撑和连接等方面进行了要求和限制。
例如,对于梁和柱的布置、跨度、高宽比和配筋率等有具体的规定。
5.工程质量:规范对混凝土结构的施工质量进行了要求。
包括混凝土浇筑、养护、质量检测等方面的要求,以确保结构的安全和使用寿命。
6.耐久性设计:规范要求混凝土结构具有一定的耐久性,能够抵抗外界环境的侵蚀和老化。
其中包括防水、防腐、防火等设计要求。
7.施工取样和检测:规范详细说明了混凝土施工过程中的取样、试验和检测要求,以确保混凝土的质量符合设计要求。
8.结构计算:规范对混凝土结构的计算方法和理论进行了说明和规定。
其中包括静力学的力学计算、抗震设计的地震力计算等。
9.特殊结构的设计:规范还对一些特殊结构,如大跨度结构、高层建筑、桥梁等的设计要求进行了具体说明。
10.施工工艺和施工控制:规范对混凝土结构的施工工艺、施工方法和施工控制进行了规定,以确保施工过程中结构的质量和安全。
以上是混凝土结构设计规范的一些最新要点,设计人员在进行混凝土结构设计时应严格遵守,并根据实际工程情况进行合理调整。
这些规范的制定旨在保证混凝土结构的安全性、耐久性和使用性能,提高建筑物的品质和工程质量。
第九章:钢筋混凝土构件的裂缝和变形
MK 2 f =S l ––– 钢筋混凝土梁的挠度计算 B
的要求。 (3)满足公式: f<[f] 的要求。 满足公式:
混凝土结构设计原理
第9章
八.对受弯构件挠度验算的讨论
1.由计算公式可知:截面有效高度的影响最大; 1.由计算公式可知:截面有效高度的影响最大; 由计算公式可知 2.配筋率对承载力和挠度的影响:在适筋范围内, 2.配筋率对承载力和挠度的影响:在适筋范围内,提高配筋 配筋率对承载力和挠度的影响 率能提高承载力,但提高刚度不明显,有时甚至加大挠度; 率能提高承载力,但提高刚度不明显,有时甚至加大挠度; 3.跨高比:一般讲,跨度越大则挠度越大;梁高越大, 3.跨高比:一般讲,跨度越大则挠度越大;梁高越大,挠度 跨高比 越小;可选择适当的跨高比,可控制挠度; 越小;可选择适当的跨高比,可控制挠度; 减小挠度措施: 减小挠度措施: 提高刚度的有效措施 h0↑ 或As↑ 增加ρ'
gk+qk A Bmin Bmin(a) (b) Mlmax gk+qk B M Bmin (a) BBmin B1min
+
(b)
混凝土结构设计原理
第9章
七. 挠度计算步骤
(1)根据最小刚度原则确定所求刚度; 根据最小刚度原则确定所求刚度;
Mk B = M q ( θ − 1) + M
Bs
k
(2)代入材料力学公式计算挠度; 代入材料力学公式计算挠度;
混凝土结构设计原理
第9章
裂缝宽度和变形的验算表达式如下: 裂缝宽度和变形的验算表达式如下: 的验算表达式如下
主 页
SK≤RK 式中: 式中:
…9-1 目 录
SK —— 结构构件按荷载效应的标准组合、准永久 结构构件按荷载效应的标准组合、 组合或标准组合并考虑长期作用影响得到的裂缝宽 组合或标准组合并考虑长期作用影响得到的裂缝宽 上一章 度或变形值; 度或变形值;
混凝土结构-建筑结构的功能要求
要求
一、结构的功能要求
1
安全性
不管采用何种结构形式、也不管采用什么材料建造,任何一种
建筑结构都是为了满足所要求的功能而设计的。建筑结构在规定
的设计使用年限内,应满足下列功能要求:
1)安全性即结构在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各
种作用,在设计规定的偶然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整
体稳定。
一、结构的功能要求
2
适用性
即结构在正常使用条件下具有良好的工作性能。例如不发生过
大的变形或振幅,以免影响使用,也不发生足以令用户不安的裂缝。
一、结构的功能要求
3
耐久性
即结构在正常维护下具有足够的耐久性能。例如混凝土不发生
严重的风化、脱落,钢筋不发生严重锈蚀,以免影响结构的使用寿命
结构的安全性、适用性和耐久性总称为结构的可靠性
当Z<0时(即R<S),结构不能完成预定功能,结构处于失
效状态。
谢 谢 观 看
一、结构的功能要求
4
可靠性
可靠性,是指在规定时间和条件下,工程结构具有的满足预期
的安全性、适用性和耐久性等功能的能力。
二、建筑结构的可靠度
1
可靠度
结构的可靠度是可靠性的定量指标,可靠度的定义是:“结构
在规定时间内,在规定的条件下,完成预订功能的概率”。
失效概率:是结构不能完成预定功能的概率,用 表示。下图
为概率密度曲线。
二、建筑结构的可靠度
2
功能函数
结构和结构构件的工作状态,可以由该结构构件所承受的荷载
效应S和结构抗力R两者的关系来描述,即
Z=R-S
上式称为结构的功能函数,用来表示结构的三种工作状态:
公路工程混凝土结构耐久性设计规范
公路工程混凝土结构耐久性设计规范
公路工程混凝土结构耐久性设计规范通常是指在公路工程建设中,对
混凝土结构的设计要求和措施进行规范的文件。
这些规范旨在保证公路工
程的混凝土结构能够在长期使用过程中保持良好的耐久性,提高结构的使
用寿命和耐久性。
1.材料选择:在设计混凝土结构时,应根据建筑用途和环境条件选择
适用的材料,并按照规范要求进行组合,以保证混凝土结构的耐久性。
2.抗渗性设计:在混凝土结构设计中,要考虑结构所处的水文条件,
合理配置防渗措施,以提高结构的抗渗能力。
3.抗冻性设计:对于寒冷地区的公路工程,需要考虑结构的抗冻性能,采取相应的措施,如增加混凝土的抗冻剂掺量,提高混凝土的抗冻性能。
4.抗碱性设计:在特定环境条件下,如碱性土壤或高碱性水中,混凝
土结构易受到侵蚀。
因此,在设计中需要考虑加入抗碱措施,以提高混凝
土结构的耐碱性能。
5.维修保养设计:混凝土结构在使用过程中可能会受到一些自然因素
或人为因素的破坏,如温度变化、化学腐蚀、交通载荷等。
因此,在设计
中需要考虑结构的易维修性和保养性,以方便结构的维护和修复。
6.功能性要求:公路工程混凝土结构的设计还需要考虑结构的功能要求,如承载能力、变形能力、防护能力等,以满足工程的使用需求。
设计规范通常还包括具体的材料规范、施工规范、验收规范等,以确
保混凝土结构在设计、施工和使用的各个阶段都能够遵循标准要求,保证
结构的质量和耐久性。
混凝土结构总复习
第一章1,在混凝土结构中配置一定形式与数量的钢筋有何作用?答:在混凝土中配置一定形式和数量的钢筋形成钢筋混凝土构件后,可以使构件的承载力得到很大的提高,构件的受力性能也得到显著改善。
2,钢筋混凝土结构有哪些优缺点?答:优点:强度高、耐久性好、耐火性好、可模性好、整体性好、易于就地取材。
缺点:主要是结构自重大、抗裂性较差、一旦损坏修复比较困难、施工受季节环境影响较大。
3,钢筋与混凝土两种物理力学性能不好的材料,为何能共同工作?答:钢筋和混凝土之间存在粘结力,混凝土保护钢筋免于生锈,钢筋和混凝土两种材料的线膨胀系数接近。
第二章1,建筑用钢筋有哪些品种和级别,用什么符号表示,各自在结构中的使用范围如何?答:热扎钢筋、冷拉钢筋、钢丝和热处理钢筋。
钢筋按其强度由低到高分为HPB235(低碳钢)、HRB335、HRB400和RRB400(低合钢筋)四级。
2,钢筋化学成分对性能有何影响?答:含碳量可提高钢材的强度,但塑性和可焊行降低,锰、硅元素可提高钢材强度,并保持一定塑性;磷、硫是有害元素,过一定限度时,钢筋塑性明显降低,磷使钢材冷脆、硫使钢材热脆。
3,解释钢筋的三种标准试验及五项性能指标?答:标准拉伸试验、冷拉试验、冲击韧性强度。
强度、塑性、机械性能与混凝土的粘接力、钢筋接头。
4,钢筋冷加工后的力学性能有何变化?答:冷拉和冷拔固然可以提高钢筋的强度,但同时也会使钢筋的脆性增加,使钢筋受力后容易发生突然断裂。
5,钢筋混凝土结构对钢筋有什么要求?答:要满足屈服强度、极限抗拉强度、伸长率和冷弯性能,四项指标。
6,对有屈点的钢筋为何取屈服强度作为钢筋设计强度取值?答:对无明显屈服点的钢筋,在受力达到条件屈服点后也将产生较大的塑性变形。
7,混凝土的强度等级是根据什么确定的?影响混凝土强度等级的主要因素有哪些?答:混凝土的强度等级是按立方体强度标准值(即有95%超值保证率)确定的,用符号“C”表示。
因素:水泥强度、水灰比、骨料的性质和级配、养护的条件、龄期。
混凝土结构设计原理填空题库(带答案)
绪论1.在混凝土内配置钢筋的主要作用是提高结构或构件的承载能力和变形能力。
2.混凝土内配置钢筋的主要作用是提高结构或构件的承载能力和变形能力。
3.钢筋混凝土结构的主要缺点有:自重大、抗裂性差以及费模费工等。
第一章混凝土结构的设计方法1.混凝土结构对钢筋主要有强度、塑性、___可焊性____和与混凝土的粘结四个性能要求。
2.钢筋的冷加工包括冷拉和冷拔,其中_____冷拔_____后既可以提高抗拉强度又可以提高抗压强度。
3.有明显屈服点钢筋的主要强度指标是____屈服强度________。
4.伸长率包括断后伸长率和___断裂总伸长率__________。
5.反映钢筋塑性性能的主要指标是____断后伸长率___和冷弯性能(p9)。
6.要使配筋后的混凝土结构能够提高承载能力和变形能力,就要求:①钢筋与混凝土两者变形一致,共同受力;②钢筋的位置和数量等也必须正确。
7.混凝土的应力不变,__应变___随时间而增长的现象称为混凝土的徐变。
8.钢筋与混凝土之间的粘结,包括两类问题:①沿钢筋长度的粘结;②钢筋端部的锚固。
9.混凝土强度等级是根据___立方体抗压___强度标准值确定的。
10.结构或构件破坏前没有明显预兆的,属脆性破坏;破坏前有明显预兆的,属_延性_破坏。
11.为了保证可靠锚固,绑扎骨架中受拉光圆钢筋末端应做__半圆弯钩___。
12.钢筋的伸长率是反映其___塑性____性能的指标。
13.在钢筋长度保持不变的条件下,钢筋应力随时间增长而逐渐降低的现象称为钢筋的__应力松弛____。
14.钢筋与混凝土之间的粘结力主要由胶着力、摩擦力和__机械咬合力____三部分组成。
15.为使钢筋与混凝土变形一致、共同受力,钢筋端部要有足够的__锚固长度____。
16.过混凝土应力-应变曲线原点所作切线的斜率为混凝土的_弹性模量_____。
17.混凝土在三向受压下,不仅可提高其____抗压强度______,而且可提高其变形能力。
完整版混凝土结构设计规范2023
混凝土结构设计规范[附条文说明]GB50010-2010(2015年版)1总则1.0.1为了在混凝土结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全、适用、经济,保证质量,制定本规范。
1.0.2本规范适用于房屋和一般构筑物的钢筋混凝土、预应力混凝土以及素混凝土结构的设计。
本规范不适用于轻骨料混凝土及特种混凝土结构的设计。
1.0.3本规范依据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153及《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068的原则制定。
本规范是对混凝土结构设计的基本要求。
1.0.4混凝土结构的设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1混凝土结构以混凝土为主制成的结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。
2.1.2素混凝土结构无筋或不配置受力钢筋的混凝土结构。
2.1.3普通钢筋steel bar用于混凝土结构构件中的各种非预应力筋的总称。
2.1.4预应力筋用于混凝土结构构件中施加预应力的钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋等的总称。
2.1.5钢筋混凝土结构配置受力普通钢筋的混凝土结构。
2.1.6预应力混凝土结构配置受力的预应力筋,通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。
2.1.7现浇混凝土结构在现场原位支模并整体浇筑而成的混凝土结构。
2.1.8装配式混凝土结构p由预制混凝土构件或部件装配、连接而成的混凝土结构。
2.1.9装配整体式混凝土结构由预制混凝土构件或部件通过钢筋、连接件或施加预应力加以连接,并在连接部位浇筑混凝土而形成整体受力的混凝土结构。
2.1.10叠合构件由预制混凝土构件(或既有混凝土结构构件)和后浇混凝土组成,以两阶段成型的整体受力结构构件。
2.1.11深受弯构件跨高比小于5的受弯构件。
2.1.12深梁跨高比小于2的简支单跨梁或跨高比小于2.5的多跨连续梁。
2.1.13先张法预应力混凝土结构在台座上张拉预应力筋后浇筑混凝土,并通过放张预应力筋由粘结传递而建立预应力的混凝土结构。
(完整版)混凝土结构设计原理填空题库(带答案)全解
绪论1.在混凝土内配置钢筋的主要作用是提高结构或构件的承载能力和变形能力.2.混凝土内配置钢筋的主要作用是提高结构或构件的承载能力和变形能力。
3.钢筋混凝土结构的主要缺点有:自重大、抗裂性差以及费模费工等。
第一章混凝土结构的设计方法1.混凝土结构对钢筋主要有强度、塑性、___可焊性____和与混凝土的粘结四个性能要求。
2.钢筋的冷加工包括冷拉和冷拔,其中_____冷拔_____后既可以提高抗拉强度又可以提高抗压强度。
3.有明显屈服点钢筋的主要强度指标是____屈服强度________。
4.伸长率包括断后伸长率和___断裂总伸长率__________。
5.反映钢筋塑性性能的主要指标是____断后伸长率___和冷弯性能(p9)。
6.要使配筋后的混凝土结构能够提高承载能力和变形能力,就要求:①钢筋与混凝土两者变形一致,共同受力;②钢筋的位置和数量等也必须正确.7.混凝土的应力不变,__应变___随时间而增长的现象称为混凝土的徐变。
8.钢筋与混凝土之间的粘结,包括两类问题:①沿钢筋长度的粘结;②钢筋端部的锚固 .9.混凝土强度等级是根据___立方体抗压___强度标准值确定的。
10.结构或构件破坏前没有明显预兆的,属脆性破坏;破坏前有明显预兆的,属_延性_破坏。
11.为了保证可靠锚固,绑扎骨架中受拉光圆钢筋末端应做__半圆弯钩___.12.钢筋的伸长率是反映其___塑性____性能的指标。
13.在钢筋长度保持不变的条件下,钢筋应力随时间增长而逐渐降低的现象称为钢筋的__应力松弛____。
14.钢筋与混凝土之间的粘结力主要由胶着力、摩擦力和__机械咬合力____三部分组成.15.为使钢筋与混凝土变形一致、共同受力,钢筋端部要有足够的__锚固长度____.16.过混凝土应力—应变曲线原点所作切线的斜率为混凝土的_弹性模量_____。
17.混凝土在三向受压下,不仅可提高其____抗压强度______,而且可提高其变形能力。
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建筑结构应具有的功能要求——浅析结构的安全、适用、耐久性保证摘要:结构设计的主要目的是要保证所建造的结构安全适用,能够在规定的期限内满足各种预期的功能要求,并且要经济、合理。
本文主要从设计、施工、使用三方面来具体阐述建筑结构的功能要求的保证措施。
关键词:建筑结构;功能要求;保证;措施引言:建筑结构应具有的功能要求具体说来,结构应具有以下几项功能:(1)安全性。
问题的提出:在正常施工和正常使用的条件下,结构应能承受可能出现的各种荷载作用和变形而不发生破坏;在偶然事件发生后,结构仍能保持必要的整体稳定性。
例如,厂房结构平时受自重、吊车、风和积雪等荷载作用时,均应坚固不坏;而在遇到强烈地震、爆炸等偶然事件时,容许有局部的损伤,但应保持结构的整体稳定而不发生倒塌。
(2)适用性。
问题的提出:在正常使用时,结构应具有良好的工作性能。
如吊车梁变形过大会使吊车无法正常运行、水池出现裂缝便不能蓄水等,都影响正常使用,需要对变形、裂缝等进行必要的控制。
(3)耐久性。
问题的提出:在正常维护的条件下,结构应能在预计的使用年限内满足各项功能要求,也即应具有足够的耐久性。
例如,不致因混凝土的老化、腐蚀或钢筋的锈蚀等而影响结构的使用寿命。
而现代房屋建筑向着更高、体型更复杂、结构形式更多样、功能更齐全、综合性更强的方向发展的。
在这样的环境下要保证建筑结构的上诉这些功能,我们必须采取一些措施。
1.设计保证1.1概念设计概念设计之所以重要,是因为在方案设计阶段,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。
这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念,选择效果最好、造价最低的结构方案,为此,需要工程师不断地丰富自己的结构概念,深入、深刻了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们。
强调概念设计的重要,主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性,比如对混凝土结构设计,内力计算是基于弹性理论的计算方法,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法,这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远,为了弥补这类计算理论的缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。
同时计算机结果的高精度特点,往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解,结构工程师只有加强结构概念的培养,才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。
概念设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。
一般认为,概念设计做得好的结构工程师,随着他的不懈追求,其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富,设计成果也越来越创新、完善。
遗憾的是,随着社会分工的细化,大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计,缺乏创新,更不愿(不敢)创新,有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳(害怕承担创新的责任)。
大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天,对计算机结果明显不合理、甚至错误而不能及时发现。
随着年龄的增长,导致他们在大学学的那些孤立的概念都被逐渐忘却,更谈不上设计成果的不断创新。
1.2 结构基本设计《混凝土结构设计规范》GB50010-2010是采用以概率论为基础的极限状态设计方法,以可靠指标来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。
我国结构设计规范具有安全设置水准。
其中最大的两个因素:一是规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是1.5KPa(在新修订的规范里已改为2KPa),而美国、英国则分别为2.4KPa和2.5KPa;二是规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,后者是计算结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。
这样根据我国原有规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载(荷载标准值与荷载分项系数的乘积)值大约只有英国、美国的52%(考虑人员和设施等的活载)和85%(对结构自重等的恒载),而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力却要比英国、美国规范高,两者都使构件承载力的安全水准下降。
这里的问题主要在于设计墨守成规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。
1.2.1两种使用极限状态为了使设计的结构既可靠又经济,必须进行两方面的研究:一方面研究各种“作用”在结构中产生的各种效应,另一方面研究结构或构件抵抗这些效应的内在能力。
“作用”指各种荷载和外加变形或约束变形。
荷载效应是在荷载作用下结构或构件内产生的内力和裂缝等的总称。
抵抗能力是指结构或构件抵抗上述荷载效应的能力。
极限状态通常可分为如下两类: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、发生不适于继续承载的变形或因结构局部破坏而引发的连续倒塌。
主要包括结构构件应进行承载力(包括失稳)计算,直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算,有抗震设防要求时,应进行抗震承载力计算,必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算,除此之外,对于可能遭受偶然作用,且倒塌可能引起严重后果的重要结构,宜进行防连续倒塌设计。
正常使用极限状态:结构或结构构件达到正常使用的某项限值或耐久性的某种规定状态。
1.2.2正常使用极限状态验算混凝土结构构件应根据其使用功能及外观要求,需要根据规定进行验算:(1)对需要控制变形的构件,应进行变形验算;(2)对不允许出现裂缝的构件,应进行混凝土拉应力验算;(3)对允许出现;裂缝的构件,应进行受力裂缝宽度验算;(4)对舒适度有要求的楼盖结构,应进行竖向自振频率验算;验算必须符合相应的要求,才能保证正常设计以及结构的耐久性。
1.2.3耐久性设计:混凝土结构应根据设计使用年限和环境类别进行耐久性设计,确定结构所处的环境类别,提出对混凝土材料的耐久性基本要求,确定构件钢筋的混凝土保护层厚度,同时还要确定不同环境条件下的耐久性技术措施,并提出结构使用阶段的检测与维护要求。
我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。
混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远大于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。
我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显著低于国外规范。
损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;而提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。
2.施工保证2.1施工工期相比较于使用阶段和老化阶段,在施工期结构的整体风险较大。
所以,进行钢筋混凝土结构施工期可靠度和安全性分析是必要的,而且这一分析应该建立在准确把握荷载及荷载效应、抗力的时变特性及可靠度指标合理计算的基础上。
在我国现在对施工期结构的可靠度分析方法较少,并且对施工荷载的统计资料很不全面。
在建筑施工期内,安全性和可靠度的分析是随时间的变化而不断变化的,多数情况下,采用的是离散型的时间冻结进行处理,把施工期建筑结构化为一序列时不变结构进行受力分析,研究结构工作过程中若干最不利状态,在每个状态的分析过程中均不考虑结构性能随时间的变化。
在实际分析中,首先力学分析的最不利工作状态的确定,应根据建设经验、现场调查、结构特点和建造过程确定;其次确定各个最不利工作状态的荷载种类,并对其进行适当的荷载组合;最后确定在结构强度、刚度和稳定性计算校核中使用的安全系数,并考虑结构所处的工作状态及其在各个工作状态的持续时间、施工超载发生的概率等因素的影响。
施工期结构构件的可靠度应根据实际施工过程中结构的外形、施工进程、材料性能的变化来进行计算。
定义结构施工期各施工进程的经时结构功能函数为:Z(t)=R(t)-SG(t)-SL(t)将对各施工进程的抗力R(t)和荷载效应SG(t),SL(t)进行分析计算,最后由一次二阶矩方法求得可靠度指标。
2.2施工安全管理加强房屋建筑施工安全管理的措施,以保证房屋建筑工程施工的进度和质量。
2.2.1对施工人员的房屋建筑施工安全培训的加强。
要想搞好房屋建筑施工的安全生产首要前提就是要提高建筑施工人员的安全防患素质,而这又依赖于企业开展的安全教育培训,使工作人员能够了解最基本的安全知识,提高他们进行安全施工的技能,并且增强了自我保护的能力,减少了工程和人身伤亡的事故比例。
2.2.2完善房屋建筑施工的安全监督体系(1)针对承包施工的单位来说,对其房屋建筑施工的有关安全保证体系进行监督,检查其在正常施工的工作情况下是否在充分发挥着应有的作用,另外,还可以结合着对工地进行抽查。
(2)根据房屋建筑施工的现场环境和施工工程的发展进行有效的预防控制监督工作,可以利用计算机网络进行建筑施工的管理工作,将房屋建筑施工工程项目的进展情况传到网上获取有价值的反馈,使得监督机关可以及时的根据具体情况作适时的施工工程调整。
(3)均衡施工。
均衡安排各个施工单位内部之间以及各个项目之间的安全生产,提高整体房屋建筑施工的安全水平。
2.2.3房屋建筑施工工程的意外伤害保险。
确立建筑施工的安全监督机构和安全中介机构等,完善建筑施工意外伤害保险的运转模式。
2.2.4对房屋建筑施工进行经常性的安全检查。
安全事故中的一小部分是由于意外导致的,而大多是因为人为的因素造成的,所以进行全面的检查可以起到及时发现隐患,并避免事故发生的作用。
2.2.5建筑安全生产法规的研究。
针对我国建筑安全生产的现状,发达国家以及我国周边国家进行比较研究;为制定全国统一的建筑安全生产法规及其在建设工程安全管理中的应用研究。
2.2.6建筑业企业安全管理信息系统的研究。
企业应该推广建筑安全管理信息系统,并在条件许可情况下进行工程规范技术等软件的研发。
2.3施工质量为了尽可能防止混凝土结构裂缝产生,需要不断提高设计施工质量,把好原材料质量关,采取有效措施,提高混凝土结构的耐久性,加强对建筑物的使用管理,避免随意增加荷栽,莫忘经常性的维护和维修工作,以延长建筑物的使用寿命。
(1)合理选择混凝土结构的组成材料。
(2)提高混凝土的密实性。
(3)采用高强混凝土以提高结构物的耐久性。
(4)钢筋要经阻锈剂处理。
(5)涂料涂刷结构表面层保护(6)增加混凝土保护层厚度3使用阶段保证3.1使用阶段的正常检测结构耐久性和使用寿命的概念,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。