《混凝土结构基本原理》
《混凝土结构基本原理》课程教学大纲
《混凝土结构基本原理》课程教学大纲学分：4 总学时：64（课堂）＋8（试验）实验学时：8 大纲执笔人：屈文俊大纲审核人：顾祥林一、课程性质与目的本课程是土木工程专业必修的主要专业基础课程之一，教学目的是使学生掌握由钢筋及混凝土这两种材料所组成的结构构件的基本力学性能，并能理解它与先修课程如《材料力学》、《结构力学》以及姐妹课程《钢结构》的区别和联系，从而为后继课程——《混凝土结构设计》的学习建立必要的基本概念和理论准备，进而为选修课程及研究生课程学习打下基础。
二、课程基本要求(一) 绪论了解钢筋混凝土结构的一般概念与特点，了解其工程应用及发展概况。
(二）材料性能熟悉钢筋混凝土材料的特点，掌握钢筋和混凝土的强度及应力应变关系，熟悉混凝土的收缩和徐变特性。
(三) 轴压及轴拉构件的受力性能熟悉轴压及轴拉构件截面的实验结果，掌握其弹塑性分析的方法。
(四) 受弯构件正截面受力性能掌握典型试验结果，熟练掌握各种情况下的弹塑性分析。
(五) 受弯构件斜截面受力性能熟悉主要试验结果，各种情况下的应力状态和影响受剪承载力的主要因素掌握梁的受剪性能和受剪承载力计算。
(六) 偏压、偏拉构件正截面受力性能熟悉主要试验结果和各种影响因素，掌握承载力计算和延性的概念。
(七) 构件的受扭性能熟悉主要试验结果，熟练掌握纯扭构件的弹性分析和塑性分析，掌握复合受扭截面的分析。
(八) 构件受冲切性能熟悉主要试验结果，掌握板及基础受冲切的性能和分析，局部受压承载力计算。
(九) 粘结与锚固熟悉主要试验结果，掌握粘结机理和强度，锚固长度、搭接长度等。
(十) 预应力混凝土结构受力性能掌握预应力混凝土的基本原理和计算方法，熟练掌握弹性状态和极限状态的截面分析方法。
(十一) 混凝土构件的使用性能熟悉主要试验结果，裂缝控制及变形计算的理论和方法。
(十二) 混凝土结构的耐久性了解混凝土结构耐久性的基本概念。
三、实验内容通过混凝土构件的试验。
使学生获得对试验的感性认识，提高动手能力，以加深对所学内容的理解。
教学课件：《混凝土结构基本原理》顾祥林
一、钢筋的强度和变形
2. 钢筋的成分、级别和品种
按表面形状
光圆钢筋
带肋钢筋
钢筋的应用范围
非预应力钢筋：HPB300, HRB335，HRB400，RRB400，HRB500 HRBF335, HRBF400, HRBF500
预应力钢筋：碳素钢丝，刻痕钢丝，钢绞线，预应力螺纹钢筋
一、钢筋的强度和变形
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
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 点，正确运用已有的力学知识解决实际问题
低碳钢（含碳量<0.25%）
中碳钢（含碳量0.25~0.6%）
高碳钢（含碳量0.6~1.4%） 锰系 硅钒系 硅钛系 硅锰系 硅铬系
一、钢筋的强度和变形
2. 钢筋的成分、级别和品种
按加工
热轧钢筋：热轧光圆钢筋HPB300（Hot rolled Plain Bars），热轧带肋钢筋 HRB335、HRB400，HRB500 (Hot rolled Ribbed Bars), 细晶粒热轧钢筋 HRBF335、HRBF400，HRBF500 (Hot rolled Ribbed Bars of Fine grains),
一、钢筋的强度和变形
1. 钢筋的应力-应变曲线
强度指标
* 明显流幅的钢筋：下屈服点对应的强度作为设 计强度的依据，因为，钢筋屈服后会产生大的塑 性变形，钢筋混凝土构件会产生不可恢复的变形 和不可闭合的裂缝，以至不能使用
湖南大学混泥土结构原理课后习题答案混凝土结构基本原理
课后习题答案《混凝土结构基本原理》授课教师：熊学玉思考题1-1钢筋和混凝土共同工作的基础是什么？答：（1）混凝土和钢筋之间有良好的粘结性能，二者能够可靠地结合在一起，共同受力，共同变形。
（2）混凝土和钢筋两种材料的温度线膨胀系数很接近，避免温度变化时产生较大的温度应力破坏二者之间的粘结力（3）混凝土包裹在钢筋的外部，可使钢筋免于过早的腐蚀或高温软化1-2与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁有哪些优势？答：钢筋不但提高了梁的承载能力，而且还提高了梁的变形能力，使得梁在破坏前能给人以明显的预告。
1-3与钢筋混凝土梁相比，预应力混凝土梁有哪些优势？答：预应力钢筋在梁底部产生的预压应力会抵消外部荷载P产生的拉应力，使得梁底部不产生拉应力或仅产生很小的拉应力，提高梁的抗裂行能。
1-4与其他结构相比，混凝土结构有哪些特点？答：1.混凝土结构的优点：1）良好的耐久性2）良好的耐火性3）良好的整体性4）良好的可模性5）可就地取材6）节约钢材2.混凝土结构的缺点：混凝土结构的自重大且易开裂，一般混凝土结构使用时往往带裂缝工作，对裂缝有严格要求的结构构件需采取特殊措施；现浇混凝土结构需耗费大量的模板；施工季节性的影响较大；隔热隔声性能较差等。
思考题2-1钢筋可以如何分类？答：1.根据钢筋中的化学成分，可将钢筋分为碳素钢及普通合金钢两大类2.按加工方法，钢筋可分成热轧钢筋、冷拉钢筋和热处理钢筋三大类；钢丝可分为碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线和冷拔低碳钢丝四大类。
2-2软钢和硬钢的应力——应变关系曲线有何不同？他们的屈服强度是如何取值的？答：图2.1 软钢（左）和硬钢（右）的应力应变曲线关系软钢的应力-应变曲线关系中，在a 点以前，应力与应变呈线性比例关系，与a 点相应的应力称为比列极限；过a 点后，应变较应力增长稍快，尽管从图上看起来并不明显；到达b 点后，应力几乎不增加，应变却可以增加很多，曲线接近于水平线并一直延伸至f 点。
《混凝土结构基本原理》第01章
上部支 座非通 长纵筋
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架立筋
混凝土结构基本原理
上部支座非 通长纵筋
.1章 绪 论
下部纵筋 钢筋一般通长
架立筋与受力 筋搭接
箍筋
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混凝土结构基本原理
上部纵筋
拉筋
.1章 绪 论
构造纵筋 抗扭钢筋
下部纵筋
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混凝土结构基本原理
.第1章1章绪绪 论论
框架结构模板支撑情况
2020年5月27日
2. 以混凝土为主要材料，并根据需要配置钢筋、预应力筋、型钢等钢
材所制成的构件，称为混凝土构件；所组成的结构，称之为混凝土结构
。
.第1章1章绪绪 论论
2020年5月27日
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混凝土结构基本原理
3. 混凝土结构的分类
混凝土结构可分为以下几类：
素混凝土结构：无钢筋或不配置受力钢筋的混凝土结 构。 钢筋混凝土结构：配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢 筋骨架的混凝土结构。 预应力混凝土结构：配置预应力钢筋和普通钢筋，再 经过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。 型钢混凝土结构（劲性钢筋混凝土结构、钢管混凝土 ）：配置受力的型钢和钢筋的混凝土结构。
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混凝土结构基本原理
第1章 绪 论
.第1章1章绪绪 论论
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混凝土结构基本原理
§1.1 混凝土结构的一般概念
1.1.1 混凝土结构的定义与分类
1. 混凝土是由水泥、砂子、粗骨料、添加剂及水按一定比例充分拌和， 并在适当的温度、湿度条件下，经一定时间养护硬化后所形成的“人 工石材”。
非加密区箍筋 ：Φ6@200mm
上部纵筋
《混凝土结构基本原理》习题解答
第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1 混凝土的物理力学性能习题1题型：填空题题目：立方体抗压强度（f cu,f c u，k）：以边长为的立方体在的温度和相对湿度以上的潮湿空气中养护天,依照标准试验方法测得的强度作为混凝土的立方体抗压强度,单位为。
分析与提示：本题主要考察学生对立方体抗压强度概念中关键因素是否掌握，通过此题的评讲可加深学生对混凝土强度影响因素的理解.答案:以边长为150mm的立方体在(20＋3）°C的温度和相对湿度90％以上的潮湿空气中养护28天，依照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度，单位为N/mm2.习题2题型:绘图简述题题目：绘制混凝土棱柱体受压应力－应变全曲线,标注曲线上的特征点,并简要分段叙述曲线的特征及意义.分析与提示：通过本题帮助学生理解混凝土受压的强度和变形性能。
答案:混凝土棱柱体实测受压应力－应变全曲线见下图。
由图可见，曲线分为上升段和下降段，其中OA段为线弹性变形阶段,应力－应变关系接近直线；AB段为裂缝稳定扩展阶段, 应变的增长速度较弹性阶段略有增加，应力－应变关系呈略为弯曲的曲线；BC段为裂缝不稳定扩展阶段，应变快速增长,应力－应变呈明显的曲线关系；CD段为初始下降段，应变增长不太大的情况下应力迅速下降，曲线呈下凹形状,试件平均应力强度下降显著;DE段,当应力下降到一定程度，应变增长率明显增大,曲线呈下凹形状，试件应变增长显著；EF段，试件残余平均应力强度较低，应变较大，已无结构意义。
§2。
2 钢筋的物理力学性能习题1题型:绘图简述题题目:绘制有明显流幅钢材的受拉应力－应变全曲线，标注曲线上的特征点,并简要叙述曲线的特征及意义。
分析与提示：通过本题帮助学生理解有明显流幅钢材受拉的强度和变形性能.答案：钢筋受拉应力－应变全曲线见下图。
由图可见，曲线分为上升段、平台段、强化段和颈缩段.其中OA段（原点→比例极限点)为线性阶段,AB'段（比例极限点→屈服上限）应变较应力增长稍快，应变中包含少量塑性成分；B'(B）C段（屈服上(下)限→屈服台阶终点)应力基本不变,应变急速增长；CD段（屈服台阶终点→极限应力点）应变增长较快，应力有一定幅度的增长；DE段（极限应力点→材料强度破坏）即使应力下降,钢材的应变仍然增长,试件出现明显的“颈缩”现象。
混凝土结构基本原理
混凝土结构基本原理混凝土结构是目前建筑领域中最常见和广泛使用的结构形式之一、其基本原理是利用混凝土的强度和耐久性特性，将混凝土材料与钢筋配合使用，形成一个具有承重能力的结构体系。
下面将从混凝土材料、钢筋、混凝土的施工过程和混凝土结构的力学性能等方面对混凝土结构的基本原理进行详细介绍。
首先是混凝土材料。
混凝土是由水、水泥、骨料和添加剂等组成的人工制品。
水泥在水的作用下会发生水化反应，形成坚硬的胶状物质，即混凝土。
混凝土的强度主要取决于水泥的质量和水泥与水的反应程度。
骨料是混凝土中起填充和增强强度的作用，可分为细骨料和粗骨料。
细骨料主要用河沙或石粉，粗骨料主要用砂石或碎石。
添加剂主要用于改善混凝土的工艺性能，如延缓凝结时间、调整初始凝结时间和增强凝结后的强度。
其次是钢筋。
钢筋在混凝土结构中起到增加抗拉强度和刚度的作用。
钢筋通常以螺纹形式出现，以增加与混凝土的粘结力。
钢筋的使用需要遵守相关的设计规范和技术标准，包括钢筋的种类、直径、宽度、间距等。
钢筋与混凝土之间的相互作用是通过混凝土的黏结力和摩擦力来实现的。
混凝土的施工过程包括浇筑、振捣、养护等步骤。
浇筑是将准备好的混凝土均匀地倒入模板中，并保证混凝土的密实性和均匀度。
振捣是利用振动器将混凝土中的气泡排除，使混凝土达到更高的密实度和强度。
养护是在混凝土凝结过程中，对其进行恰当的保湿和保温措施，以确保混凝土的良好硬化和强度发展。
混凝土结构的力学性能是混凝土结构的重要方面。
混凝土的受力特性主要包括弯曲、剪切、压力和拉伸等力学性能。
混凝土的压力强度较高，而抗拉强度较低。
为了增加混凝土结构的抗拉强度，常常需要在混凝土中加入钢筋，以提高混凝土结构的整体强度和性能。
另外，设计混凝土结构时还需要考虑底层地基的承受能力和混凝土结构的稳定性。
总之，混凝土结构的基本原理是利用混凝土的强度和耐久性，配合钢筋的抗拉能力，形成一个具有承重能力的结构体系。
混凝土结构的施工需要严格按照设计规范和技术标准进行，并在施工过程中进行合理的振捣和养护。
030036《混凝土结构基本原理》同济大学教学大纲(含教学内容,使用课本等)
《混凝土结构基本原理》课程教学大纲课程编号： 030036 学分：3 总学时：51大纲执笔人：朱军大纲审核人：屈文俊一、课程性质与目的本课程主要面向工程力学专业，是针对该专业修读专业方向二（现代工程结构方向）课群组的学生开设的专业特色课程内的限定选修课（F2），教学目的是使学生掌握由钢筋及混凝土这两种材料所组成的结构构件的基本力学性能及计算方法，从而为后继课程——《建筑混凝土结构设计》的学习打下基础。
二、课程基本要求(一) 绪论了解钢筋混凝土结构的一般概念与特点，了解其工程应用及发展概况。
(二)混凝土结构材料的物理力学性能熟悉钢筋混凝土材料的特点，掌握钢筋和混凝土的强度及应力应变关系，熟悉混凝土的收缩和徐变特性，熟悉混凝土与钢筋的粘结。
(三) 按近似概率理论的极限状态设计法熟悉极限状态的概念，了解按近似概率的极限状态设计法，掌握实用设计表达式。
(四) 受弯构件的正截面受弯承载力熟悉主要试验结果，熟练掌握单筋、双筋及Ｔ形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算方法，熟悉受弯构件的一般构造。
(五) 受弯构件的斜截面承载力熟悉主要试验结果，熟练掌握梁的斜截面受剪承载力的计算方法，熟悉保证斜截面受弯承载力的构造措施。
(六) 受压构件的截面承载力熟悉主要试验结果，熟练掌握轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力计算方法，熟练掌握偏心受压构件对称及不对称配筋正截面受压承载力计算方法，了解偏心受压构件斜截面受剪承载力计算，熟悉受压构件一般构造。
(七) 受拉构件的截面承载力熟悉主要试验结果，熟悉轴心受拉及偏心受拉构件正截面受拉承载力计算方法，了解偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算(八) 受扭构件的扭曲截面承载力熟悉主要试验结果，熟练掌握纯扭构件及弯、剪、扭构件的扭曲截面承载力计算方法，熟悉受扭构件一般构造。
(九) 钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性熟悉变形及裂缝控制计算的理论和方法，了解混凝土结构耐久性的基本概念。
混凝土结构基本原理
混凝土结构基本原理一、力学行为原理：1.强度：混凝土的强度主要是由水泥的胶凝反应和骨料的力学性能决定的。
水泥通过与水发生反应，形成胶凝物，与骨料共同构成混凝土的基本骨架。
强度与水泥的用量、质量和骨料的物理性质有关，一般通过实验来确定。
2.受力特性：混凝土结构在受力时具有良好的延性和韧性，能够承受一定程度的变形，具有较高的抗剪强度和拉伸强度。
这是因为混凝土的内部结构是由水泥胶体和骨料组成的，水泥胶体具有一定的粘结性，能够有效地吸收和分散荷载，而骨料具有较高的强度，能够抵抗剪切力和拉拉作用。
3.刚度：混凝土结构的刚度是指在荷载作用下，混凝土结构的变形量与荷载之间的关系。
在负载下，混凝土结构表现出一定的弹性行为，具有良好的刚度。
这是因为混凝土中的水泥胶体能够快速吸收和释放应力，使结构在一定范围内恢复到原来的状态。
二、荷载传递原理：1.直接应力传递：混凝土具有良好的抗压性能，能够直接承受上部结构的压力，通过基础将荷载传递到地基，实现荷载的均匀分布。
2.剪切传递：混凝土结构中的钢筋和混凝土之间的粘结作用能够有效地承受横向荷载，使其传递到相邻构件，实现整个结构的整体稳定。
3.拉伸传递：钢筋作为混凝土结构的受拉钢材，能够抵抗拉力，将荷载传递到相邻构件，并通过粘结力将拉力传递到混凝土中，形成整体受力。
三、结构稳定性原理：1.整体稳定性：混凝土结构的整体稳定性是指结构在荷载作用下能够保持平衡，不发生倾覆和失稳。
通过合理的结构形式设计、适当的布置筋筒、设置防倾覆设施等措施，保证整体结构的稳定性。
2.构件稳定性：混凝土结构中的构件必须具有足够的强度和稳定性，能够抵抗荷载作用产生的剪切、弯曲、压力和拉力等各种力学效应。
通过采取合理的横截面形式、适当的筋材加固、设置加劲肋等措施，提高构件的稳定性。
综上所述，混凝土结构的基本原理涉及材料的力学性能、荷载的传递方式以及结构的稳定性。
只有在合理的设计和施工过程中，才能确保混凝土结构达到预期的力学性能和稳定性要求，从而保证结构的使用安全性和持久性。
混凝土结构基本原理
混凝土结构基本原理
混凝土结构基本原理是指通过在适当的比例下将水和水泥混合，再掺入细骨料和粗骨料进行搅拌，使混凝土形成坚硬的固体材料。
混凝土的基本原理包括以下几个方面：
1. 硬化过程：在混凝土发生硬化过程中，水泥和水发生化学反应，形成水化产物。
这些水化产物会填充骨料中的空隙，并与骨料粘结在一起，从而形成坚固的混凝土结构。
2. 构造作用：在混凝土中，粗骨料起到增强结构强度的作用，可以承受大部分的荷载。
而细骨料充当填充物，填充粗骨料之间的空隙，提高混凝土的密实性和耐久性。
3. 拉力和压力：混凝土在承受荷载时，承受的主要是压力。
由于混凝土的抗压能力较高，所以在结构中通常用来承受压力荷载。
然而，在某些情况下，混凝土还会受到拉力的作用，因此在设计混凝土结构时需要考虑到其抗拉能力。
4. 变形和裂缝：由于施加荷载或温度变化等原因，混凝土结构可能会发生变形和裂缝。
为了控制和减小混凝土结构的变形和裂缝，需要进行合理的结构设计和使用适当的预应力或钢筋加固。
总而言之，混凝土结构基本原理是通过混合水泥、水和骨料，利用水化反应形成固化产物，以及骨料的填充和粘结作用，形成坚固的混凝土结构，具有较高的抗压和一定抗拉能力。
合理
的结构设计和施工工艺可以控制和减小混凝土结构的变形和裂缝。
混凝土结构基本原理课后答案(主编：梁兴文)
《混凝土结构基本原理》习题参考答案第4章 受弯构件正截面的性能与设计4.1 k 19.4kN/m q =4.2 20s 60040560mm, 875mm h A =-==，220 +118（s A =882mm 2）4.3 20s 1000370mm, 177mm h A =-==, φ6＠150（s A =189mm 2/m ）4.4 HRB400, C30，b × h = 200mm×500mm，s A =450mm 2，314（s A =462mm 2）4.5 20s 450mm, 45040410mm, 915mm h h A ==-==20s 500mm, 50040460mm, 755mm h h A ==-== 20s 550mm, 55040510mm, 664mm h h A ==-==随梁截面高度增加，受拉钢筋面积减小。
4.6 20s 200mm, 50040460mm, 925mm b h A ==-==20s 250mm, 50040460mm, 709mm b h A ==-== 20s 300mm, 50040460mm, 578mm h h A ==-==随梁截面宽度增加，受拉钢筋面积减小。
4.7 20s C20, 50040460mm, 981mm h A =-==20s C25, 50040460mm, 925mm h A =-== 20s C30, 50040460mm, 895mm h A =-==随梁截面宽度增加，受拉钢筋面积减小。
4.8 20s HRB400, 50040460mm, 925mm h A =-==20s HRB500, 50040460mm, 765mm h A =-==随受拉钢筋强度增加，受拉钢筋面积减小。
4.9 （1）u 122.501M =kN·m（2）u 128.777M =kN·m （3）u 131.126M =kN·m （4）u 131.126M =kN·m4.10 s 45mm a =，2s 878mm A =，选配320（2s 942mm A =）4.11 's s 40mm a a ==，2s 1104mm A =，选配220+218（2s 1137mm A =）4.12 （1）u 121.882M =kN·m（2）u 214.169M =kN·m4.13 （1）2s 822mm A =，选配220+218（2s 1137mm A =）（2）2s 2167mm A =，选配622（2s 2281mm A =）4.14 s 60mm a =，2s 2178mm A =，选配622（2s 2281mm A =）第5章 受压构件5.1 2c 16.7N/mm f =，2y 410N/mm f '=，取400mm b =，400mm h =，2s 2718mm A '=，选配822。
混凝土结构基本原理
混凝土结构基本原理混凝土结构是指以混凝土为主要材料，通过钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构等形式构成的建筑结构。
混凝土结构具有强度高、耐久性好、施工方便等优点，因此在现代建筑中得到了广泛应用。
混凝土结构的基本原理包括混凝土材料的特性、混凝土结构的设计原理和施工工艺等方面。
本文将从这些方面对混凝土结构的基本原理进行详细介绍。
首先，混凝土作为一种常见的建筑材料，其主要成分是水泥、砂、石子等。
混凝土的特性主要包括抗压强度、抗拉强度、抗冻融性、耐久性等。
其中，抗压强度是衡量混凝土材料质量的重要指标，直接影响着混凝土结构的承载能力。
而抗拉强度和抗冻融性则关系到混凝土结构在不同环境下的使用性能。
在混凝土结构设计中，需要根据工程要求和使用环境选择合适的混凝土材料，并通过配合比设计确保混凝土的性能满足工程需求。
其次，混凝土结构的设计原理是保证结构安全和合理使用的关键。
在混凝土结构设计中，需要考虑结构的受力特点、荷载情况、构件尺寸和钢筋配筋等因素。
通过结构分析和计算，确定混凝土构件的尺寸、配筋要求，确保结构在承载荷载时不发生破坏。
同时，还需要考虑结构的变形和挠度控制，以保证结构在使用过程中不产生过大的变形，影响使用功能和安全性。
最后，混凝土结构的施工工艺是保证结构质量和使用性能的重要环节。
混凝土浇筑、养护、模板拆除等工艺环节直接影响着结构的质量和性能。
在混凝土浇筑过程中，需要控制浇筑质量和速度，避免混凝土内部产生空洞和裂缝。
养护工艺则需要根据混凝土材料的特性和环境条件进行合理的养护措施，确保混凝土的早期强度和耐久性。
此外，模板的拆除也需要根据混凝土的强度发展和变形情况进行合理的拆除顺序和方法，避免产生结构缺陷和质量问题。
综上所述，混凝土结构的基本原理包括混凝土材料的特性、混凝土结构的设计原理和施工工艺等方面。
了解和掌握这些基本原理，对于混凝土结构的设计、施工和使用具有重要的指导意义，有助于确保混凝土结构的安全性、耐久性和经济性。
《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
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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
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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。
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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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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
土木工程学院
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答案
混凝土结构基本原理答案
混凝土结构基本原理是指利用混凝土的强度、耐久性和廉价性，通过将钢筋与混凝土组合在一起来构建建筑和工程结构的方法。
混凝土结构的基本原理包括以下几点：
1. 强度原理：混凝土的强度主要来源于其中的水泥胶体和骨料的物理化学性质。
水泥胶体在水中水化反应后会形成胶凝物质，使混凝土具有较高的抗压强度。
而骨料则在混凝土中起到骨架作用，增强其抗拉强度。
这两者的相互作用使得混凝土具有很好的整体强度。
2. 钢筋原理：钢筋在混凝土结构中用于增加其抗拉强度。
混凝土的抗拉强度相对较低，但由于钢筋具有良好的抗拉性能，因此将钢筋嵌入混凝土中可以增加整体结构的抗拉承载能力。
钢筋与混凝土通过黏结力相互作用，形成钢筋混凝土结构。
3. 应力原理：混凝土结构在受到外部荷载作用时，会产生内部的应力。
混凝土的强度和韧性使其能够承受一定程度的应力变形，实现结构的抗弯、抗剪、抗压等功能。
通过合理的设计和计算，可以确保混凝土结构在工作状态下能够满足力学要求，保证结构的稳定性和安全性。
4. 耐久性原理：混凝土结构在长期使用过程中需要具备良好的耐久性，能够抵御外界环境中的各种侵蚀性因素。
混凝土具有相对耐久的性质，但仍然需要采取一些防护措施，如使用高性能混凝土、加入适量的掺合料、进行防水处理等，以提高结构的耐久性。
总之，混凝土结构基本原理是通过混凝土和钢筋的组合，利用混凝土的强度和韧性以及钢筋的抗拉性能，构造具有抗压、抗拉、抗剪等综合力学性能的建筑和工程结构。
混凝土结构基本原理说明书
图书基本信息书名：<<混凝土结构基本原理>>13位ISBN编号：978756084327810位ISBN编号：7560843271出版时间：2011-1出版时间：同济大学作者：顾祥林 编版权说明：本站所提供下载的PDF图书仅提供预览和简介，请支持正版图书。
更多资源请访问：内容概要《混凝土结构基本原理》是土木工程专业本科生“混凝土结构，课程前半部分的教材，是该课程后半部分教材《建筑混凝土结构设计》的先修内容。
本书内容包括：绪论，钢筋与混凝土材料的基本性能，粘结与锚固，轴心受力构件、受弯构件正截面、偏心受力构件正截面、构件斜截面、构件扭曲截面、构件的冲切及局部受压的性能与计算，预应力混凝土结构的性能与计算，混凝土构件的使用性能，混凝土?构的耐久性能以及混凝土结构基本原理教学试验及基本要求。
本书适合高等学校土木工程及相关专业师生使用，也可供有关工程技术人员参考。
书籍目录前言第一版前言1 绪论1．1 混凝土结构的一般概念和特点1．1．1 钢筋混凝土结构的一般概念1．1．2 钢筋和混凝土共同工作的原因1．1．3 预应力混凝土结构的一般概念1．1．4 混凝土结构的组成1．1．5 混凝土结构的优缺点1．2 混凝土结构的发展1．2．1 混凝土结构的诞生1．2．2 混凝土结构材料方面的发展1．2．3 混凝土结构体系方面的发展1．2．4 混凝土结构理论研究方面的发展1．2．5 混凝土结构的模型试验技术和计算机仿真技术1．3 混凝土结构的应用1．4 本课程的特点和学习方法思考题2 钢筋与混凝土材料的基本性能2．1 钢筋的强度和变形2．1．1 钢筋的形式和成型2．1．2 单调荷载下钢筋的强度和变形2．1．3 钢筋的冷加工和热处理2．1．4 钢筋的徐变和松弛2．1．5 重复和反复荷载下钢筋的强度和变形2．2 混凝土的强度和变形2．2．1 混凝土立方体受压2．2．2 混凝土轴心受压2．2．3 混凝土受拉2．2．4 复合应力状态下混凝土强度2．2．5 重复荷载下混凝土的强度和变形2．2．6 长期荷载下混凝土的变形2．2．7 混凝土的收缩、膨胀和温度变形思考题附表2-1 普通钢筋强度标准值、设计值、弹性模量及极限应变 附表2-2 预应力钢筋强度标准值、设计值、弹性模量及极限应变 附表2-3 钢筋混凝土结构中钢筋疲劳应力幅限值附表2-4 预应力筋疲劳应力幅限值附表2-5 混凝土强度标准值、设计值，弹性模量，疲劳变形模量 附表2-6 不同疲劳应力比值P：时混凝土受压疲劳强度修正系数r 3 粘结与锚固3．1 粘结作用与粘结机理3．1．1 裂缝出现前的粘结作用3．1．2 裂缝出现后的粘结作用3．1．3 粘结试验山3．1．4 粘结机理及粘结破坏形态3．1．5 搭接的工作机理3．2 钢筋与混凝土间的粘结强度3．2．1 粘结强度3．2．2 影响粘结强度的因素3．3 钢筋在混凝土中的锚固长度3．3．1 锚固长度的理论分析3．3．2 实用的锚固长度计算公式思考题4 轴心受力构件的性能与计算4．1 工程实例及构件的配筋形式4．2 轴心受拉构件的受力分析4．2．1 轴心受拉构件试验研究4．2．2 轴向拉力与变形的关系4．3 轴心受拉构件承载力计算公式的应用 4．3．1 既有构件轴心抗拉承载力计算4．3．2 基于承载力的构件截面设计 4．4 轴心受压短柱的受力分析 4．4．1 短柱的试验研究 4．4．2 短柱压力与变形的关系 4．4．3 荷载长期作用下短柱的受力性能 4．5 轴心受压长柱的受力分析 4．5．1 长柱的试验研究 4．5．2 稳定系数 4．5．3 轴心受压柱的承载力计算公式 4．6 轴心受压构件承载力计算公式的应用 4．6．1 既有构件轴心抗压承载力计算 ……版权说明本站所提供下载的PDF图书仅提供预览和简介，请支持正版图书。
混凝土结构基本原理
混凝土结构基本原理
混凝土结构是一种常见的建筑结构形式，它的基本原理是利用混凝土的优良性能来承受和传递荷载。
混凝土由水泥、砂、石料和适量的水按一定比例混合而成，经过浇筑、凝固和硬化后形成坚固的结构材料。
混凝土结构的基本原理包括以下几个方面：
1.压力传递：混凝土具有较高的抗压强度，能够承受建筑物的自重和外部荷载的压力。
在混凝土结构中，通过合理的布置和连接钢筋，使混凝土和钢筋共同承担荷载，保证结构的稳定和安全。
2.弯曲承载：混凝土具有一定的抗弯强度，能够承受梁、柱等构件的弯曲荷载。
通过在混凝土构件中设置钢筋，形成混凝土与钢筋的复合结构，提高了结构的抗弯能力。
3.剪切承载：混凝土能够承受剪切力的作用，通过在构件中设置横向钢筋，增加了混凝土的抗剪切能力。
一般在梁、板、墙等构件中会设置横向钢筋，以增强结构的抗剪切能力。
4.抗震性能：混凝土结构具有较好的抗震性能。
通过在结构中设置纵向和横向的钢筋，使结构具有一定的延性，能够在地震作用下发生一定的变形，从而减小震害。
5.耐久性：混凝土具有较好的耐久性能，能够抵抗环境的侵蚀和永久荷载的作用。
适当的混凝土配合比、养护措施以及防水、防腐等措施可以延长混凝土结构的使用寿命。
总之，混凝土结构的基本原理是通过混凝土的抗压、抗弯、抗剪切等性能来承受和传递荷载，保证结构的稳定和安全。
同时，合理的设计、施工和养护措施也是保证混凝土结构耐久性的重要因素。
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第1章 绪 论
39 2020年10月15日
1.1.2 材料基本特性与配筋的作用 • 1.混凝土的基本特性
a. 抗压强度高，抗拉强度低。
第1章 绪 论
44 2020年10月15日
c. 耐久性和耐火性较好，维护费用低：钢筋有混凝土的保 护，不易锈蚀，而混凝土的强度随时间而增长，能充分 保证其设计强度和耐久性；混凝土是不良热导体，30mm 厚混凝土保护层可耐火2小时，使钢筋不致因升温过快 而丧失强度。维护费用较钢、木结构低。
第1章 绪 论
43 2020年10月15日
1.1.3 混凝土结构的优缺点
• 1. 混凝土结构的主要优点 a. 取材容易：混凝土所用的砂、石一般易于就地取材。 另外，还可有效利用矿渣、粉煤灰等工业废料。 b. 合理用材：钢筋混凝土结构合理地发挥了钢筋和混凝 土两种材料的性能优势，与钢结构相比，可以降低造 价。
第1章 绪 论
第1章 绪 论
1 2020年10月15日
§1.1 混凝土结构的一般概念
• 1.1.1 混凝土结构的定义与分类
• 1. 混凝土是由水泥、砂子、粗骨料、添加剂及水按一定比例充分拌 和，
•
并在适当的温度、湿度条件下，经一定时间养护硬化后所形成的
“人
•
工石材”。
• 2. 以混凝土为主要材料，并根据需要配置钢筋、预应力筋、型钢等
第1章 绪 论
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素混凝土结构（Plain Concrete Structure)
第1章 绪 论
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基础底板的钢筋绑扎
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上部通长 纵筋
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28 2020年10月15日
第1章 绪 论
张拉端盒（首都机场停车楼）
b. 一般抗拉强度只有抗压强度的1/8～1/20。
c. 破坏时具有明显的脆性性质。
• 混凝土具有良好的抗压强度，适用于承压为主的构件，
• 如柱和拱。另一方面，抗拉强度远低于抗压强度，故素 混凝
• 土不适用于制作完全受拉或部分截面受拉的结构构件。 与钢
• 材相比，混凝土破坏前的变10月15日
2. 钢材的基本特性
a. 抗拉和抗压强度都很高。 b. 软钢具有明显屈服现象，有较好的塑性；硬钢无明显
屈服点，但仍具有足够的塑性。 c. 钢筋的强度远高于混凝土的强度，在混凝土结构中，
充分利用钢筋抗拉强度远远高于混凝土抗拉强度的特 点，将其布置在结构（构件）的受拉部位；钢筋受压 时极易压屈失稳，难以发挥其抗压强度，应对受压钢 筋采取特殊构造措施，以防止压屈失稳。
第1章 绪 论
41 2020年10月15日
3. 配筋的作用
a. 在构件的受拉区配置钢筋承受拉力，可大大提高构件的承 载力和变形能力，使两种材料充分发挥各自的强度特点。
• b. 也可以在受压区配置一定数量的钢筋来协助混凝土受压 ，以提高构件的承载力和变形能力，改善受压构件破坏时 的脆性性质。
第1章 绪 论
29 2020年10月15日
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25 2020年10月15日
第1章 绪 论
箍筋
13
14
加密区箍筋： Φ6@100mm
100mm
1001m00mmm
加密区箍筋： Φ6@100mm
15
箍筋
2002m00mmm
非加密区箍筋： Φ6@200mm
16
上部纵筋
箍筋
侧面构造纵筋
h
截面高度
b
下部纵筋 截面宽度
17
上部纵筋
弯起钢筋 箍筋
下部纵筋
18
19
• 江北国际机场T3A航站楼施工现场
42 2020年10月15日
4.钢筋和混凝土的共同工作
a. 混凝土硬化后与钢筋之间有良好的粘结力。 b. 混凝土与钢材具有基本相近的温度线膨胀系数（钢材
1.2×10-5，混凝土1.0～1.5×10-5），因此当温度变化 时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间发生 粘结破坏。 c. 混凝土保护钢筋不易锈蚀、不易高温软化。
钢 第1章 绪 论
2 2020年10月15日
3. 混凝土结构的分类 • 混凝土结构可分为以下几类：
素混凝土结构：无钢筋或不配置受力钢筋的混凝土结 构。 钢筋混凝土结构：配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢 筋骨架的混凝土结构。 预应力混凝土结构：配置预应力钢筋和普通钢筋，再 经过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。 型钢混凝土结构（劲性钢筋混凝土结构、钢管混凝土 ）：配置受力的型钢和钢筋的混凝土结构。
上部支座非 通长纵筋
下部纵筋 钢筋一般通长
8
第1章 绪 论
钢筋绑扎（承台）
9 2020年10月15日
上部支 座非通 长纵筋
架立筋
上部支座非 通长纵筋
下部纵筋 钢筋一般通长
架立筋与受力
筋搭接
10
箍筋
上部纵筋
拉筋
构造纵筋 抗扭钢筋
下部纵筋
11
第1章 绪 论
框架结构模板支撑情况
12 2020年10月15日