《混凝土设计原理》.
混凝土设计原理范文
混凝土设计原理范文一、混凝土的力学性能混凝土的力学性能是指混凝土在荷载作用下的应力、应变关系,主要包括强度、应变能力和刚度等指标。
1.强度:混凝土的强度主要包括抗压强度、抗拉强度和抗弯强度等。
抗压强度是混凝土最主要的强度指标,通常可以通过试块试验来获得。
2.应变能力:混凝土的应变能力是指混凝土在荷载作用下的变形能力,主要包括极限抗压应变和极限抗拉应变等。
应变能力的提高可以使混凝土具有更好的耐久性和变形能力。
3.刚度:混凝土的刚度是指混凝土的刚性程度,主要包括刚性模量、剪切模量和泊松比等。
刚度的提高可以使混凝土具有更好的抗震性能和稳定性。
二、材料设计1.水泥:水泥是混凝土的胶凝材料,可以使混凝土具有较高的强度和耐久性。
常用的水泥有普通硅酸盐水泥、矿渣水泥和粉煤灰水泥等。
2.骨料:骨料是混凝土的骨架材料,可以提供混凝土的强度和稳定性。
常用的骨料有石子、碎石和砂子等。
3.粉料:粉料是混凝土的细骨料,可以填充骨料之间的空隙,提高混凝土的密实性。
常用的粉料有水泥石粉、矿物粉和粉煤灰等。
4.掺合料:掺合料是混凝土中的非胶凝材料,可以调整混凝土的性能,如增加混凝土的流动性和抗裂性。
常用的掺合料有矿渣粉、粉煤灰和硅灰等。
三、结构设计1.受力分析:受力分析是混凝土设计的基础,可以确定结构受力情况和受力方式。
常见的受力分析方法有静力分析和动力分析等。
2.尺寸设计:尺寸设计是根据受力分析结果确定混凝土构造的尺寸和形状。
常见的尺寸设计包括截面尺寸、板厚和柱高等。
3.配筋设计:配筋设计是根据受力分析结果确定混凝土构造的钢筋配筋方式和钢筋用量。
常用的配筋设计方法有简化法和荷载法等。
四、施工控制1.原材料的控制:原材料的控制是指对水泥、骨料、粉料和掺合料等原材料进行质量检测和控制。
常见的检测指标有水泥强度、骨料含泥量和粉煤灰活性等。
2.施工材料的控制:施工材料的控制是指对混凝土的搅拌、浇筑和养护等施工过程进行监控和调整。
常见的控制措施有搅拌时间控制、浇筑工艺控制和养护条件控制等。
《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。
《混凝土结构设计原理》第一章课堂笔记
《混凝土结构设计原理》第一章绪论课堂笔记◆主要知识点本章讲述混凝土结构的一般概念。
这些概念能启发以后的学习,而学过以后各章内容再重新学习本章内容的话,将会对这些概念有进一步的认识.◆主要内容混凝土和钢筋的基本材料特性混凝土结构的概念钢筋与混凝土共同工作的条件钢筋混凝土结构的优、缺点混凝土结构的发展与运用简况◆学习要求了解混凝土和钢筋的基本材料特性和配筋的主要作用及基本要求;认识钢筋与混凝土共同工作的条件;了解钢筋混凝土结构的主要优、缺点;了解本课程的性质和学习中需注意的问题。
◆本章的重点:配筋的主要作用及对配筋的基本要求。
钢筋与混凝土共同工作的条件。
学习本课程需注意的问题。
◆本章的难点:配筋的主要作用及对配筋的基本要求一、混凝土结构的一般概念(一)混凝土结构的分类主要以混凝土材料,并根据需要配置钢筋、预应力筋、钢骨、钢管等,作为主要承重材料的结构,均可称为混凝土结构,主要有:素混凝土结构钢管混凝土结构钢筋混凝土结构钢骨混凝土结构预应力混凝土结构钢-混凝土结构钢筋混凝土结构(二)钢筋混凝土的概念1。
混凝土的基本特性混凝土是一种人工石材,简称“砼”,其抗压强度较高,而抗拉强度却很低,一般只有抗压强度的1/8~1/20,因此不宜用来受拉,而主要用来承受压力。
2。
钢筋混凝土的概念钢筋混凝土=混凝土+钢筋钢筋和混凝土是性能完全不同的材料,将它们按一定的方式和比例有机地结合在一起,可取长补短,充分利用其材料性能优点,使构件性能得到大大改善.下面通过素混凝土梁和钢筋混凝土梁的受力过程对比,说明这一概念。
3。
素混凝土梁的受力特点(1)跨中受拉边缘混凝土应力达到抗拉强度时,梁底将开裂,梁随即破坏,表现为脆性断裂,明显预兆.(2)破坏时跨中截面受压边缘的压应力与抗拉强度相近,远未达到砼的抗压强度,混凝土抗强度高的特点未得到充分利用。
(3)钢筋混凝土梁受力性能的主要特点当梁底砼应力达到f tk时,梁受拉区将开裂。
砼开裂后拉力由钢筋承担,可继续增加荷载.钢筋屈服后,钢筋拉力不再继续增加,最后受压区混凝土压碎而达到极限承载力。
混凝土结构设计基本原理
混凝土结构设计基本原理一、引言混凝土结构是现代建筑结构中最为常见的一种结构形式,其优点是强度高、耐久性好、造价低等。
混凝土结构设计是建筑结构设计中的一个重要分支,其设计原理对于建筑结构的安全性、经济性等方面具有重要的影响。
二、混凝土结构设计基本原理1.材料强度原理混凝土结构设计的基本原理之一是材料强度原理。
这个原理是指,在设计混凝土结构时,需要考虑材料的强度特性。
混凝土的强度主要取决于混凝土的配合比、水胶比、养护条件等因素。
在设计过程中,需要根据混凝土的强度等级、钢筋的强度等级等因素来确定材料的强度特性,以确保结构的安全性和经济性。
2.荷载与响应原理混凝土结构设计的另一个基本原理是荷载与响应原理。
这个原理是指,在设计混凝土结构时,需要考虑荷载的作用和结构的响应。
荷载是指结构所承受的外部力,包括静荷载和动荷载。
结构的响应是指结构对荷载的反应,包括变形、应力等。
在设计过程中,需要根据荷载的作用和结构的响应来确定结构的尺寸、形状、材料等参数,以确保结构的安全性和经济性。
3.等效荷载原理混凝土结构设计的第三个基本原理是等效荷载原理。
这个原理是指,在设计混凝土结构时,需要将不同的荷载作用转换为等效荷载,以便更好地考虑结构的响应。
等效荷载是指能够产生与原始荷载相同响应的荷载。
在设计过程中,需要根据不同荷载的作用和结构的响应来确定等效荷载,以确保结构的安全性和经济性。
4.极限状态设计原理混凝土结构设计的第四个基本原理是极限状态设计原理。
这个原理是指,在设计混凝土结构时,需要考虑结构在极限状态下的安全性。
极限状态包括强度极限状态和使用极限状态。
强度极限状态是指结构在达到破坏强度之前的极限状态,使用极限状态是指结构在达到使用极限状态之前的极限状态。
在设计过程中,需要根据不同的极限状态来确定结构的尺寸、形状、材料等参数,以确保结构的安全性和经济性。
5.可靠度设计原理混凝土结构设计的第五个基本原理是可靠度设计原理。
这个原理是指,在设计混凝土结构时,需要考虑结构在使用寿命内的可靠性。
《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。
混凝土设计基本原理
混凝土设计基本原理(一)轴力设计混凝土结构中,轴力是设计要考虑的主要受力方式之一、轴力设计的基本原理是根据应力和应变的关系,通过施加预应力或提供足够的截面面积,以使得成员在设计工作状态下不会出现过大的拉应变或压应变。
其中,混凝土的拉应变较小,因此混凝土的承载能力主要取决于其抗拉强度。
轴向拉应变的预先考虑和控制对混凝土结构的安全性和可靠性具有重要意义。
(二)弯曲设计弯曲是混凝土结构中常见的受力方式。
弯曲设计的基本原理是根据弯矩、截面惯性矩和截面模量等参数,确定所需的截面面积和钢筋配筋,使得结构能够承受设计工况下的弯曲力矩。
在弯曲设计中,需要考虑相对变形和刚度的影响,以确保结构的正常使用和较小的挠度。
(三)剪切设计混凝土结构在受到横向力作用时,会发生剪切破坏。
剪切设计的基本原理是通过合理的剪切钢筋配置和足够的截面面积,以满足设计工作状态下的剪切强度要求。
剪切设计的主要目标是确保结构在工作状态下不会因剪切力而失效,同时考虑结构的刚度和变形。
(四)托里拆计算混凝土结构在受到偏心压力作用时,会产生托里拆(倾覆)破坏。
托里拆计算的基本原理是根据结构的几何形状、材料的力学特性和设计荷载等参数,确定结构的承载能力和稳定性。
通过合理的托里拆计算,可以保证结构在工作状态下具有足够的抗侧稳定性,防止结构的倾覆。
(五)孔洞设计在混凝土结构中的孔洞设计是指为了满足结构的使用要求和功能要求,在结构中预留和设计适当的孔洞。
孔洞设计的基本原理是保证结构在满足强度和稳定性要求的同时,还能充分发挥结构的功能和使用效果。
这需要在孔洞的数量和大小、布置和加固等方面进行合理的设计和计算。
综上所述,混凝土设计基本原理是通过合理的轴力设计、弯曲设计、剪切设计、托里拆计算和孔洞设计等手段,确保混凝土结构在设计工况下满足强度、稳定性、耐久性等一系列设计要求。
混凝土结构的设计需要考虑多种受力方式的综合作用,注重结构的整体性和合理性,以确保结构的安全性和可靠性。
《混凝土结构设计原理》知识点
《混凝土结构设计原理》知识点1.混凝土的物理性质:混凝土是由水泥、骨料、水和外加剂等材料按一定比例配制而成的一种人工凝固材料。
其物理性质包括密度、抗压强度、抗拉强度、抗渗透性等。
2.混凝土的强度计算:混凝土结构的设计首先需要对混凝土的强度进行计算。
常用的计算方法有混凝土强度设计值的确定、强度增长方法和强度减小系数的确定等。
3.混凝土结构的受力分析:混凝土结构的受力分析包括结构的静力分析和动力分析。
静力分析主要涉及垂直荷载和水平荷载的计算,动力分析主要考虑结构的固有频率、地震作用等。
4.混凝土结构的设计原则:混凝土结构的设计原则包括安全性、经济性、美观性等方面考虑。
其中安全性是设计的首要原则,经济性主要体现在减少材料使用和施工成本等方面,美观性则是考虑结构形式和表面装饰等。
5.混凝土结构的构造分析:混凝土结构的构造分析主要涉及构造的布局、连接方式、构造计算等。
其中,构造的布局包括柱、梁、板、墙等的位置和尺寸设置,连接方式包括焊接、螺栓连接等。
6.混凝土结构的施工工艺:混凝土结构的施工工艺包括模板的搭设、混凝土的浇注、养护等。
其中,模板的搭设是保证结构准确度的关键,混凝土的浇注要保证均匀、充实等。
7.混凝土结构的验收标准:混凝土结构的验收标准包括强度、匀质性、尺寸偏差等方面的要求。
强度的验收主要通过采样试验等方法进行,匀质性的验收主要通过实际观察和取样检测等。
8.混凝土结构的加固与修复:混凝土结构存在老化、损坏等问题时,需要进行加固与修复。
加固与修复的方法主要包括钢筋加固、外包裹加固、喷射修复等。
总体而言,《混凝土结构设计原理》是一本关于混凝土结构设计和施工的综合性教材。
通过学习该教材可以了解混凝土结构的基本知识和设计原理,掌握混凝土结构设计的基本方法和计算手段,从而能够进行混凝土结构的合理设计和施工。
(完整版)《混凝土结构设计原理》知识点
混凝土结构原理知识点汇总1、混凝土结构基本概念1、掌握混凝土结构种类,了解各类混凝土结构的适用范围。
素混凝土结构:适用于承载力低的结构钢筋混凝土结构:适用于一般结构预应力混凝土结构:适用于变形裂缝控制较高的结构2、混凝土构件中配置钢筋的作用:①承载力提高②受力性能得到改善③混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。
3、钢筋和混凝土两种不同材料共同工作的原因:①存在粘结力②线性膨胀系数相近③混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。
4、钢筋混凝土结构的优缺点。
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、变形小混凝土结构的缺点:①自重大②抗裂性差③性质较脆2、混凝土结构用材料的性能2.1钢筋1、热轧钢筋种类及符号:HPB300-HRB335(HRBF335)-HRB400(HRBF400)-HRB500(HRBF500)-2、热轧钢筋表面与强度的关系:强度越高的钢筋要求与混凝土的粘结强度越高,提高粘结强度的办法是将钢筋表面轧成有规律的突出花纹,也即带肋钢筋(我国为月牙纹)。
HPB300级钢筋强度低,表面做成光面即可。
3、热轧钢筋受拉应力-应变曲线的特点,理解其抗拉强度设计值的取值依据。
热轧钢筋应力-应变特点: 有明显的屈服点和屈服台阶,屈服后尚有较大的强度储备。
全过程分弹性→屈服→强化→破坏四个阶段。
抗拉强度设计值依据:钢筋下屈服点强度4、衡量热轧钢筋塑性性能的两个指标:①伸长率伸长率越大,塑性越好。
混凝土结构对钢筋在最大力下的总伸长率有明确要求。
②冷弯性能:在规定弯心直径D和冷弯角度α下冷弯后钢筋无裂纹、磷落或断裂现象。
5、常见的预应力筋:预应力钢绞线、中高强钢丝和预应力螺纹钢筋。
6、中强钢丝、钢绞线的受拉应力-应变曲线特点:均无明显屈服点和屈服台阶、抗拉强度高。
7、条件屈服强度σ0.2为对应于残余应变为0.2%的应力称为无明显屈服点的条件屈服点。
8、混凝土对钢筋性能要求:①强度高 ②塑性好 ③可焊性好 ④与混凝土的粘结锚固性能好。
《混凝土结构设计原理》收获与建议
《混凝土结构设计原理》收获与建议在学习《混凝土结构设计原理》这门课程中,我收获了许多关于混凝土结构设计的知识和技巧。
这门课程深入浅出地介绍了混凝土的材料性能、力学性能、设计原则以及实际应用,使我对混凝土结构设计有了更深入的了解。
在此基础上,我也能够提出一些改进建议,以进一步完善这门课程。
首先,通过学习《混凝土结构设计原理》,我对混凝土的材料性能有了更深入的理解。
混凝土是一种非常重要的建筑材料,了解其基本性能对于结构设计至关重要。
通过本门课程的学习,我学到了混凝土的成分、组成和物理性质,以及与水化反应相关的基本原理。
这让我对混凝土的强度、抗裂性、耐久性等性能有了更深入的认识。
这些知识对我的学习和实践都非常有帮助。
我希望在教学过程中,能进一步介绍混凝土材料的最新研究成果和应用技术,以使学生能够了解到行业的最新动态。
其次,学习《混凝土结构设计原理》使我了解了混凝土结构的力学性能。
混凝土结构设计必须依据结构的受力情况和使用要求来确定适当的结构形式和尺寸。
通过本门课程,我学到了混凝土结构的受力原理,包括受力模型、弯曲、剪切、扭转等方面的计算。
这让我能够理解和应用混凝土结构设计的基本原理和方法。
我认为在课程中可以进一步加强对受力分析和计算的讲解,通过大量的实例分析,加深学生对混凝土结构力学性能的理解。
最后,我认为《混凝土结构设计原理》这门课程可以进一步加强实践和案例分析的教学方法。
混凝土结构设计是一门实践性很强的学科,通过实际的设计案例分析,可以更好地理解和掌握混凝土结构设计的原理和方法。
在课程中,可以引入一些具体的项目案例,进行详细的设计过程和设计思路的分析,让学生能够将理论知识应用到实际工程实践中。
同时,可以加强设计软件的应用,让学生能够熟练使用相应的设计工具进行结构计算和分析。
总之,通过学习《混凝土结构设计原理》,我对混凝土结构设计原理、方法和规范有了更深入的了解。
这门课程的内容丰富、体系完整,对于混凝土结构设计专业的学生来说,是一门很有价值的课程。
混凝土结构设计原理简答题部分答案
《混凝土结构设计原理》第1章概论1.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么?答:混凝土和钢筋协同工作的原因是:(1)钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体;(2)钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同,两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏;(3)设置一定厚度混凝土保护层,混凝土的碱性环境使钢筋不易发生锈蚀,遇到火时不致因钢筋很快软化而导致结构破坏;(4)钢筋在混凝土中有可靠的锚固。
混凝土结构的特点是什么?答:优点——取材容易、合理用材、整体性好、耐久性好、耐火性好可塑性好缺点——自重大、抗裂性差、施工复杂、施工周期长、施工受季节影响、结构隔热隔声性能差、修复加固困难。
第2章钢筋和混凝土的力学性能《规范》规定混凝土强度等级答:混凝土强度等级有C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 共十四个等级,其中C50以下的为普通混凝土,C50以上的为高强度等级混凝土2.什么叫混凝土徐变?引起徐变的原因有哪些?答:(1)混凝土结构或材料在不变的应力或荷载长期持续作用下,混凝土的变形或应变随时间而缓慢增长的现象称为混凝土的徐变。
(2)内在因素:混凝土的组成成分是影响徐变的内在因素。
水泥用量越多,徐变越大。
水灰比越大,徐变越大。
集料的弹性模量越小徐变就越大。
构件尺寸越小,徐变越大。
环境因素:混凝土养护及使用时的温度是影响徐变的环境因素。
温度越高、湿度越低,徐变就越大。
若采用蒸汽养护则可以减少徐变量的20%-25%。
应力因素:施加初应力的大小和加荷时混凝土的龄期是影响徐变的应力因素。
加荷时混凝土的龄期越长,徐变越小。
加荷龄期相同时,初应力越大,徐变也越大。
3.钢筋冷加工的目的是什么?冷加工方法有哪几种?简述冷拉方法?答:(1)钢筋冷加工目的是为了提高钢筋的强度,以节约钢材。
除冷拉钢筋仍具有明显的屈服点外,其余冷加工钢筋无屈服点或屈服台阶,冷加工钢筋的设计强度提高,而延性大幅度下降。
《混凝土结构设计原理》简答题-知识归纳整理
知识归纳整理绪论1.什么是混凝土结构?根据混凝土中添加材料的不同通常分哪些类型?答:混凝土结构是以混凝土材料为主,并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维,形成的结构,有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。
混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。
2.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么?答:混凝土和钢筋协同工作的条件是:(1)钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体;(2)钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同,两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏;(3)设置一定厚度混凝土保护层;(4)钢筋在混凝土中有可靠的锚固。
3.混凝土结构有哪些优缺点?答:优点:(1)可模性好;(2)强价比合理;(3)耐火性能好;(4)耐久性能好;(5)习惯灾害环境能力强,整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好,对反抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能;(6)可以就地取材。
钢筋混凝土结构的缺点:如自重大,不利于建造大跨结构;抗裂性差,过早开裂虽不影响承载力,但对要求防渗漏的结构,如容器、管道等,使用受到一定限制;现场浇筑施工工序多,需养护,工期长,并受施工环境和蔼候条件限制等。
4.简述混凝土结构设计想法的主要阶段。
答:混凝土结构设计想法大体可分为四个阶段:(1)在20世纪初以前,钢筋混凝土本身计算理论尚未形成,设计沿用材料力学的容许应力想法。
(2)1938年左右已开始采用按破损阶段计算构件破坏承载力,50年代,闪现了按极限状态设计想法,奠定了现代钢筋混凝土结构的设计计算理论。
(3)二战将来,设计计算理论已过渡到以概率论为基础的极限状态设计想法。
(4)20世纪90年代将来,开始采用或积极发展性能化设计想法和理论。
第2章钢筋和混凝土的力学性能1.我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种?我国热轧钢筋的强度分为几个等级?答:目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。
《混凝土结构设计原理》收获与建议
《混凝土结构设计原理》收获与建议《混凝土结构设计原理》是针对混凝土结构设计的一本指南,对于建筑工程学科专业的学生来说,这是一本必备的教材。
我在学习这门课程期间,从中获得了很多的收获。
下面我将结合自己的学习体验,谈谈我对《混凝土结构设计原理》的收获和建议。
收获:
1.丰富了对于混凝土结构的认识。
2.提高了自己的设计能力。
通过学习《混凝土结构设计原理》,我了解到了混凝土结构设计的基本步骤和方法,能够独立进行混凝土结构设计,并能根据现有的标准对设计方案进行设计、验算、评估。
这提高了我的设计能力,在以后的学习和工作中都有很大的帮助。
3.对于标准有了更深入的了解。
建议:
1.强化实践操作。
在学习该门课程时,课本中的例题和习题只能了解基本的运算方法和理论知识。
建议教师加强实践操作,让学生在实际操作中,更好地掌握和应用理论知识。
2.注重案例分析。
课本中只是提供了一些简单的案例分析,没有深入地让学生了解结构优化设计和工程实践过程。
建议在教学中加强案例分析,采用真实的工程案例来分析,让学生有更深入的了解和实践经验。
3.多样化教学方法。
建议老师采用多种教学方式,如课堂讲解、案例讲解、现场考察、模拟设计等的方式,结合实际情况,让学生更好地掌握和应用所学内容,提高效率。
总之,《混凝土结构设计原理》将会是今后混凝土结构设计方面的一个必备指南。
通过学习这本书,能够让我们对于混凝土结构有更深入的了解,并提高我们的设计能力,让我们更好地应对未来工作的需要。
《混凝土结构设计原理》简答题复习
《混凝土结构设计原理》简答题复习《混凝土结构设计原理》简答题复习1.什么是混凝土结构?答:混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构以及配置各种纤维筋的混凝土结构。
2.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么?答:①钢筋与混凝土之间存在着粘结力,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,两者之间不致因温度变化产生较大的相对变形而使粘结力遭到破坏。
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。
3.钢筋冷加工的目的是什么?冷加工方法有哪几种?简述冷拉方法。
答:⑴钢筋冷加工是为了提高钢筋的强度,以节约钢材⑵冷加工方法有冷拔、冷拉、冷轧、冷扭⑶冷拉钢筋由热轧钢筋在常温下经机械拉伸而成,冷拉应力值应超过钢筋的屈服强度。
钢筋经冷拉后,屈服强度提高,但塑性降低,这种现象称为冷拉强化。
冷拉后,经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高,这种现象称为时效硬化。
4.什么是钢筋的屈强比?它反映了什么问题?答:⑴屈服强度与极限抗拉强度之比称为屈强比⑵它代表了钢筋的强度储备,也在一定程度上代表了结构的强度储备。
5.什么叫混凝土的徐变?影响混凝土徐变的因素有哪些?混凝土徐变对结构有什么影响?答:⑴在不变的应力长期持续作用下,混凝土的变形随时间而缓慢增长的现象⑵①加荷载时混凝土的龄期愈早,则徐变愈大②持续作用的应力愈大,徐变也愈大③水灰比大,水泥用量多,徐变大④使用高质量水泥及强度和弹性模量高、级配好的集料(骨料),徐变小⑤混凝土工作环境的相对湿度低则徐变大,高温干燥环境下徐变将显著增大⑶①有利影响:有利于结构或构件的内力重分布,减少应力集中现象及减少温度应力等;在某种情况下,徐变有利于防止结构物裂缝的形成。
②不利影响:由于混凝土的徐变使构件变形增大;在预应力混凝土构件中,徐变会导致预应力损失;徐变使受弯和偏心受压构件的受压区变形加大,故而使受弯构件挠度增加,使偏心构件的附加偏心距增大而导致构件承载力的降低。
混凝土结构设计原理上册__课后习题答案(中国建筑工业出版社)
《混凝土结构设计原理》第1章绪论思考题a)钢筋混凝土梁破坏时的特点是:受拉钢筋屈服,受压区混凝土被压碎,破坏前变形较大,有明显预兆,属于延性破坏类型.在钢筋混凝土结构中,利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱,钢筋的抗拉能力很强的特点,用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力,钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力,即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载,直到受拉钢筋达到屈服强度以后,荷载再略有增加,受压区混凝土被压碎,梁才破坏.由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力,且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结,从而保证了钢筋和混凝土的协同工作.b)钢筋混凝土结构的优点有:1)经济性好,材料性能得到合理利用;2)可模性好;3)耐久性和耐火性好,维护费用低;4)整体性好,且通过合适的配筋,可获得较好的延性;5)刚度大,阻尼大;6)就地取材。
缺点有:1)自重大;2)抗裂性差;3)承载力有限;4)施工复杂;5)加固困难。
c)本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计"两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论,属于专业基础课内容;后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计,属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题:1)加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面;2)突出重点,并注意难点的学习;3)深刻理解重要的概念,熟练掌握设计计算的基本功,切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题d)①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件,在(20±3)℃的温度和相对湿度为90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度确定的.②混凝土的轴心抗压强度标准值f ck是根据以150mm×150mm×300mm的棱柱体为标准试件,在与立方体标准试件相同的养护条件下,按照棱柱体试件试验测得的具有95%保证率的抗压强度确定的。
混凝土结构设计原理pdf
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混凝土结构设计原理是指在建筑工程中,根据混凝土的特性和使用要求,合理
确定结构的构造形式、尺寸和受力状态,以及确定结构构件的截面尺寸、配筋和受力性能等。
混凝土结构设计原理的正确应用,对于确保建筑结构的安全性、经济性和使用功能具有重要意义。
首先,混凝土结构设计原理需要充分考虑混凝土的材料特性。
混凝土是一种由
水泥、砂、石子和水等材料组成的人工制品,其性能受到原材料的影响。
在混凝土结构设计中,需要对混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗弯强度等性能进行准确评定,以便合理确定混凝土构件的截面尺寸和配筋要求。
其次,混凝土结构设计原理需要考虑结构的受力状态。
在混凝土结构设计中,
需要充分考虑结构在使用过程中受到的荷载作用,包括静载荷和动载荷等。
根据结构的受力状态,需要合理确定结构构件的截面尺寸和配筋要求,以确保结构在受力作用下具有足够的承载能力和变形能力。
此外,混凝土结构设计原理还需要考虑结构的使用要求。
在混凝土结构设计中,需要充分考虑结构的使用功能和使用环境,包括结构的使用寿命、使用荷载、使用环境等。
根据结构的使用要求,需要合理确定结构构件的截面尺寸和配筋要求,以确保结构在使用过程中具有足够的安全性和使用功能。
综上所述,混凝土结构设计原理是建筑工程中非常重要的一部分,它直接关系
到建筑结构的安全性、经济性和使用功能。
在混凝土结构设计中,需要充分考虑混凝土的材料特性、结构的受力状态和使用要求,合理确定结构的构造形式、尺寸和受力性能,以确保结构具有足够的安全性、经济性和使用功能。
希望本文能够对混凝土结构设计原理有所帮助,谢谢阅读。
(完整版)《混凝土结构设计原理》知识点
混凝土结构原理知识点汇总1、混凝土结构根本概念1、掌握混凝土结构种类,了解各类混凝土结构的适用范围。
素混凝土结构:适用于承载力低的结构钢筋混凝土结构:适用于一般结构预应力混凝土结构:适用于变形裂缝控制较高的结构2、混凝土构件中配置钢筋的作用:①承载力提高②受力性能得到改善③混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。
3、钢筋和混凝土两种不同材料共同工作的原因:①存在粘结力②线性膨胀系数相近③混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。
4、钢筋混凝土结构的优缺点。
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、变形小混凝土结构的缺点:①自重大②抗裂性差③性质较脆2、混凝土结构用材料的性能2.1钢筋1、热轧钢筋种类及符号:HPB300-HRB335(HRBF335)-HRB400(HRBF400)-HRB500(HRBF500)-2、热轧钢筋外表与强度的关系:强度越高的钢筋要求与混凝土的粘结强度越高,提高粘结强度的方法是将钢筋外表轧成有规律的突出花纹,也即带肋钢筋〔我国为月牙纹〕。
HPB300级钢筋强度低,外表做成光面即可。
3、热轧钢筋受拉应力-应变曲线的特点,理解其抗拉强度设计值的取值依据。
热轧钢筋应力-应变特点: 有明显的屈服点和屈服台阶,屈服后尚有较大的强度储藏。
全过程分弹性→屈服→强化→破坏四个阶段。
抗拉强度设计值依据:钢筋下屈服点强度4、衡量热轧钢筋塑性性能的两个指标:①伸长率伸长率越大,塑性越好。
混凝土结构对钢筋在最大力下的总伸长率有明确要求。
②冷弯性能:在规定弯心直径D和冷弯角度α下冷弯后钢筋无裂纹、磷落或断裂现象。
5、常见的预应力筋:预应力钢绞线、中高强钢丝和预应力螺纹钢筋。
6、中强钢丝、钢绞线的受拉应力-应变曲线特点:均无明显屈服点和屈服台阶、抗拉强度高。
7、条件屈服强度σ为对应于剩余应变为0.2%的应力称为无明显屈服点的条件屈服点。
8、混凝土对钢筋性能要求:①强度高 ②塑性好 ③可焊性好 ④与混凝土的粘结锚固性能好。
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《混凝土设计原理》实验指导书(土木工程专业用)南京工业大学土木工程学院目录实验一:单筋矩形截面梁破坏 (1)实验二:受弯构件斜截面破坏 (4)实验三:偏心受压柱破坏 (10)试验一单筋矩形截面梁破坏学时:2学时实验性质:综合性实验目的要求:通过对适筋梁、超筋梁和少筋梁的试验,加强对钢筋混凝土梁正截面受弯破坏过程的认识,了解正截面科学研究的基本方法,验证受弯构件正截面承载力计算方式。
实验内容:1、观测适筋梁、超筋梁的裂缝出现和开展过程、挠度变化以及破坏特征,并记下开裂荷载实测值(P cr)和破坏荷载实测值(P u)。
2、量测适筋梁在各级荷载下的跨中挠度值,绘制梁跨中的荷载(内力)一挠度曲线(M-f曲线)。
3、量测适筋梁在纯弯区段沿截面高度的平均应变,绘出沿梁高度的应变分布图形,验证平截面假定。
4、通过在主筋上测定的应变,验证钢筋屈服与梁破坏之间的关系。
5、观察和描绘试件破坏情况和特征,比较适筋梁与超筋梁的破坏形态及破坏荷载。
6、根据规范方法计算试件破坏承载力理论值并与试验值比较。
试件设计与制作:1、试件设计为确保梁正截面强度破坏,在剪弯区段所配箍筋需加强,纵筋端部锚固足够可靠。
图1-1和表1-1给出了L-1(适筋梁)、L-2(超筋梁)L-3(少筋梁)的配筋详图及截面参数,混凝土采用C15,纵向受力筋采用HPB235钢筋(带弯钩)和HRB335钢筋(不带弯钩)。
212 28 6@100220 28 6@1002 6 28 6@100图1-1试件尺寸和配筋图注:砼采用C15,保护层厚度取20mm。
制作时预留砼立方试块(150*150*150)。
L-3(少筋梁)L-2(超筋梁)L-1(适筋梁)受弯试验梁施工图图1-2测点布置图2、 试件制表试件采用干硬性混凝土、平板振捣器振捣、蒸汽养护或自然养护28天,制作试件同时预留混凝土立方体试块(150X150X150mm )和纵向受力钢筋试件以测得混凝土和钢筋的实际强度,填入表1-2用于计算构件的实际承载力。
HRB3356HRB33512HRB33520试验方法 1、加荷装置方案一:采用千斤顶和反力架进行两点加荷。
方案二:在四柱压力机上进行两点加荷。
2、观测方案(1)用百分表量测梁的跨中挠度,其值按下式计算: 跨中位移左侧支座位移实测值。
右侧支座位移实测值;跨中位移实测值;:::2sl sr sm sl s rsmf f f f f f f +-=(2)用手持式应变仪量测沿截面高度的平均应变 测点布置见图1-2。
(3)裂缝观测:用放大镜观测裂缝出现,用读数显微镜测读裂缝宽,用钢直尺量取纯弯段裂缝间距。
(4)试验完毕,打碎保护层、测定实际保护层厚度。
3、安全措施1、试验梁下设安全垫块,以防梁破坏时伤害操作人员和破坏仪表。
2、仪表安装时系安全绳,试件破坏前必须撤除仪表。
3、加荷系统必须稳定可靠。
试验步骤1、试验前,先进行材料试验,并按实测材料强度指标计算开裂荷载和构件承载力。
2、加荷载前,用放大镜及读数显微镜检查有无初始干缩裂缝、读取百分表和手持式应变仪的初始读数。
3、按荷载短期效应组合值的20%分级加荷,构件自重及加载设备重量计入第一级。
每级荷载的持续时间为10分钟,持续时间结束后方可测读仪表。
4、接近估算开裂荷载时,荷载分级降为5%,直至裂缝出现,记下荷载值P cr s,开裂后荷载分级恢复为20%。
5、构件达到正常使用极限状态,即荷载达到其短期组合值。
持荷时间增加5分钟。
持续时间结束后,测读各仪表,同时用读数显微镜量测纯弯段所有裂缝宽度、量测平均裂缝间距。
6、构件进入破坏阶段、荷载分级调整为10%,接近承载力极限状态时,降为5%,并撤除百分表,持续时间仍取10分钟,直至构件破坏,记下荷载值P u s。
注意事项(1)试验前必须明确试验目的,仔细阅读指导书,要求熟悉试验步骤及有关注意事项,如有不清楚的地方可进行研究,讨论或询问指导教师,对与本次无关的仪器设备不可随便乱动。
(2)试验时,一定要听从指导教师的指导,遵守试验室规章制度,特别要注意试件破坏时的安全。
(3)试验结束后,按要求完成试验报告。
试验二 受弯构件斜截面强度实验学 时:2学时 试验性质:综合性实验 目的要求:1、 验证斜截面强度计算方法,加深认识剪压破坏、斜压破坏、斜拉破坏等三种剪切破坏形态的主要破坏特征,以及产生这三种破坏特征的机理。
2、正确区分斜裂缝和垂直裂缝,弯剪斜裂缝和腹剪斜裂缝;在此基础上加深了解这二种裂缝的形成原因和裂缝开展的特点。
3、加深了解箍筋在斜截面抗剪中的作用。
实验内容:1、量测试验梁的挠度。
2、测斜裂缝出现前后箍筋的应变。
3、仔细观察裂缝的出现和开展过程,特别注意观察剪跨内斜裂缝的出现和开展的全过程。
斜裂缝出现后,用铅笔在裂缝旁边描裂缝,按出现顺序编号,并在裂缝顶端注明相应的荷载值,待试验梁破坏后再绘制裂缝分布图和破坏形态图。
4、记录斜截面破坏荷载,并验算斜截面破坏时的/s u u V V (s u V 和u V 分别为斜截面破坏时的剪力试验值和理论值)。
5、 在试验过程中,要根据试验目的、内容和要求,认真做好记录,并完成试验报告。
试件设计与制作:1、此试验为斜截面强度试验,在进行试件截面设计时,要保证梁不发生正截面破坏而只发生斜截面破坏,即正截面破坏强度大于斜截面破坏强度。
图2-1给出了L -1(剪压试验梁)、L -2(斜拉试验梁)、L -3(斜压试验梁)的配筋详图及截面参数,设计时,砼采用C15,纵向受力筋,I 级钢带弯钩,II 级钢不带弯钩。
2、试件制表试件采用干硬性混凝土、平板振捣器振捣、蒸汽养护或自然养护28天,制作试件同时预留混凝土立方体试块(150×150×150mm )和纵向受力钢筋试件以测得混凝土和钢筋的实际强度,填入表1-2用于计算构件的实际承载力。
受剪试验梁施工图L1(剪压)L2(斜拉)L3(斜压)注:砼采用C15,保护层厚度取20mm。
制作时预留砼立方试块(150*150*150)。
图2-1试验梁详图表2-1HPB2356试验方法:1、加载装置根据试验梁最大承载能力,决定加载装置和加载方式。
本次试验有三种不同规格的梁,其加载体系均采用反力架、千斤顶加载体系。
加载装置如图2-2所示,荷载作用位置如图2-3。
试验梁安装要求本次的试验梁和支座的连接为简支。
试验梁两端搁置在专门设计的支座上,保证梁在受力后,梁的一端能够转动而另一端能够水平移动;试验梁就位后,应保证几何尺寸位置的准确。
2、测点布置根据试验目的和要求,测点布置如图2-4所示。
图2-2加载装置图图2-3荷载作用位置图中点图2-4测点布置图注:1Φ、3Φ为百分表,量测试验梁支座沉降,2Φ为百分表,量测试验梁跨中挠度 1为电阻片,量测试验梁箍筋应变3、试验仪器和加载设备○1XJ-5型电阻应变仪,用于量测箍筋应变○2百分表,用于量测挠度○3500kN千斤顶,用于加荷4、安全措施在试验过程中,要服从统一指挥。
随时注意观察加载装置和登记表运转是否正常,如发现偏差过大,应立即停止试验,待纠正后再继续加载。
试件接近破坏时,应在试件下面安装安全支承,避免测试人员及登记表遭受不必要的损失;当加载超过80%的破坏荷载后,应将易损仪表拆除。
5、人员分工加载2人,读百分表3人、记录1人,操作电阻应变仪1人、记录1人,寻找裂缝并量测裂缝宽3人,负责安全1人,总指挥1人。
试验步骤:1、试验前,先进行材料试验,并按实测材料强度指标计算开裂荷载和构件承载力。
2、加荷载前,用放大镜及读数显微镜检查有无初始干缩裂缝、读取百分表和手持式应变仪的初始读数。
3、加荷方法采取分级加荷,每级加载值一般取5~10%的破坏荷载。
每次加载后间歇5分钟,使试件的变形趋于稳定后,按试验内容和要求量测数据,并认真做好记录;数据校核无误后,方可进行下一级加载。
注意事项:1、复习受弯构件斜截面的强度计算一章内容,仔细阅读试验指导书,充分了解本次试验目的、要求、测试等内容。
2、根据所给试验梁尺寸、配筋,计算试验梁的破坏荷载,确定加载级数和每级加载值。
3、进入试验室后,要服从担任本次试验指导教师的统一指挥,认真完成本次试验所要求的内容,注意分工协作。
4、与本试验无关的仪器设备和其他试验项目装置不得随意乱动。
5、注意安全,尤其是加载阶段。
实验三 矩形截面对称配筋偏心受压柱正截面强度试验学 时:2学时实验性质:综合性实验 目的要求:1、通过柱侧面的应变片和纵向钢筋上的应变片,测定截面不同纤维层的应变值,验证平截面假定,并测定混凝土的极限压应变。
2、通过百分表量测柱子的水平挠度,说明纵向弯曲对偏心受压中长柱的影响。
3、观察大偏心受压截面的破坏特性,记录破坏荷载。
4、测定开裂荷载及0.3mm 裂缝荷载。
实验内容:1、量测纵向钢筋A S ',A s 的应变,分析其应力情况。
2、观察裂缝出现的荷载及裂缝开展的过程。
3、在跨中区段验证平截面假定并分析中和轴位置的变化。
4、确定破坏荷载值,验证理论公式,并对理论值和试验值进行比较。
试件设计与制作:1、此试验为钢筋混凝土大偏心受压中长柱的强度试验, 试件应设计为大偏心受压柱。
选择如图3-1所示钢筋混凝土大偏心受压柱。
选择柱的截面尺寸为mm mm h b 150200⨯=⨯(为了防止柱子向另一方向产生侧向弯曲面形成双向受弯,故柱截面在另一方向设计成200mm ,大于150mm ),考虑到试验用构件没有耐久性要求,且构件尺寸较小,这里适当减小保护层厚度,取保护层厚度mm c 20=。
2、 试件制作试件采用干硬性混凝土、平板振捣器振捣、蒸汽养护或自然养护28天,制作试件同时预留混凝土立方体试块(150×150×150mm )和纵向受力钢筋试件以测得混凝土和钢筋的实际强度,填入表1-2用于计算构件的实际承载力。
图3-1所示钢筋混凝土大偏心受压柱表1-2HRB33514试验方法1、加荷装置如图(3-2)所示,整个试验梁安装在5000kN液压压力试验机上进行。
将压力试验机施加的外荷载P作用在钢筋混凝土大偏心受压柱上。
2、试验设备:(1)加载设备:长柱试验机。
(2)测量设备:百分表、混凝土应变片、钢筋应变片、读数显微镜等。
(3)数据采集设备:计算机、7v14数据采集器。
图3-2钢筋混凝土大偏心受压柱破坏试验装置3、观测方案(1)由于要观察钢筋混凝土大偏心受压的受力全过程,测定柱中点处不同纤维层的应变以及柱中点处的挠度值,所以,沿柱中点处不同纤维层粘贴应变片来测应变(图 3-3)。
为了测得混凝土极限压应变,在受压区边缘也粘贴应变片,同时受拉钢筋也粘贴应变片测钢筋应变。
(2)在柱中点处安装百分表测柱的水平挠度。
(3)本试验用计算机及7V14数据采集器组成数据采集系统。