0.1基础工程绪论

混凝土结构设计
Concrete Structure Design
昆明理工大学建筑工程学院
土木工程系袁吉星
教材.学习计划
主要参考教材：
《混凝土结构设计》沈蒲生主编，高等教育出版社，2003
主要参考书
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
《现代混凝土结构学》丁大钧，中国建筑工业出版社，2000
《混凝土结构设计》中国建筑科学研究院，，中国建筑工业出版社，2003《结构概念和体系》（第2版），林同炎，中国建筑工业出版社，1999
学习计划
1～16周、周一第3大节、周四第1大节
总学时：64
学分：4
考试：平时成绩/考试成绩＝30/70
主要学习内容及要求
本课程主要内容：
CH1 梁板结构Beam & Slab Floor Structure
CH2 单层厂房结构Single Story Factory Building
CH3 多层和高层框架结构Multi-story and High-rise Frame Structure D1 钢筋混凝土梁板结构设计
D2 钢筋混凝土单层厂房设计
本课程的性质:
本课程属土木工程专业建筑工程方向必修的专业课，是基于现行规范、规程的实践性很强的专业技术类课程。

本课程的教学任务：
在学习了混凝土构件设计的基本原理基础上，学习常用混凝土的民用与工业房屋结构的方案选择，构件布置，设计计算模型选取，内力分析，并能按有关专业规范正确进行构件设计和构造处理，掌握房屋结构的基本类型及其设计方法、步骤，初步积累结构工程设计的相关知识和经验。

为继续学习《高层结构设计》和《结构抗震设计》等其他专业课，为毕业设计以及毕业后从事房屋结构设计工作提供坚实的基础。

0.1 结构的定义
结构structure
是指工程实体,如建筑物、构筑物、桥梁、隧道等的受力体系。

建筑结构building structure
组成工业与民用房屋建筑包括基础在内的承重骨架体系。

为房屋建筑结构的简称。

结构的功能
结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求:
1 在正常施工和正常使用时能承受可能出现的各种作用；
2 在正常使用时具有良好的工作性能；
3 在正常维护下具有足够的耐久性能；
4 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性。

Joseph Aspdin
Joseph Aspdin Died 20 Mar 1855 (born 1778)
English pioneer in the development of the
cement industry. The eldest son of a
bricklayer, he became interested in making
advanced cements for rendering brickwork.
On 21 Oct 1824, he patented Portland Cement,
a calcined mixture of limestone, clay and
water, so named because he thought its
colour resembled Portland Stone.
He established his first cement works at Kirkgate in Wakefield (1825-38) and established a new works there in 1843. He retired the following year, and the business was taken
over by his elder son, James. His younger son William had already set up his own business in Rotherhithe, London (1841) where he
manufactured an improved cement. Sir Marc Brunel used William
Aspin's cement in his Thames railway tunnel for its greater strength.
J. L. Lambot
J. L. Lambot built in Southern
France, in 1848, a small
concrete boat (later he
reinforced his boats with
iron bars and wire mesh)
and in the 1890s the Italian
C. Gabellini began to build
concrete ships as well.
0.2 结构的分类1
按作用的传递层次分水平分体系（如楼盖、屋盖）竖向分体系（如框架、排架、剪力墙等）基础（独立基础、条型基础、桩基础等）
地基（如天然地基、复合地基等）
基础foundation 将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分
地基subgrade foundation soils 为支承基础的土体或岩体.
}上部结构
下部结构
0.2 混凝土结构的分类1
按竖向结构分体系特征分
排架结构framed bent structure
框架结构frame structure
框架剪力墙体系frame-shearwall structure 剪力墙结构shearwall structure
筒体结构tube structure
框架-筒体结构frame-tube structure
筒中筒结构tube in tube structure
0.2 混凝土结构的分类2
按结构的主要组成材料分
素混凝土结构Plain concrete structure
钢筋混凝土结构Reinforced concrete structure（RC）
预应力混凝土结构Prestressed concrete structure （PC）钢管混凝土结构Steel pipe concrete structure
钢混凝土组合结构（钢骨混凝土结构）
Steel Reinforced Concrete Composite Structure（SRC）
Concrete frame structure 1
Concrete frame structure 2
Concrete framed bent structure 1
Concrete framed bent structure 2
Concrete framed bent structure 3
Concrete shear wall structure 3
Concrete shear wall structure construct with Slipform technology
Concrete frame-shear wall structure 1
Concrete frame-shear wall structure 2
课程特点及学习应注意的事项：
(1)混凝土结构是由钢材和混凝土结合而成的一种结
构。

钢材和混凝土共同工作的必要条件是二者牢固粘结在一起。

钢筋混凝土材料与理论力学中的刚性材料以及材料力学、钢结构力学中理想弹性材料或理想弹塑材料有很大的区别。

为了对混凝土结构的受力性能与破坏特征有较好的了解，首先要求对钢筋混凝土的力学性能要很好地掌握。

(2)混凝土结构是一门试验和统计的科学
①混凝土结构在裂缝出现以前的抗力行为，与理想
弹性结构相近。

但是在裂缝出现以后，与理想弹性材料有显著不同。

②混凝土结构的受力性能还与结构的受力状态、配筋
方式和配筋数量等多种因素有关，不可能用一种简单的数学、力学模型来描述。

因此，目前主要以混凝土结构构件的试验与工程实践经验为基础进行分析，许多计算公式来源于试验统计和工程实践经验。

它们虽然不那样严谨，然而却能够较好地反映结构的真实受力性能。

(3）明白分析公式与设计公式之间区别，了解和掌握我国当前有关混凝土结构设计的技术和经济政策。

工程实际情况是非常复杂的，建筑结构上的实际荷载和实际材料指标具有随机性，与规范规定的大小会有一定的出入。

它们可能高于规范规定的数值，也可能低于规范规定的数值。

此外，不同结构的重要性也不一样，它们对结构的安全、适用和耐久的要求不相同。

为了使混凝土结构设计满足技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求，将混凝土结构各种分析公式用于设计时，要考虑上述各种因素对结构可靠性的影响。

(4)构造措施是非常重要的内容
进行混凝土结构设计时离不开计算。

但是，现行的计算方法一般只考虑荷载效应。

其他影响因素，如：混凝土收缩、温度影响以及地基不均匀沉陷等，难于用计算公式来表达。

GB50010-2002《混凝土结构设计规范》根据长期的工程实践经验，总结出一些构造措施来考虑这些因素的影响。

因此，在学习本课程时，除了要对各种计算公式了解和掌握以外，对于各种构造措施也必须给予足够的重视。

在设计混凝土结构时，除了进行各种计算之外，还必须检查各项构造要求是否得到满足。

(5)对《混凝土结构设计规范》的掌握、应用及创新的重要性
各国都制订有专门的技术标准的设计规范。

在学习混凝土结构时，应该很好地熟悉、掌握和运用。

但是也要了解，混凝土结构是一门比较年轻和迅速发展的学科，许多计算方法和构造措施还不一定完善，随着经济的发展和科学技术的进步，各国每隔一段时间都要对其结构设计标准或规范进行修订，使之更加完善合理。

因此，在很好地学习的运用规范的过程中，也要善于发现问题，灵活运用，并且要勇于进行探索，与时俱进，不断创新。

作业0.1
1．钢材和混凝土结合在一起共同工作的条件有哪些？查阅资料举例说明在钢骨混凝土中采用了那些措施来保证钢材和混凝土共同工作？
2.简要总结你学习《混凝土结构原理》的体会？。