混凝土结构基本知识

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1、混凝土结构基本知识一、绪论1（一）混凝土结构的定义与分类1.定义：以混凝土为主要材料的结构（体积含量»60%）。2.分类：钢筋混凝土结构——配置受力的普通钢筋，钢筋网或钢骨架；预应力混凝土结构——配置预应力钢筋的混凝土结构；素混凝土结构——配置不受力的钢筋的混凝土结构。一、绪论2（二）配筋的作用与要求1.钢筋混凝土的组成：钢筋+混凝土（按一定方式）2.两种材料的基本力学特性：钢筋——抗拉与抗压强度较高（一般各向同性）；混凝土——抗拉强度远低于其抗压强度（之比约为10%且各向异性）；一、绪论3素混凝土梁—承载力低，一开裂即告破坏，破坏前无预兆（为脆性）；钢筋

2、混凝土梁—承载力高，混凝土开裂后，其承担的拉应力转移到钢筋，钢筋屈服后梁才破坏，破坏前有预兆（为延性）。3.配筋的作用：（1）提高结构的承载力；（2）调整结构的破坏形态。一、绪论44.讨论：配筋的基本原则：使钢筋在结构中处于受拉；使混凝土在结构中处于受压。5.钢筋与混凝土共同工作的原因：（1）两者之间存在良好的粘结力；（2）它们的线膨胀系数接近，即使存在温差，这种粘结力也不致破坏。一、绪论56.配筋的基本要求（1）钢筋的布置（即在结构中的位置）和数量由计算确定；（2）在钢筋的端部应有锚固长度或弯钩（常称为构造要求）。7.总结钢筋混凝土概念的实质：（1）由两种

3、材料组成，力学性能互补。（2）钢筋位置合适，能充分发挥材性。（3）保证共同共作。一、绪论6钢筋混凝土结构的优点材料利用合理钢筋与混凝土的材料强度可充分发挥；可模性好适用于各种复杂的结构形式；耐久和耐火性好维护费用低；结构整体性好有利于结构的抗震、抗爆；刚度、阻尼大有利于结构的变形控制；材料易获得混凝土材料可就地取材，还可利用工业废料作为其原材料，进而保护环境。一、绪论7材料的发展1.混凝土：强度由低向高发展，自重由大向小发展；2.钢材：强度由低向高发展，延性大幅度改善；3.外加剂：抗冻，缓凝，防渗，纤维。力学的发展材料力学结构力学弹性力学弹塑性力学有限元一、绪

4、论8设计方法的发展允许应力法破坏阶段法极限状态法概率极限状态法我国现行设计方法及规范1.设计方法：近似概率极限状态法；2.规范：混凝土结构设计规范GB50010-2002（以后简称为“规范”）。混凝土结构的发展与应用情况一、绪论9混凝土结构基本知识二、钢筋混凝土结构的材料的力学性能10（一）混凝土的组成结构1.组成：混凝土=水泥+细骨料（砂）+粗骨料（碎石或鹅卵石）+水+外加剂2.基本力学性质：（1）弹塑性、各向异性（2）水泥+细骨料+水凝胶体（塑性）（3）粗骨料（弹性）3.混凝土的物理力学性能主要反映在两个方面：（1）破坏强度的问题（2）变形的问题一、混凝土

5、的强度指标11（二）单轴向应力状态下的混凝土强度混凝土构件一般处于多轴向应力状态下，为分析问题方便，先讨论单轴向应力状态下的混凝土的强度。由于混凝土的各向异性性质，其各项强度是不一样的，必须分别讨论。1.混凝土的抗压强度（1）混凝土的立方体抗压强度和强度等级A.立方体抗压强度的物理意义：混凝土强度的基本指标和评定混凝土强度等级的标准一、混凝土的强度指标12B.确定混凝土立方体抗压强度的标准方法a.标准试件：150mm150mm150mm的立方体；b.标准制作条件：在温度（20±3）C和相对湿度90%以上的环境下，养护28天；c.标准试验方法：试件表面不涂

6、润滑剂、均匀加载和匀速加“静”载；d.单位：N/mm²。一、混凝土的强度指标13C.强度等级a.确定方法：采用混凝土的立方体抗压强度；b.数值确定：具有95%的保证率；c.工程符号：（N/mm²），简写形式为C；d.“规范”的等级范围：C15~C80，共14级；e.应用范围：C15~C45为普通混凝土，适用于一般的混凝土结构；C50~C80为高强混凝土，适用于预应力混凝土构件。一、混凝土的强度指标14D.试验方法对立方体抗压强度的影响a.试件表面是否涂润滑剂：不涂时强度高；涂后强度低，其主要原因是由于“套箍”作用；且破坏形态不一样；b.加载速度：速度快强度

7、高，速度慢强度低（2）混凝土的轴心抗压强度A.确定混凝土轴心抗压强度的标准方法a.标准试件：150mm150mm300mm的棱柱体；b.其余同混凝土立方体抗压强度的标准方法；c.工程符号：（N/mm²），一、混凝土的强度指标15B.关于的讨论a.高宽比：随着高宽比的增加，会降低，但高宽比为3时，会稳定；b.混凝土立方体抗压强度与轴心抗压强度的关系：c.国外用圆柱体试件确定混凝土轴心抗压强度。一、混凝土的强度指标162.混凝土的轴心抗拉强度（1）确定方法：轴心受拉试验和劈裂试验；（2）混凝土轴心抗拉强度约为立方体抗压强度的1/17~1/8；（3）在荷载较小时

8、，混凝土即开裂，所以混凝土结构一般带裂