混凝土结构设计原理复习提纲资料.ppt

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1、混凝土结构设计原理复习提纲4.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。5.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，受天气的影响较大，需要较多的脚手架、模板。④补强维修较难。§0.2混凝土结构的发展1.混凝土材料的发展--轻质2.在结构形式方面的发展（1）钢筋混凝土在高层建筑中的应用（2）钢筋混凝土结构在桥梁、特种结构、水利工程、海洋工程、港口码头工程等各个领域内的发展3.计算理论与设计目前钢筋混凝土结构

2、设计是采用以概率理论为基础的可靠度理论，采用极限状态设计方法进行设计。§1.1混凝土1、混凝土材料及强度简介混凝土是水泥和粗细骨料加水搅拌经养护而形成的人造石。一种弹塑性材料。混凝土的强度与水泥强度、水灰比、骨料品种、混凝土配合比、硬化条件和龄期等有很大关系。此外，试件的尺寸及形状、试验方法和加载时间的不同，所测得的强度也不同。第1章钢筋和混凝土材料的力学性能2、混凝土的抗压强度①立方体抗压强度fcu－混凝土强度等级划分依据立方体抗压强度为边长为150mm的立方体在20±3℃的温度和相对湿度在90％以上的潮湿空

3、气中养护28d，照依标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度(以N／mm2计)。《规范》规定以混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k来划分混凝土的强度等级:C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80，C代表混凝土，后面数字即为混凝土立方体抗压强度的标准值，（C15~C50为普通混凝土，C50以上为高强混凝土）。②轴心抗压强度fc－混凝土强度设计依据棱柱体试件在与立方体试件相同的条件下试验所测得的抗压强度。③混凝土的破坏机理混凝土受压破坏是由于

4、混凝土内裂缝的扩展所致。混凝土裂缝发展存在三个阶段：第一阶段，弹性变形阶段，裂缝可恢复。第二阶段，裂缝稳定发展。第三阶段，裂缝非稳定发展。④约束混凝土混凝土受压破坏是由于混凝土内裂缝的扩展所致，如果对混凝土的横向变形加以约束限制裂缝的开展，可以提高混凝土的纵向抗压强度3、混凝土的抗拉强度ft混凝土的抗拉强度ft比抗压强度低得多。一般只有抗压强度的5％～10％。4、混凝土在荷载短期作用下的变形混凝土的变形分为：受力变形和非受力变形①受压混凝土一次短期加荷的σ-ε曲线受压混凝土一次短期加荷的σ-ε曲线5、混凝土的时

5、随变形混凝土的时随变形包括混凝土收缩和徐变。混凝土的徐变：荷载保持不变，随时间而增长的变形称为徐变。②混凝土的收缩与膨胀：是混凝土的非受力变形收缩——混凝土在空气中结硬时，体积减小的现象，易造成混凝土表面开裂。膨胀——混凝土在水中或处于饱和湿度情况下结硬时体积增大的现象。引起收缩的主要原因：干燥失水；混凝土的组成和配合比；骨料；构件形状及尺寸；养护及使用条件下的温湿度；周边约束条件等6、混凝土的温度变形：当温度变化时，混凝土的体积同样也有热胀冷缩的性质。是混凝土的非受力变形。当温度变形受到外界的约束而不能自由发

6、生时，将在构件内产生温度应力。7、混凝土的选用原则①建筑工程中钢筋混凝土构件的混凝士强度等级，一般情况下不应低于C15；预应力混凝土结构的混凝土强度等级，一般情况下不应低于C30；②公路桥涵工程中钢筋混凝土构件的混凝土强度等级，一般情况下不应低于C20；预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C40。§1.2钢筋1、钢筋分类①按加工方法分：热轧钢筋、热处理钢筋、中高强钢丝、钢绞线、冷加工钢筋②按使用用途分：普通钢筋、预应力钢筋③按化学成分分：低碳钢钢筋、普通低合金钢钢筋④按力学性能分：有明显屈服点钢筋（“软钢”

7、）、无明显屈服点钢筋（“硬钢”）⑤按钢筋表明形状分：光面钢筋、变形钢筋2、热轧钢筋的力学性能①应力——应变曲线1.弹性阶段2.屈服阶段3强化阶段4颈缩阶段②塑性性能A.延伸率是衡量钢筋塑性性能的一个指标，延伸率越大，塑性越好B.冷弯试验是检验钢筋塑性的另-种方法③强度取具有95％以上的保证率的屈服强度作为钢筋的强度标准值fyk。钢筋强度标准值用于正常使用极限状态的验算，设计值用于承载能力极限状态的计算。④钢材的弹性模量Es：应力——应变曲线弹性阶段（即直线段）的斜率。取概率分布的0.5分位值（即平均值）确定。3

8、、混凝土结构对钢筋性能的要求①强度要求：即屈服强度和强屈比要求②塑性要求：即延伸率和冷弯性能要求③焊接性能要求：可焊性好④粘结性能：与混凝土的粘结锚固性能好§1.3钢筋与混凝土的粘结钢筋和混凝土之间的粘结，是保证钢筋和混凝土这两种力学性能截然不同的材料在结构中共同工作的基本前提。1、粘结力的定义及组成①粘结力：当钢筋于混凝土之间产生相对变形（滑移），在钢筋和混凝土的交界面上产生沿钢筋轴