混凝土结构设计原理1.docx

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1、混凝土结构基本原理13章教案第一章绪论内容的分析和总结本章主要叙述了混凝土结构的一般涵义，结构中配置钢筋的作用和要求以及钢筋混凝土 结构的优缺点。此外介绍了混凝土结构的进展和应用前景。使学习者对混凝土结构有一个总 体概念，并且阐述了本课程的特点和学习本课程应留意的问题。学习的目的和要求L学习目的通过对本章的学习，主要理解钢筋混凝土中配筋的作用和对配筋的基本要求，了解钢筋 混凝土结构的优缺点，理解钢筋和混凝土共同工作的机理，了解混凝土结构的进展状况和学 习本课程应当留意的问题。2.学习要求(1)理解配筋的主要作用及对配筋的基本要求。(2) 了解结构或构件脆性破坏类型和延性破坏类型。(3) 了解钢

2、筋混凝土结构的主要优缺点及其进展简况。(4)把握本课程的主要内容、任务和学习方法。1-1混凝土的一般概念和特点一、混凝土结构的一般概念(P2图1 1)混凝土：水泥、砂、碎石制作的人造石材，简写为砂。1 .混凝土结构ConCreteStrUCtUre,以混凝土为主制成的结构，包括： 素混凝土结构 plain concrete structure,由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制作的结构。 钢筋混凝土结构 reinforced concrete structure,由配置受力的一般钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制作的结构。 预应力混凝土结构 prestressed concrete structu

3、re由配置预应力钢筋，再通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。2 .钢筋混凝土结构 reinforced concrete structure, 钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土依据肯定方式结合而成的结构。 混凝土的抗压强度高，抗拉强度却很低(ftfc10),受拉时极易开裂。 钢材的抗拉、抗压强度都很高。 配筋的作用：不仅可以提高结构承载力，而且可以改善结构受力性能。图1-1 简支梁二、钢筋和混凝土共同工作的主要缘由1 .混凝土结硬后，钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，使两者共同受力。2 .钢筋和混凝土的温度线膨胀系数相近，因此不会产生较大的相对变形。钢筋：=L210-5C;混凝土

4、： a=l.O-L5lO-50C三、混凝土结构的组成及构件分类1 .混凝土结构的组成混凝土结构由受力构件组成：楼板、梁、柱、墙、基础等。（图1-2）2.混凝土结构的基本构件（图1-3）产杆 产,曲杆梁（受弯、受剪、受扭）柱（受压、压弯）拱（受压、受弯）曲梁（受弯、受剪、受扭）基本构出平板（板（受弯）板 ,墙（受压、受弯）,曲板拱（受压、受弯）1块体一独立基础（受压、冲切）图1-3 基本构件类型 四、钢筋混凝土结构的优缺点1 .优点：就地取材，耐久性好，耐火性好，整体性好， 可模性好，刚性大，节省钢材。2 .缺点：自重大，抗裂度差，费工大，用木材多，施工工期长， 隔热隔音性能差，加工拆修困难。1

5、-2钢筋混凝土的进展简况及应用（P3）一、材料和配筋方式的新进展1.高强钢筋和高强混凝土：用于大跨、重型、高层建筑，减轻结构自重，节省钢材。钢筋：常用强度210500Nmm2,国外常用热轧钢强度达600900 NZmm2,热处理钢筋 达 12501450 Nmm21,混凝土：常用混凝土强度2040Nmm2,高强混凝土可达80100 Nmn2.预应力混凝土：克服钢筋混凝土结构易裂的特点，拓宽了其结构应用。可用于大跨结构、高层建筑、桥梁隧道、海洋结构、压力容器。3 .轻质混凝土：可用于承重结构，减轻自重。有利于进展高层建筑、大跨结构，并改善结 构抗震性能。, 一般混凝土： =25kNm3;轻质混凝

6、土： =1418kNm3 C20、C25 C30、C35、C40、C45 C50、C55、C60、C65、 C70、C75 C80等十四级。尺寸效应：不同尺寸试件的强度转化为150mm试件强度的换算系数为： 200200 X 200mm 的试件为 1.05； IOoXlooXloOmm 的试件为 0.95。2.轴心抗压强度启（图2-3）采纳尺寸为150 150450mm的棱柱体试件。其特点是受力状态接近实际工程中的受压构件；消退试验机压板摩擦力的影响。人与AS关系：-试验所得平均值：启=sh对WC50取=0.76, C80取=0.82,中间直线插值。V考虑脆性影响取折减系数（X2,对C40取2

7、=1.0,对C80取a2=0.87,中间直线插值。I考虑制作养护条件及长期荷载影响取折减系数0.88： A=088aat-tt2.抗拉强度工（图24）Ol图2-4 混凝土抗拉强度试验E与feu关系：试验所得平均值：/ =0.395/黑(1-1.64阴阴法律规范取：ft = 0.880.395)045 X a2表2-3混凝土强度标准值4.1.3混凝土强度标准值(Ne2)强度种类符号混凝土强C15C20C25C30C35轴心抗压轴心抗拉A A10.01.2713.41.5416.71.7820. 12.0123.42. 20R表4.1.3消2凝土强度标为二值(Nm2)度等级C40C45C50C55C60C65C70C75C8026.82. 4029.62.5132.42. 6535.52. 7438.52. 8541.52.9344.53.0047.43. 0550.23.10三、复合应力状态下混凝土的强度(图2-5)1 .双向正应力下强度双向受压：一向的受压强度随另一向压应力的增大而增大。 一拉一压：一向的强度随另一向应力的增大而降低。双向受拉：强度变化不大。2 .