混凝土设计原理chapter1

《混凝土设计原理chapter1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第01章：绪论第02章：钢筋和混凝土的力学性能第03章：轴心受力构件承载力第04章：受弯构件正截面承载力第05章：受弯构件斜截面承载力More见下页第06章：偏心受压构件承载力第07章：偏心受拉构件承载力第08章：受扭构件扭曲截面承载力第09章：钢筋混凝土构件的变形和裂缝第10章：预应力混凝土构件教育科学“十五”国家规划课题研究成果使用教材：普通高等教育“十五”国家级规划教材第1章绪论第一节混凝土结构第二节混凝土结构的发展历史及其工程应用第三节课程的主要内容和课程特点§1.1混凝土结构基本概念混凝土结构是以混

2、凝土材料为主，并根据需要配置和添加钢筋、钢筋网、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等。钢筋混凝土结构是指在混凝土结构中配置受力的钢筋、钢筋网或钢筋骨架形成的结构。是混凝土结构中最常用的结构。由于混凝土的抗拉性能差，在集中荷载还不大的时候，混凝土就开裂，使截面缩小，梁迅速折断。破坏时梁的变形很小，无明显预兆，属脆性破坏类型。混凝土材料抗压性能好，但抗拉性能差，因此，素混凝土结构在工程中的使用范围有限，主要

3、用于水利工程。配置受拉钢筋的梁受拉区还会开裂，但裂缝出现后，拉力主要由钢筋承担，所以荷载还能继续增加很多，直至钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。破坏时梁的变形很大，有明显预兆，属延性破坏类型。配筋不仅提高了梁的承载能力，而且也提高了它的变形能力。钢筋混凝土结构将两者结合在一起协同工作，让钢筋主要承受拉力，混凝土主要承受压力，从而充分地利用了材料。物理力学性质不同的钢筋与混凝土协同工作的条件是：(1)钢筋与周围混凝土能变形协调，共同工作；也使钢筋在受压时不易失稳。(2)钢筋与混凝土线膨胀系数几乎相同，钢筋

4、1.2×10-5，混凝土(1.0~1.5)×10-5。温度变形不能使粘结力遭到破坏。(3)钢筋外有混凝土保护层，对钢筋固定和保护，钢筋不容易生锈，能够长期工作；火灾时，不致使钢筋软化导致结构的整体倒塌。(4)钢筋的端部，应留有一定的锚固长度，有的还要做弯钩，以保证可靠地锚固，防止钢筋受力后被拔出或产生较大的滑移。混凝土结构的优点:可模性好可以浇筑成各种形状和尺寸的结构强度价格比合理即单位货币可购得的材料强度合理耐火性能好钢筋有混凝土包裹，不因升温过快软化耐久性能好钢筋被混凝土包裹，不易生锈；适应灾害环境能力强

5、整体浇筑的结构整体性好；易于就地取材节约钢材弱点：如自重大，不利于抗震和建造大跨及高层结构；抗裂性差，在要求防渗漏的结构使用中受到一定限制；现场浇筑施工工序多，需养护，工期长，并受施工环境和季节气候条件限制等。§1.2混凝土结构的发展历史及其工程应用混凝土结构的发展历史(1)第一阶段（1850-1920）材料特点：钢筋和混凝土强度都非常低；应用范围：一些小型梁、板、柱、基础等构件；计算方法：计算理论尚未形成，设计沿用材料力学的容许应力方法。(2)第二阶段（1920-1955）材料特点：强度不断提高，1920年

6、发明了预应力混凝土结构；应用范围：向大中型结构发展；计算方法：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，出现了按极限状态设计方法，奠定了现代钢筋混凝土结构的设计计算理论。(3)第三阶段（1945-）材料特点：向高强高性能发展，新型混凝土材料的产生；应用范围：向超高层建筑、大跨度桥梁、大型水利工程、海洋钻井平台、核电站等巨型土木工程发展；计算方法：设计计算理论已过渡到以概率论为基础的极限状态设计方法。三维有限元分析，开始真实模拟混凝土的非线性行为。混凝土结构的新发展1992年，新西兰发布了

7、性能化的《新西兰建筑规范》1996年，澳大利亚颁布了性能化的《澳大利亚建筑-1996》2001年，美国发布了《国际建筑性能规范》性能化方法是确定工程结构要达到的总体目标或设计性能，设计师根据性能目标的不同，设计不同的设计方案，并评估设计方案是否达到性能目标的要求。研究性能目标确定结构方案预估结构最大荷载环境(作用)结构性能分析、评价完成性能设计重新确定结构方案修改性能目标否是或或评价是否达到性能要求否混凝土结构的工程应用房屋工程(1)单层及多层房屋，如框架、排架结构；(2)高层建筑，如框架结构、剪力墙结构、筒

8、体结构、框筒结构、筒中筒结构、桁架筒结构、成束筒结构等；(3)大跨屋盖结构，包括平面结构体系和空间结构体系。单层厂房、多层厂房和多层建筑常采用钢筋混凝土柱、梁、屋架和基础等。房屋建筑结构12.高层建筑框架体系剪力墙体系内芯和外伸体系筒式体系筒中筒体系桁架筒体系成束筒体系混合体系转换大梁与框支剪力墙体系1.单层及多层房屋框架排架3.大跨屋盖结构平面结构体系空间结构体系梁式体系框架式体系拱式体系薄壳结构