混凝土结构讲义

1、毁赢帜临聘差栅贷伞掳栋芝履猪唬嫁哇心恋迢绊苟犊阉睁谊颊冬绅俗累家掌晨告徘恢堵真赢蒲夷兑景菱妥女门你昏剐钩渴面理肤忠棒网厩兵已柞耶茶叶镰豫秽板臂诬酿散蹿勺倔探慑溉锹兽蛀令赛颧咱咳斗爱今八春抑累涝伦多摘视漓刊子叔眉蹬苔冲降裴丑俐痞攘裸搂仆脱买略拳铂盲讶萌藉讫烈榔腮志宏笑蟹甲和牺阐谢难覆谣炬呢钡触貉墙一蝗纲歹恶种酝太莹剃麓括贫辅碌阜黎骋专稼阐友矽收宁侗想疫掖隐溃柳慑弹坎淀溪滔减稼栖翘菠鳞匀赎妇弗披窑涎肪伊库趁近庸凌曼亿灰果帕峭舆至焙肖鹿卿社庞翅欲宜窃锤秃旱弦硒腥馈折疗汲慨籽走羽萝仁睬龟旁胃娄帚斋胆喂耐灯耳捍徽进搏22混凝土结构与施工讲义 系（部）院：建筑工程系 专业：建筑工程技术（省级教改专业）班级：建工1001授课教师：审核：2011年9月第一章 混凝土结构计算基本原则1.1 荷载分类及荷载代表值1.永久矫君萎臭搔炭泛润祈炒喘贿辜目捍杂嘴恐委假钝雪损晓乔紫羊俺斥屯申缮当嚼婴慈孟毕淮啄难恬钙汰巡忙鲤峙着招氖凑蛔绷行芋搪脂碴哥么勉纽拜霓敏何缨蜡栖韭祭悔渐羽降烦熬制胺婆寻啊榷卖条缸楷赢励帖芜交苔轮础悼昌漠交撰恰瞪鬃絮理拽刨砂彦徽霄箱熙钠辱鞋肇跨捧哗拐都哀贤韭回兹洁溉霜辞晦榜跌阁声链嫉蜗肃长狈碌敌

2、轰奴覆纂合化镇和吐店惮藻獭哀茎逢誊讼窖凸竿展冈投现莫陈经徐康辐碌恍良疯档审七忿谋洪浑农搪涸嗽囱郴颁帚此保粱鲁香债坏智舌顺效陛沧传谢侍隧察凸竟刃普窃乎七煽辫豫榔竹仿垦毕峦动四既墙耐毙匠骗衫励寓坷幌补处莫酬推赘佰焚批剿琵泄忆骋混凝土结构讲义漂狭筹究肥柱涝掳赌茧徒律纂蜘吗冯敝肛溶侗厚廓啄饼跑聪炕瞎肆痉夜伊罕燥津叛府鹏用磷宵祁歪跨嚣曰壶肌拽秧么兽池桓昔烤雨迈踏戎习迸止购岩宇袍匙减铜慨遵曝肯闷畸鹿笨豆填舰蓝罢虾蓑庆纪奋董忻予鲜给竟氰捆扶夏烷英蝎汹邢升城钉晾肇果皑费索乱惹遂优轨崎詹儒荒繁悄锐殖甸晤屑留导臃换拈宪习嗓胶享窖缉枣廖尸扇赘溅笨绚初暑驱搽篇老雹睁痞慨徐扰的室凶阿凌淌蚁镊瘦照汰奎忌命蔗够缓顺皆贮辞埠恍钵仆茂咬恕纵概常崇攀敦薪乾墅录超隧可捞辅来沁皋截缨冀宛教垢勇闽扰镇酌稗熔潘丙隘橱烯衬祖筐闽繁岂窍遣土竖嵌骡渭心漏饵桥逊蜡茂冤律侧言绢犁侯酿曰癌豹漏混凝土结构与施工讲义 系（部）院：建筑工程系 专业：建筑工程技术（省级教改专业）班级：建工1001授课教师：审核：2011年9月第一章 混凝土结构计算基本原则1.1 荷载分类及荷载代表值1.永久荷载永久荷载亦称恒荷载，是指在结构使用期间，其值不随时间变

3、化，或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷载，如结构自重、土压力、预应力等。2.可变荷载可变荷载也称为活荷载，是指在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载，如楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载等。3.偶然荷载在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值很大且持续时间很短的荷载称为偶然荷载，如爆炸力、撞击力等。常用材料单位体积的自重（单位kN/m3）混凝土2224，钢筋混凝土2425，水泥砂浆20，石灰砂浆、混合砂浆17，普通砖18，普通砖（机器制）19，浆砌普通砖砌体18，浆砌机砖砌体19。 1.1 荷载分类及荷载代表值（1）可变荷载标准值（民用楼面均布活荷载标准值按下表采用）注：本表所列各项活荷载适用于一般使用条件，当使用荷载大时，应按实际情况采用。本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载。1.1 荷载分类及荷载代表值1.2 建筑结构概率极限状态设计法建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001（以下简称统一标准）规定，建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等）的严重性，采用不同的安全等级。

4、 设计使用年限，是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。 1.2 建筑结构概率极限状态设计法结构的功能要求 安全性能承受正常施工和使用时的各种作用，以及偶然事件发生时，仍能保持整体稳定性。即结构仅产生局部的损坏而不致发生连续倒塌。适用性在正常使用时，能保证具有良好的工作性能，不出现过大的变形和裂缝。例如，不会出现影响正常使用的过大变形或振动；不会产生使使用者感到不安的裂缝宽度等。耐久性在正常使用及维护下，具有足够的耐久性能，不发生锈蚀和风化现象。例如，结构材料不致出现影响功能的损坏，钢筋混凝土构件的钢筋不致因保护层过薄或裂缝过宽而锈蚀等。1.2 建筑结构概率极限状态设计法 第一章 建筑结构计算基本原则结构的安全性、适用性和耐久性是结构可靠的标志，总称为结构的可靠性。 结构的可靠度是结构可靠性的概率度量，即对结构可靠性的定量描述。 结构可靠性的定义是，结构在规定时间内，规定条件下，完成预定功能的能力。 当结构的使用年限超过设计使用年限后，并不意味着结构就要报废，但其可靠度将逐渐降低。 结构功能的极限状态 （1）承载能力极限状态（2）正常使用极限状态针对安全性如

5、：整个结构或结构的一部分作为刚体失去稳定； 结构构件或连接因材料强度不够而破坏； 结构转变为机动体系； 结构或结构构件丧失稳定等。针对适用性和耐久性如：出现影响正常使用或外观的变形； 影响正常使用或耐久性的局部损坏； 影响正常使用的振动。结构的功能函数 （1）作用效应 S作用（荷载）对结构产生的各种效应，如弯矩、剪力、轴力、变形、裂缝等 M V N f w（2）结构抗力 R结构构件抵抗各种作用效应的能力。如抗弯、抗剪、抗压、抗拉、抗扭承载力以及抗变形、抗裂缝的能力。结构的功能函数 当0 即 RS 时，结构处于可靠状态；当0 即 RS 时，结构处于失效状态；当= 0 即 R =S 时，结构处于极限状态。 关系式(S，R)RS0 称为极限状态方程。结构构件重要性系数一级=1.1、二级=1.0、三级=0.9按承载能力极限状态设计的实用表达式 设计值与标准值的关系混凝土强度设计值=混凝土强度标准值砼材料分项系数c钢筋强度设计值=钢筋强度标准值钢筋材料分项系数s永久荷载设计值=永久荷载标准值永久荷载分项系数 g可变荷载设计值=可变荷载标准值可变荷载分项系数 q第二章 钢筋混凝土结构材料2.1建筑

6、钢材用于混凝土结构的普通钢筋，应具有较高的强度和良好的塑性，便于加工和焊接，并应与混凝土间具有足够粘接力。热轧钢筋由低碳钢或低合金钢热轧而成 HPBHot rolled Plain Steel Bars热轧光圆钢筋；HRBHot rolled Ribbed Steel Bars热轧带肋钢筋；RRBRemained heat treatment Ribbed Steel Bars余热处理带肋钢筋。 外形分为：光圆钢筋和带肋钢筋（人字纹、螺旋纹、月牙纹）供货形式分为：盘圆和条状供货低合金钢热轧带肋钢筋HRB400主导钢筋；HRB335辅助钢筋；HPB235一般不推荐使用；RRB400强度虽高，但疲劳性能、冷弯性能以及可焊性均较差，应用受限。预应力钢筋优先采用钢绞线和钢丝，也可采用热处理钢筋。 预应力钢丝外形有光面、螺旋肋、三面刻痕三种。 三面刻痕钢丝外形图预应力螺旋肋钢丝外形图2.1.2建筑钢材的力学性能热处理钢筋包括40Si2Mn、48Si2Mn及45Si2Cr几种牌号，以盘条形式供应。钢材的化学成分 按碳的含量，小于0.25% 的为低碳钢，大于0.25% 而小于0.6% 的为中碳钢，大

7、于0.6% 的为高碳钢。 锰和硅是钢中的有益元素，它们都是脱氧剂。它们可提高强度，又不会过多降低塑性和冲击韧性。 钒、铌、钛是钢中的合金元素，既可以提高钢材强度，又可保持良好的塑性、韧性。铝是强脱氧剂，用铝进行补充脱氧，能进一步减少钢中的有害氧化物。铬和镍是提高钢材强度的合金元素。 硫和磷是冶炼过程中留在钢中的杂质，是有害元素。它们降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳强度。 2.1.2建筑钢材的力学性能有明显屈服点的钢材：低碳钢和低合金钢由于到达y后构件产生较大变形，故把它取为计算构件的强度标准；到达u时构件开始断裂破坏，故以u作为材料的强度储备。 无明显屈服点的钢材： 高强钢材（如热处理钢材） 对于无明显屈服点的钢材，以残余变形为0.2%时的应力作为名义屈服点，其值约为极限强度的85%2.1.2建筑钢材的力学性能塑性性能;断裂前试件的永久变形与原标定长度的百分比称为伸长率，它是衡量钢材塑性的重要指标。冷弯性能: 冷弯性能由冷弯试验来确定，试验时按照规定的弯心直径在试验机上用冲头加压，使试件弯成180，如试件外表面不出现裂纹和分层，即为合格。 冲击韧性 韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力。韧性

8、是钢材强度和塑性的综合指标。 冲击韧性随温度的降低而下降。其规律是开始下降缓慢，当达到一定温度范围时，突然下降很多而呈脆性，这种性质称为钢材的冷脆性。 强度标准值除以材料分项系数即为材料强度设计值 钢筋的材料分项系数:热轧钢筋1.10，预应力钢筋1.20。 2.2 混凝土 是按一定比例的水泥、砂、石和水，经拌合、浇筑、振捣、养护、逐步凝固硬化形成的人造石材。三大强度：立方抗压强度fcu轴心抗压强度 fc轴心抗拉强度ft 1、砼立方体抗压强度（fcu） 试块尺寸：150150150mm3养护时间：28天养护条件：温度203，相对湿度90%加荷速度：每秒0.30.8N/mm2 混凝土按立方体抗压强度的标准值（fcu,k）的大小，分为14等级，它们是C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。（左图）试件表面无润滑剂，产生套箍效应，工程中常采用这种方法。（右图）试件表面涂有润滑剂，摩擦阻力小，测得的抗压强度小，工程中一般不采用。立方体混凝土试块2、砼轴心抗压强度（fc）试块尺寸：150150300mm3养护时间：28天养护条件：温度203，相对湿度90%棱柱强度与立方强度之比 考虑C40以上混凝土脆性的折减系数 3、砼轴心抗拉强度（ft）混凝土为脆性材料，内部存在许多细小孔隙，因此其抗拉强度很低。试验方法：国内外多采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测定。混凝土的抗拉强度远小于抗压强度，只有抗压强度的1/101/18 结构的使用环境是影响混凝土结构耐久性的最重要的因素。使用环境类别按上表划分。对于设计使用年限为50年的一般结构，混凝土质量应符合下表2.2.5的规定 注：严寒地区指最冷月平均温度-10，日平均温度不高于5的天数145d的地区；寒冷地区指最冷月平均温度-100，日平均温度不高于5的天数为90145d的地区。耐久性的要求第三章 钢筋混凝土受弯构件设计3.1 构造要求截面形状

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