全套电子ppt课件：混凝土结构设计原理-第一套

混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理(绪论电子教案绪论电子教案)混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主页页目目录录帮帮助助下一章下一章绪绪论论混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主页页目目录录帮帮助助下一章下一章0.1什么是混凝土结构什么是混凝土结构什么是混凝土结构什么是混凝土结构结结 构：广义上指房屋建筑和土木工程的建筑物、构：广义上指房屋建筑和土木工程的建筑物、构构 筑物及其相关组成部分的实体。筑物及其相关组成部分的实体。狭义上指各种工程实体的承重骨架。狭义上指各种工程实体的承重骨架。混凝土结构：以混凝土为主要材料制作的结构。如：混凝土结构：以混凝土为主要材料制作的结构。如：素素混凝土结构（混凝土结构（plain concrete structure）钢筋钢筋混凝土结构（混凝土结构（reinforced concrete structure）劲性劲性混凝土结构（混凝土结构（steel-reinforced concrete structure）预应力预应力混凝土结构（混凝土结构（pre-stressed concrete structure）钢管钢管混凝土结构（混凝土结构（concrete-filled tube structure）混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主页页目目录录帮帮助助下一章下一章素砼结构钢筋砼结构劲劲性砼结构预应应力砼结构钢钢管砼结构混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主页页目目录录帮帮助助下一章下一章0.2为什么要将钢筋配置在混凝土结构中为什么要将钢筋配置在混凝土结构中为什么要将钢筋配置在混凝土结构中为什么要将钢筋配置在混凝土结构中素混凝土梁素混凝土梁 破坏特征：破坏特征：一裂即断，脆性，一裂即断，脆性，破坏无预兆；破坏无预兆；F Fmaxmax8kN8kN 破坏特征：破坏特征：裂不等于坏，裂不等于坏，破坏有预兆；破坏有预兆；F Fmaxmax36kN36kN钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主页页目目录录帮帮助助下一章下一章由此可见，素混凝土结构中加入少量钢筋以后：由此可见，素混凝土结构中加入少量钢筋以后：承载力有很大提高；承载力有很大提高；受力性能和破坏特征有明显改善。受力性能和破坏特征有明显改善。v 注意：钢筋的主要作用是抗拉和抗剪，也可以抗注意：钢筋的主要作用是抗拉和抗剪，也可以抗 压。不同结构构件的配筋情况见教科书上压。不同结构构件的配筋情况见教科书上 第第2页各图。页各图。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主页页目目录录帮帮助助下一章下一章0.钢筋和混凝土为什么能共同工作钢筋和混凝土为什么能共同工作钢筋和混凝土为什么能共同工作钢筋和混凝土为什么能共同工作v混凝土结硬后与钢筋牢固地粘结在一起，混凝土结硬后与钢筋牢固地粘结在一起，能相互传递应力。能相互传递应力。v钢筋与混凝土有相近的线膨胀系数钢筋与混凝土有相近的线膨胀系数 钢筋：钢筋：c=1.210-5-1 混凝土：混凝土：c=1.010-5 1.510-5-1v混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。注意：玻璃纤维、碳纤维等抗拉强度高的注意：玻璃纤维、碳纤维等抗拉强度高的 材料也可作配筋用。材料也可作配筋用。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主页页目目录录帮帮助助下一章下一章0.混凝土结构主要的优点、缺点混凝土结构主要的优点、缺点混凝土结构主要的优点、缺点混凝土结构主要的优点、缺点优点优点承载力大承载力大就地取材就地取材耐久、耐火耐久、耐火可模性好可模性好整体性好、刚度大整体性好、刚度大自重大自重大 混凝土：混凝土：2425 kN/m3 粘土砖粘土砖:1819kN/m3 杉木：杉木：4 kN/m3易开裂易开裂性质脆性质脆缺点缺点 优点多，缺点少；缺点可克服。优点多，缺点少；缺点可克服。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主页页目目录录帮帮助助下一章下一章0.混凝土结构的发展简况如何混凝土结构的发展简况如何混凝土结构的发展简况如何混凝土结构的发展简况如何v1824年，英国人年，英国人J.Aspdin发明水泥；发明水泥；v1850年，法国人年，法国人L.Lambot制成铁丝网水泥船；制成铁丝网水泥船；v1859年，转炉炼钢成功；年，转炉炼钢成功；v1861年，法国人年，法国人J.Monier取得钢筋混凝土板、管道、拱取得钢筋混凝土板、管道、拱桥的专利。桥的专利。与钢、木、砌体结构相比，历史最短，但发展最快，与钢、木、砌体结构相比，历史最短，但发展最快，已经成为当今世界各国的主导结构已经成为当今世界各国的主导结构。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主页页目目录录帮帮助助下一章下一章v材料：材料：朝轻质、高强方向发展。强度发展如：朝轻质、高强方向发展。强度发展如：混凝土：混凝土：C10 C25 C60 C80 C100 C200 v结构：结构：高层大跨。如：高层大跨。如：台北台北101，101层，层，508m,钢结构；钢结构；马来西亚吉隆坡石油大厦，马来西亚吉隆坡石油大厦，88层，层，452m，钢，钢-混凝土混凝土 结构；结构；上海金茂大厦，上海金茂大厦，88层，层，421m，钢，钢-混凝土结构；混凝土结构；金融中心，金融中心，88层，层，415m，混合结构；，混合结构；美国亚特兰大奥运会主体育馆美国亚特兰大奥运会主体育馆240m193m，张拉整体结构；张拉整体结构；桥梁跨度也越来越大。如四川万县拱桥，跨度为桥梁跨度也越来越大。如四川万县拱桥，跨度为420m。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主页页目目录录帮帮助助下一章下一章国际金融中心国际金融中心88层层,415m台北台北101101层层,508m金茂大厦金茂大厦88层层,421m混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主页页目目录录帮帮助助下一章下一章重庆市万县长江大桥重庆市万县长江大桥混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主页页目目录录帮帮助助下一章下一章v设计方法设计方法:经验法经验法半经验、半理论法半经验、半理论法概率极限状态法概率极限状态法混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主页页目目录录帮帮助助下一章下一章0.符号体系符号体系符号体系符号体系 采用主体符号或带上、下标的主体符号。如采用主体符号或带上、下标的主体符号。如 M，fy，Ecf，fy 主体符号主体符号：用斜体大、小写字母；：用斜体大、小写字母；上、下标上、下标：用标号或小写正体字母。：用标号或小写正体字母。例外：例外：l E0.计量单位计量单位计量单位计量单位力：力：N(牛顿牛顿)，kN(千牛千牛)1kN=1000N;1kgf=10N应力：应力：N/mm2 或或 MPa(兆帕兆帕)长度：长度：mm,cm,m混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主页页目目录录帮帮助助下一章下一章0.学习内容与方法学习内容与方法学习内容与方法学习内容与方法材材性性设计方法设计方法轴拉构件轴拉构件轴压构件轴压构件受弯构件受弯构件受剪构件受剪构件受扭构件受扭构件偏压、偏拉构件偏压、偏拉构件变形、裂缝及变形、裂缝及结构的耐久性结构的耐久性预应力混凝土结构预应力混凝土结构楼盖结构楼盖结构单层厂房单层厂房结构结构多、高层多、高层框架结构框架结构基础基础知识知识构件构件设计设计结构设计，结构设计，后续课程后续课程结构设计原理结构设计原理=基础知识基础知识+构件设计原理与方法构件设计原理与方法0.8.1学习内容学习内容混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主页页目目录录帮帮助助下一章下一章0.8.2学习方法学习方法v熟悉材性，以解释现象；熟悉材性，以解释现象；v熟悉设计方法，以便更好掌握设计原理；熟悉设计方法，以便更好掌握设计原理；v注意与几门力学的联系与区别；注意与几门力学的联系与区别；v重视试验，重视实践经验；重视试验，重视实践经验；v拓宽专业面，重点在建工、桥梁结构；拓宽专业面，重点在建工、桥梁结构；v适应采用电子文档的教学，记好笔记；适应采用电子文档的教学，记好笔记；v及时复习，按时做作业；及时复习，按时做作业；v平时成绩（作业、测验）与期末考试的比例为平时成绩（作业、测验）与期末考试的比例为2:8。0.8.3 采用教材采用教材 沈蒲生主编，梁兴文副主编沈蒲生主编，梁兴文副主编.混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理(第第2版版).北京：高等教育出版社，北京：高等教育出版社，2005。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理(第第1 1章电子教案章电子教案)混凝土结构设计原理第 1 章主页目录帮助上一章下一章第1章混凝土结构材料的性能混凝土结构设计原理第 1 章主页目录帮助上一章下一章本章重点熟悉土木工程用钢筋的品种、级别、性能熟悉土木工程用钢筋的品种、级别、性能及其选用原则；及其选用原则；熟悉混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能及其选用原则；了解钢筋与混凝土的共同工作原理。混凝土结构设计原理第 1 章主页目录帮助上一章下一章1.1.1 建筑用钢筋的种类建筑用钢筋的种类v热轧钢筋400840RRB400(K20MnSi)400650HRB400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi)335650HRB335(20MnSi)235820HPB235(Q235)fyk/(N/mm2)d/(mm)符号种类1.1钢钢 筋筋混凝土结构设计原理第 1 章主页目录帮助上一章下一章 HPB 热轧光面钢筋，桥梁规范用热轧光面钢筋，桥梁规范用R表示；表示；HRB 热轧带肋钢筋；热轧带肋钢筋；RRB 余热处理钢，桥梁规范用余热处理钢，桥梁规范用KL表示。表示。Mn锰，Si硅，V钒，Nb铌，Ti钛，C碳低 碳：C0.6%20MnSiV含碳万分数含锰、硅、钒的百分数，取整。混凝土结构设计原理第 1 章主页目录帮助上一章下一章v中、高强钢丝、钢绞线中、高强钢丝、钢绞线做预应力筋用。做预应力筋用。中强：中强：8001370MPa高强：高强：14701860MPa混凝土结构设计原理第 1 章主页目录帮助上一章下一章v热处理钢筋热处理钢筋 经淬火处理得，经淬火处理得，fptk=1470MPa，无明显屈服点。，无明显屈服点。v冷加工钢筋冷加工钢筋 冷加工工艺：冷加工工艺：冷拉、冷拔、冷轧、冷轧扭。冷拉、冷拔、冷轧、冷轧扭。目的：目的：提高强度，节约钢材。但塑性减小。提高强度，节约钢材。但塑性减小。冷拉钢筋仍有屈服台阶。冷拉钢筋仍有屈服台阶。混凝土结构设计原理第 1 章主页目录帮助上一章下一章1.1.2 混凝土结构对钢筋性能的要求混凝土结构对钢筋性能的要求v 强度高强度高热轧钢筋热轧钢筋钢丝、钢绞线、钢丝、钢绞线、各种冷加工钢筋各种冷加工钢筋混凝土结构设计原理第 1 章主页目录帮助上一章下一章v 塑性好塑性好 用伸长用伸长率和冷弯性能衡量。率和冷弯性能衡量。伸长率伸长率同一根钢筋上述伸长率只反映断口附近残留变形大小，不反映钢筋总伸长率情况。：:混凝土结构设计原理第 1 章主页目录帮助上一章下一章v均匀伸长率钢筋弹性模量实测钢筋拉断强度残余伸长已回复弹性应变+=混凝土结构设计原理第 1 章主页目录帮助上一章下一章钢筋均匀伸长率的测定：混凝土结构设计原理第 1 章=90,180,反复弯曲反复弯曲要要求：冷弯过程中无裂缝、鳞求：冷弯过程中无裂缝、鳞落或断裂。落或断裂。D 愈小，要求愈高。愈小，要求愈高。反复次数愈高，要求愈高。反复次数愈高，要求愈高。主页目录帮助上一章下一章冷弯冷弯冷弯是检验钢筋局部变形能力的指标。冷弯是检验钢筋局部变形能力的指标。钢筋塑性愈好，构件破坏前预兆愈明显。钢筋塑性愈好，构件破坏前预兆愈明显。混凝土结构设计原理第 1 章主页目录帮助上一章下一章v可加工性好可加工性好v与混凝土粘结锚固性好与混凝土粘结锚固性好变形钢筋比光面钢筋好混凝土结构设计原理第 1 章主页目录帮助上一章下一章v钢筋的直径钢筋的直径常用：常用：6mm，6.5mm，8mm，8.2mm，10mm，12