《混凝土结构设计原理知识点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混凝土结构设计原理知识点（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-混凝土构造原理知识点汇总1、混凝土构造根本概念1、掌握混凝土构造种类，了解各类混凝土构造的适用围。素混凝土构造:适用于承载力低的构造钢筋混凝土构造:适用于一般构造预应力混凝土构造:适用于变形裂缝控制较高的构造2、混凝土构件中配置钢筋的作用:承载力提高受力性能得到改善混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。3、钢筋和混凝土两种不同材料共同工作的原因:存在粘结力线性膨胀系数相近混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。4、钢筋混凝土构造的优缺点。混凝土构造的优点:就地取材节约钢材耐久、耐火可模性好现浇式或装配整体式钢筋混凝土构造的整体性好、刚度大、变形小混凝土构造的缺点:自重大抗裂性差性质较脆2、混凝土构造用材料的性
2、能2.1钢筋1、热轧钢筋种类及符号：HPB300-HRB335(HRBF335)-HRB400(HRBF400)-HRB500(HRBF500)-2、热轧钢筋外表与强度的关系:强度越高的钢筋要求与混凝土的粘结强度越高，提高粘结强度的方法是将钢筋外表轧成有规律的突出花纹，也即带肋钢筋我国为月牙纹。 HPB300级钢筋强度低，外表做成光面即可。3、热轧钢筋受拉应力-应变曲线的特点，理解其抗拉强度设计值的取值依据。热轧钢筋应力-应变特点: 有明显的屈服点和屈服台阶，屈服后尚有较大的强度储藏。全过程分弹性屈服强化破坏四个阶段。抗拉强度设计值依据:钢筋下屈服点强度4、衡量热轧钢筋塑性性能的两个指标:伸长
3、率伸长率越大，塑性越好。混凝土构造对钢筋在最大力下的总伸长率有明确要求。冷弯性能:在规定弯心直径D和冷弯角度下冷弯后钢筋无裂纹、磷落或断裂现象。5、常见的预应力筋:预应力钢绞线、中高强钢丝和预应力螺纹钢筋。6、中强钢丝、钢绞线的受拉应力-应变曲线特点:均无明显屈服点和屈服台阶、抗拉强度高。7、条件屈服强度0.2为对应于剩余应变为0.2%的应力称为无明显屈服点的条件屈服点。8、混凝土对钢筋性能要求:强度高塑性好可焊性好与混凝土的粘结锚固性能好。2.2混凝土1、 掌握混凝土立体抗压强度：规规定以边长为150mm的立体在203的温度和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，依照标准实验法测得的具
4、有95%保证率的抗压强度以N/mm2作为混凝土的强度等级，并用符号fcu,k表示，也即混凝土强度等级的数值。轴心抗压强度：以150mm150mm300mm或150mm150mm450mm的棱柱体作为标准试件，养护条件与立体试件一样，用符号fck表示。试验量测到的fck比fcu,k值小，轴心抗压强度棱柱体强度标准值fck与立体抗压强度标准值fcu,k之间存在折算关系总结：fcu,k fck fc ftk ft2、 掌握试件高宽比越大强度越小；加载速度越快测得的强度越高；当试件承受接触面上不涂润滑剂时，混凝土的横向变形受到摩擦力的约束，形成“箍套作用，因而强度比不涂时高。3、 理解混凝土抗拉强度测
5、试法:国外多采用立体或圆柱体劈裂试验测定混凝土的抗拉强度，在立体或圆柱体上的垫条施加一条压力线荷载，这样试件中间垂直截面除加力点附近很小的围外，有均匀分布的水平拉应力。当拉应力到达混凝土的抗拉强度时，试件被劈成两半。4、 掌握受压混凝土一次短期加载的应力-应变曲线P20第阶段，混凝土变形主要是骨料和水泥结晶体的弹性变形第阶段，稳定裂缝扩展，临界点B对应的应力可作为长期受压强度的依据第阶段，弹性应变能始终保持大于裂缝开展所需的能量，形成裂缝快速开展的不稳定状态，直至C点，应力到达最高点fck，峰值应变平均值0=0.0025、 理解混凝土受压弹性模量与混凝土立体抗压强度的定性关系式中fcu为立体抗
6、压强度设计值，其值为fcu,k除以大于1的材料分项系数6、 掌握混凝土双法向受力时的强度特点。压一压：强度提高拉一拉：强度不变拉一压：抗拉抗压强度都低7、 了解混凝土在法向应力和剪应力作用下的强度性能。拉一剪：抗拉，抗剪强度都低压一剪：当/0.6时，抗剪强度随压应力提高而增大。当/0.6时，部裂缝增加，抗剪抗压强度均降低。8、 理解混凝土三向受压时抗压强度提高的原因。混凝土在三向受压的情况下，其最大主压应力向的抗压强度取决于侧向压应力的约束程度。实验证明，随着侧向压应力的增加，微裂缝的开展收到极大的限制，大大的提高了混凝土纵向抗压强度，此时混凝土的变形性能接近理想的弹塑性体。最高强度值不宜超过
7、单轴抗压强度的5倍。9、 掌握混凝土变的定义，掌握影响变的主要因素及影响规律。混凝土在荷载保持不变的情况下，随时间而增长的变形，称为变。混凝土的组成和配合比是影响变的在因素。水泥用料越多和水灰比越大，变也越大。骨料越坚硬、弹性模量越高，变就越小。骨料的相对体积越大，变越小。养护及使用条件下的温湿度是影响变的环境因素。养护时温度高、湿度大、水泥水化作用充分，变就小。混凝土的应力条件是影响变的非常重要因素。加荷时，混凝土的龄期越长，变越小。混凝土的应力越大，变越大。10、 理解混凝土变随时间变化的规律。变开场半年增长较快，以后逐渐减慢，经过一定时间后，变趋于稳定。11、 掌握混凝土收缩的定义、随时
8、间的变化规律。混凝土在空气中结硬时体积减小的现象，称为收缩。一个月大约可完成1/2的收缩，三个月后增长缓慢，一般两年后趋于稳定。12、 掌握混凝土收缩的主要原因和影响因素。枯燥失水是引起收缩的重要因素。构件的养护条件、使用环境的温湿度及影响混凝土水分保持的因素，都对收缩有影响。使用环境的温度越高、湿度越低，收缩越大。水泥用料越多、水灰比越大，收缩越大。骨料的级配好、弹性模量大，收缩小。构件的体积与外表积比值大时，收缩小。13、 理解收缩对混凝土构造的影响。混凝土具有收缩的性质，而钢筋并没有这种性质，钢筋的存在限制了混凝土的自由收缩，使混凝土受拉、钢筋受压，如果截面的配筋率较高时会导致混凝土开裂
9、。14、 了解混凝土选用的原则。建筑工程中，钢筋混凝土构造的混凝土强度等级不应低于C20，当采用400MPa及以上钢筋时，混凝土强度等级不应低于C25。预应力混凝土构造的混凝土强度等级不宜低于C40，且不应低于C30。承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土的强度等级不应低于C30。2.3钢筋与混凝土的粘结1、粘结力的定义：钢筋和混凝土有相对变形滑移，就会在钢筋和混凝土交界面上，产生沿钢筋轴线向的相互作用力，这种力称为钢筋和混凝土的粘结力。粘结应力：单位面积上的粘结力。粘结应力主要分布在构件两端，距离端部超过ll后的各个截面上的粘结应力为02、理解粘结强度的定义：粘结破坏时的最大平均粘结应力代表钢
10、筋与混凝土的粘结强度。3、粘结力的组成： 1:化学胶结力； 2:摩擦力； 3:机械咬合力； 4:钢筋端部的锚固力。/4、4、影响钢筋和混凝土之间粘结强度的因素p29) ：钢筋的粘结强度均随混凝土的强度提高而提高。混凝土保护层厚度c和钢筋之间净距离越大，劈裂抗力越大，因而粘结强度越高。横向钢筋限制了纵向裂缝的开展，可使粘结强度提高，因而在钢筋锚固区和搭接长度围，加强横向钢筋如箍筋加密等可提高混凝土的粘结强度。钢筋端部的弯钩、弯折及附加锚固措施如焊钢筋和焊钢板等可以提高锚固粘结能力，锚固区侧向压力的约束对粘结强度也有提高作用。5、保证钢筋与混凝土粘结强度的措施p29钢筋之间的距离和混凝土保护层不能
11、太小。为了增加局部粘结作用和减小裂缝宽度，在同等钢筋面积的条件下，宜优先采用小直径的变形钢筋。为保证钢筋伸入支座的粘结力，应使钢筋伸入支座有足够的的锚固长度，如支座长度不够时，可将钢筋弯折，弯折长度计入锚固长度，也可在钢筋端部焊短钢筋、短角钢等法加强钢筋和混凝土的粘结能力。钢筋不宜在混凝土的受拉区截断，如必须截断，则应满足在理论上不需要钢筋点和钢筋强度的充分利用点外伸一段长度才能截断。横向钢筋的存在约束了径向裂缝的开展，使混凝土的粘结强度提高，故在大直径钢筋的搭接和锚固区域设置横向钢筋箍筋加密等，可增大该区段的粘结能力。3、混凝土构造设计法3.1构造可靠度1、1直接作用：以力的形式作用于构造上
12、，习惯上称为荷载。例如各类自重、楼面活荷载、风荷载、雪荷载等2间接作用：以变形的形式作用在构造上。例如地震、根底差异沉降、温度变化、混凝土收缩。2、构造上的作用按时间变异的分类：可分三类：1永久作用：在构造使用期间，其值不随时间变化、或变化与平均值相比可以忽略不计、或变化是单调的并能趋于限值的作用，例如构造的自身重力、土压力、预应力等，通常称为永久荷载或恒荷载；2可变作用：在构造使用期间，其值随时间变化且变化与平均值相比不可忽略的作用，例如楼面活荷载、桥面或路面的行车荷载、风荷载和雪荷载等，通常称为可变荷载或活荷载；3偶然荷载：在构造使用期间不一定出现，一旦出现，其量值很大且持续时间很短的作用
13、，例如强烈地震、爆炸、撞击等引起的作用，这种作用多为间接作用，当为直接作用时，通常称为偶然荷载。3、作用效应的定义：直接作用或间接作用作用在构造构件上，由此对构造产生力和变形如轴力、剪力、弯矩、扭矩及挠度、转角和裂缝等，称为作用效应。构造抗力的定义：指整个构造或构造构件承受作用效应即力和变形的能力，如构件的承载能力、刚度等。理解构造抗力和作用效应均为随机变量：构造抗力：影响抗力的主要因素有材料性能强度、变形模量等、几参数构件尺寸等和计算模式的准确性抗力计算所采用的根本假设和计算公式不够准确等。这些因素都是随机变量，因此由这些因素综合而成的构造抗力也是一个随机变量；作用效应：也称荷载效应，荷载与
14、荷载效应之间一般近似地按线性关系考虑，二者均为随机变量或随机过程。4、构造预定功能包括：在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用包括荷载及外加变形或约束变形；在正常使用时保持良好的使用性能，如不发生过大的变形或过宽的裂缝等。在正常维护下具有足够的耐久性能，如构造材料的风化、腐蚀和老化不超过一定限度等。当发生火灾时，在规定时间可保持足够的承载力；当发生爆炸、撞击、认为错误等偶然事件时，构造能保持必需的整体稳固性，不出现与起因不相称的破坏后果，防止出现构造的连续倒塌。上述要求、项属于构造的平安性。5、构造可靠性的定义：平安性、适用性和耐久性总称为构造的可靠性；构造可靠度的定义：指构造在规定
15、的时间、在规定的条件下完成预定功能的概率，即构造可靠度是构造可靠性的概率度量。6、理解构造平安等级的划分：为根据房屋的重要性采用不同的可靠度水准，统一标准将构造的平安等级分为一级、二级、三级。重要的房屋为一级，大量的一般房屋为二级，次要的房屋为三级。3.2荷载和材料强度1、永久荷载标准值Gk确实定法：按构造设计规定的尺寸和荷载规规定的材料重度或单位面积的自重平均值确定，一般相当于永久荷载概率分布的平均值。2、可变荷载标准值Qk：楼面活荷载是设计基准期荷载概率分布中具有95%保证率的数值。风荷载标准值是由建筑物所在地的根本风压乘以高度变化系数、风载体型系数和风振系数确定的。雪荷载标准值是由建筑物所在地的根本雪压乘以屋面积雪分布系数确定的。3、材料强度标准值的定义：钢筋和混凝土的强度标准值是钢筋混凝土构造按极限状态设计时采用的材料强度根本代表值。4、C30中30表示表示混凝土的立体抗压强度标准值为fcu，k
