第二章 钢筋混凝土结构的基本计算原则分析

混凝土结构设计中的钢筋配筋原则一、引言混凝土结构设计中的钢筋配筋原则是指根据力学原理和钢筋的力学性能，钢筋在混凝土结构中的布置、数量和直径的选择，以满足混凝土结构的强度和刚度要求，并保证其可靠性和经济性的设计原则。

本文将从配筋原则、布筋原则、钢筋直径选择和钢筋数量计算四个方面详细介绍混凝土结构设计中的钢筋配筋原则。

二、配筋原则1. 按混凝土受力状态进行配筋混凝土受力状态有受拉、受压和受弯三种状态。

在受拉状态下，应在混凝土中设置纵向钢筋；在受压状态下，应在混凝土中设置箍筋和纵向钢筋；在受弯状态下，应在混凝土中设置受拉钢筋和受压钢筋。

2. 按构件受力状态进行配筋不同构件受力状态不同，其配筋方式也应根据受力状态进行选择。

例如，梁的主要受力状态是弯曲和剪切，因此应设置梁底部的纵向钢筋和箍筋，以增加梁的抗剪能力和抗弯强度。

3. 按钢筋的屈服强度进行配筋钢筋的屈服强度是指钢筋在拉力作用下开始产生塑性变形的最小应力值。

在设计中，应根据混凝土结构的受力状态和要求，选择合适的钢筋屈服强度，并根据其屈服强度确定配筋的数量和直径。

三、布筋原则1. 确定基本布筋基本布筋是指为满足混凝土结构的强度和刚度要求而必须设置的钢筋。

在设计中，应根据混凝土结构的受力状态和要求，确定基本布筋的位置、数量和直径。

2. 适当设置附加布筋附加布筋是指为提高混凝土结构的可靠性和经济性而设置的钢筋。

在设计中，应根据混凝土结构的受力状态和要求，适当设置附加布筋，以提高混凝土结构的抗震能力和抗裂性能。

3. 确定纵向钢筋的间距和箍筋的间距纵向钢筋的间距和箍筋的间距是决定混凝土结构强度和刚度的重要参数。

在设计中，应根据混凝土结构的受力状态和要求，确定纵向钢筋的间距和箍筋的间距，以满足混凝土结构的强度和刚度要求。

四、钢筋直径选择1. 根据受力状态和受力大小选择钢筋直径在混凝土结构中，不同受力状态和受力大小需要不同直径的钢筋。

在设计中，应根据混凝土结构的受力状态和要求，选择合适的钢筋直径。

混凝土结构设计原理第一章 钢筋混凝土的力学性能1、 钢和硬钢的应力—应变曲线有什么不同，其抗拉设计值fy 各取曲线上何处的应力值作为依据？答：软钢即有明显屈服点的钢筋，其应力—应变曲线上有明显的屈服点，应取屈服强度作为钢筋抗拉设计值fy 的依据。

硬钢即没有明显屈服点的钢筋，其应力—应变曲线上无明显的屈服点，应取残余应变为0.2%时所对应的应力σ0.2作为钢筋抗拉设计值fy 的依据。

2、 钢筋冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪几种？各种方法对强度有何影响？ 答：冷加工的目的是提高钢筋的强度，减少钢筋用量。

冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧、冷轧扭加工等。

这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高，4、 试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？ 答：钢筋混凝土结构中钢筋应具备：（1）有适当的强度；（2）与混凝土黏结良好；（3）可焊性好；（4）有足够的塑性。

5、 我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？用什么符号表示？ 答：我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有4种：热轧钢筋、钢铰丝、消除预应力钢丝、热处理钢筋。

我国的热轧钢筋分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400三个等级，即I 、II 、III 三个等级，符号分别为 ( R) 。

6、 除凝土立方体抗压强度外，为什么还有轴心抗压强度？答：立方体抗压强度采用立方体受压试件，而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸，因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好地反映实际状态。

所以除立方体抗压强度外，还有轴心抗压强度。

7、 混凝土的抗拉强度是如何测试的？答：混凝土的抗拉强度一般是通过轴心抗拉试验、劈裂试验和弯折试验来测定的。

由于轴心拉伸试验和弯折试验与实际情况存在较大偏差，目前国内外多采用立方体或圆柱体的劈裂试验来测定。

8、 什么是混凝土的弹性模量、割线模量和切线模量？弹性模量与割线模量有什么关系？答：混凝土棱柱体受压时，过应力—应变曲线原点O 作一切线，其斜率称为混凝土的弹性模量，以E C 表示。

钢筋混凝土拱形结构的计算与分析钢筋混凝土拱形结构是一种广泛应用于建筑和桥梁工程中的结构形式。

它以优异的承载能力和稳定性，被广泛地运用在工程实践中。

然而，钢筋混凝土拱形结构的设计与计算也是一项十分复杂的工作，需要精密的数学计算和结构分析。

本文主要介绍钢筋混凝土拱形结构的计算与分析，分别从设计原理、构造特点以及计算方法等方面进行讨论。

一、设计原理钢筋混凝土拱形结构是一种具有较高介质刚度和强度的结构形式。

它的设计原理基本上是传统的弧形力学原理，也称之为弧形理论。

具体来说，其弧形力学基础是将结构各部件与弯曲半径的比例关系之间的函数关系进行研究，进而做出各种钢筋混凝土拱形结构的设计与计算。

在进行钢筋混凝土拱形结构的设计中，需要对弧形理论进行深入的了解。

这需要我们了解弧形理论的基本原理，尤其是重要的变形模式和弯曲响应，这对于结构的设计和计算非常重要。

同时，还需要结合材料力学知识对设计进行分析和应用，以确保结构的稳定性、安全可靠性和经济性。

二、构造特点钢筋混凝土拱形结构由于其很好的承载力和稳定性，现在广泛应用于各种建筑和桥梁工程中。

其主要构造特点包括以下几个方面：1、拱形斜撑钢筋混凝土拱形结构的一端由一个挂梁连接固定，在另一端则用斜撑来解决就地支撑的问题。

斜撑的初始长度可以直接根据设计要求计算，从而使整个结构达到理想的稳定状态。

同时，结构的斜杠支撑还可以通过调整其斜度，进一步提高结构的稳定性。

2、拱顶构造钢筋混凝土拱形结构顶部通常采用锥形结构，选择合适的缓坡角度，从而实现结构的稳定设计，减少施工难度。

锥形结构可以随着结构的曲率变化而变化，使得整个结构稳定可靠。

3、多边形拱形结构多边形拱形结构是一种能够适应多种不同设计要求的常见结构形式。

它可以直接适应各种不同的外部荷载和内部各部件构造的情况，同时也使得整个结构在外形上更加美观大方。

三、计算方法1、荷载分析在进行钢筋混凝土拱形结构的计算分析时，需要首先进行荷载分析。

《结构设计原理》复习资料第一篇钢筋混凝土结构第一章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能二、学习重点在本章的学习中应注意以下几个方面的问题：（1）混凝土的强度指标有哪些，以及获得它们的方法；（2）混凝土的应力应变关系曲线，弹性模量的取值方法；（3）混凝土收缩、徐变的概念及特性；（4）两类钢材的变形及强度特征；（5）锚固长度的意义；（6）钢筋混凝土结构对混凝土与钢筋的基本要求。

三、复习题（一）填空题1、在钢筋混凝土构件中钢筋的作用是替混凝土受拉或协助混凝土受压。

2、混凝土的强度指标有混凝土的立方体强度、混凝土轴心抗压强度和混凝土抗拉强度。

3、混凝土的变形可分为两类：受力变形和体积变形。

4、钢筋混凝土结构使用的钢筋，不仅要强度高，而且要具有良好的塑性、可焊性，同时还要求与混凝土有较好的粘结性能。

5、影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素很多，其中主要为混凝土强度、浇筑位置、保护层厚度及钢筋净间距。

6、钢筋和混凝土这两种力学性能不同的材料能够有效地结合在一起共同工作，其主要原因是：钢筋和混凝土之间具有良好的粘结力、钢筋和混凝土的温度线膨胀系数接近和混凝土对钢筋起保护作用。

7、混凝土的变形可分为混凝土的受力变形和混凝土的体积变形。

其中混凝土的徐变属于混凝土的受力变形，混凝土的收缩和膨胀属于混凝土的体积变形。

（二）判断题1、素混凝土的承载能力是由混凝土的抗压强度控制的。

………………………………【×】2、混凝土强度愈高，应力应变曲线下降愈剧烈，延性就愈好。

………………………【×】3、线性徐变在加荷初期增长很快，一般在两年左右趋以稳定，三年左右徐变即告基本终止。

………………………………………………………………………………………………【√】4、水泥的用量愈多，水灰比较大，收缩就越小。

………………………………………【×】5、钢筋中含碳量愈高，钢筋的强度愈高，但钢筋的塑性和可焊性就愈差。

工程施工钢筋计算一、工程施工钢筋计算的基本原则1. 根据工程设计要求选择合适的钢筋种类和规格，保证设计要求的强度和稳定性。

2. 按照设计荷载要求计算钢筋的受力情况，保证结构的承载能力。

3. 根据结构形式合理布置钢筋，保证结构的稳定性和耐久性。

4. 合理控制钢筋的用量和成本，避免浪费和过度使用。

5. 在施工中严格按照钢筋设计图纸要求施工，保证钢筋的安全性和稳定性。

二、工程施工钢筋计算的步骤1. 确定工程设计要求：首先需要仔细研读工程设计图纸，了解结构形式、荷载要求等设计要求。

2. 确定钢筋种类和规格：根据设计要求选择合适的钢筋种类和规格，如普通碳素结构钢筋、螺纹钢筋等。

3. 计算受力情况：根据设计荷载要求计算钢筋的受力情况，包括受拉钢筋和受压钢筋。

4. 布置钢筋：根据结构形式合理布置钢筋，包括主筋、箍筋、挂耳筋等，保证结构的稳定性和耐久性。

5. 计算钢筋用量：根据结构计算结果确定钢筋的用量，合理控制钢筋的用量和成本。

6. 编制钢筋加工图：根据设计要求绘制钢筋加工图，规定钢筋的尺寸、弯曲角度等要求。

7. 施工监理：在施工中要严格按照钢筋设计要求进行施工，保证钢筋的安全性和稳定性。

三、工程施工钢筋计算的注意事项1. 考虑结构的整体受力情况，合理选择钢筋种类和规格。

2. 考虑结构的变形和开裂情况，合理布置钢筋，确保结构的稳定性和耐久性。

3. 在施工中要注意钢筋的加工和安装质量，保证钢筋的受力性能。

4. 在施工过程中要及时调整钢筋的加工和安装方法，确保施工进度和质量。

5. 在施工中要合理控制钢筋的用量和成本，避免浪费和过度使用。

综上所述，工程施工钢筋计算是工程建设中非常重要的一环，只有合理计算和布置钢筋，才能保证工程的质量和安全。

在进行施工钢筋计算时，需要考虑到许多因素，包括工程设计要求、荷载要求、结构形式等。

通过以上介绍，相信读者对工程施工钢筋计算有了更清晰的认识，希望能够对工程施工实践有所帮助。

混凝土及钢筋混凝土工程量计算规则混凝土及钢筋混凝土工程量计算规则是指在建筑工程中，根据设计图纸和施工方案，计算混凝土及钢筋混凝土的用量及配比的一项技术活动。

准确的工程量计算可以保证施工过程中的材料供应及施工进度的控制，保证工程的质量和安全。

混凝土工程量计算规则：1.根据设计图纸确定工程结构的尺寸，计算混凝土的体积。

一般计算公式如下：V=S×h，其中V为混凝土的体积，S为截面积，h为高度。

2.根据工程要求及设计标准，确定混凝土配合比。

配合比一般包括水泥、砂、石子和水的比例。

3.根据混凝土的体积及配合比，计算所需要的材料用量。

例如，计算水泥用量，可以根据配合比中水泥的比例和混凝土体积计算得出。

4.在计算材料用量时，一般要考虑到浪费和损耗。

浪费一般是按照一定比例进行计算，通常为5%-10%。

损耗则根据工程的实际情况进行估算。

5.根据计算的材料用量，确定混凝土的总成本，包括人工、机械等直接费用及间接费用。

钢筋混凝土工程量计算规则：1.根据设计图纸和工程要求，计算钢筋混凝土结构的体积。

计算方法和混凝土工程量计算类似。

2.根据设计要求和规范，确定钢筋的配筋率。

配筋率一般以百分比表示，是指钢筋截面面积与混凝土截面积的比值。

3.根据钢筋的配筋率，计算所需要的钢筋用量。

钢筋的计算一般按照长度进行，根据配筋率和结构的长度计算得出。

4.在计算钢筋用量时，同样需要考虑到浪费和损耗。

浪费和损耗的计算方法与混凝土工程量计算一致。

5.根据计算的钢筋用量，确定钢筋的总成本和加工费用。

总结起来，混凝土及钢筋混凝土工程量计算规则是根据设计要求和规范，通过计算来确定混凝土和钢筋的用量及配比，以保证施工过程中的材料供应和施工进度的控制，从而保证工程的质量和安全。

这种计算工作需要进行详细的施工方案和图纸的分析，并且需要对各种材料的性质和性能有一定的了解，才能进行准确的计算。

钢筋混凝土结构的基本设计原则1.强度原则：钢筋混凝土结构设计首要考虑的是结构的强度，即结构能够承受外部荷载和其他作用力的能力。

强度原则要求根据设计荷载和结构材料的特性计算结构的承载能力，并确保该能力大于或等于设计荷载，在结构发生破坏之前保证结构的安全性。

2.稳定性原则：钢筋混凝土结构的稳定性是指结构在不坍塌、不失稳的情况下维持自身的平衡状态。

稳定性原则要求在结构设计中考虑结构的整体平衡能力，并确定适当的结构形式和尺寸，以确保结构的稳定性。

3.柔性原则：钢筋混凝土结构的柔性是指结构在承受外部荷载时能够有一定程度的变形和适应能力。

柔性原则要求结构在设计时考虑到结构的变形和适应性能，使结构能够在一定的变形范围内完成荷载的传递，并通过使用抗裂措施和控制变形来保证结构的安全和耐久性。

4.经济性原则：钢筋混凝土结构设计应该追求经济性，即以最小的成本实现结构的安全和功能需求。

经济性原则要求在结构设计中综合考虑结构的投资、运行和维护成本，并进行合理的结构优化，以获得较低的总成本。

5.可施工性原则：钢筋混凝土结构的设计必须考虑到结构的施工可行性，即结构的施工是否符合现行的施工规范和标准要求，并能够方便和高效地进行施工。

可施工性原则要求结构设计考虑到结构的拼装和施工顺序，以满足实际施工的需求。

6.耐久性原则：钢筋混凝土结构的设计必须考虑到结构的耐久性，即要求结构在设计使用寿命内具有足够的防护能力，以抵抗环境、湿度和其他因素的侵蚀和损害。

耐久性原则要求采取适当的防护措施，包括使用耐久性好的材料、正确施工和维护等，以延长结构的使用寿命。

7.美观性原则：钢筋混凝土结构作为建筑物的一部分，还需要考虑结构的美观性。

美观性原则要求在设计过程中考虑到结构的外观和形象，使结构与周围环境相协调，给人一种良好的视觉效果。

总之，钢筋混凝土结构的基本设计原则是强度、稳定性、柔性、经济性、可施工性、耐久性和美观性。

通过遵循这些原则，设计人员可以进行合理的结构设计，以确保结构的安全、稳定和可持续发展。

钢筋混凝土结构计算方法钢筋混凝土结构计算方法是建筑工程中非常重要的一环，它涉及到结构的稳定性、安全性和承载能力等方面。

本文将介绍钢筋混凝土结构计算的基本原理和方法，并重点探讨应力计算、变形计算和承载力计算等方面的内容。

一、应力计算在钢筋混凝土结构计算中，应力计算是其中的核心环节之一。

它通常包括了轴力与弯矩的相互作用计算、截面受拉区受拉应力计算、截面受压区受压应力计算等。

以下将对这些计算方法进行详细阐述。

1. 轴力与弯矩的相互作用计算轴力与弯矩的相互作用计算是指在受到同时作用的轴力和弯矩时，计算构件的应力分布和变形情况。

根据材料力学原理，可以得到不同受力状态下的截面内应力的分布规律，并通过相关公式进行计算。

2. 截面受拉区受拉应力计算在钢筋混凝土梁柱等构件中，受拉区的受拉应力是一个重要的参数。

它的计算主要依据基本的应力平衡条件和材料弹性模量的概念，通过计算得出。

3. 截面受压区受压应力计算与受拉应力类似，截面受压区的受压应力也是一个关键的参数。

通过计算截面受拉区受拉应力和截面的抗弯承载力，可以进一步计算出截面受压区的受压应力值。

二、变形计算钢筋混凝土结构在受力作用下会发生变形，因此变形计算也是结构计算中的一个重要环节。

变形计算通常包括了构件的截面变形计算、整体变形计算等内容。

1. 构件的截面变形计算构件的截面变形主要包括弯曲变形和剪切变形两种形式。

通过计算构件受力后的变形情况，可以判断结构的变形是否满足规范要求。

2. 整体变形计算整体变形计算是指在考虑了构件刚度影响后的结构整体变形计算。

它一般采用有限元分析等方法，通过计算结构的位移、角度和变形程度等参数，从而对结构的稳定性和安全性进行评估。

三、承载力计算承载力计算是钢筋混凝土结构设计中最为关键的一步。

通过计算结构的承载能力，可以确定结构是否能满足使用要求，并进行合理的构造调整。

1. 构件的承载能力计算构件的承载能力计算是指对构件在规定荷载作用下的最大承载力进行计算。

钢筋混凝土结构计算1.结构形式确定：首先确定楼板的结构形式，如采用板梁结构、薄板结构或双向板结构等。

2.荷载计算：进行楼板的荷载计算，包括楼板自重、活荷载和附加荷载等。

根据建筑规范和设计要求，计算得出楼板上的荷载。

3.结构分析：进行楼板的结构分析，主要包括静力分析和动力分析。

-静力分析：根据荷载计算结果，进行静力平衡方程求解，确定楼板内力、弯矩和剪力大小及位置。

-动力分析：如果楼房位于地震区域，需要进行动力分析，考虑地震作用对楼板的影响。

4.梁与板的计算：根据楼板的结构形式，进行梁与板的计算。

-梁的计算：根据梁的自重、楼板荷载和梁自身承载力等参数，计算梁的截面尺寸和配筋。

-板的计算：根据楼板的自重、活荷载和板自身承载力等参数，计算板的截面尺寸和配筋。

5.钢筋配筋：根据楼板的受力情况和截面尺寸，进行钢筋的配筋计算。

-弯曲受力区域：通过计算得出楼板的截面尺寸和弯矩大小，确定弯曲受力区域，然后计算该区域所需的主筋和箍筋的截面尺寸和配筋率。

-剪切受力区域：通过计算得出楼板的截面尺寸和剪力大小，确定剪切受力区域，然后计算该区域所需的剪力筋的截面尺寸和配筋率。

6.构件设计：根据梁和板的计算结果，进行构件的设计。

-梁设计：根据梁的截面尺寸和配筋率，设计梁的构造和受力情况。

-板设计：根据板的截面尺寸和配筋率，设计板的构造和受力情况。

7.变形计算：对楼板结构的变形进行计算，包括挠度、位移等。

-挠度计算：根据楼板截面刚度、荷载大小和材料力学性质，计算楼板的弯曲挠度。

-位移计算：根据楼板的受力情况和结构形式，计算楼板的位移。

8.安全评估：根据梁和板的计算结果，进行结构的安全评估。

-承载力：通过计算得出楼板的承载力，与设计要求进行对比，判断结构是否满足要求。

-变形：根据变形计算结果，进行结构的变形评估，判断结构变形是否满足规范要求。

这些步骤是钢筋混凝土结构计算的基本流程，具体计算过程会根据设计要求和规范进行调整。

同时，计算中需使用专业软件进行力学计算和结构设计，以提高计算精度和效率。