混凝土结构设计原理课件(共11)7

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《混凝土结构基本原理》详解PPT课件

土木工程学院
① 混凝土的抗压强度
混凝土结构基本原理
1. 立方体抗压强度和强度等级
a) 立方体抗压强度 fcu (cube) （单位：N/mm2、MPa） ● 标准试件：边长为150mm的立方体 ● 标准养护条件：温度20±3℃、相对湿度90％、养护28天 ● 标准试验方法：标准加载速率、试件表面不涂油在上述条件下测得的抗压强度为.2020
土木工程学院
混凝土结构基本原理
Ec= tgα0
E'c = tgα1
.
3
17.05.2020
土木工程学院
混凝土结构基本原理
2.1.2 单轴向应力状态下的混凝土强度
强度：结构材料所能承受的极限应力。
影响混凝土强度的因素
内因：水泥强度、骨料特性、级配、水灰比、成型方法、龄期、试件尺寸、形状等……；外因：养护环境、试验方法、受力状态、加载速率等……
.
4
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c) 高强混凝土单向受压应力－应变全曲线
上升段的线性段随着强度的增加而变大,可达到（0.7~0.9）fc；峰值应变随着强度的增加有所增大，通常取0.0025；
混凝土强度越高，下降段形状越陡，延性越差。
.
38
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土木工程学院
混凝土结构基本原理
d) 加载速度对应力－应变曲线的影响
ε 00 .00 0 .2 5 (fck u ,5) 0 1 5 0 （ 0大于等于0.002）
ε cu 0 .00(3 fck u 3 ,5) 0 1 5 0 （ cu小于等于0.0033）
.
41
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土木工程学院
混凝土结构基本原理

混凝土结构设计原理之混凝土结构的设计方法PPT课件

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3．材料强度和荷载的设计值（1）标准值与设计值的关系
材料强度设计值 = 材料强度标准值 / 材料分项系数（大于1）荷载设计值 = 荷载标准值×荷载分项系数（大于1）引入分项系数的目的：提高结构的安全储备。（2）设计值的确定材料强度设计值：直接查表。（例：表2.2 、表 2.3、表 2.4）荷载设计值的确定： ①确定荷载的标准值； ②荷载设计值 = 荷载标准值×荷载分项系数
取值方法：查《建筑结构荷载规范》。
例如：
由规范可查出民用建筑楼面均布荷载标准值：
住宅、教室 2 kN/m2
食堂 2.5 kN/m2
注：规范值的确定思路：可变荷载载标准值等于其平均值
加上1.645倍标准差；由概率论知，保证率为95%。
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（2）荷载准永久值
定义：可变荷载中在整个设计基准期内出现时间较长（可理解为
3．概率极限状态设计法 —— 以概率为基础的极限状态设计法，
简称概率极限状态设计法。
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4．结构的可靠性 —— 结构在规定的时间内和规定的条件下完成预定功能的能力。结构可靠度 —— 结构在规定的时间内、规定的条件下，完成预定功能的概率（它是结构可靠性的概率度量）。规定时间：设计使用年限；规定的条件：正常设计、正常施工和正常使用条件。预定功能：安全、适用、耐久性。
可靠度指标：可靠概率；失效概率；可靠指标β
ps
pf
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2.4极限状态实用设计表达式
一．承载能力极限状态实用设计表达式（承载能力极限状态设计
即为强度计算）
≤R
（2.7）
式中： —— 结构0重S要性系数，取值见书40页。
S—0 — 荷载效应组合的设计值。

混凝土结构设计完整的ppt课件

要一个方向受力的板。重要概念：荷载按构件刚度分配,按短跨方向传递。
《规范》规定：混凝土板应按下列原则进行计算：
1．两对边支承的板和单边嵌固的悬臂板，应按单向板计算；
2．四边支承的板（或邻边支承或三边支承）应按下列规定计算：
（1）当长边与短边长度之比大于或等于3时，可按沿短边方向受力的单向板计算；
（梁净长）1/3
(梁净长)1/4
（梁净长）1/3 (梁净长)1/4
6900 6 22 2/4
250 6 22 4/2
1800 150 150 6 22 4/2
2 20
250 6 22 4/2
内力重分布的过程
三个阶段：（1）弹性体系；（2）支座和跨中截面先后出现裂缝；（3）支座塑性铰形成。
超静定钢筋砼结构内力重分布的两个过程：第一：受拉砼开裂至第一个塑性铰形成；第二：第一个塑性铰形成直到结构破坏。
连续梁的设计弯矩按弹性计算，截面配筋按极限状态计算，两者不一致？
超静定结构塑性内力重分布的概念
3.跨中弹性最不利弯矩和
M 跨中
1.02M0
1 2
(M
l
M
r
)
4.调幅后支座和跨中截面弯矩均不小于1/3Mo；
5.各控制截面的剪力设计值按荷载最不利布置和调幅后支座弯矩由静力平衡条件计算确定。
例：按弯矩调幅法计算如图所示双跨连续梁的支座及跨中弯矩。（图中给出的是用线弹性方法计算出的最不利支座及跨中弯矩，调幅系数 β=0.2，F=100kN,l=6m）
结构；（2）处于严重侵蚀性环境中的混凝土结构；（3）直接承受动力和重复荷载的混凝土结构（4）要求有较高承载力储备的混凝土结构；（5）配置延性较差的受力钢筋的混凝土结构。

混凝土结构设计原理同济大学PPT课件

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2.1 混凝土的物理力学性能
3）轴心抗拉强度
混凝土的轴心抗拉强度可以采用直接轴心受拉的试验方法来测定，但由于试验比较困难，目前国内外主要采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测试混凝土的轴心抗拉强度。
F
压
a
拉
f sp
2F
a2
压
F
劈拉试验
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2.1 混凝土的物理力学性能
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2.1 混凝土的物理力学性能
2）轴心抗压强度
按标准方法制作的150mm×l50mm× 300mm的棱柱体试件，在温度为20土3℃和相对湿度为90％以上的条件下养护28d，用标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度。对于同一混凝土，棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度。
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1.1 混凝土结构一般概念和特点
第一章绪论
➢ 缺点： ⑴ 自重大：不适用于大跨、高层结构。 ⑵ 抗裂性差：普通RC结构，在正常使用阶段往往带裂缝工作，
环境较差(露天、沿海、化学侵蚀)时会影响耐久性；也限制了普通RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用。 ⑶ 承载力有限：在重载结构和高层建筑底部结构，构件尺寸太大，减小使用空间。 ⑷ 施工复杂，工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护），工期长，施工受季节、天气的影响较大。
注意：1.骨料的分布及骨料与基相之间在界面的结合强度是影响混凝土强度的重要因素；
2.在荷载的作用下，微裂缝的扩展对混凝土的力学性能有着极为重要的影响。
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2.1 混凝土的物理力学性能
第二章钢筋和混凝土的材料性能
单轴应力状态下的混凝土强度
混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的

混凝土结构设计原理(课件)

高性能混凝土的研究和应用，使得混凝土结构的性能更加优异，满足了更加复杂和多样化的工程需求。
02 混凝土结构设计基本原则
结构设计原则
01
02
03
04
Hale Waihona Puke 结构完整性确保混凝土结构在各种工况下的整体性，避免出现裂缝、断
裂等损伤。
承载能力
根据预期的载荷和应力要求，设计混凝土结构的承载能力。
耐久性
考虑环境因素和预期使用寿命，确保混凝土结构在使用期间
工现场进行搅拌、浇注和养护的混凝土构件。
按受力特点分类
混凝土结构可以分为框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构等。框架结构的受力特点是主要承受横向和纵向的荷载，通过梁和柱的连接实现；剪力墙结构的受力特点是主要承受横向荷载，通过剪力墙的连接实现；框架-剪力墙结构的受力特点是结合了框架
和剪力墙的特点，形成了一种混合结构形式。
05 混凝土结构设计中的问题及解决措施
混凝土裂缝问题及解决措施
总结词
混凝土裂缝是混凝土结构设计中常见的问题，会导致结构承载能
力下降和耐久性降低。
原因分析
混凝土裂缝产生的原因包括施工过程控制不当、结构设计不合理、材料质量不合格等。
解决措施
针对不同原因采取相应的解决措施，如加强施工过程控制、优化结构设计、选用优质材料等。
混凝土结构发展历程
19世纪中叶
20世纪初
随着水泥和混凝土技术的发展，混凝土开始被应用于建筑和桥梁工程中。
钢筋混凝土的发明和应用，使得混凝土结构的强度和稳定性得到了显著提高。
20世纪50年代
21世纪初
预应力混凝土的出现，进一步提高了混凝土结构的承载能力和耐久性，为现代大型混凝土结构的建造奠定了基础。

第一章-《混凝土结构设计原理》绪论PPT课件

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（二）设计依据
1、国家标准
相关结构荷载、抗震设计、桩基技术、地基基础设计规范
2、地质勘察报告
相关气象条件、工程地质条件、结构设计参数
12
结构设计参数
技术指标结构类型建筑结构安全等级设计使用年限抗震设防烈度建筑抗震设防类别设计基本地震加速度设计地震分组场地类别房屋抗震等级湿陷性黄土地基湿陷类型湿陷等级建筑物分类地基处理方式地基基础设计等级
2、水平地震作用计算
• 该建筑群主体质量和刚度沿高度分布比较均匀，故可用底部剪力法计算水平地震作用。
• 本设计中结构的设防烈度为8度，查规范可知： 8度设防烈度条件下，多遇地震结构的水平地震影响系数最大值，罕遇地震结构水平地震影响系数最大值。
23
四、结构水平位移计算
• 本设计中，风荷载值远小于水平地震作用，故只需进行水平地震作用下的位移验算。水平地震作用下的位移为倒三角形分布荷载和顶点集中荷载产生的位移之和。
2015年
建筑结构
2013级工程造价专业
2015.3.9
1
2015年
课程简介
学时: 64学时时间：1～16周考核要求：平时成绩 30% 期末成绩 70% 平时成绩：1.平时作业成绩
2.点名 3.课程展示
2
青海大学结构设计原理
课程章节比例分配
重点章节：
第四章钢筋混凝土结构轴心受力构件承载力第五章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力第六章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力第七章钢筋混凝土受扭构件承载力第八章钢筋混凝土偏心受力构件承载力第十二章多层框架结构
• 受扭构件——空间受力
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建筑结构
第1 章

混凝土结构设计原理课件

斜截面剪切破坏的主要形态有斜压、剪压和斜拉三种。斜截面受剪承截力计算公式是以剪压破坏特征为基础建立的，其他两种破坏形态则是通过构造要求来防止出现。
钢筋混凝土柱、剪力墙等偏心受力构件的斜截面受剪承截力计算与受弯构件的主要区别，在于应考虑轴向力的影响。在一定范围内，轴向压力可使构件的受剪承载力提高，而轴向拉力则使受剪承载力降低。
箍筋对有腹筋梁受剪承载力的影响
受弯构件受剪性能的试验研究
构件斜截面承载力
1 建筑工程中受弯构件斜截面设计方法 2 .不配腹筋的板
V 0.7h ftbh0
1
βh——截面高度影响系数，当h0<800mm时,取h0 =800mm; 当h0>2000mm时, 取h0=2000mm;
ft —8 f y sin
受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算
构件斜截面承载力
也可以根据受弯承载力的要求，先选定弯起钢筋再按下式计算所需箍筋：
nAsv1 V 0.7 ftbh0 0.8 f y Asb sin
s
1.25 f yvh0
nAsv1
V
1.75
1.0
ft bh0
0.8 f y Asb
受弯构件受剪性能的试验研究
构件斜截面承载力
纵向钢筋配筋率
试验表明，梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率ρ的提高而增大。这主要是纵向受拉钢筋约束了斜裂缝长度的延伸，从而增大了剪压区面积的作用。
纵向钢筋配筋率对有腹筋梁受剪承载力的影响
受弯构件受剪性能的试验研究
构件斜截面承载力
配箍率和箍筋强度
V 0.7 f tbh0
…7
集中荷载F的独立梁：
1.75
V 1 f tbh0

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在此情况下，离轴力较远一侧的钢筋 As必然不屈服，
设计时取
As As
Ne f y (h0 a)
② 截面校核：按式（2）进行。
(4)偏心受拉构件的斜截面承载力计算
轴拉力的存在使斜裂缝贯通全截面，从而不存在剪压区，降低了斜截面承载力。因此，受拉构件的斜截面承载力公式是在受弯构件相应公式的基础上减去轴拉力所降低的抗剪强度部分，即0.2N。
受剪承载力的降低与轴向拉力N近乎成正比。《规范》对矩形截面偏心受拉构件受剪承载力:
V
1.75
1.0
ftbh0
f yv
Asv s
h0
0.2N
当右边计算值小于
f yv
Asv s
h0 时，即斜裂缝
贯通全截面，剪力全部由箍筋承担，受剪承载
力应取
f yv
Asv s
h0 。
为防止斜拉破坏，此时的
0.36ftbh0。
4）对称配筋计算方法
①截面设计：对称配筋时必有 x 2 s ，因此，按不对称配筋 x 2 s 时的情形处理。
②截面校核：类似于不对称配筋。
(3)矩形截面小偏心受拉构件正截面承载力计算 1）不对称配筋 ①基本公式：参照图，根据截面内力平衡得
Ne f y As (h0 as ) Ne f y As (h0 as )
f yv
Asv s
h0 不得小于
（1）（2）
②截面设计：已知构件尺寸、材料强度等级和内力，求配筋。在此情况下基本公式中有二个未知数，可直接求解。
③截面校核：一般已知构件尺寸、配筋、材料强度，偏心距e0，由式（1）和式（2）都可直接求出N，并取其较大者。
2）对称配筋
①截面设计：已知构件尺寸、材料强度等级和内力，求配筋。
f y——纵向钢筋抗拉强度设计值；
N ——轴心受拉承载力设计值。
7.2 偏心受拉构件正截面承载力计算
（1）偏心受拉构件的破坏特征
1）大偏心受拉破坏当轴力处于纵向钢筋之外时发生此种破坏。破坏时
距纵向拉力近的一侧混凝土开裂，混凝土开裂后不会形成贯通整个截面的裂缝，最后，与大偏心受压情况类似，钢筋屈服，而离轴力较远一侧的混凝土被压碎。
2）小偏心受拉破坏当轴力处于纵向钢筋之间时发生此种破坏。全截
面均受拉应力，但As一侧拉应力较大，As一侧拉应力较小。随着拉力增加，As一侧首先开裂，但裂缝很快贯通整个截面，破坏时混凝土裂缝贯通，全部纵向钢筋受拉屈服。
（2）矩形截面大偏心受拉构件正截面承载力计算 1）基本公式根据截面内力平衡，参照图，可写出如下公式
N f y As f yAs 1 fcbx
N
e
1 fcbx(h0
x) 2
f yAs(h0
as)
式中 e—轴向力作用点至受拉钢筋As合力点之间的距离；
e e0 0.5h a
2）适用条件
同大偏心受压构件。
3）不对称配筋计算方法
①截面设计；类似于大偏心受压构件。
②截面校核，一般已知构件尺寸、配筋、材料强。若再已知N可求出x和e0或再已知e0则可求出x和N。
第七章受拉构件的截面承载力
7.1 轴心受拉构件正截面承载力计算
轴心受拉构件从加载到破坏，其受力过程分为三个阶段：从加载到砼受拉开裂前，砼开裂后到钢筋即将屈服，受拉钢筋开始屈服到全部受拉钢筋达到屈服。
轴心受拉破坏时混凝土裂缝贯通，纵向拉钢筋达到其受拉屈服强度，正截面承载力公式如下：
N N u f y As