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---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 1第一章混凝土结构用材料的性能(课件)1 第一章混凝土结构用材料的性能(课件) 混凝土结构设计原理 1 混凝土结构材料的性能本章主要讨论以下三个内容：? 钢筋的品种、级别、性能及其选用原则； ? 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； ? 钢筋与混凝土的共同工作原理。
1.1 钢筋 1.1.1 钢筋的品种与性能 1、热轧钢筋（1）、热轧钢筋的种类表 1-1 常用热轧钢筋的种类、代表符号和直径范围（2）、热轧钢筋的力学性能①应力应变曲线的一般特征及其简化②热轧钢筋的强度及弹性模量钢筋的屈服强度是混凝土结构构件设计计算时的主要依据之一。
屈服极限极限强度（强度极限）。
屈强比，钢筋的屈服强度与极限抗拉强度之比。
一般要求，屈强比小于 0.8。
③塑性性能 A、伸长率?：１ 1 混凝土结构材料的性能 ??l??l?100%。
l 当 l?5d 时，伸长率用?5 表示；当 l?10d 时，伸长率用?10 表示；当l?100mm 时，伸长率用?100 表示；d 为试件直径。
另外，还有均匀伸长率?gt。
B、冷弯性能关于伸长率和冷弯性能的试验方法，如图1 / 121-4、1-5 所示。
2、中高强钢丝和钢绞线（1）、中高强钢丝和钢绞线的力学性能（2）、中高强钢丝和钢绞线的种类（3）热处理钢筋。
3、冷加工钢筋冷加工钢筋，是指在常温下，采用某种工艺对热轧钢筋进行加工得到的钢筋。
常用的加工工艺有，冷拉、冷拔、冷轧和冷轧扭等四种工艺。
（1）、冷拉钢筋，如图 1-8 所示。
（2）、冷拔钢筋，如图 1-9、1-10 所示。
（3）、冷轧带肋钢筋，如图 1-11 所示。
（4）、冷轧扭钢筋，如图 1-12 所示。
混凝土结构设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解混凝土结构设计的基本原理和概念，掌握混凝土结构的材料性质及力学性能。
2. 学生能够掌握混凝土结构设计的相关规范和标准，了解不同结构类型的设计要求。
3. 学生能够运用所学知识，分析混凝土结构在实际工程中的应用和问题。
技能目标：1. 学生能够运用计算机软件进行混凝土结构的初步设计和计算，具备实际操作能力。
2. 学生能够运用力学原理，解决混凝土结构设计中的简单问题，具备一定的结构分析能力。
3. 学生通过课程学习，能够进行团队合作，沟通协调，共同完成混凝土结构设计项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对混凝土结构设计学科的兴趣和热情，激发学生主动学习的动力。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程意识，提高学生的职业道德素养。
3. 培养学生关注社会发展，认识到混凝土结构设计在国民经济建设中的重要性，增强学生的社会责任感。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生具备混凝土结构设计的基本理论和实践能力。
学生特点：学生为土木工程专业大三学生，已具备一定的力学和材料科学基础，具有较强的学习能力和实践欲望。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动思考，培养学生的创新意识和团队合作精神。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来从事混凝土结构设计工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 混凝土结构设计基本原理：包括混凝土材料的力学性能、混凝土结构耐久性、结构设计的基本原则和方法。
教材章节：第一章 混凝土结构设计基本原理2. 混凝土结构设计规范与标准：介绍国内外混凝土结构设计规范、标准及其应用。
教材章节：第二章 混凝土结构设计规范与标准3. 混凝土结构类型及设计方法：包括梁、板、柱、墙、基础等结构的设计计算方法。
教材章节：第三章 混凝土梁设计；第四章 混凝土板设计；第五章 混凝土柱设计；第六章 混凝土剪力墙设计；第七章 基础设计4. 混凝土结构设计实例分析：分析典型混凝土结构工程案例，使学生了解实际工程中的应用和问题。
绪论钢筋与混凝土能共同工作的原因：（1）钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；（2）钢筋与混凝土具有相近的温度线膨胀系数（钢材为 1.2×10-5，混凝土为(1.0~1.5)×10-5），因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏；（3）混凝土对钢筋具有一定的保护作用。
第一章钢筋混凝土材料的物理力学性能1.立方体抗压强度fcu,k>轴心抗压强度fck>轴心抗拉强度ftk2.双向应力状态或三向应力状态：（1）双向压应力作用下，一向的抗压强度随另一向压应力的增加而增加;双向拉应力作用下，混凝土一向抗拉强度基本上与另一向拉应力的大小无关。
即双向受拉的混凝土强度与单向受强度基本一样：一向受拉一向受压时，无论是抗拉强度还是抗压强度都要降低。
（2）在三向受压状态中，由于侧向压应力的存在，混凝土受压后的侧向变形受到了约束，延迟和限制了沿轴线方向的内部微裂缝的发生和发展，因而极限抗压强度和极限压缩应变均有显著的提高，并显示了较大的塑性。
2.混凝土在荷载的长期作用下，其变形随时间而不断增长的现象称为徐变。
3.徐变的影响因素（1）内在因素是混凝土的组成和配比。
骨料的刚度（弹性模量）越大，体积比越大，徐变就越小。
水灰比越小，徐变也越小。
构件尺寸越大，徐变越小。
（2）环境影响包括养护和使用条件。
受荷前养护的温湿度越高，水泥水化作用越充分，徐变就越小。
采用蒸汽养护可使徐变减少（20~35）%。
受荷后构件所处的环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越大。
4.收缩：混凝土在空气中硬化时体积会缩小，这种现象称为混凝土的收缩。
5.钢筋按力学性能分为：一类是具有明显的物理屈服点的钢筋（软钢）另一种是无明显的物理屈服点的钢筋（硬钢）。
6.混凝土结构对钢筋性能的要求：○1强度：钢筋应具有可靠的屈服强度和极限强度，钢筋的强度越高，钢材的用量越少。
《混凝土结构设计原理》教学大纲课程编号：T1330021课程中文名称：混凝土结构设计原理课程英文名称：Design Theory for Concrete Structure总学时：56 讲课学时：52 实验学时：4授课对象：土木工程学院本科生先修课程：工程制图材料力学结构力学建筑材料房屋建筑学建筑荷载与作用一、课程教学目的本课程是高等学校土木工程专业的主干专业课之一，是理论密切联系实践的工程类课程，所学内容与其它各门结构课程的学习紧密联系，也是工作中应用最多、最广的专业知识，并对学生在专业方向的进一步学习和发展起到至关重要的决定性作用。
因此，从某种意义上讲，《混凝土结构设计原理》课程的教学质量将直接反映土木工程专业的毕业生质量。
本课程特点是以理论分析为依据，注重科学试验，但其理论的严密性较差。
因此，在培养学生掌握基本构件的力学性能及设计方法的同时，要密切联系工程实践，逐步培养学生应用理论性和逻辑性很强的数学、力学知识来分析、解决工程中的具体问题，能灵活掌握影响结构性能的主要因素。
此外，通过本门课程的学习，要培养学生严谨、一丝不苟的工作态度和不断进取、努力创新的钻研精神。
二、教学内容及基本要求绪论（共2学时）钢筋混凝土结构一般概念及其特点，钢筋混凝土结构的发展概况及其应用。
本课程的主要内容、任务及学习方法。
第一章材料的力学性能（共6学时）钢筋：钢筋的成分、种类和级别，钢筋的应力--应变曲线，钢筋的塑性性能。
混凝土：立方体抗压强度，影响混凝土强度的因素，轴心抗压强度，轴心抗拉强度，复杂应力状态下混凝土的强度。
混凝土的变形：混凝土一次短期加载时的应力--应变性能，不同混凝土强度等级及不同加载速度时混凝土的应力--应变关系，混凝土的横向变形系数。
混凝土的变形模量。
混凝土在重复荷载下的变形性能。
混凝土的徐变，混凝土的收缩。
钢筋与混凝土之间的粘结性能，粘结应力。
第二章钢筋混凝土结构的设计方法（共4学时）建筑结构的功能要求，结构的极限状态，结构设计方法概述。
混凝土结构设计原理首先，结构力学原理是混凝土结构设计的基础。
结构力学原理包括静力学原理、弹性力学原理和塑性力学原理等。
静力学原理是研究物体受力平衡的原理，对混凝土结构设计来说，要根据结构的荷载和受力情况进行合理的受力分析和设计。
弹性力学原理是研究物体在荷载作用下的变形和应力分布规律的理论，对于混凝土结构设计来说，需要根据混凝土材料的弹性特性来确定结构的刚度和变形，并确保结构在承受荷载时不超过弹性限度。
塑性力学原理是研究物体变形和破坏的塑性特性的理论，对于混凝土结构设计来说，需要考虑结构在超过弹性限度后的变形和破坏过程，并采取适当的构造措施来保证结构的安全性。
其次，混凝土材料力学性能原理是指混凝土材料在荷载作用下的力学性能规律。
混凝土是一种复杂的多相材料，包括水泥浆胶、骨料和孔隙等组分。
混凝土材料力学性能原理包括流变性能、抗压性能、抗弯性能、抗剪性能和抗拉性能等。
流变性能是指混凝土材料在外力作用下的变形和应力变化规律，主要包括刚性、非线性和损伤等特性。
抗压性能是指混凝土材料在受压加载下的强度和变形性能，受约束条件和加载方式的影响较大。
抗弯性能是指混凝土材料在受弯矩加载下的强度和变形性能，受板材厚度和剪跨比的影响较大。
抗剪性能是指混凝土材料在剪切力作用下的强度和变形性能，受配筋方式和横向约束条件的影响较大。
抗拉性能是指混凝土材料在拉应力作用下的强度和变形性能，受配筋方式和取样位置的影响较大。
最后，结构施工工艺原理是混凝土结构设计的施工过程和方案。
结构施工工艺原理包括混凝土浇筑、固化和养护等工序。
混凝土浇筑工艺是指混凝土在模板内的浇筑方式和过程，要保证浇筑质量和构件形状的一致性。
混凝土固化工艺是指混凝土在浇筑后的硬化过程，需要根据混凝土强度发展规律和结构加载方式来确定固化时间和强度需求。
混凝土养护工艺是指混凝土在固化过程中的保湿和保温措施，以提高混凝土的强度和耐久性。
综上所述，混凝土结构设计原理涉及结构力学原理、混凝土材料力学性能原理和结构施工工艺原理等多个方面。
