混凝土结构设计小知识

混凝土结构设计知识点混凝土是一种广泛应用于建筑和基础工程中的材料，具有优良的抗压强度和耐久性。

混凝土结构设计是保证建筑物稳定和安全的关键环节。

本文将介绍混凝土结构设计的一些基本知识点，包括混凝土的成分、强度设计、受力性能和施工工艺等方面。

一、混凝土的成分混凝土主要由水泥、石料、砂子和水等组成。

水泥是混凝土的胶凝材料，可以与石料和砂子形成坚固的矩阵。

石料和砂子则提供混凝土的强度和密实性。

水的添加可以使混凝土的成分充分混合，并有助于水泥的水化反应。

二、强度设计混凝土结构设计的一个重要方面是确定混凝土的强度等级。

混凝土的强度按照抗压强度进行分类，常见的强度等级有C15、C20、C25等。

根据具体的工程要求和结构设计标准，选取合适的强度等级是至关重要的。

三、受力性能混凝土在受力过程中具有一些特殊的性能。

首先是抗压强度，即混凝土能够承受的压力。

其次是抗拉强度，混凝土的抗拉强度相对较低，因此在设计中常常需要进行加固，例如使用钢筋混凝土结构。

此外，混凝土还具有较好的抗冻性和耐久性。

四、施工工艺混凝土结构在施工过程中需要遵循一定的工艺要求。

首先是混凝土的搅拌和浇注，确保混凝土成分均匀。

其次是模板的制作和安装，在模板的指导下进行浇筑混凝土。

在混凝土凝固后，需要进行养护，以保证混凝土的强度和耐久性。

总结混凝土结构设计是建筑工程中的重要环节，涉及到混凝土的成分、强度设计、受力性能和施工工艺等方面。

合理选择混凝土的成分和强度等级，以及正确的施工工艺，对于保证建筑物的安全和稳定具有重要意义。

混凝土结构设计需要综合考虑建筑物的使用要求、环境条件和经济效益等因素，以提供可靠的工程解决方案。

混凝土结构设计知识点1.在现浇单向板肋梁楼盖中，单向板的长跨方向应放置分布钢筋，分布钢筋的主要作用是：承担在长向实际存在的一些弯矩、抵抗由于温度变化或混凝土收缩引起的内力、将板上作用的集中荷载分布到较大面积上，使更多的受力筋参与工作、固定受力钢筋位置。

2.当连续梁、板各跨跨度不等，如相邻计算跨度相差不超过10％，可作为等跨计算。

这时，当计算各跨跨中截面弯矩时，应按各自的跨度计算；当计算支座截面弯矩时，则应按相邻两跨计算跨度的平均值计算。

3.为了考虑支座抵抗转动的影响，一般采用增大恒载和相应减小活荷载的办法来处理，即以折算荷载来代替实际计算荷载。

当板或梁支承在砖墙上时，则荷载不得进行折算。

主梁按连续梁计算时，一般柱的刚度较小，柱对梁的约束作用小，故对主梁荷载不进行折减。

4.什么叫弯矩调幅法？答：弯矩调幅法就是在弹性理论计算的弯矩包络图基础上，考虑塑性内力重分布，将构件控制截面的弯矩值加以调整。

5.弯矩调幅法的具体步骤是什么？答：具体计算步骤是：（1）按弹性理论方法分析内力；（2）以弯矩包络图为基础，考虑结构的塑性内力重分布，按适当比例对弯矩值进行调幅；（3）将弯矩调整值加于相应的塑性铰截面，用一般力学方法分析对结构其他截面内力的影响；（4）绘制考虑塑性内力重分布的弯矩包络图；（5）综合分析，选取连续紧中各控制截面的内力值；（6）根据各控制截面的内力值进行配筋计算。

截面弯矩的调整幅度为：6.使用弯矩调幅法时，应注意哪些问题？答：使用弯矩调幅法进行设计计算时，应遵守下列原则：（1）受力钢筋宜采用延性较好的钢筋，混凝土强度等级宜在C20～C45范围内选用；（2）弯矩调整后截面相对受压区高度ξ=x/h0不应超过0.35，也不宜小于0.10；（3）截面的弯矩调幅系数一般不宜超过0.25；（4）调整后的结构内力必须满足静力平衡条件；（5）在内力重分布过程中还应防止其他的局部脆性破坏，如斜截面抗剪破坏及由于钢筋锚固不足而发生的粘结劈裂破坏，应适当增加箍筋，支座负弯矩钢筋在跨中截断时应有足够的延伸长度；（6）必须满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求。

1.和易性：指混凝土拌合物在一定的施工条件下，便于施工操作（拌和，运输，浇筑，振捣）并能获得质量均匀，成型密实的混凝土的性能，包括流动性、粘聚性和保水性。

2.建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面，简称“三性”。

安全性是指建筑结构承载能力的可靠性；适用性要求结构在正常使用过程中不产生影响使用的过大变形以及不发生过宽的裂缝等；耐久性要求在正常维护条件下结构不发生严重风化、腐蚀、脱落、碳化，钢筋不发生锈蚀等3.混凝土延性条件：不同强度的混凝土的应力-应变曲线有着相似的形状，但也有实质性区别，随着混凝土强度的提高尽管上升段和峰值应变的变卦不是很明显，但是下降段的形状有较大的差异蒙混泥土强度越高下降段的坡度越陡，即应力下降相同幅度时变形越小，延性越差。

4.混凝土的三相受力状态：混凝土在三相受压的情况下，由于受到侧向压力的约束作用，最大主压应力轴的抗压强度有较大程度的增大，其变化规律随两侧向压应力的比值和大小而不同。

5.徐变：结构或材料承受的应力不变，而应变随时间增长的现象称为徐变线性徐变：徐变与应力成正比，曲线接近等间距分布；非线性徐变：徐变与应力不成正比，徐变变形比应力增长要快5什么是混凝土徐变？引起徐变的原因有哪些？答：混凝土在荷载长期作用下，它的应变随时间继续增长的现象称为混凝土的徐变。

原因有两个方面：（1）在应力不大的情况下，认为是水泥凝胶体向水泥结晶体应力重分布的结果；（2）在应力较大的情况下，认为是混凝土内部微裂缝在荷载长期作用下不断发展的结果。

6.混凝土结构对钢筋的性能要求：1）钢筋的强度：是指钢筋的屈服强度及极限强度2）钢筋的塑性：为了使钢筋在断裂前有足够的变形3）钢筋的可焊接性：评定钢筋焊接后的的持久性能的指标4）钢筋与混凝土的粘结力：为了保证钢筋与混凝土共同工作7.钢筋与混凝土的粘结作用主要有以下三部分：1）钢筋与混凝土接触面的胶结力，这种胶结力一般很小，仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用，当接触面发生相对滑移时即消失2）混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩擦力。

混凝土结构设计原理基本知识点：1.钢筋与混凝土两种材料能够有效地结合在一起而共同工作，主要基于下述三个条件：①钢筋与混凝土之间存在着粘结力，使两者能结合在一起。

在外荷载作用下，结构中的钢筋与混凝土协调变形，共同工作。

因此，粘结力是这两种不同性质的材料能够共同工作的基础。

②钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数很接近。

所以，钢筋与混凝土之间不致因温度变化产生较大的相对变形而使粘结力遭到破坏。

③钢筋埋置于混凝土中，混凝土对钢筋起到了保护和固定作用，使钢筋不容易发生锈蚀，且使其受压时不易失稳，在遭受火灾时不致因钢筋很快软化而导致结构整体破坏。

2.混凝土结构的特点。

优点：①耐久性好；②耐火性好；③整体性好；④可模性；⑤就地取材；⑥节约钢材。

缺点：①自重大；②抗裂性差；③需用模板。

3.混凝土结构按其构成的形式可分为实体结构和组合结构两大类。

4.碳素钢通常可分为低碳钢（含碳量少于0.25%）、中碳钢（含碳量0.25%~0.6%）和高碳钢（含碳量0.6%~1.4%）。

5.预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。

6.钢筋除了有两个强度指标（屈服强度和极限强度）外，还有两个塑性指标：延伸率和冷弯性能。

这连个指标反映了钢筋的塑性性能和变形能力。

7.冷拉只能提高钢筋的抗拉屈服强度，其抗压屈服强度将降低。

8.冷拔可同时提高钢筋的抗拉和抗压强度。

9.混凝土结构对钢筋性能的要求：①适当的强度和曲强比；②足够的塑性；③可焊性；④耐久性和耐火性；⑤与混凝土具有良好的粘结。

10.标准试件取边长150mm的立方体。

11.素混凝土结构的强度等级不应低于C15。

钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20；采用强度等级400MPa及以上的钢筋时混凝土强度等级不应低于C25。

承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于C30。

预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40，且不应低于C30。

12.采用150mm*150mm*300mm的棱柱体作为标准试件。

1.屋面可变荷载包括屋面均布活荷载、屋面雪荷载和屋面积灰荷载三部分，作用点同屋盖自重。

屋面均布活荷载不与屋面雪荷载同时考虑，取两者中的较大值。

所以考虑组合时，只有a.屋面均布活荷载+屋面积灰荷载b.屋面雪荷载+屋面积灰荷载取a, b 中较大值考虑2.适筋梁（或柱，当主要是梁）受拉纵筋屈服后，截面可以有较大转角，形成类似于铰一样的效果，称作塑性铰。

3.塑性铰与一般理想铰的区别在于：塑性铰不是集中在一点，而是形成一小段局部变形很大的区域；塑性铰为单向铰，仅能沿弯矩作用方向产生一定限度的转动，而理想铰不能承受弯矩，但可以自由转动；塑性铰在钢筋屈服后形成，截面能承受一定的弯矩，但转动能力受到纵筋配筋率、钢筋种类和砼极限压应变的限制。

配筋率越大或截面相对受压区高度越大，塑性铰的转动能力却越小。

4.厂房竖向荷载传递路线图5. a.横向框架承重方案：纵向布置连系梁。

横向抗侧刚度大。

有利采光和通风。

b.纵向框架承重方案：横向布置连系梁。

横向抗侧刚度小。

有利获得较高净空。

c.纵横向框架承重方案: 两个方向均有较好的抗侧刚度。

6.为什么钢筋混凝土框架梁的弯距能作塑性调幅？如何进行调幅？调幅与组合的先后次序什么安排？答：(1)因为在计算钢筋混凝土框架梁的梁端弯矩时,是按固端支撑计算的,但实际上柱子并不是无限刚性的,这就导致得出的梁端弯矩偏大,所以能进行塑性调幅。

(2)为了减少钢筋混凝土框架梁支座处的配筋数量,在竖向荷载作用下可以考虑框架梁塑性内力重分布,主要是降低支座负弯矩,以减小支座处的配筋,跨中则应相应增大弯矩.(3)在竖向荷载作用下的弯矩应先调幅，再与其它荷载效应进行组合。

7.考虑厂房的整体空间作用时，上柱内力将增大，下柱内力将减小；μ越小，整体空间作用越强。

8.何谓弯矩调幅？考虑塑性内力重分布的分析方法中，为什么要对塑性铰除弯矩调查幅度加以限制？答：弯矩调整幅度是指按弹性理论获得的弯矩值与其塑性铰处弯矩绝对值的差值。

绪论混凝土结构的定义与分类：混凝土结构：以混凝土为主制成的结构称为混凝土结构。

混凝土结构的分类：素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。

配筋的作用：混凝土抗拉性能很弱，钢筋抗拉能力强，在混凝土中配适量钢筋提高混凝土结构的承载能力和变形能力。

混凝土结构优缺点：优点：取材容易、合理用材、耐久性好、耐火性好、整体性好等。

缺点：自重较大、钢筋混凝土结构抗裂性较差、施工复杂、工序多、隔热隔声性差等。

结构的功能：安全性、适用性、耐久性。

安全性：指建筑结构承载能力的可靠性，即建筑结构应能承受正常施工和使用时的各种荷载和变形。

在地震、爆炸等发生时以及发生后能保持良好的整体稳定性。

适用性：要求结构在正常使用过程中不产生影响使用的过大变形以及不发生过宽的裂缝和振动。

耐久性：要求在正常维护条件下结构性能不发生严重劣化、腐蚀、脱落、碳化，钢筋不发生锈蚀等，达到设计预期的使用年限。

（设计基准期50年）结构的极限状态：承载能力极限状态、正常使用的极限状态。

混凝土结构的环境类别：详见混凝土结构设计原理（第七版）p8混凝土结构材料的物理力学性能重点：混凝土的强度及测定方法；钢筋的力学性能及强度指标；钢筋锚固长度；单轴应力下的混凝土强度混凝土的抗压强度：1.混凝土的立方体抗压强度f cu,k（混凝土材料性能的基本代表值）和强度等级标准试件150mm3温度20±3°湿度≥90养护28d2.轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）：标准试件150×150×300mm3温度20±3°湿度≥90养护28d注：采用棱柱体比立方体能更好的反映混凝土结构的实际抗压能力。

混凝土的抗拉强度：1.轴心抗拉强度标准试件150×150×500mm32.劈裂抗拉强度注：工程实践中直接利用的强度指标：轴心抗压强度，抗拉强度。

非标准立方体抗压强度试件换算边长（mm）100150200换算系数0.951 1.05混凝土强度设计值=混凝土强度标准值/混凝土材料分项系数γc混凝土强度等级：按照立方体抗压强度标准值确定（混凝土的立方体抗压强度没有设计值）强度等级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80（高强度混凝土），共14个等级。

《混凝土结构设计原理》知识点1.混凝土的物理性质：混凝土是由水泥、骨料、水和外加剂等材料按一定比例配制而成的一种人工凝固材料。

其物理性质包括密度、抗压强度、抗拉强度、抗渗透性等。

2.混凝土的强度计算：混凝土结构的设计首先需要对混凝土的强度进行计算。

常用的计算方法有混凝土强度设计值的确定、强度增长方法和强度减小系数的确定等。

3.混凝土结构的受力分析：混凝土结构的受力分析包括结构的静力分析和动力分析。

静力分析主要涉及垂直荷载和水平荷载的计算，动力分析主要考虑结构的固有频率、地震作用等。

4.混凝土结构的设计原则：混凝土结构的设计原则包括安全性、经济性、美观性等方面考虑。

其中安全性是设计的首要原则，经济性主要体现在减少材料使用和施工成本等方面，美观性则是考虑结构形式和表面装饰等。

5.混凝土结构的构造分析：混凝土结构的构造分析主要涉及构造的布局、连接方式、构造计算等。

其中，构造的布局包括柱、梁、板、墙等的位置和尺寸设置，连接方式包括焊接、螺栓连接等。

6.混凝土结构的施工工艺：混凝土结构的施工工艺包括模板的搭设、混凝土的浇注、养护等。

其中，模板的搭设是保证结构准确度的关键，混凝土的浇注要保证均匀、充实等。

7.混凝土结构的验收标准：混凝土结构的验收标准包括强度、匀质性、尺寸偏差等方面的要求。

强度的验收主要通过采样试验等方法进行，匀质性的验收主要通过实际观察和取样检测等。

8.混凝土结构的加固与修复：混凝土结构存在老化、损坏等问题时，需要进行加固与修复。

加固与修复的方法主要包括钢筋加固、外包裹加固、喷射修复等。

总体而言，《混凝土结构设计原理》是一本关于混凝土结构设计和施工的综合性教材。

通过学习该教材可以了解混凝土结构的基本知识和设计原理，掌握混凝土结构设计的基本方法和计算手段，从而能够进行混凝土结构的合理设计和施工。

混凝土结构设计原理复习资料(大纲重点)混凝土结构设计原理复资料第1章绪论钢筋与混凝土的共同工作原理钢筋与混凝土之间有着良好的粘结力，使它们能够结合成一个整体，在荷载作用下能够共同变形，完成其结构功能。

此外，钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，不会产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。

同时，包围在钢筋外面的混凝土还能保护钢筋免遭锈蚀，从而保证了钢筋与混凝土的共同作用。

混凝土的优缺点混凝土作为建筑结构材料具有以下优点：材料利用合理、可模性好、耐久性和耐火性较好、现浇混凝土结构的整体性好、刚度大、阻尼大、易于就地取材。

但混凝土也有缺点，主要表现在自重大、抗裂性差、承载力有限、施工复杂、施工周期较长、修复、加固、补强较困难等方面。

建筑结构的功能和荷载分类建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面。

荷载按时间的变异可分为永久作用、可变作用、偶然作用。

结构的极限状态包括承载力极限状态和正常使用极限状态。

结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。

荷载的标准值应小于荷载设计值，而材料强度的标准值应大于材料强度的设计值。

第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能混凝土的强度混凝土的立方体抗压强度（fcu,k是用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（2±3）℃，相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法加压到破坏，所测得的具有95%保证率的抗压强度。

（fcu,k是确定混凝土强度等级的依据）。

混凝土的强度还包括强度轴心抗压强度（fc和轴心抗拉强度（ft其中，强度轴心抗压强度由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得。

（f ck0.67 fcu,k轴心抗拉强度相当于fcu,k的1/8～1/17，fcu,k越大，这个比值越低。

混凝土在复合应力下的强度表现为三向受压时，可以提高轴心抗压强度和轴心受压变形能力。

混凝土结构设计原理讲解一、混凝土结构设计的基本原理混凝土结构设计是指根据工程的要求和使用条件，选定合适的混凝土材料和结构形式，通过计算和分析，确定混凝土各部分的尺寸、配筋、荷载和钢筋的数量等设计要素，以保证结构的安全性、经济性和使用功能。

混凝土结构设计的基本原理主要包括以下三个方面：1.力学基础理论：混凝土结构的设计需要基于力学基础理论，包括静力学、动力学、材料力学、结构力学等方面的知识。

力学基础理论是混凝土结构设计的基石，只有掌握了这些理论，才能进行科学合理的设计。

2.工程经验和规范：混凝土结构设计还需要依据工程经验和规范进行，这些经验和规范包括国家和地方的建筑设计规范、混凝土结构设计手册、混凝土标准等。

这些规范是根据实践经验总结的，具有实用性和可靠性，是混凝土结构设计的重要依据。

3.工程实际情况：混凝土结构设计还需要考虑工程实际情况，包括工程的使用条件、地质环境、气候条件、荷载情况等。

只有综合考虑这些实际情况，才能进行合理的混凝土结构设计。

二、混凝土结构设计中的荷载分析荷载是混凝土结构设计中的重要因素，是指作用在结构上的各种力和力矩，包括静载荷、动载荷和温度荷载等。

荷载分析是混凝土结构设计的第一步，主要包括以下内容：1.荷载种类和大小的确定：荷载的种类和大小是混凝土结构设计的基础，需要根据工程的实际情况进行确定。

常见的荷载有自重荷载、活载荷载、风荷载、地震荷载、温度荷载等。

2.荷载分布形式的确定：荷载分布形式是指荷载在结构上的分布情况，包括集中荷载、均布荷载、三角形荷载、梯形荷载等。

荷载分布形式的不同会对结构的受力情况产生重要影响，需要进行合理的分析和计算。

3.荷载组合的确定：荷载组合是指根据工程实际情况，将各种荷载按照一定的比例组合在一起，进行受力分析和计算。

荷载组合需要根据规范的规定进行，以确保结构具有足够的安全性。

三、混凝土结构设计中的材料力学分析混凝土结构设计中的材料力学分析是指对混凝土材料的力学性能进行分析和计算，主要包括以下内容：1.混凝土的强度计算：混凝土的强度是指其抗压和抗拉的能力，需要根据混凝土的配合比、制作工艺、养护条件等进行计算。

混凝土结构原理知识点汇总1、混凝土结构基本概念1、掌握混凝土结构种类，了解各类混凝土结构的适用范围。

素混凝土结构:适用于承载力低的结构钢筋混凝土结构:适用于一般结构预应力混凝土结构:适用于变形裂缝控制较高的结构2、混凝土构件中配置钢筋的作用:①承载力提高②受力性能得到改善③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:①存在粘结力②线性膨胀系数相近③混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。

4、钢筋混凝土结构的优缺点。

混凝土结构的优点:①就地取材②节约钢材③耐久、耐火④可模性好⑤现浇式或装配整体式钢筋混凝土结构的整体性好、刚度大、变形小混凝土结构的缺点:①自重大②抗裂性差③性质较脆2、混凝土结构用材料的性能2.1钢筋1、热轧钢筋种类及符号：HPB300-HRB335(HRBF335)-HRB400(HRBF400)-HRB500(HRBF500)-2、热轧钢筋表面与强度的关系:强度越高的钢筋要求与混凝土的粘结强度越高，提高粘结强度的办法是将钢筋表面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，表面做成光面即可。

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备。

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:①伸长率伸长率越大，塑性越好。

混凝土结构对钢筋在最大力下的总伸长率有明确要求。

②冷弯性能:在规定弯心直径D和冷弯角度α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σ0.2为对应于残余应变为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:①强度高 ②塑性好 ③可焊性好 ④与混凝土的粘结锚固性能好。