钢筋混凝土设计原理29页PPT

2、随空间位置的变异：
固定荷载：
移动荷载：
3、按结构的反应特性：
静态荷载： 动态荷载：指结构产生不可忽略的加速度荷载。所 产生的荷载效应不仅与荷载有关，还与结构本身的 动力特征有关。设计时应考虑其动力效应。
三、结构抗力：指结构构件承受内力和变形的能力。
2.3
概率极限状态设计的概念
一、 结构极限状态的定义与分类 结构在使用期间的工作情况称为结构的工作
1、结构重要性系数 0 3、荷载分项系数 4、材料分项系数
5、结构系数
G Q
c s
d
2、设计状况系数 结构在施工、安装、运行、检修等不同阶段可 能出现不同的结构体系、荷载及环境条件。 1、持久状况：指结构正常运行使用阶段；必须进 行承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计。 2、短暂状况：指结构施工和安装等持续时间较短 的状况；可仅按承载能力极限状态进行设计，必 要时可同时进行正常使用极限状态的设计。
f(Z)
结构功能函数 Z = R - S
bz
Pf =P (S >R) =P(Z< 0)
Pf b
Z
mZ
Pf
mz
Z=R- S
b —可靠指标
b值
失效概率 Pf 2.7 3.5×10-3 3.2 6.9×10-4 3.7 1.1×10-4 4.2 1.3×10-5
目标可靠指标
bT P37
结构或构件在设计基准期内，在规定的条 件下，失效概率低于一个允许的水平。
结构在使用期间的工作情况称为结构的工作 状态。结构能满足各项功能要求而良好地工作， 称为结构“可靠”，反之称为“失效”。
结构的功能函数：
Z g ( x1 , x2 ,, xn )

80%
应力分布
通过分析截面上的应力分布，了 解正应力和剪应力的变化规律， 有助于优化配筋设计。
承载能力
极限承载力
承载能力是指受弯构件在一定 条件下所能承受的最大弯矩， 极限承载力是衡量构件承载能 力的标准。
承载力计算
根据材料力学和结构力学的基 本原理，通过计算截面的几何 特性和混凝土、钢筋的强度指 标，评估承载能力。
承载力影响因素
影响承载能力的因素包括截面 尺寸、混凝土强度、配筋率等 ，需综合考虑以提高构件的承 载能力。
变形性能
挠度与曲率
受弯构件在承受弯矩作用时会产 生挠度，曲率则描述了梁弯曲的 程度，两者是衡量构件变形的重
要指标。
变形计算
通过计算挠度和曲率，了解构件在 受力过程中的变形规律，有助于评 估结构的正常使用性能。
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感谢聆听
力筋等。
工业厂房中的受弯构件
工业厂房的特点
01
工业厂房通常需要承受较大的工业设备重量和生产过程中的动
荷载。
受弯构件的形式
02
在工业厂房中，受弯构件通常采用大型的箱形梁或工字梁等截
面形式，以提高构件的承载能力和稳定性。
配筋与构造措施
03
工业厂房的受弯构件需要配置适量的纵向和横向钢筋，并采取
相应的构造措施，如加劲肋和预应力筋等。
桥梁的跨度与结构形式
大型桥梁的跨度较大，通常采用连续梁或拱桥结构，需要承受较 大的弯矩和剪力。
受弯构件的形式
在桥梁中，受弯构件通常采用箱形梁或工字梁等截面形式，以提高 构件的承载能力和稳定性。
配筋与构造措施
为了满足桥梁的承载要求，受弯构件需要配置适量的纵向和横向钢 筋，并采取相应的构造措施，如加劲肋和预应力筋等。

1.2.2 混凝土的变形 1）混凝土在单调、 短期加载作用下 的变形。
⑴应力－应变 曲线。 0→A:近似弹性
A→B:非线性
B→C:体积增大 C→F:破坏
中、低强度混凝土
cu 0↗， 高强混凝土： ↘
⑵ 混凝土的弹性模量、变形模量
《公路桥规》弹性模量确定方法：试验采用棱柱体试件， 取应力上限为0.5σ ，进行反复加载5～10次，取应力应变 曲线的斜率作为弹性模量。
绪
论
结构的种类及特点 木 结 构
结构的种类及特点
圬 工 结 构
结构的种类及特点 钢 筋 混 凝 土 结 构
钢 筋 混 凝 土 结 构
结构的种类及特点 钢 结 构
结构的种类一章
§第一节
钢筋混凝土结构的基本概念 及材料的物理力学性能
3、钢筋和混凝土能够共同工作的原因。
混凝土结硬后与钢筋牢固地粘结在一起，能相互 传递应力。
钢筋与混凝土有相近的线膨胀系数。 混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。
注意：玻璃纤维、碳纤维等抗拉强度高的材料 也可作配筋用。
4、钢筋混凝土优缺点
优点 缺点
耐久性好 耐火性好 整体性好 可模性好 取材容易
3)混凝土的收缩
混凝土的收缩： 混凝土在空气中结硬时其体积 会缩小的现象。 原因：硬化初期水泥石在水化凝固结硬过程中 产生的体积变化，后期主要是混凝土内自由水分 蒸发引起的干缩。 混凝土收缩的特点： 结硬初期收缩变形发展很快，两周可完成全部收缩 的25%，一个月完成50%，三个月后增长缓慢，两年 后趋于稳定。最终收缩值约为（2～6）×10-4）。
10 5 经验公式： E c 34 .7 2 .2 f cu，k
E c G 0 .4 E 剪切模量： c c 2 ( 1 u ) c

绿色建筑与可持续发展
再生混凝土
利用废弃混凝土再生骨料制备的 混凝土，减少资源消耗和环境污
染。
节能混凝土
具有优异保温隔热性能的混凝土 ，能够降低建筑能耗，提高建筑
能效。
生态修复混凝土
具有生态恢复和环境改善功能的 混凝土，可用于河流、海岸等生
态环境的修复。
未来展望
智能化施工与管理
利用物联网、大数据和人工智能等技术实现钢筋混凝土结构的智能 化施工和管理。
02
钢筋的种类很多，常见 的有热轧钢筋、冷轧钢 筋、预应力钢筋等。
03
钢筋的规格和型号根据 其直径、形状和力学性 能进行分类。
04
钢筋的选用应考虑其承 载能力、耐久性和施工 可行性。
混凝土
01
02
03
04
混凝土是一种建筑材料，由骨 料、水、水泥和添加剂混合而
成。
混凝土具有抗压强度高、耐久 性好、成本低等优点。
《钢筋混凝土》PPT课件
目录
• 钢筋混凝土简介 • 钢筋混凝土材料 • 钢筋混凝土结构设计 • 钢筋混凝土施工方法 • 钢筋混凝土质量检测与维护 • 钢筋混凝土的未来发展
01
钢筋混凝土简介
定义与特性
定义
钢筋混凝土是一种建筑材料，由 水泥、骨料（沙、石）和水混合 ，加入钢筋增强其结构强度。
特性
具有较高的抗压和抗拉强度，良 好的耐久性和防火性能，广泛用 于建筑和土木工程领域。
04
钢筋混凝土施工方法
模板施工
模板设计
根据工程要求和结构特点，进行模板设计，确保模板的强度、刚度和 稳定性。
模板制作
按照模板设计图纸，选用合适的材料进行模板制作，确保模板的尺寸 、平整度和接缝严密。

长，荷载－变形曲线基 本呈水平趋势发展，此
时组合梁的工作已进入
塑性工作阶段。
35
1 组合梁正截面受力性能
图3 组合梁截面实测应变图
36
2 组合梁交接面的滑移特征
37
2 组合梁交接面的滑移特征
2、影响组合梁交接面上滑移的因素 （ 1 ）由图4 可以看出，在荷载作用初期，荷载－ 滑移曲线明显呈线性关系，当荷载达到极限荷载的 70%时，滑移增长速度明显大于荷载的增长速度。 （2）连接件的刚度对滑移分布有着重要的影响。 （3）混凝土的强度对组合梁交接面上滑移有一定 的影响。
2.3 主、次梁的连接
29
§ 3 组合梁试验结果分析
1 组合梁正截面受力性能 由试验结果知；从加荷到破坏，组合梁 正截面经历弹性、弹塑性和塑性三个受力阶 段，见图1
塑性 弹塑性 A 弹性
B
30
31
简支组合梁破坏形态
32
连续组合梁破坏形态
33
1
1、弹性阶段
组合梁正截面受力性能
在荷载作用初期，组合梁整体工作性能良好，荷载－变形曲 线基本上呈线性增长，当荷载达极限荷载的50%左右时，钢梁的 下翼缘开始屈服，而钢梁其它部分还有还处于弹性工作状态
从而使这两种不同性能的材料得到合理的利用。
7
1.1 钢-混凝土组合梁的组成
钢与混凝土组合梁截面由钢梁、翼板 ( 或加 板托）和抗剪连接件等组成，见图1.1。
8
9
1、翼缘板
（1）现浇钢筋混凝土翼缘板，见图1.2
10
（2）预制钢筋混凝土翼缘板，见图1.3
11
（3）压型钢板翼缘板（见图1.4）
12
25
3、混凝土板的有效宽度
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