钢筋混凝土基本原理B

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。

混凝⼟结构基本原理复习第⼀章混凝⼟结构包括：素混凝⼟结构、钢筋混凝⼟结构、预应⼒混凝⼟结构及配置各种纤维筋的混凝⼟结构。

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，主要基于以下三个条件：①钢筋与混凝⼟之间存在着粘结⼒，使两者能结合在⼀起。

②钢筋与混凝⼟两种材料的温度线膨胀系数很接近。

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。

混凝⼟结构的特点：优点：①就地取材②耐久性和耐⽕性好③整体性好④具有可模性⑤节约钢材缺点：①⾃重⼤②抗裂性差③需⽤模板④混凝⼟结构施⼯⼯序复杂，周期较长，且受季节⽓候影响⑤对于现役混凝⼟，如遇损伤则修复困难⑥隔热隔声性能也⽐较差。

第⼆章我国常⽤的钢筋品种有热轧钢筋、钢绞线、钢丝等。

普通热轧钢筋包括300HPB (⼀级)，335HRB （⼆级），400HRB （三级），500HRB （四级）。

钢筋表⽰中各字母记数字含义：第⼀个字母处H ：热轧钢筋， R ：余热处理；第⼆个字母处R ：带肋，P ：光圆，B ：钢筋。

数字表⽰屈服强度标准值。

⽆明显流服的钢筋，⼯程上⼀般取残余应变为0.2%时所对应的应⼒0.2σ作为⽆明显流服钢筋的假定屈服点，称为钢筋的条件屈服强度。

反映钢筋塑性性能和变形能⼒的两个指标——钢筋的延伸率和冷弯性能。

钢筋的延伸率是指钢筋试件上标距为10d 或5d （d为钢筋直径）范围内的极限延伸率，记为10δ或5δ。

延伸率越⼤，说明钢筋的塑性性能和变形能⼒越好。

钢筋冷弯是将钢筋绕某个规定直径D 的辊轴弯曲⼀定⾓度，弯曲后钢筋⽆裂纹、鳞伤、断裂现象。

要求钢筋具有⼀定的冷弯性能可使钢筋在使⽤时不发⽣脆断，在加⼯时不致断裂。

（了解，能叙述出来）冷拉仅能提⾼钢筋的抗拉屈服强度，其抗压强度将降低，故冷拉钢筋不宜作为受压钢筋。

钢筋冷拔之后强度⼤为提，但塑性降低，冷拔后的钢丝没有明显屈服点和流福（即由软钢变为硬钢），冷拔后可同时提⾼抗拉和抗压强度。

钢筋混凝土的工作原理
钢筋混凝土是一种结构材料，由混凝土和钢筋组合而成。

它的工作原理是利用混凝土和钢筋的优点相互补充，形成一种具有高强度、高韧性和耐久性的结构。

混凝土是由水泥、砂、石料和水按一定比例混合而成的材料。

在施工过程中，混凝土被倒入模板中，经过振捣和养护后将形成坚固的块状结构。

混凝土具有耐压强度高、耐火性好的特点，能够承受大部分的压力和荷载。

钢筋则是用来增加混凝土的抗拉强度的材料。

钢筋在混凝土中起到增加拉力的作用，使混凝土不易破坏。

通过钢筋的刚性和耐力，混凝土结构能够承受来自外部的拉力和弯曲力。

钢筋混凝土的工作原理是通过混合使用混凝土和钢筋，充分发挥了两者的优点。

混凝土承担了压力和荷载的作用，而钢筋则起到了增加混凝土的抗拉强度的作用。

这种结合使得钢筋混凝土能够承受更大的力量和压力，更加稳定和耐久。

钢筋混凝土被广泛应用于建筑和基础设施工程中。

它具有较高的强度和稳定性，能够满足各种建筑物和结构的需求。

同时，它还有较好的耐久性，能够抵御自然环境和外部影响的侵蚀。

总之，钢筋混凝土的工作原理是通过混合使用混凝土和钢筋，充分发挥两者的优点，形成一种高强度、高韧性和耐久性的结构材料。

它在建筑和基础设施工程中发挥重要作用，保障了建筑物的安全和稳定。

钢筋混凝土设计的基本原理钢筋混凝土结构是现代建筑和桥梁中最常见的结构形式之一。

其所谓“钢筋混凝土”即由混凝土和钢筋两种材料共同构成的复合材料结构，混凝土在承受压力方面具有优良的性能，而钢筋则在承受拉力方面具有更好的性能。

混凝土与钢筋的这种协同作用使得结构具有更大的承载能力和更好的耐久性。

本文将介绍钢筋混凝土设计的基本原理。

一、强度理论设计钢筋混凝土结构时，最基本的考虑因素就是结构强度和稳定性。

强度就是指结构在承受荷载作用下所能实现的最大稳定状态。

因此，强度理论必须对结构的材料性能、结构形式、荷载类型和荷载分配进行综合考虑。

通常情况下，钢筋混凝土设计采用弹性理论进行计算，其基本假设是结构在荷载作用下是弹性变形的。

这种假设可以简化结构计算，并且为设计提供了一个相对准确的基础，但实际的结构很难完全满足这种假设。

因此，弹性理论只能作为设计的基础，不能完全代替实验和实际情况的考虑。

二、结构的承载特性结构的承载能力是衡量结构稳定性和安全性的重要指标。

在设计时，必须对结构各个部分的受力状态进行分析，确保其可承受合理的荷载，并且保证荷载作用下结构不发生破坏或失稳。

在钢筋混凝土结构中，混凝土主要承担压力，而钢筋则主要承担拉力。

因此，设计时必须考虑混凝土和钢筋的承载能力以及它们之间的相互作用。

另外，由于混凝土和钢筋的初始应力差异，结构的初始状态也需要被合理地考虑。

三、材料性能的考虑钢筋混凝土结构的性能主要由混凝土和钢筋两种材料的性能决定。

混凝土主要承担压力，在荷载作用下必须具有足够的强度和刚度。

而钢筋主要承担拉力，在荷载作用下必须具有足够的强度和韧性。

因此，在设计时必须充分考虑混凝土和钢筋的材料性能。

具体来说，混凝土的强度是评估其承载能力的重要指标。

强度的大小取决于混凝土的配合比、种类、前期养护和试验方法等因素。

钢筋的拉伸强度也是钢筋混凝土结构的重要参数之一。

此外，还需考虑混凝土和钢筋的变形性能、耐久性和疲劳性能等指标。

.钢筋和混凝土是两种物理、力学性能很不同的材料，它们为什么能结合在一起共同工作？答：（1）混凝土结硬后，能与钢筋牢固地粘结在一起，互相传递内力。

粘结力是这两种性质不同的材料能够共同工作的基础。

（2）钢筋的线膨胀系数1.2×10^(-5) ℃-1，混凝土的线膨胀系数为1.0×10^(-5)~1.5×10^(-5) ℃-1，二者数值相近。

因此，当温度变化时，钢筋与混凝土之间不会存在较大的相对变形和温度应力而发生粘结破坏。

1-2.钢筋冷拉和冷拔的抗拉、抗压强度都能提高吗？为什么？答：冷拉能提高抗拉强度。

冷拉是在常温条件下，以超过原来钢筋屈服点强度的拉应力，强行拉伸钢筋，使钢筋产生塑性变形达到提高钢筋屈服点强度和节约钢材的目的。

冷拔能提高抗拉、抗压强度。

冷拔是指钢筋同时经受张拉和挤压而发生塑性变形，截面变小而长度增加，从而同时提高抗拉、抗压强度。

1-7.简述混凝土在三向受压情况下强度和变形的特点。

答：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提高，并显示了较大的塑性。

1-8.影响混凝土的收缩和徐变的因素有哪些？答：（1）影响徐变的因素：混凝土的组成和配合比；养护及使用条件下的温湿度；混凝土的应力条件。

（2）影响收缩的因素：养护条件；使用环境的温湿度；水灰比；水泥用量；骨料的配级；弹性模量；构件的体积与表面积比值。

1-13.伸入支座的锚固长度越长，粘结强度是否越高？为什么？答：不是锚固长度越大，粘结力越大，粘结强度是和混凝土级配以及钢筋面有关系。

2-2.荷载按随时间的变异分为几类？荷载有哪些代表值？在结构设计中，如何应用荷载代表值？答：荷载按随时间的变异分为三类：永久作用；可变作用；偶然作用。

永久作用的代表值采用标准值；可变作用的代表值有标准值、准永久值和频遇值，其中标准值为基本代表值；偶然作用的代表值采用标准值。