01-绪论哈工大:混凝土结构设计原理
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混凝土结构设计基本原理复习重点(总结很好)第1章 绪论1.钢筋与混凝土为什么能共同工作 :(1) 钢筋与混凝土间有着 良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。
(2) 钢筋与混凝土的温 度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。
(3) 包围在钢筋外面的混凝土,起着 保护钢筋免遭锈蚀 的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用。
1、混凝土的主要优点: 取材 1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好 4)现浇混凝土结构的整体性好 5)刚度大、阻尼大6)易于就地 1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长 5 )修复、加固、补强较困难 2、混凝土的主要缺点:建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类:按时间的变异,分为 永久作用、可变作用、偶然作用 结构的极限状态: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。
荷载的标准值小于荷载设计值;材料强度的标准值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 一、混凝土 F 方体抗压强度(f cu,k ):用150mm : 150mrW 150mm 的立方体试件作为标准试件,在温度为( 20± 3)C ,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。
(f cu,k 为确定混凝土强度等级的 依据) 轴心抗压强度(f c ):由150m : 150m : 300mm 的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。
7轴心抗拉强度(f t ):相当于f cu,k 的1/8〜1/仃,f cu,k 越大,这个比值越低。
J 复合应力下的强度:三向受压时,可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。
混凝土结构设计原理绪论第一、二章总结(最终5篇)第一篇:混凝土结构设计原理绪论第一、二章总结1钢筋和混凝土为什么能结合在一起工作:①粘结力是这两种性质不同的材料能够共同工作基础,混凝土结硬后能和钢筋牢固粘结在一起,相互传递内力②线膨胀系数接近,温度变化时钢筋和混凝土不会发生粘结破坏2钢筋混凝土结构有哪些主要优缺点:优点:就地取材节约钢材耐久耐火可模性好整体性好,刚度大;缺点:自重大抗裂性差性质较脆1混凝土结构对钢筋性能的要求及其达到的目的:强度高(节省钢材获得较好的经济效益);塑性好(给人以破坏的征兆);可焊性好(保证焊接后的接头性良好);与混凝土的粘结锚固性能好(使钢筋的强度能够被充分利用,保证焊接后的接头性能良好);低温性能好2混凝土的立方体强度的确定:边长150mm立方体标准试件,在标准条件下(20±3℃,≥90%湿度)养护28天,用标准试验方法(加载速度0.15~0.3N/mm2/sec,两端不涂润滑剂)测得的抗压强度。
(在试件承压面上涂一些润滑剂,这时试件与压力机垫板间的摩擦力大大减小,试件沿着力的作用方向平行地产生几条裂缝而破坏,所以测得的抗压极限强度较低)3试述受压混凝土棱柱体一次加载的σ-ε曲线的特点:从开始加载到A点,混凝土变性主要是弹性变性。
A点为比例极限点。
超过A点后,进入稳定裂缝扩展的第二阶段,至临界点B。
此后,试件中所积蓄的弹性应变能始终保持大于裂缝发展所需要的能量,形成裂缝快速发展的不稳定状态直至峰值C点,即第三阶段。
裂缝迅速发展,试件平均应力强度下降,当曲线下降到拐点D后,曲线有凸向水平方向发展,出现曲率最大点E称为收敛点。
E点后结构内聚力几乎耗尽,失去结构的意义4混凝土的弹性模量是如何确定的:采用棱柱形试件,取应力上限为0.5fe重复加荷5-6次。
由于混凝土的塑性性质,每次卸载为零时,存在残余变形。
但随荷载多次重复,残余变形逐渐减小,重复加载5-6次后,变形趋于稳定,混凝土的σ-ε曲线在0.5fe以下段接近于直线,自原点至σ-ε曲线上σ=0.5fe对应的点的连线的斜率为混凝土的弹性模量5简述混凝土在三向受压情况下强度和变形的特点:混凝土在三向受压的情况下,其最大主压应力的抗压强度取决于侧向压应力的约束强度。
混凝土结构设计原理混凝土结构设计是指根据工程要求和设计标准,合理选用混凝土材料,并设计出具有安全可靠、经济合理、施工技术可行的建筑结构。
混凝土结构设计的原理包括结构力学原理、材料力学原理、结构可靠性原理和经济性原理等。
一、结构力学原理结构力学原理是混凝土结构设计的基础,主要包括平衡条件、受力分析和构件设计三个方面。
1.平衡条件:混凝土结构设计中,结构的每一个构件都必须满足平衡条件,即力的合力和合力矩为零。
根据平衡条件,结构的受力分析和构件设计才能进行。
2.受力分析:混凝土结构的受力分析是确定结构中每个构件的受力大小和作用方向,以及受力形式的转化和传递关系。
常用的受力分析方法有静力分析、动力分析和非线性分析等。
3.构件设计:根据受力分析,确定结构中每个构件的强度和刚度要求,进行构件的尺寸、形状和布置设计。
构件设计要满足受力性能和使用性能的要求,例如承载力、变形、稳定性等。
二、材料力学原理材料力学原理是混凝土结构设计的基础,主要包括混凝土抗力和钢筋的应力-应变关系。
1.混凝土抗力:混凝土的抗压强度是设计混凝土结构的重要基础,可以通过试验获得。
混凝土在受压时会发生应力-应变关系,设计中需要考虑混凝土的极限抗压强度、受压变形和应力分布等。
2.钢筋的应力-应变关系:钢筋是混凝土结构中用来承受拉力的主要材料。
钢筋的应力-应变关系是设计钢筋混凝土结构的依据,常用的弹性模量和屈服强度可以通过试验获得。
根据钢筋的应力-应变关系,可以确定钢筋的配筋率和受拉构件的尺寸。
三、结构可靠性原理结构可靠性原理是指结构的抗弯承载能力应大于工作受力的大小,从而保证结构的安全可靠性。
结构可靠性的判断需要考虑荷载的大小和组合,结构的几何形状和尺寸,材料的性能和不确定性等。
1.荷载:荷载是指作用在结构上的外部力量,包括永久荷载和可变荷载。
永久荷载是指结构自身的重力和永久性的荷载,可变荷载是指结构受到的短期性荷载。
2.系数:结构设计中引入系数是为了考虑结构荷载的不确定性和结构的可靠性要求。
混凝土结构设计原理
混凝土结构设计原理是基于混凝土的特性和力学原理,通过合理的结构布局和截面尺寸确定结构的承载力、刚度和稳定性。
首先,混凝土是一种复合材料,具有较高的压缩强度和较低的拉伸强度。
在结构设计中,混凝土一般被用来承受压力,而钢材一般被用来承受拉力。
因此,混凝土结构的受力特点是梁和柱主要受压,而梁和柱的受弯和剪力则通过钢筋来承担。
其次,混凝土结构设计中需要考虑力学原理,如等效荷载作用下的应力分布、结构构件的挠度、位移、刚度和稳定性等。
根据结构的力学性能需求,可以通过优化构件截面形状和尺寸,以及增加或调整钢筋布置来满足设计要求。
另外,混凝土结构设计还需考虑施工工艺和材料特性。
例如,需要确定混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等基本参数,并根据设计荷载计算得出合理的构件尺寸和钢筋用量。
此外,施工时还需考虑浇筑、养护、温度控制等因素,以确保混凝土的质量和结构的安全性。
总之,混凝土结构设计原理是综合考虑混凝土力学性能、力学原理、施工工艺和材料特性等因素,通过合理的构件设计和钢筋布置来满足结构的力学要求,从而确保结构的安全可靠。
混凝土结构设计原理试题库及其参考答案一、判断题(请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”,否则打“×”。
每小题1分。
)第1章 钢筋和混凝土的力学性能1.混凝土立方体试块的尺寸越大,强度越高。
( ) 2.混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。
( )3.普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。
( ) 4.钢筋经冷拉后,强度和塑性均可提高。
( ) 5.冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。
( ) 6.C20表示f cu =20N/mm 。
( )7.混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。
( ) 8.混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。
( )9.混凝土在剪应力和法向应力双向作用下,抗剪强度随拉应力的增大而增大。
( ) 10.混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。
( )11.线性徐变是指压应力较小时,徐变与应力成正比,而非线性徐变是指混凝土应力较大时,徐变增长与应力不成正比。
( )12.混凝土强度等级愈高,胶结力也愈大( ) 13.混凝土收缩、徐变与时间有关,且互相影响。
( )第3章 轴心受力构件承载力1. 轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。
( ) 2. 轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。
( ) 3. 实际工程中没有真正的轴心受压构件。
( ) 4. 轴心受压构件的长细比越大,稳定系数值越高。
( )5. 轴心受压构件计算中,考虑受压时纵筋容易压曲,所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N。
( ) 6.螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力,又能提高柱的稳定性。
( )第4章 受弯构件正截面承载力1. 混凝土保护层厚度越大越好。
( )2. 对于'f h x ≤的T 形截面梁,因为其正截面受弯承载力相当于宽度为'f b 的矩形截面梁,所以其配筋率应按0'h b A f s=ρ来计算。
( )3. 板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。
( )4. 在截面的受压区配置一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。
混凝土结构设计原理哈尔滨工业大学版混凝土结构设计原理一、引言混凝土结构设计是指根据混凝土的力学性能和施工技术要求,综合考虑结构的受力、变形和耐久性等因素,确定结构的尺寸、形状和材料等各项参数的过程。
混凝土是一种具有良好的耐久性和可塑性的材料,广泛应用于建筑工程、水利工程、交通工程和地下工程等领域。
本文将从混凝土的基本性质、受力分析、结构设计原理等方面进行详细阐述混凝土结构设计的原理。
二、混凝土的基本性质混凝土是由水泥、骨料(石子、砂子)、水和外加剂等组成的一种人工石材。
混凝土的基本性质如下:1.强度:混凝土的强度是指在规定的试验条件下,混凝土在受力时所能承受的最大荷载。
混凝土的强度与其配合比、材料品质、养护条件等有关。
2.变形:混凝土在受力时会发生一定的变形,包括弹性变形和塑性变形。
弹性变形是指在荷载作用下,混凝土发生的瞬时回弹现象;塑性变形是指在荷载作用下,混凝土发生的持久性变形。
3.耐久性:混凝土的耐久性是指混凝土在外界环境作用下,长期保持其强度和稳定性的能力。
混凝土的耐久性与其配合比、材料品质、养护条件等有关。
三、混凝土结构受力分析混凝土结构在使用过程中受到各种外力的作用,如重力荷载、风荷载、地震荷载等。
为保证结构的安全性和稳定性,需要进行受力分析,确定合理的结构尺寸和材料。
1.受力分析方法受力分析方法主要有静力分析方法和动力分析方法两种。
(1)静力分析方法静力分析方法是指在不考虑结构动力响应的情况下,根据静力平衡原理,对结构进行受力分析。
静力分析方法适用于结构的荷载和结构的初始状态均已确定的情况。
(2)动力分析方法动力分析方法是指考虑结构动力响应的情况下,对结构进行受力分析。
动力分析方法适用于结构的荷载和结构的初始状态均未确定的情况。
2.受力分析过程混凝土结构的受力分析过程主要包括以下几个步骤:(1)确定结构荷载类型和大小;(2)确定结构的支座条件;(3)绘制结构的荷载图和内力图;(4)根据内力图,确定结构的截面尺寸和钢筋配筋;(5)进行验算,确定结构的稳定性和安全性。
混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理是指在设计混凝土结构时,需要考虑结构的荷载、受力、材料等因素,并根据工程要求和设计准则,合理选择结构形式、尺寸、布局、材料,以满足结构的强度、刚度、稳定性、耐久性等要求,确保结构的安全可靠性和经济合理性。
1.结构基础设计原理:基础是一座建筑物的承重部分,通过基础的设计和选择合适的地基类型、承载能力,保证整个建筑物由上至下的安全性。
常用的基础类型有隔离基础、连续墙基础、钢筋混凝土板桩等。
2.结构受力原理:混凝土结构在承受力的过程中,会受到不同方向的力,如压力、拉力、剪力等。
结构设计需要根据不同受力情况,选择合适的结构形式和截面形状,以提高结构的承载能力和抗震性能。
3.材料选用原理:混凝土结构设计需要根据工程要求和使用环境选择适当的材料。
常用的混凝土材料有普通混凝土、高强混凝土、轻质混凝土等。
结构设计还需考虑钢筋的选材和布置,以提高结构的整体强度和抗震性能。
4.结构布局原理:混凝土结构设计需要合理规划和布置结构的构件和节点,以满足结构的受力和刚度要求。
布局应考虑荷载等情况,合理选择结构的支座和支撑形式,以降低结构的受力状态,提高结构的整体稳定性。
5.结构的耐久性设计原理:混凝土结构在使用过程中需要面对长期承受的环境侵蚀和材料老化等问题。
设计应考虑结构的耐久性,选择合适的材料、防止渗漏、提高防腐能力等,以延长结构的使用寿命。
6.结构抗震原理:地震是混凝土结构设计中需要重点考虑的因素之一、设计时需根据地震区域的地震力要求,选择合适的结构型式和截面尺寸,增加结构的抗震能力。
常用的抗震设计方法有弹性设计、消能设计、减震设计等。
在混凝土结构设计过程中,还需要依据国家的相关标准和规范进行设计计算,并进行合理化的施工方案设计,遵循工程施工质量控制要求,确保设计的可行性和施工的安全性。
综上所述,混凝土结构设计原理是基于力学和材料学的基础上,综合考虑结构的受力、材料、荷载等因素,合理选用结构形式、尺寸、布局和材料,以满足结构的安全可靠性和经济合理性的一种设计方法。