《混凝土结构设计原理》第一章课堂笔记(共5页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上混凝土结构设计原理第一章 绪论 课堂笔记u 主要知识点 本章讲述混凝土结构的一般概念。这些概念能启发以后的学习，而学过以后各章内容再重新学习本章内容的话，将会对这些概念有进一步的认识。u 主要内容混凝土和钢筋的基本材料特性混凝土结构的概念钢筋与混凝土共同工作的条件钢筋混凝土结构的优、缺点混凝土结构的发展与运用简况u 学习要求了解混凝土和钢筋的基本材料特性和配筋的主要作用及基本要求;认识钢筋与混凝土共同工作的条件；了解钢筋混凝土结构的主要优、缺点；了解本课程的性质和学习中需注意的问题。u 本章的重点:配筋的主要作用及对配筋的基本要求。钢筋与混凝土共同工作的条件。学习本课

2、程需注意的问题。u 本章的难点:配筋的主要作用及对配筋的基本要求一、混凝土结构的一般概念（一）混凝土结构的分类 主要以混凝土材料，并根据需要配置钢筋、预应力筋、钢骨、钢管等，作为主要承重材料的结构，均可称为混凝土结构，主要有： 素混凝土结构 钢管混凝土结构 钢筋混凝土结构 钢骨混凝土结构 预应力混凝土结构 钢-混凝土结构钢筋混凝土结构 （二）钢筋混凝土的概念1. 混凝土的基本特性混凝土是一种人工石材，简称“砼”，其抗压强度较高，而抗拉强度却很低，一般只有抗压强度的1/81/20，因此不宜用来受拉，而主要用来承受压力。2. 钢筋混凝土的概念钢筋混凝土=混凝土+钢筋 钢筋和混凝土是性能完全不同的材

3、料，将它们按一定的方式和比例有机地结合在一起，可取长补短，充分利用其材料性能优点，使构件性能得到大大改善。下面通过素混凝土梁和钢筋混凝土梁的受力过程对比，说明这一概念。3.素混凝土梁的受力特点（1）跨中受拉边缘混凝土应力达到抗拉强度时，梁底将开裂，梁随即破坏，表现为脆性断裂，明显预兆。（2）破坏时跨中截面受压边缘的压应力与抗拉强度相近，远未达到砼的抗压强度，混凝土抗强度高的特点未得到充分利用。（3）钢筋混凝土梁受力性能的主要特点当梁底砼应力达到ftk时，梁受拉区将开裂。砼开裂后拉力由钢筋承担，可继续增加荷载。钢筋屈服后，钢筋拉力不再继续增加，最后受压区混凝土压碎而达到极限承载力。4.钢筋与混凝

4、土共同工作的条件钢筋和砼可以结合在一起共同工作，是因为：（1）两者之间有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力。（2）两者具有基本相同的温度线膨胀系数。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粘结力破坏。5.钢筋混凝土的配筋方式和作用除在构件的受拉区配筋外，还可：（1）在构件受压区配置钢筋，协助混凝土承受压力。（2）在复杂应力区域配置箍筋或纵横交错的钢筋。（3）配置预应力钢筋形成预应力硷，改善构件性能。（4）直接配置钢骨，形成钢骨混凝土，提高承载力。（5）采用钢管形成钢管硷，以约束硷提高抗压强度。（6）加入钢纤维等形成纤维砼提高其抗拉强度。（三）钢筋混凝土

5、的主要优点1材料利用合理，造价和维护费用低。 材料强度发挥充分，结构承载力与刚度比例合适，基本无局部稳定问题。2可模性好。 可根据需要浇筑成各种性质和尺寸。3易于就地取材。（四）钢筋混凝土的主要缺点自重大，抗裂性差 环境较差时会影响耐久性:这也限制了其用于大跨结构，并造成高强钢筋的无法利用。 解决办法:采用轻质、高强和预应力承载力有限对重载和高层结构，构件大，减小使用空间。解决办法:采用高强砼、钢骨砼、钢管砼。施工复杂 工序多，工期长，施工受季节的影响较大。 解决办法：采用钢模、飞模、滑模等，泵送、早强、商品、高性能、免振自密实混凝土等。4修复加固补强困难。二、混凝土结构发展与应用（一）混凝土

6、结构的发展简况1824年英国人阿斯普丁发明硅酸盐水泥。1849年法国人朗波制造了第一只钢筋砼小船。1877年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋。砼结构的开始应用于土木工程距今仅150多年。历史不长，发展迅速，是最主要的土木工程结构。（二）混凝土结构的发展阶段第一阶段:从钢筋混凝土的发明至本世纪初。这一时期，钢筋和砼的强度都比较低，主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等构件;第二阶段:从本世纪20年代到第二次世界大战前后。这一时期，砼和钢筋强度的不断提高，1928年法国土木工程师发明了预应力硷，使得砼材料可用来建造大跨度结构。计算理论：前苏联砼专家格沃兹捷夫开始考虑t砼塑性性能的破损阶段设计法，

7、50年代又提出更为合理的极限状态设计法，奠定了现代钢筋砼结构的基本计算理论。（三）混凝土结构的发展趋势 克服和解决混凝土结构的缺点是混凝土结构的主要发展方向。混凝土发展中各方面的相互影响，大大促进了混凝土的发展。 工程实践：新形式、新用途。 材料创新：高强轻质。 理论研究：设计概率化。计算方面：非线性、全过程、整体分析。（四）混凝土结构的应用简况混凝土结构被广泛运用于土木工程各领域：建筑工程领域：房屋楼盖、结构转换、高层建筑、薄壳结构、结构立面、网格立柱桥梁工程领域：跨海大桥、跨谷大桥、内河大桥、城市立交地下工程领域：地下结构、公路隧道、铁路隧道其它工程领域：道路工程、港口工程、水利工程等三、

8、学习本课程应注意的问题（一）本课程的课程性质 本课程是在先修课基础上，结合砼结构构件的实际工作特点，以现行国家标准混凝土结构设计规范等的条文为主要依据的技术基础课和专业技术课。技术基础课：基本构件的受力分析和设计方法专业技术课：构件和结构的设计计算及构造（二）本课程的主要内容受力分析，设计计算，构造要求（三）课程的学习要求 掌握混凝土各种基本构件在不同受力形态情况下的受力性能和分析方法，注意与材料力学分析方法的差别，了解其复杂性所在及其影响受力性能变化的配比关系。（四）课程学习中的注意要点注意学会分析和判断结构构件的受力特点。注意基本构件部分内容和材料力学的异同。两种材料在强度和数量配比上有一定限制。运用公式时，要特别注意其适用范围和条件。适应设计多方案性和反复试算的特点，学会多因素综合分析的设计方法。认真理解规范条文的概念和实质。四、本章小结在砼中配置钢筋所得结构称为钢筋砼结构。在混凝土中配置钢筋的主要作用是提高构件的承载能力和变形能力。钢筋与混凝土之间的可靠粘结是保证两者变形协调，共同工作的重要条件。钢筋混凝土结构的主要优点和主要缺点。学习中的注意要点。五、思考题1.为什么在混凝土中要配置钢筋?2.保证钢筋与混凝土结合在一起共同工作的基础是什么？3.钢筋混凝土结构有哪些主要优、缺点?4.学习本课程时应注意的要点有哪些?专心-专注-专业