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1、混凝土结构设计原理 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章绪绪 论论 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章0.1混凝土结构的基本概念混凝土结构的基本概念结结 构：广义上指房屋建筑和土木工程的建筑物、构：广义上指房屋建筑和土木工程的建筑物、构构 筑物及其相关组成部分的实体。筑物及其相关组成部分的实体。狭义上指各种工程实体的承重骨架。狭义上指各种工程实体的承重骨架。混凝土结构：以混凝土为主要材料制作的结构。如：混凝土结构：以混凝土为主要材料制作的结构。如：素素混凝土结构（混凝土结构（plain concr
2、ete structure）钢筋钢筋混凝土结构（混凝土结构（reinforced concrete structure）型钢型钢混凝土结构（混凝土结构（steel-reinforced concrete structure）预应力预应力混凝土结构（混凝土结构（pre-stressed concrete structure）钢管钢管混凝土结构（混凝土结构（concrete-filled tube structure）混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章素砼结构钢筋砼结构劲劲性砼结构预应应力砼结构钢钢管砼结构型钢混凝土结构混凝土结构设计原理混凝土结构
3、设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章0.1.1为什么要将钢筋配置在混凝土结构中为什么要将钢筋配置在混凝土结构中素混凝土梁素混凝土梁 破坏特征：破坏特征：一裂即断，脆性一裂即断，脆性，破坏破坏无预兆；无预兆；F Fmaxmax8kN8kN 破坏特征：破坏特征：裂不等于坏，裂不等于坏，破坏有预兆；破坏有预兆；F Fmaxmax36kN36kN钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章由此可见，素混凝土结构中加入少量钢筋以后：由此可见，素混凝土结构中加入少量钢筋以后：承载力有很大提高；承载力有很大提高；受力性能和破
4、坏特征有明显改善。受力性能和破坏特征有明显改善。v 注意：钢筋的主要作用是抗拉和抗剪，也可以抗注意：钢筋的主要作用是抗拉和抗剪，也可以抗 压。不同结构构件的配筋情况见教科书上压。不同结构构件的配筋情况见教科书上 第第2页各图。页各图。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章0.1.2钢筋和混凝土为什么能共同工作钢筋和混凝土为什么能共同工作v 混凝土结硬后与钢筋牢固地粘结在一起，混凝土结硬后与钢筋牢固地粘结在一起，能相互传递应力。能相互传递应力。v 钢筋与混凝土有相近的线膨胀系数钢筋与混凝土有相近的线膨胀系数 钢筋：钢筋：c=1.210-5-1 混凝土
5、：混凝土：c=1.010-5 1.510-5-1v 混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。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注意：玻璃纤维、碳纤维等抗拉强度高的 材料也可作配筋用。材料也可作配筋用。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章0.1.3混凝土结构主要的优点、缺点混凝土结构主要的优点、缺点优点优点承载力大承载力大就地取材就地取材耐久、耐火耐久、耐火可模性好可模性好整体性好、刚度大整体性好、刚度大自重大自重大 混凝土：混凝土：2425 kN/m3 粘土砖粘土砖:1819kN/m3 杉木：杉木：4 kN/m3易开裂易开裂
6、性质脆性质脆缺点缺点 优点多，缺点少；缺点可克服。优点多，缺点少；缺点可克服。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章0.2混凝土结构的发展简况如何混凝土结构的发展简况如何v 1824年，英国人年，英国人J.Aspdin发明水泥；发明水泥；v 1850年，法国人年，法国人L.Lambot制成铁丝网水泥船；制成铁丝网水泥船；v 1859年，转炉炼钢成功；年，转炉炼钢成功；v 1861年，法国人年，法国人J.Monier取得钢筋混凝土板、管道、取得钢筋混凝土板、管道、拱桥的专利。拱桥的专利。与钢、木、砌体结构相比，历史最短，但发展最快，与钢、木、砌体结构
7、相比，历史最短，但发展最快，已经成为当今世界各国的主导结构已经成为当今世界各国的主导结构。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章v 材料：材料：朝轻质、高强方向发展。强度发展如：朝轻质、高强方向发展。强度发展如：混凝土：混凝土：C10 C25 C60 C80 C100 C200 v 结构：结构：高层大跨。如：高层大跨。如：台北台北101，101层，层，508m,钢结构；钢结构；马来西亚吉隆坡石油大厦，马来西亚吉隆坡石油大厦，88层，层，452m，钢，钢-混凝土混凝土 结构；结构；上海金茂大厦，上海金茂大厦，88层，层，421m，钢，钢-混凝土结构；
8、混凝土结构；香港国际金融中心，香港国际金融中心，88层，层，415m，混合结构；，混合结构；美国亚特兰大奥运会主体育馆美国亚特兰大奥运会主体育馆240m193m，张拉整体结构；张拉整体结构；桥梁跨度也越来越大。如四川万县拱桥，跨度为桥梁跨度也越来越大。如四川万县拱桥，跨度为420m。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章国际金融中心国际金融中心 88层层,415m台北台北101101层层,508m金茂大厦金茂大厦88层层,421m混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章重庆市万县长江大桥重庆市万县长江大桥
9、混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章v设计方法设计方法:经验法经验法半经验、半理论法半经验、半理论法概率极限状态法概率极限状态法混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章0.3符号体系符号体系采用主体符号或带上、下标的主体符号。如采用主体符号或带上、下标的主体符号。如 M，fy，Ecf，fy 主体符号主体符号：用斜体大、小写字母；：用斜体大、小写字母；上、下标上、下标：用标号或小写正体字母。：用标号或小写正体字母。例外：例外：l E0.4计量单位计量单位力：力：N(牛顿牛顿)，kN(千牛千牛)1kN=10
10、00N;1kgf=10N应力：应力：N/mm2 或或 MPa(兆帕兆帕)长度：长度：mm,cm,m混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章0.5学习内容与方法学习内容与方法材材 性性设计方法设计方法轴拉构件轴拉构件轴压构件轴压构件受弯构件受弯构件受剪构件受剪构件受扭构件受扭构件偏压、偏拉构件偏压、偏拉构件变形、裂缝及变形、裂缝及 结构的耐久性结构的耐久性预应力混凝土结构预应力混凝土结构楼盖结构楼盖结构单层厂房单层厂房 结构结构多、高层多、高层 框架结构框架结构基础基础知识知识构件构件设计设计结构设计，结构设计，后续课程后续课程结构设计原理结构设计原理
11、=基础知识基础知识+构件设计原理与方法构件设计原理与方法0.5.1 学习内容学习内容混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章0.5.2 学习方法学习方法v 熟悉材性，以解释现象；熟悉材性，以解释现象；v 熟悉设计方法，以便更好掌握设计原理；熟悉设计方法，以便更好掌握设计原理；v 注意与几门力学的联系与区别；注意与几门力学的联系与区别；v 重视试验，重视实践经验；重视试验，重视实践经验；v 拓宽专业面，重点在建工、桥梁结构；拓宽专业面，重点在建工、桥梁结构；v 适应采用电子文档的教学，记好笔记；适应采用电子文档的教学，记好笔记；v 及时复习，按时做作业；及时复习，按时做作业；v 平时成绩（作业、测验）与期末考试的比例为平时成绩（作业、测验）与期末考试的比例为3:7。
