钢筋混凝土课件
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《钢筋混凝土结构》PPT课件
传统机械按键结构层图：
按
PCBA
键
开关 键
传统机械按键设计要点： 1.合理的选择按键的类型， 尽量选择平头类的按键，以 防按键下陷。 2.开关按键和塑胶按键设计 间隙建议留0.05~0.1mm，以 防按键死键。 3.要考虑成型工艺，合理计 算累积公差，以防按键手感 不良。
钢筋混凝土构件的图示方法
钢筋的弯钩：为了加强钢筋与混凝土的固结 力，钢筋端部要做成弯钩。
➢ 弄清构件的外形和尺寸； ➢ 弄清构件中各号钢筋的位置、形状、尺寸、
品种、直径和数量； ➢ 弄清各钢筋间的相对位置及钢筋骨架在构件
中的位置。
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作业
图名： 单跨简支梁配筋图
图号： 200605 内容：见《土木工程制图》p360图12-4、12 -5 要求：在横放A3幅面的图纸上，用适当的比 例绘制该单跨简支梁配筋图，注意断面图的比 例与立面图不同，钢筋成型图与立面图对齐。 要求画出钢筋表。图面布局要匀称美观。
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钢筋混凝土构件的制作过程
现浇构件：在工程现场搭建模板就地浇筑 预制构件：在工程现场以外的工厂预制好 然后运到现场进行安装
预应力钢筋混凝土构件：在制作时通过对 钢筋的张拉，预加给混凝土一定的压力以 提高构件的强度和抗裂性能
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钢筋混凝土构件图的内容
1. 模板图：即构件的外形图。对于形状简 单的构件，可不必单独画模板图。
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柱的模板及配筋图
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建筑结构施工图
➢ 建筑结构施工图平面整体设计方法（以下简
称平法）对我国目前混凝土结构施工图的设计 表示方法作了重大改革。平法是把结构构件的 尺寸和配筋等，按照平面整体表示方法的制图 规则，直接表达在各类构件的结构平面布置图 上。这就改变了传统的那种将构件从结构平面 布置图中索引出来，再逐个绘制配筋详图的繁 琐方法。 2021/4/24
钢筋混凝土构件的安装课件
以降低受伤风险。
使用安全带和防坠落装置
02
在高处作业时，应使用安全带固定在可靠的位置，并配备防坠
落装置，以防意外坠落。
遵循工作顺序和操作规程
03
按照规定的操作顺序和规程进行安装，避免因操作不当引发安
全事故。
废弃物处理与环境保护
分类处理废弃物
将安装过程中产生的废弃物进行分类，可回收利用的废弃 物应进行回收处理，不可回收的废弃物应按照相关规定进 行无害化处理。
混凝土浇筑与养护
混凝土配合比设计
根据构件要求，选择合适的原材料和 配合比，确保混凝土强度和耐久性。
混凝土浇筑
混凝土养护
采取保湿、保温措施，控制养护温度 和湿度，保证混凝土正常硬化和强度 增长。
按照施工方案和技术要求进行浇筑， 确保混凝土密实、无气泡。
质量检测与验收标准
01
02
03
04
外观检测
检查构件表面是否平整、无裂 缝、无蜂窝麻面等缺陷。
安装过程中的问题与解决方案
问题一
钢筋混凝土构件在运输过程中出现 损坏
解决方案
采用专业的运输工具，确保构件在 运输过程中稳定、安全。
问题二
安装过程中出现钢筋错位或混凝土 开裂
解决方案
加强施工前的质量检查，确保构件制 作质量；同时，在安装过程中采用专 业的定位和支撑措施。
问题三
安装后的结构安全性不符合要求
钢筋混凝土构件的安 装课件
目录
• 钢筋混凝土构件简介 • 钢筋混凝土构件的安装准备 • 钢筋混凝土构件的安装技术 • 安装过程中的质量控制 • 安全注意事项与环境保护 • 案例分析与实践操作
01
钢筋混凝土构件简介
定义与特点
钢筋混凝土工程ppt课件
u 圈梁、过梁
工程量=圈梁（含圈梁兼过梁）长度×圈梁断面
面积－圈梁与构造柱交接部分体积（m3）
注意：圈梁代替过梁者，过梁部分应与圈梁部分合
并计算。如需分别计算，过梁长按设计图示长度计
算，其过梁长度按门、窗洞口宽度两端共加50cm
计算过梁体积。
另外：
v 阳台、雨篷、挑梁等嵌入墙内的梁，按圈梁列项
计算。
构造柱断面面积的计算 14
S＝a× b ＋0.06 /2 × b
完整编辑ppt
15
V=（d1×d2+0.03×d2×2）×H
完整编辑ppt
16
二、现浇钢筋混凝土梁
Ø1.综合单价子目划分（4-21~4-26）
现浇混凝土梁综合单价中，梁划分为基础梁
4-21、单梁和连续梁4-22、迭合梁4-23、现浇
完整编辑ppt
40
3.现浇钢筋混凝土板工程量计算：
（3）平板：现浇板在房间开间上设置梁，且 现浇板二边或三边由墙承重者，应视为平板， 其工程量应分别按梁、板计算。由剪力墙支撑 的板按平板计算。平板与圈梁相接时，板算至 圈梁的侧面。 （4）薄壳板的肋、基梁并入薄壳体积内计算。 （5）预制板间补现浇板缝工程量，按设计板 缝宽度乘以长度乘以预制板厚以“m3”计算。
矩形柱
综
柱柱（断如面底周60长0*16.080m，以顶内4004*-41050）可按平 均柱周断长面执周行长相应1.矩8m形以柱外子目4。-16
合
单 价
异形柱
是指柱面有凹凸或竖向线脚的柱；截面为工
字、4十-1字7 、T形或正五边至正七边形的柱。
子 目 划
圆形柱
截柱面直为径圆0形.5或m以截内面为4七-1边8 形以上的正多 边柱形直柱径。0.5m以外 4-19
《钢筋混凝土梁》课件
发展
随着科技的进步和工程实践的积累，钢筋混凝土梁的设计和施工方法不断改进 ，其承载能力和耐久性得到了显著提高。同时，新型材料和技术的应用也为钢 筋混凝土梁的发展带来了新的机遇和挑战。
应用领域
01
02
03
建筑领域
钢筋混凝土梁广泛应用于 住宅、办公楼、商场等各 类建筑中，作为主要的承 重结构形式。
土木工程领域
的安全性和持久性。
THANKS
感谢观看
稳定性符合要求。
混凝土的浇筑与养护
混凝土的选择与搅拌
混凝土浇筑
选择符合要求的混凝土材料，按照规定的 配合比进行搅拌。
将搅拌好的混凝土浇筑在梁的模板内，确 保混凝土填充密实，无气泡。
混凝土振捣
混凝土养护
使用振捣器将混凝土振捣密实，确保混凝 土的密度和均匀性。
在混凝土成型后进行养护，保持适当的温 度和湿度，促进混凝土的硬化和强度增长 。同时要防止过度的干缩和温差裂缝。
发展方向
未来钢筋混凝土梁的发展方向将更加注 重轻量化、高强度、耐久性和环保性。 新型材料和结构形式将被不断研发和应 用，以提高钢筋混凝土梁的性能和降低 成本。
VS
技术革新
随着科技的不断进步，钢筋混凝土梁的制 作工艺和材料选择将更加多样化。例如， 采用新型的高强度钢材和高性能混凝土， 可以提高梁的承载能力和抗震性能；同时 ，数字化技术和智能制造技术的应用也将 为钢筋混凝土梁的生产和施工带来更多的 便利和效率。
特性
钢筋混凝土梁具有较高的承载能力和耐久性，同时具有良好 的防火、防潮和隔音性能。由于其结构简单、施工方便、成 本低廉等优点，被广泛应用于各类建筑和土木工程中。
历史与发展
历史
钢筋混凝土技术起源于19世纪末的欧洲，最初主要用于桥梁和水利工程。随着 技术的不断发展和完善，钢筋混凝土梁逐渐成为现代建筑中不可或缺的结构形 式。
随着科技的进步和工程实践的积累，钢筋混凝土梁的设计和施工方法不断改进 ，其承载能力和耐久性得到了显著提高。同时，新型材料和技术的应用也为钢 筋混凝土梁的发展带来了新的机遇和挑战。
应用领域
01
02
03
建筑领域
钢筋混凝土梁广泛应用于 住宅、办公楼、商场等各 类建筑中，作为主要的承 重结构形式。
土木工程领域
的安全性和持久性。
THANKS
感谢观看
稳定性符合要求。
混凝土的浇筑与养护
混凝土的选择与搅拌
混凝土浇筑
选择符合要求的混凝土材料，按照规定的 配合比进行搅拌。
将搅拌好的混凝土浇筑在梁的模板内，确 保混凝土填充密实，无气泡。
混凝土振捣
混凝土养护
使用振捣器将混凝土振捣密实，确保混凝 土的密度和均匀性。
在混凝土成型后进行养护，保持适当的温 度和湿度，促进混凝土的硬化和强度增长 。同时要防止过度的干缩和温差裂缝。
发展方向
未来钢筋混凝土梁的发展方向将更加注 重轻量化、高强度、耐久性和环保性。 新型材料和结构形式将被不断研发和应 用，以提高钢筋混凝土梁的性能和降低 成本。
VS
技术革新
随着科技的不断进步，钢筋混凝土梁的制 作工艺和材料选择将更加多样化。例如， 采用新型的高强度钢材和高性能混凝土， 可以提高梁的承载能力和抗震性能；同时 ，数字化技术和智能制造技术的应用也将 为钢筋混凝土梁的生产和施工带来更多的 便利和效率。
特性
钢筋混凝土梁具有较高的承载能力和耐久性，同时具有良好 的防火、防潮和隔音性能。由于其结构简单、施工方便、成 本低廉等优点，被广泛应用于各类建筑和土木工程中。
历史与发展
历史
钢筋混凝土技术起源于19世纪末的欧洲，最初主要用于桥梁和水利工程。随着 技术的不断发展和完善，钢筋混凝土梁逐渐成为现代建筑中不可或缺的结构形 式。
《钢筋混凝土简支梁》课件
3
提升中国制造品牌形象
随着钢筋混凝土简支梁在国际市场的应用增加， 将提升中国制造的品牌形象和国际竞争力。
感谢您的观看
THANKS
04
钢筋混凝土简支梁的常见 问题与解决方案
常见问题分析
裂缝问题
由于施工工艺、材料质 量或环境因素，梁体可
能出现裂缝。
钢筋锈蚀
保护层不足或环境侵蚀 导致钢筋锈蚀，影响结
构安全。
承载力不足
设计或施工不当导致梁 的承载力未达到预期要
求。
施工误差
制作和安装过程中的误 差，如钢筋位置、混凝
土浇筑等。
解决方案与预防措施
设计流程 1. 确定梁的跨度、荷载和支撑条件。
2. 计算梁的截面尺寸和配筋。
设计原则与流程
3. 验算梁的承载能力、刚度和稳定性。 4. 根据计算结果调整设计参数，完成施工图绘制。
施工方法与步骤
预制施工法
在预制厂制作梁的各部分，然后在现 场进行拼装。
整体施工法
在现场制作梁的全部或大部分，然后 进行安装。
施工方法与步骤
1. 制作模板
根据设计图纸制作梁的模板。
2. 钢筋绑扎
按照设计要求，将钢筋骨架安装在模板内。
施工方法与步骤
3. 混凝土浇筑
5. 质量检测与验收
将混凝土浇筑到模板内，并振捣密实 。
对梁进行承载能力、外观和尺寸等方 面的检测，合格后进行验收。
4. 养护与拆模
对浇筑后的梁进行养护，达到规定时 间后进行拆模。
加强材料质量控制
选用合格的水泥、骨料和添加 剂，确保混凝土性能。
强化设计计算
依据规范进行详细的结构分析 ，确保梁的承载力满足要求。
优化施工工艺
钢筋混凝土框架结构课件
浇的整体式框架中以T形（见图11.5(a)）为多；在装配式 框架中可做成矩形、T形、梯形和花篮形（见图 11.5(b)~(g)）等。
不承受主要竖向荷载的连系梁，其截面形式常用T形、 Γ形、矩形、⊥形、L形等，见图11.6。
图11.5 框架横梁截面形式
图11.6 框架连系梁截面形式
11.2.1.2 截面尺寸估计
图11.8 框架的计算单元
图11.9 框架柱轴线位置
11. 3 框架上的荷载计算
多层结构房屋一般受到竖向荷载和水平荷载的作 用。竖向荷载包括建筑结构自重、楼层使用活荷载、 雪荷载及施工活荷载等。水平荷载包括风荷载和水平 地震作用。 （1） 楼面活荷载的折减
在设计住宅、宿舍、旅馆、办公楼等多层建筑的 墙、柱和基础时，由于楼面活荷载在所有各层同时满 载的可能性很小，所以作用于楼面上的使用活荷载应 乘以表11.2所规定的折减系数。
11.2.1.3 梁截面的惯性矩
为了简化计算，作如下规定： （1） 对现浇楼面的整体框架，中部框架梁I=2I0；
边框架梁I=1.5I0。其中I0为矩形截面梁的惯性矩（图 11.7(a))。
（2） 对做整浇层的装配整体式框架，中部框架 梁I=1.5I0；边框架梁I=1.2I0（图11.7(b))。
（3） 对装配式楼盖，梁的惯性矩可按本身的截 面计算，I=I0（图11.7(c)）。
优点：具有开阔的空间，使建筑平面布置灵活，便于 门窗设置。框架结构实用范围广泛，常用于体型较规范、 刚度较均匀的公共建筑。
缺点：抗侧刚度较小，在水平荷载作用下侧向变形较 大，结构高度受到限制，特别是在地震作用下，非结构构 件破坏比较严重。则框架结构的建筑高度，一般控制在15 层以下。
11.1.1 框架结构的分类
不承受主要竖向荷载的连系梁，其截面形式常用T形、 Γ形、矩形、⊥形、L形等，见图11.6。
图11.5 框架横梁截面形式
图11.6 框架连系梁截面形式
11.2.1.2 截面尺寸估计
图11.8 框架的计算单元
图11.9 框架柱轴线位置
11. 3 框架上的荷载计算
多层结构房屋一般受到竖向荷载和水平荷载的作 用。竖向荷载包括建筑结构自重、楼层使用活荷载、 雪荷载及施工活荷载等。水平荷载包括风荷载和水平 地震作用。 （1） 楼面活荷载的折减
在设计住宅、宿舍、旅馆、办公楼等多层建筑的 墙、柱和基础时，由于楼面活荷载在所有各层同时满 载的可能性很小，所以作用于楼面上的使用活荷载应 乘以表11.2所规定的折减系数。
11.2.1.3 梁截面的惯性矩
为了简化计算，作如下规定： （1） 对现浇楼面的整体框架，中部框架梁I=2I0；
边框架梁I=1.5I0。其中I0为矩形截面梁的惯性矩（图 11.7(a))。
（2） 对做整浇层的装配整体式框架，中部框架 梁I=1.5I0；边框架梁I=1.2I0（图11.7(b))。
（3） 对装配式楼盖，梁的惯性矩可按本身的截 面计算，I=I0（图11.7(c)）。
优点：具有开阔的空间，使建筑平面布置灵活，便于 门窗设置。框架结构实用范围广泛，常用于体型较规范、 刚度较均匀的公共建筑。
缺点：抗侧刚度较小，在水平荷载作用下侧向变形较 大，结构高度受到限制，特别是在地震作用下，非结构构 件破坏比较严重。则框架结构的建筑高度，一般控制在15 层以下。
11.1.1 框架结构的分类
钢筋混凝土课件---混凝土构件受剪计算
*如以集中荷载为主,
Vc
1.75
1.0
ft bh0 b h
注意设计中梁必须配置箍筋. 板一般不配腹筋, 必要时 配置弯起钢筋.
(6) 连续梁的抗剪性能及受剪承载 力计算 1)破坏特点 集中荷载 受剪能力低于相同广义剪跨比的 简支梁 但高于相同计算剪跨比的简支梁 均布荷载 受剪能力不低于相同条件下的简 支梁
5.3简支梁斜截面受剪机理 5.3.1 无腹筋简支梁的受剪机理
一.斜裂缝出现前的受力状态 内力小，按变形协调条件，将钢筋混凝土截面换算成等效的
混凝土截面，采用材料力学公式来分析梁的应力。 二.斜裂缝出现后的受力状态
平截面假定已不再适用。
无腹筋梁在加载后期主要是拱体受用在 截面CGJ上的内力有：
Vu
Vcs
1.75
1.0
ftbh0
1.0 f yv
Asv s
h0
若<1.5, 取=1.5 若>3 , 取=3
=a/h0
所谓以集中荷载为主是指集中荷载在支座上引起的剪力占
总剪力的75％以上. 独立梁是指不与楼板整体浇筑的梁。
(3) 配有弯起钢筋梁的受剪承载力的计算公式
当剪力较大时，可利用纵筋弯起与斜裂缝相交来提高受剪承 载力。
Vu Vcs 0.8 f y Asb sin
0.8fyAsb
为弯起钢筋与构件轴线的夹角，
一般取45~60°。
Asb1
V1 Vcs
0.8 f y sin
Asb 2
V2 Vcs
0.8 f y sin
为防止弯筋间距太大，出现不与弯筋相交的斜裂缝，使弯筋不 能发挥作用，《规范》规定当按计算要求配置弯筋时，前一排 弯起点至后一排弯终点的距离不应大于表中V>0.7ftbh0栏的最大 箍筋间距smax的规定。
钢筋混凝土受弯构件PPT课件
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。
THANK YOU
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。
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课程：钢筋混凝土结构(应和教材同名) 教材：水工混凝土结构
第1章 绪论
主讲教师：张玉峰 mail：yufzhang@ Tel:18627065242
本章主要内容
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 混凝土结构的基本概念 混凝土结构的优点和缺点 混凝土结构的应用与发展 混凝土结构设计规范的发展 本课程的主要授课内容及特点
1.3 混凝土结构的应用与发展
3.材料方面的发展 (1) 混凝土强度不断提高：20世纪60年代混凝土的抗压强度 平均约为30MPa；20世纪70年代初已提高到40MPa；到20世纪 80年代初，在发达国家C60级混凝土已经普遍采用；近年来国 内外采用附加减水剂的方法可制成抗压强度最高到300MPa的 混凝土。 (2) 纤维混凝土的应用(纤维：钢纤维、合成纤维、玻璃纤 维、碳纤维等)改善了混凝土的性能(提高抗裂、抗冲击、抗疲 劳等)。钢纤维混凝土广泛应用于公路路面、机场跑道、桥面 等。 (3) 轻质混凝土的应用：加气混凝土、陶粒混凝土、火山岩 混凝土、碎砖混凝土等，其容重约为：(14－18)kN/m3 (普通 混凝土为24kN/m3)。有利于保温、隔热、隔音、吸能抗震。
本书重点讲述钢筋混凝土结构的材料性能、设计原则、计算方法和 构造措施，对于预应力混凝土结构，将在本书的第十章中介绍。
1.1 混凝土结构的基本概念
3. 钢筋混凝土的本质 钢筋混凝土是由钢筋和混凝土这两种力学性能完全不同 的材料结合成一个整体，共同受力、共同变形的一种块体 材料。 混凝土是由水泥、石子、砂和水按一定比例混合拌和 后凝固而成的非匀质、非弹性的人工石材。 混凝土是一种抗压强度高而抗拉强度比较低的材料，其 抗拉强度/抗压强度≈1/10，且其变形能力比较差，是一种 脆性材料。
规范6-55《钢筋混凝土结构设计暂行规范》 GBJ21-1966 TJ 10-74 SDJ 20-1978 GBJ 10-89 DL/T 5057-1996 GB 50010-2002 SL 191-2008 DL/T 5057-2009 多系数表达的极限状态设计法 多系数分析单一安全系数表达的 极限状态法(半经验、半概率法) 分项系数表达的极限状态 设计法(近似概率法) 分项系数表达的极限状态 设计法(近似概率法) 多系数分析的安全系数表达式 分项系数表达式
(1) 混凝土凝结硬化后，能与钢筋牢固地粘结在一起， 相互传递内力，可保证两种材料变形协调，共同受力，不 致产生相对滑移。粘结力是钢筋和混凝土共同工作的基 础； (2) 钢筋的线膨胀系数为1.2×10-5/℃，混凝土的为(1.0～ 1.5)×10-5/℃，二者比较相近。因此，当环境温度变化 时，钢筋与混凝土之间不会产生较大的相对变形和温度应 力而使它们之间的粘结力破坏。 (3) 混凝土包裹在钢筋外部，可使钢筋免遭腐蚀或高温 软化。
(4) 智能混凝土的研发：在混凝土中添加智能修复材料和智 能传感材料，使其具有损伤修复愈合和损伤预警功能。 (5) 特种混凝土的应用：膨胀混凝土、自密实混凝土、聚合 物混凝土、耐腐蚀混凝土和水下不分散混凝土等。 (6) 钢筋：强度由低向高发展，延性大幅度改善；目前在工 程上已出现采用型钢、碳(玻璃)纤维棒材或纤维增强聚合物 （简称FRP）筋代替钢筋进行配筋的情况。 4.结构形式的发展 (1) 预应力混凝土结构的应用：在大跨度桥梁、空间结构中 施加预应力以提高结构的抗裂度和减轻自重。 (2) 结构体系丰富：不同用途、不同结构功能具有相应的结 构体系：混凝土结构、钢-混凝土组合结构、FRP混凝土及预 应力混凝土结构等。
1.1 混凝土结构的基本概念
钢筋混凝土结构——一般意义上是指用圆钢筋作为配筋的 普通混凝土结构，是由钢筋和混凝土这两种材料组成的结 构。
1.1 混凝土结构的基本概念
钢筋混凝土结构——Reinforced Concrete Structure，直 译“加强混凝土结构”，如果用“加强”的概念来定义
K P≤[p]
20世纪50年代
极限状态设计方法
考虑材料和荷载的变异性 应用概率理论，融可靠度于 多个系数中的实用设计表达式: γ0 S≤R
全概率法
生命全过程设计法
1.4 混凝土结构设计规范的发展
1949年以前 1955年 1966年 1974年 1978年 1989年 1996年 2002年 2008年 2009年 我国规范几乎一片空白 照搬前苏联设计规范 采用破坏阶段设计法
1.1 混凝土结构的基本概念
(4) 破坏性质 素混凝土梁：破坏是突然的，没有明显的预兆，属于 脆性破坏。 钢筋混凝土梁：发生破坏时，其变形和裂缝都发展得 很充分，呈现出明显的破坏预兆，属于延性破坏。 4. 配筋的作用 （1）提高结构构件的承载能力； （2）调整结构的破坏形态。
1.1 混凝土结构的基本概念
1.2 混凝土结构的优点和缺点
1. 钢筋混凝土结构的优点 与砖结构和木结构相比，混凝土结构的发展历史并不 长，但发展迅速，迄今为止已在建筑、水利、道路、桥梁 和港口工程中得以广泛地应用，主要是由于钢筋混凝土结 构具有下列优点。 ①易于就地取材；②材料利用合理； ③整体性好； ④可模性好； ⑤耐久性好；⑥耐火性好； ⑦节约钢材；⑧阻止射线的穿透。
水工混凝土结构
课程性质： 1.是我校水利水电工程、农业水利工程专业的专业 基础必修课，是水文与水资源工程、港口海岸及 治河工程专业的专业基础选修课； 2.是一门关键的学位课程； 3.今后报考“注册结构工程师”的一门难度较大的重要 科目。
1.1 混凝土结构的基本概念
1.定义：以混凝土为主要材料制作的结构称为混凝土结 构(体积含量＞60%)。 2.混凝土结构的分类： 素混凝土结构 钢筋混凝土结构 预应力混凝土结构 素混凝土结构——是指不配置任何钢材的混凝土结 构，如：混凝土重力坝。素混凝土结构由于承载力 低、性质脆，很少用来作为土木工程的受力结构；
1.3 混凝土结构的应用与发展
1. 混凝土结构的应用 (1)建筑工程 我国超过100m高的高层建筑 中绝大多数是混凝土结构或为 钢-混凝土组合结构。
(2) 交通工程 隧道、桥梁、高速公 路、轻轨、地铁等大都采 用混凝土结构。
1.3 混凝土结构的应用与发展
(3) 水利水电工程、港口工程 大坝、水电站厂房、蜗壳、尾水管、闸墩、调压塔、渡 槽、码头等一般都采用混凝土结构。
1.3 混凝土结构的应用与发展
(4) 特种工程 核电站的安全壳、热电厂的冷却塔、烟囱、储水池、 储气灌、海洋石油平台、电视塔等多采用混凝土结构。
2. 混凝土结构的早期发展 1824年，英国人约瑟夫·阿斯匹丁(Joseph Aspdin)发明了波 特兰水泥，有了混凝土； 1850年，法国人蓝波特(Joseph Louis Lambot)用铁丝网作 为配筋制成了钢筋混凝土的小船——最早的钢筋混凝土结 构； 1854年，英国学者威尔金森 (W.B.Wilkinson)制作出了第 一个钢筋混凝土板，并取得了专利； 1861年，法国巴黎花匠约瑟夫·莫尼埃(Joseph Monier)用钢 丝作为配筋制作了花盆并获得了专利，后又申请了钢筋混凝 土梁、板、管、拱桥等专利—尽管他不懂钢筋混凝土结构的 受力原理，甚至将钢筋配置在板的中部，他却被认为是钢筋 混凝土结构的发明者；
1.2 混凝土结构的优点和缺点
2. 钢筋混凝土结构的缺点 ① 自重大。对建造大跨度结构、超高层结构和抗震结构极 为不利——采用轻质高强混凝土； ② 易开裂。抗裂性差，对水工混凝土结构尤为不利——采 用预应力混凝土结构； ③ 承载力有限。高层底部易于肥梁胖柱，减少有效空间— —采用钢结构； ④ 施工复杂。工序多、工期较长、受气候环境的影响较 大，需要较多的脚手架、模板——可采用预制构件在现场 装配，加快施工进度。 ⑤ 隔热隔声性能差。
1866年，德国学者Wayss, Bauschingger（包辛格）和 Koenen（克内恩）等发表了相的计算理论和计算方法， 1887年又发表了试验结果，并提出了钢筋应配置在受拉区的 概念和板的计算方法。之后，钢筋混凝土的推广应用才有了 较快的发展。 1872年，美国人在纽约建造了第一座钢筋混凝土房屋； 1928年，法国学者尤金·弗雷赛纳特(Eugene Freyssinet)发 明了预应力混凝土结构； 1931年，法国人建造了第一座预应力钢筋混凝土桥梁；
如： 钢-混凝土组合结构方面： •钢板-混凝土组合结构——用于地下结构； •压型钢板-混凝土板——用于楼板结构； •型钢-混凝土组合梁——用于桥梁结构； •型钢-混凝土重载柱——用于超高层建筑； •钢管混凝土（钢管约束核心混凝土处于三向受压状态，提高 了混凝土的抗压强度、极限应变、承载力和延性）——用于 超高层建筑。 FRP混凝土结构方面： FRP管混凝土柱、 FRP-混凝土组合桥面板，因FRP耐腐蚀、 强度高等优点，适合广泛应用于沿海和近海工程、桥梁结 构。
1.1 混凝土结构的基本概念
（3）开裂以后的破坏形态 对于素混凝土梁来说，由于混凝土的变形能力较差， 受拉区边缘混凝土一旦开裂，裂缝沿截面高度方向迅速裂 穿，试件随即发生断裂破坏； 对于钢筋混凝土梁来说，由于钢筋的存在，可限止裂缝 的开展，试件不会因混凝土的开裂而发生断裂破坏。混凝 土开裂后，裂缝截面处的拉应力转交给钢筋承担，受压区 的应力由混凝土承担，故荷载还可进一步增加。直到受拉 钢筋的应力达到屈服强度，受压区混凝土被压坏，钢筋混 凝土梁才破坏。两种材料的力学性能都得到充分发挥。
1.1 混凝土结构的基本概念
P P P P
素混凝土梁承载力小，破坏突然
钢筋混凝土梁承载力大，变形性 能好，破坏有预告
图0-2
素混凝土梁与钢筋混凝土梁的破坏情况比较
试验结果表明： 素砼梁与钢筋砼梁 (1) 当荷载较小时，截面上的应力和应变则同弹性材料的 梁一样，沿截面高度呈直线分布； (2) 随着荷载P的增加，截面上的应力和应变也逐渐增 加，由于混凝土的抗拉强度较低，当荷载P增大到一定数 值，受拉区边缘混凝土的应力达到其极限抗拉强度时该处的 混凝土被拉裂。
第1章 绪论
主讲教师：张玉峰 mail：yufzhang@ Tel:18627065242
本章主要内容
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 混凝土结构的基本概念 混凝土结构的优点和缺点 混凝土结构的应用与发展 混凝土结构设计规范的发展 本课程的主要授课内容及特点
1.3 混凝土结构的应用与发展
3.材料方面的发展 (1) 混凝土强度不断提高：20世纪60年代混凝土的抗压强度 平均约为30MPa；20世纪70年代初已提高到40MPa；到20世纪 80年代初，在发达国家C60级混凝土已经普遍采用；近年来国 内外采用附加减水剂的方法可制成抗压强度最高到300MPa的 混凝土。 (2) 纤维混凝土的应用(纤维：钢纤维、合成纤维、玻璃纤 维、碳纤维等)改善了混凝土的性能(提高抗裂、抗冲击、抗疲 劳等)。钢纤维混凝土广泛应用于公路路面、机场跑道、桥面 等。 (3) 轻质混凝土的应用：加气混凝土、陶粒混凝土、火山岩 混凝土、碎砖混凝土等，其容重约为：(14－18)kN/m3 (普通 混凝土为24kN/m3)。有利于保温、隔热、隔音、吸能抗震。
本书重点讲述钢筋混凝土结构的材料性能、设计原则、计算方法和 构造措施，对于预应力混凝土结构，将在本书的第十章中介绍。
1.1 混凝土结构的基本概念
3. 钢筋混凝土的本质 钢筋混凝土是由钢筋和混凝土这两种力学性能完全不同 的材料结合成一个整体，共同受力、共同变形的一种块体 材料。 混凝土是由水泥、石子、砂和水按一定比例混合拌和 后凝固而成的非匀质、非弹性的人工石材。 混凝土是一种抗压强度高而抗拉强度比较低的材料，其 抗拉强度/抗压强度≈1/10，且其变形能力比较差，是一种 脆性材料。
规范6-55《钢筋混凝土结构设计暂行规范》 GBJ21-1966 TJ 10-74 SDJ 20-1978 GBJ 10-89 DL/T 5057-1996 GB 50010-2002 SL 191-2008 DL/T 5057-2009 多系数表达的极限状态设计法 多系数分析单一安全系数表达的 极限状态法(半经验、半概率法) 分项系数表达的极限状态 设计法(近似概率法) 分项系数表达的极限状态 设计法(近似概率法) 多系数分析的安全系数表达式 分项系数表达式
(1) 混凝土凝结硬化后，能与钢筋牢固地粘结在一起， 相互传递内力，可保证两种材料变形协调，共同受力，不 致产生相对滑移。粘结力是钢筋和混凝土共同工作的基 础； (2) 钢筋的线膨胀系数为1.2×10-5/℃，混凝土的为(1.0～ 1.5)×10-5/℃，二者比较相近。因此，当环境温度变化 时，钢筋与混凝土之间不会产生较大的相对变形和温度应 力而使它们之间的粘结力破坏。 (3) 混凝土包裹在钢筋外部，可使钢筋免遭腐蚀或高温 软化。
(4) 智能混凝土的研发：在混凝土中添加智能修复材料和智 能传感材料，使其具有损伤修复愈合和损伤预警功能。 (5) 特种混凝土的应用：膨胀混凝土、自密实混凝土、聚合 物混凝土、耐腐蚀混凝土和水下不分散混凝土等。 (6) 钢筋：强度由低向高发展，延性大幅度改善；目前在工 程上已出现采用型钢、碳(玻璃)纤维棒材或纤维增强聚合物 （简称FRP）筋代替钢筋进行配筋的情况。 4.结构形式的发展 (1) 预应力混凝土结构的应用：在大跨度桥梁、空间结构中 施加预应力以提高结构的抗裂度和减轻自重。 (2) 结构体系丰富：不同用途、不同结构功能具有相应的结 构体系：混凝土结构、钢-混凝土组合结构、FRP混凝土及预 应力混凝土结构等。
1.1 混凝土结构的基本概念
钢筋混凝土结构——一般意义上是指用圆钢筋作为配筋的 普通混凝土结构，是由钢筋和混凝土这两种材料组成的结 构。
1.1 混凝土结构的基本概念
钢筋混凝土结构——Reinforced Concrete Structure，直 译“加强混凝土结构”，如果用“加强”的概念来定义
K P≤[p]
20世纪50年代
极限状态设计方法
考虑材料和荷载的变异性 应用概率理论，融可靠度于 多个系数中的实用设计表达式: γ0 S≤R
全概率法
生命全过程设计法
1.4 混凝土结构设计规范的发展
1949年以前 1955年 1966年 1974年 1978年 1989年 1996年 2002年 2008年 2009年 我国规范几乎一片空白 照搬前苏联设计规范 采用破坏阶段设计法
1.1 混凝土结构的基本概念
(4) 破坏性质 素混凝土梁：破坏是突然的，没有明显的预兆，属于 脆性破坏。 钢筋混凝土梁：发生破坏时，其变形和裂缝都发展得 很充分，呈现出明显的破坏预兆，属于延性破坏。 4. 配筋的作用 （1）提高结构构件的承载能力； （2）调整结构的破坏形态。
1.1 混凝土结构的基本概念
1.2 混凝土结构的优点和缺点
1. 钢筋混凝土结构的优点 与砖结构和木结构相比，混凝土结构的发展历史并不 长，但发展迅速，迄今为止已在建筑、水利、道路、桥梁 和港口工程中得以广泛地应用，主要是由于钢筋混凝土结 构具有下列优点。 ①易于就地取材；②材料利用合理； ③整体性好； ④可模性好； ⑤耐久性好；⑥耐火性好； ⑦节约钢材；⑧阻止射线的穿透。
水工混凝土结构
课程性质： 1.是我校水利水电工程、农业水利工程专业的专业 基础必修课，是水文与水资源工程、港口海岸及 治河工程专业的专业基础选修课； 2.是一门关键的学位课程； 3.今后报考“注册结构工程师”的一门难度较大的重要 科目。
1.1 混凝土结构的基本概念
1.定义：以混凝土为主要材料制作的结构称为混凝土结 构(体积含量＞60%)。 2.混凝土结构的分类： 素混凝土结构 钢筋混凝土结构 预应力混凝土结构 素混凝土结构——是指不配置任何钢材的混凝土结 构，如：混凝土重力坝。素混凝土结构由于承载力 低、性质脆，很少用来作为土木工程的受力结构；
1.3 混凝土结构的应用与发展
1. 混凝土结构的应用 (1)建筑工程 我国超过100m高的高层建筑 中绝大多数是混凝土结构或为 钢-混凝土组合结构。
(2) 交通工程 隧道、桥梁、高速公 路、轻轨、地铁等大都采 用混凝土结构。
1.3 混凝土结构的应用与发展
(3) 水利水电工程、港口工程 大坝、水电站厂房、蜗壳、尾水管、闸墩、调压塔、渡 槽、码头等一般都采用混凝土结构。
1.3 混凝土结构的应用与发展
(4) 特种工程 核电站的安全壳、热电厂的冷却塔、烟囱、储水池、 储气灌、海洋石油平台、电视塔等多采用混凝土结构。
2. 混凝土结构的早期发展 1824年，英国人约瑟夫·阿斯匹丁(Joseph Aspdin)发明了波 特兰水泥，有了混凝土； 1850年，法国人蓝波特(Joseph Louis Lambot)用铁丝网作 为配筋制成了钢筋混凝土的小船——最早的钢筋混凝土结 构； 1854年，英国学者威尔金森 (W.B.Wilkinson)制作出了第 一个钢筋混凝土板，并取得了专利； 1861年，法国巴黎花匠约瑟夫·莫尼埃(Joseph Monier)用钢 丝作为配筋制作了花盆并获得了专利，后又申请了钢筋混凝 土梁、板、管、拱桥等专利—尽管他不懂钢筋混凝土结构的 受力原理，甚至将钢筋配置在板的中部，他却被认为是钢筋 混凝土结构的发明者；
1.2 混凝土结构的优点和缺点
2. 钢筋混凝土结构的缺点 ① 自重大。对建造大跨度结构、超高层结构和抗震结构极 为不利——采用轻质高强混凝土； ② 易开裂。抗裂性差，对水工混凝土结构尤为不利——采 用预应力混凝土结构； ③ 承载力有限。高层底部易于肥梁胖柱，减少有效空间— —采用钢结构； ④ 施工复杂。工序多、工期较长、受气候环境的影响较 大，需要较多的脚手架、模板——可采用预制构件在现场 装配，加快施工进度。 ⑤ 隔热隔声性能差。
1866年，德国学者Wayss, Bauschingger（包辛格）和 Koenen（克内恩）等发表了相的计算理论和计算方法， 1887年又发表了试验结果，并提出了钢筋应配置在受拉区的 概念和板的计算方法。之后，钢筋混凝土的推广应用才有了 较快的发展。 1872年，美国人在纽约建造了第一座钢筋混凝土房屋； 1928年，法国学者尤金·弗雷赛纳特(Eugene Freyssinet)发 明了预应力混凝土结构； 1931年，法国人建造了第一座预应力钢筋混凝土桥梁；
如： 钢-混凝土组合结构方面： •钢板-混凝土组合结构——用于地下结构； •压型钢板-混凝土板——用于楼板结构； •型钢-混凝土组合梁——用于桥梁结构； •型钢-混凝土重载柱——用于超高层建筑； •钢管混凝土（钢管约束核心混凝土处于三向受压状态，提高 了混凝土的抗压强度、极限应变、承载力和延性）——用于 超高层建筑。 FRP混凝土结构方面： FRP管混凝土柱、 FRP-混凝土组合桥面板，因FRP耐腐蚀、 强度高等优点，适合广泛应用于沿海和近海工程、桥梁结 构。
1.1 混凝土结构的基本概念
（3）开裂以后的破坏形态 对于素混凝土梁来说，由于混凝土的变形能力较差， 受拉区边缘混凝土一旦开裂，裂缝沿截面高度方向迅速裂 穿，试件随即发生断裂破坏； 对于钢筋混凝土梁来说，由于钢筋的存在，可限止裂缝 的开展，试件不会因混凝土的开裂而发生断裂破坏。混凝 土开裂后，裂缝截面处的拉应力转交给钢筋承担，受压区 的应力由混凝土承担，故荷载还可进一步增加。直到受拉 钢筋的应力达到屈服强度，受压区混凝土被压坏，钢筋混 凝土梁才破坏。两种材料的力学性能都得到充分发挥。
1.1 混凝土结构的基本概念
P P P P
素混凝土梁承载力小，破坏突然
钢筋混凝土梁承载力大，变形性 能好，破坏有预告
图0-2
素混凝土梁与钢筋混凝土梁的破坏情况比较
试验结果表明： 素砼梁与钢筋砼梁 (1) 当荷载较小时，截面上的应力和应变则同弹性材料的 梁一样，沿截面高度呈直线分布； (2) 随着荷载P的增加，截面上的应力和应变也逐渐增 加，由于混凝土的抗拉强度较低，当荷载P增大到一定数 值，受拉区边缘混凝土的应力达到其极限抗拉强度时该处的 混凝土被拉裂。