混凝土结构概论
混凝土结构有关的文章
混凝土结构有关的文章混凝土结构是现代建筑中最常见的一种结构类型，它具有耐久性好、施工方便、造价低廉等优点，因此被广泛应用于各种建筑中。
本文将从混凝土结构的基本概念、设计原则、施工技术等方面进行详细介绍。
一、混凝土结构的基本概念混凝土结构是指以钢筋混凝土为主要材料，采用预制或现浇方法制作而成的建筑结构。
其中，钢筋是为了增强混凝土的抗拉强度而加入的。
混凝土是由水泥、砂子和碎石等材料按一定比例拌合而成的一种人造材料。
混凝土结构可分为框架结构、板壳结构、拱壳结构和索承式结构等多种类型。
二、混凝土结构的设计原则1.安全性原则：在设计过程中必须保证建筑物在正常使用条件下不会发生倒塌或局部损坏。
2.经济性原则：在保证安全性前提下，应尽可能地降低建造成本。
3.美观性原则：建筑物在外观上应具有良好的视觉效果，符合人们审美的要求。
4.实用性原则：建筑物应满足其设计用途的要求，为人们提供便利和舒适的使用环境。
5.可维护性原则：建筑物在使用过程中应易于维护和修缮，以保持其长期使用价值。
三、混凝土结构的施工技术1.混凝土搅拌技术：混凝土搅拌是制作混凝土结构的第一步，其质量直接影响到整个结构的强度和耐久性。
搅拌时应注意控制水灰比、砂子含量和碎石大小等因素。
2.钢筋加工技术：钢筋是混凝土结构中起到增强作用的主要材料之一，其加工质量直接影响到整个结构的承载能力。
在加工时应注意控制长度、弯曲度和间距等因素。
3.模板安装技术：模板是现浇混凝土结构中用于固定混凝土并使其成型的设备。
在安装时应注意控制尺寸、平整度和水平度等因素。
4.混凝土浇筑技术：混凝土浇筑是制作混凝土结构的最后一步，其质量直接影响到整个结构的强度和耐久性。
在浇筑时应注意控制流动性、坍落度和振捣程度等因素。
四、混凝土结构的保养与维护1.防止渗漏：在建造过程中应严格控制混凝土的配合比例，以防止出现渗漏现象。
如出现渗漏，应及时进行修补。
2.防止龟裂：龟裂是混凝土结构中常见的问题之一，主要是由于施工不当或外力作用引起。
混凝土结构的概念
混凝土结构的概念混凝土结构是一种由水泥、骨料、水和掺合料混合而成的人工建筑材料，广泛应用于各类建筑结构工程中。
水泥是混凝土结构的主要黏结材料，骨料则是混凝土的填充物，水则是将水泥与骨料混合形成胶状物的介质，掺合料则有助于提高混凝土的性能。
混凝土结构的主要特点是强度高、耐久性好、施工方便、成本低廉。
混凝土结构可以根据构件的性质进行分类，主要分为梁、柱、墙、板等。
梁主要用于承受横向荷载，如楼板和屋面的承重构件；柱主要用于承受纵向荷载，如建筑物的立柱；墙主要用于分割空间并承受荷载，如外墙和隔墙；板主要用于承载重力荷载，如楼板和屋面。
这些构件通常由钢筋混凝土组成，即在混凝土中加入钢筋以增加其承载力和延性。
在混凝土结构中，水泥通过水化反应形成胶状物，从而将骨料粘结在一起。
水泥的水化反应是一个长期过程，通常需要几天或几周才能完全发生。
在水化过程中，水泥会释放出热量，称为水化热。
这种热量的释放是混凝土自身产生热应力、变形和开裂的重要原因之一。
因此，在混凝土的施工过程中，需要控制水泥的用量和水泥的水化速度，以减少混凝土的开裂风险。
为了提高混凝土的性能，常常在混凝土中加入掺合料。
掺合料可以改善混凝土的流动性、硬化时间和强度等性能。
常用的掺合料有粉煤灰、矿渣粉和硅灰等。
粉煤灰是燃烧煤炭时生成的一种细粉末，用于替代一部分水泥可以降低混凝土的成本和碳排放量。
矿渣粉是冶金过程中副产物的一种细粉末，用于替代一部分水泥可以提高混凝土的耐久性和抗裂性。
硅灰是一种细粉末，可以提高混凝土的强度、耐久性和抗裂性。
在混凝土结构中，钢筋的作用是增加混凝土的拉力承载能力。
混凝土具有较好的抗压性能，但在受拉状态下的抗力较低。
因此，在混凝土中加入钢筋可以解决这个问题。
钢筋通常被放置在混凝土的受拉区域中，以抵抗拉力。
当混凝土受到拉力时，钢筋会负责承担这部分力，从而提高混凝土的强度和延性。
钢筋与混凝土之间的黏结力是钢筋混凝土结构的关键性能之一。
黏结力的强弱直接影响钢筋与混凝土的受拉承载力，因此，需要采取适当的措施来增强钢筋与混凝土的黏结力。
1-1 混凝土结构设计概述
§1.1 概述结构形式▪组成：由梁和板组成的结构体系，可有板无梁或有梁无板。
▪形式：楼盖、屋盖、阳台、雨篷、楼梯、片筏基础等。
钢筋混凝土无梁楼盖钢筋混凝土肋梁楼盖按施工方法分类▪装配式：预制板+现浇（或预制）梁。
▪装配整体式：部分预制部分现浇，形成叠合板或叠合梁。
▪整体式：即现浇式，板与梁钢筋交织，混凝土同时浇捣。
装配式装配整体式整体式现浇式钢筋混凝土楼（屋）盖分类无现梁楼盖有梁楼盖浇式楼盖井单式楼盖盖与密肋肋盖楼板盖向板肋梁楼双向梁楼井式楼盖无梁楼盖密肋楼盖单向板楼盖双向板楼盖12q q q+=41115384q l v EI=42225384q l v EI=12v v =441122q l q l =4214412l q ql l =+4124412l q ql l =+12120.9412/20.05880.9878/30.0122q ql l q q q ql l q q======2121当时:当时:✓两对边支承的板应按单向板计算；✓四边支承的板应按下列规定计算：☐当长边与短边长度之比不大于2.0时，应双向板计算；☐当长边与短边长度之比大于2.0，但小于3.0时，宜按双向板计算；☐当长边与短边长度之比不小于3.0时，宜按沿短边方向受力的单向板计算，并应沿长边方向布置构造钢筋。
板上荷载传力途径： 次梁主梁 墙、柱 基础☼除与边长比有关外，还与支撑梁的线刚度比有关。
整体式单向板梁板结构四边支承板，l 2 / l 1 ≥ 3时按单向板设计整体式双向板梁板结构l2 / l1≤ 2时按双向板设计1 梁无主次之分，荷载两向传递。
2 < l2 / l1 < 3时宜按双向板设计亦可按短边方向的单向板计算，但长边方向应布置足够的构造钢筋，只配分布钢筋不够。
传力途径：两个方向梁墙、柱基础板上荷载井式楼盖井式楼盖与密肋楼盖可无柱，使用方便，但梁跨度大。
楼面刚度弱，变形大。
梁高h ≥ 。
混凝土结构
第1章绪论1.1混凝土结构的一般概念以混凝土为主制作的结构,称为混凝土结构。
它包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构。
1．2 混凝土结构的主要优缺点优点：1）耐久性好。
2）耐火性。
3）整体性好。
4）就地取材。
5）可模性好。
6）用材合理。
缺点：1）自重大。
2）抗裂性差。
3）费模板。
4）费工时。
第2章混凝土及砌体结构设计方法概述2.1结构上的作用、作用效应及结构抗力2．1．1作用施加在结构上的集中力或分布力和引起结构变形或约束变形的原因，统称为结构上的作用，简称作用。
结构上的作用分为直接作用和间接作用两种。
作用分为：永久作用、可变作用、偶然作用。
2．1．2 作用效应由作用引起的结构或结构构件的反应，称为作用效应。
2．1．3结构抗力结构构件承受荷载效应的能力称为结构抗力，用R表示。
2．2 结构的功能要求、设计使用年限和安全等级2．3 两类极限状态的设计表达式1．承载能力极限状态设计表达式：y0s≤R2. 正常使用极限状态验算表达式S≤C第3章混凝土结构材料的物理力学性能3.1钢筋3.1.1 钢筋的分类1.按钢筋用途分类:普通钢筋和预应力筋.2.按钢筋的品种分类:热轧钢筋和钢丝.3.1.2 钢筋的力学性能1.有明显屈服点的钢筋2.没有明显屈服点的钢筋δ0.2=0.85δ≪混凝土结构设计规范》取屈服强度作为普通钢筋强度的设计取值。
3．钢筋的弹性模量E S=δ/ϵs注：钢筋受压时的屈服强度，弹性模量与受拉时的基本相同。
3．1．3 混凝土结构对钢筋性能的要求要求有：强度、塑性、可焊性和与混凝土的粘结性能。
3．2混凝土3．2．1 混凝土的强度1.立方体抗压强度标准值f cn,k把按标准方法制作、养护边长为150mm 的立方体试件，在28天或设计规定龄期以标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度值定义为立方体抗村强度标准值，用f cu,k 表示。
注 ：混凝土立方体抗压强度标准值只是作为评定混凝土强度等级的依据，而不是混凝土结构中的实际强度，即不能直接用于结构设计。
混凝土结构基本构
混凝土抗压性能的测试方法 是通过试件在压力机上施加 压力，直到试件破裂，记录 最大压力值。
抗拉性能
01
抗拉性能
混凝土的抗拉性能相对较弱，容 易在拉应力下开裂。
03
影响因素
影响混凝土抗拉性能的因素包括 骨料类型、水灰比、纤维增强等
。
02
抗拉强度
混凝土的抗拉强度通常只有其抗 压强度的10%-15%。
04
测试方法
混凝土抗拉性能的测试方法是通 过试件在拉伸机上施加拉力，直 到试件断裂，记录最大拉力值。
抗弯性能
抗弯性能
混凝土的抗弯性能是指其抵抗弯曲应力的 能力。
影响因素
影响混凝土抗弯性能的因素包括骨料类型、 水灰比、纤维增强等。
弯曲强度
混凝土的弯曲强度通常在4.5-6.0 MPa之 间。
测试方法
混凝土抗弯性能的测试方法是通过将试件 放在弯曲试验机上，施加弯曲荷载，直到 试件断裂或达到预定挠度。
改变结构的形状，如梁的弯曲形状、柱的 高度等，以改善结构的受力性能和稳定性 。
拓扑优化
可靠性优化
在给定的设计区域内，优化结构的材料分 布和连接方式，以达到最优的承载能力。
考虑结构的安全性、适用性和耐久性要求 ，通过概率和统计的方法优化结构的设计 参数。
04 混凝土施工工艺
施工准备
场地清理
确保施工现场无杂物，为 混凝土施工创造良好的作 业环境。
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混凝土养护与拆模
养护方式
根据工程需要选择自然养护或人 工养护方式，保持混凝土表面的
湿润，防止干缩裂缝的产生。
拆模时间
根据混凝土的强度和气温情况确 定拆模时间，确保混凝土结构的
01 混凝土结构绪论
混凝土结构加固技术不断得到发展，如最近研究开发的采用碳 混凝土结构加固技术不断得到发展， 不断得到发展 纤维布加固混凝土结构技术，快速简便。 纤维布加固混凝土结构技术，快速简便。
1.3 混凝土结构的特点
第一章 绪论
1.4 混凝土结构的发展简况
1824年英国人阿斯普丁 年英国人阿斯普丁(J.Aspdin)发明硅酸盐水泥 年英国人阿斯普丁 发明硅酸盐水泥 1849年法国人朗波 年法国人朗波(mbot)制造了第一只钢筋混 年法国人朗波 制造了第一只钢筋混 凝土小船 1872年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋 年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋 混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅150多年。 多年。 混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅 多年 与砖石结构、钢木结构相比， 与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并 不长，但发展非常迅速， 不长，但发展非常迅速，目前混凝土结构已成为大量 土木工程结构中最主要的结构，而且高性能混凝土 高性能混凝土和 土木工程结构中最主要的结构，而且高性能混凝土和 新型混凝土结构形式还在不断发展 形式还在不断发展。 新型混凝土结构形式还在不断发展。
◆
粘结力——Bond 粘结力
1.3 混凝土结构的特点
第一章 绪论
• 1. 2. 3.
混凝土结构的优点： 混凝土结构的优点：
材料利用合理 可模性好 耐久性和耐火性较好， 耐久性和耐火性较好，维护费用低
4. 现浇混凝土结构的整体性好 5. 刚度大、阻尼大 刚度大、 6. 易于就地取材
1.3 混凝土结构的特点
第一章 绪 论
第一章 绪论
本章要点
• • • • • 混凝土结构的概念 混凝土结构的组成 混凝土结构的特点 混凝土结构的发展简况 学习本课程需注意的问题
混凝土结构工程概述
混凝土结构工程按施工方法可分为现浇混凝土结构工程和 装配式混凝土结构工程两类。
三、混凝土结构工程组成及施工工艺流程
混凝土结构工程施工由钢筋工程、模板工程和混凝土工程 三部分组成。
现浇混凝土结构工程施工工艺流程如图5-1所示。
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第二节 模板工程
一、模板工程的基本要求
第五章 混凝土结构工程
第一节 混凝土结构工程概述 第二节 模板工程 第三节 钢筋工程 第四节 混凝土工程 第五节 混凝土结构工程安全与文明施工 本章小结
第一节 混凝土结构工程概述
一、混凝土结构的基本概念
混凝土结构是以混凝土为主制成的结构，包括素混凝土结 构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。混凝土结构 是我国应用最广泛的一种结构形式。
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第三节 钢筋工程
(2)弯钩增加长度(包括量度差值):
在实际配料时，对弯钩增加长度常根据具体条件采用经验 数据，见表5-4及表5-5。
2.弯90°时的量度差值（如图5-18(b)所示） (1)外包尺寸:
(2)中心线长度:
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第三节 钢筋工程
(3)量度差值: 3.弯45°的量度差值（如图5-18(c)所示） (1)外包尺寸: (2)中心线长度:
三、组合钢模板
1.钢模板(如图5-3所示) 2.钢模板连接配件 (1)U形卡(如图5-4所示)
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第二节 模板工程
(2)L形插销(如图5-5所示) (3)钩头螺栓及“3”形扣件、蝶形扣件(如图5-6所示) (4)对拉螺栓(如图5-7所示) 3.组合钢模板的支承件 组合钢模板支承件包括柱箍、梁托架、桁架、钢管顶撑
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图5-12 梁、楼板模板
混凝土结构设计课件-概论
荷載
概率
隨機變數
密度
荷
載
根據統計資料，運
標 準
用數理統計方法確
值
定的具有一定保證
率（如95%）的統
計特徵值
荷載 平均 值
荷載 標準 值
荷載
三、混凝土結構的設計準則
4. 作用和材料強度的取值
強度
強 度 標 準 值
隨機變數 概率 密度
根據統計資料，運用
數理統計方法確定的
具有一定保證率（如
強度 標準
鋼筋為97.73%,混凝土
1. 結構形式
層數 用途
單層結構和多高層結構 工業廠房結構和民用建築結構
一般為單 層結構
一般為多 高層結構
二、混凝土建築結構形式
2. 單層建築結構
屋架
天窗架
天窗架垂直支撐
屋面板
抗風柱
屋架下 弦水準 支撐
屋架端 部垂直 支撐
基礎梁
托架
連系梁
吊車梁
排架柱
天溝板
柱間支 撐
基礎
圍護牆
二、混凝土建築結構形式
三、混凝土結構的設計準則
6. 實用的設計運算式
承載能力極限狀態設計運算式
0S
0 ( GCGGk
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s
,
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c
, ak ,
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三、混凝土結構的設計準則
三、混凝土結構的設計準則