钢筋混凝土结构构件设计
桥梁结构设计原理第2章
钢筋混凝土结构设计理论的三个发展阶段
1、容许应力计算法 以弹性理论为基础的一种计算方法，不能如实 的反应构件截面的应力状态，不能正确的计算出结 构的承载能力。 2、破坏阶段计算法 20世纪30年代所提出，以弹塑性理论为基础的 一种计算方法，比容许应力计算法有了很大的进 步。 3、极限状态计算法 20世纪50年代所提出，是破坏阶段计算法的发 展。
影响正常使用或耐久性能的局部损坏
影响正常使用的振动
影响正常使用的其它特定状态
正 常 使 用 极 限 状 态
(承)：刚体失去平衡，材料强度不足，结
极限状态的 表现形式：
构转变为机构，失稳
(正)：过大的变形，影响正常使用或耐久 性能的局部损坏，过大的振动
注意
结构或构件能否完成预定功能与结构的作用效应S与结 构的抗力R有关。 由此可采用结构的功能函数 Z = R – S 来描述结构完成 预定功能的状况。因抗力R和S均具有随机性，所以只能用功
三、混凝土结构的耐久性设计
1、耐久性问题 （1）混凝土损伤 （2）钢筋的锈蚀、脆化、疲劳、应力腐蚀等 （3）钢筋与混凝土之间黏结锚固作用的削弱 2、影响耐久性的因素 （1）混凝土碳化 （2）化学侵蚀 （3）碱集料反应 （4）冻融破坏 （5）温度变化的影响
（2）作用长期效应组合
M QiK 459.7 /(1 ) 385.98kN m
• 作用长期效应组合设计值为:
M ld M Gik 2 j M Qjk
i 1 j 1 m n
M Gk 21M Q1k 22 M Q 2 k 552 0.4 385.98 0.4 40.6 722.63kN .m
第二章
钢筋混凝土结构设计基 本原理
钢筋混凝土设计规范
钢筋混凝土设计规范
钢筋混凝土设计规范是指钢筋混凝土结构设计过程中需要遵循的规范和标准。
以下是对钢筋混凝土设计规范的一些基本要点。
1. 结构基本要求：钢筋混凝土结构设计应满足安全、耐久、经济和美观的要求；结构的承载能力应满足要求，并考虑可靠性和适用性。
2. 材料要求：混凝土应符合强度、抗裂、耐久、可施工性等要求；钢筋应符合强度、延伸性、粘结性等要求。
3. 计算方法：结构的计算方法包括强度计算、位移计算和稳定计算等。
其中强度计算是最基本的计算方法，通过分析结构的受力状况，计算结构的受力状态和极限状态。
4. 构件设计：钢筋混凝土结构的构件设计包括梁、柱、板、墙和基础等。
构件设计时需考虑构件的受力情况、尺寸、形状、开孔、配筋等要求。
5. 配筋设计：配筋设计是将结构计算中得到的受力数据转化为配筋方案的过程。
设计中需满足构件的强度和刚度需求，同时注意布置钢筋的合理性和施工性。
6. 抗震设计：钢筋混凝土结构必须满足抗震要求，以保证在地震作用下具有足够的稳定性和耐久性。
抗震设计中，需考虑地震荷载、结构的地震反应、抗震措施等。
7. 施工要求：施工应按照设计规范进行，包括混凝土浇筑、钢筋布置、连接、支撑、养护等方面的要求。
施工中需保证质量和安全。
总之，钢筋混凝土设计规范是保证结构安全、经济、耐久的重要依据。
设计师在设计过程中需要遵循相关规范，确保结构的承载能力、稳定性和适用性，同时满足抗震和施工要求。
只有遵循设计规范，才能保证钢筋混凝土结构的质量和安全。
钢筋混凝土框架结构结构设计
钢筋混凝土框架结构结构设计第一章工程概况一、工程概况1、工程简介工程名称：建设单位：设计单位：监理单位：施工单位：工程位于，工程结构类型为钢筋混凝土框架结构，砼强度等级为C30；地上5层，地下1层；建筑高度：25m；首层层高4.5m（其堂处高度为8.5m）；二~四层为标准层，层高4m；总建筑面积21640.80平方米。
2、高支模概况高支模概况：本工程高支模位于10-12/C-F轴处中空(16mx18m) 高度为8.5m。
高支模的结构设计概况如下：本工程高支模方案采用满堂红扣件式钢管脚手架支撑系统，高支模区域梁截面尺寸分别为300*600、250*450，柱截面尺寸为600*600，板厚为100mm,高支模架支设在120mm厚C30钢筋混凝土底板上；第二章编制依据为了保证本工程高支模及高大梁的施工安全，根据《省建设工程高支模板系统施工安全管理办法》以及建设部关于《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的要求，加强施工安全的管理，按相关规定特编制本专项施工方案。
方案编制计算依据如下：1、《混凝土结构工程施工质量验收规》（GB50204-2002）2011年版2、《木结构工程施工质量验收规》（GB50206-2012）3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》（JGJ130-2011）4、《混凝土结构设计规》（GB50010-2010）5、《建筑施工高处作业安全技术规》（JGJ 80-91）；6、《建筑施工模板安全技术规》7、《大断面模板支撑设计和使用安全》8、《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59-2011）；9、《钢结构设计规》（GB50017—2003）；10、《建筑结构荷载规》(GB5009-2012)；11、《混凝土结构设计规》(G1350010-2010)12、《木结构设计规》（GB50005-2003）13、《一洲施工安全辅助设计系统施工安全设施计算软件》。
14、大楼工程建筑、结构施工图纸。
钢筋混凝土受弯构件设计
钢筋混凝土受弯构件设计钢筋混凝土（Reinforced Concrete，简称RC）是一种结构材料，其具有良好的抗弯性能，适用于各种建筑和工程项目中的受弯构件设计。
本文将探讨钢筋混凝土受弯构件设计的关键要素，包括受力分析、截面设计和配筋设计等。
旨在帮助读者了解和掌握钢筋混凝土受弯构件设计的基本原理和方法。
一、受力分析在进行钢筋混凝土受弯构件设计之前，首先需要进行受力分析。
受力分析的目的是确定受弯构件在工作状态下所受到的内力及其分布情况。
根据弯矩和剪力分布的不同，可以将受弯构件分为单向受弯和双向受弯两种情况。
对于单向受弯构件，通常承受一个主要的弯矩，负责承受横向荷载的是另一个较小的弯矩。
而在双向受弯构件中，两个轴的弯矩大小相等，方向相反，主要用于悬臂梁、板梁等结构。
二、截面设计截面设计是钢筋混凝土受弯构件设计的核心内容。
在截面设计中，需要合理确定构件的截面尺寸和混凝土强度等级。
1. 截面尺寸构件的截面尺寸应根据受力分析结果来确定。
对于单向受弯构件，截面的高度和宽度应满足截面承载力的要求。
而对于双向受弯构件，截面的高度和宽度应满足弯矩的平衡条件。
2. 混凝土强度等级混凝土强度等级是指混凝土材料的抗拉强度和抗压强度。
在截面设计中，应选择适当的混凝土强度等级，以满足构件的承载能力要求。
三、配筋设计配筋设计是钢筋混凝土受弯构件设计中的重要环节。
通过合理配置钢筋，可以提高构件的抗弯承载能力和延性。
1. 弯矩计算在进行配筋设计前，需要计算构件所受到的最大弯矩。
弯矩的计算可以通过受力分析和结构分析得到。
2. 配筋设计原则在配筋设计中，一般会遵循以下几个原则：- 合理确定构件的抗弯能力。
- 控制构件的裂缝宽度，以确保结构的耐久性。
- 适当增加构件的延性，提高结构的抗震性能。
- 避免构件中出现过于密集的钢筋，以方便施工操作。
3. 钢筋布置钢筋布置是指在构件横截面上合理放置和固定钢筋，以满足设计要求。
在钢筋布置中，应注意以下几点：- 确保钢筋的保护层厚度符合规范要求，以保证混凝土的耐久性。
钢筋混凝土结构设计
适用专业：土木工程
绪论
结构的定义
广义定义：房屋建筑和土木工程的建筑物、构筑物 及其相关组成部分的实体。
狭义定义：工程实体的承重骨架。 具体关系：结构和荷载的相互转化。
结构的种类：
钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、木结构等。
结构的分类
1.水平承重结构：水平布置，主要承受水平荷载。
混凝土结构的分析方法：基本源自则：按照国家规范、规定执行； 确定最不利状况； 计算模式和计算图形符合实际； 采用合理的计算方法； 不轻信计算机计算结果。 附：现中国主要采用的计算机结构计算软件：PKPM
系列、TBSA系列、SAP系列
混凝土结构的分析方法：
各种分析方法：
线弹性分析方法： 考虑塑性内力重分布的分析方法： 塑性极限分析方法： 非线性分析方法： 实验分析方法：
6、了解无梁楼盖的设计方法和构造要求。
【难点】 1、内力重分布概念的建立和应用；
2、板上最不利荷载布置。
有关的概念
1、梁板结构：
简单地说，梁板结构指由梁和板共同组成的受力体 系（骨架），广泛应用于屋盖、楼盖、楼梯和雨篷 等处。
2、屋盖：建筑上也叫屋顶，通常由防水层、（找 坡层）、保温层、（找平层）和结构层组成，在结 构概念上特指结构层。
计值； q’ ,g’—结构分析时采用的折算荷载设计值。
荷载的数值确定
标准值－－设计值－－折算荷载 【提问】：当只有一项恒荷载和一项活荷载时，
恒荷载和活荷载设计值的组合系数（分项系 数）是如何确定的？
结构计算跨度（l）
1、定义：整体式梁板结构中，梁、板计算跨
度是指单跨梁、板支座反力的合力作用线间 的距离。
1、板：整体式单向板梁板结构中，板结构计 算单元与板荷载计算单元相同――取1m宽的 矩形截面板带作为板结构计算单元；
钢筋混凝土框架结构设计要点及注意事项
关键词：钢筋混凝土框架结构设计、建筑结构、混凝土、设计原则
钢筋混凝土框架结构设计的基本 概念和原则
钢筋混凝土框架结构是一种由混凝土和钢筋为主要材料，通过一定的构造形式 将钢筋与混凝土组合在一起形成的结构体系。这种结构形式具有较高的承载能 力和抗震性能，同时具有较好的耐久性和防火性能。在钢筋混凝土框架结构设 计中，应遵循以下基本原则：
（2）剪力墙的厚度和配筋应合理设计，以满足承载力和稳定性要求。
（3）对于高层建筑，剪力墙的数量和长度应适当增加，提高结构的抗震性能。
2、楼板设计
楼板是钢筋混凝土框架结构的水平承重构件，对于楼板的设计应注意以下几点： （1）楼板的厚度和配筋应合理设计，以满足承载力和稳定性要求。
（2）楼板跨度较大时，应采用双层双向配筋，提高板的整体性和抗震性能。
（3）对于结构边缘和转角部位，应适当增加配筋和板厚，以提高结构的抗裂 性和延性。
二、钢筋混凝土框架结构设计注 意事项
1、合理布置剪力墙
剪力墙是钢筋混凝土框架结构中的重要组成部分，对于提高结构的侧向刚度和 整体性具有关键作用。在剪力墙布置过程中，应注意以下几点：
（1）剪力墙的位置应均匀分布，避免集中布置在某一轴线上，以减小结构的 扭转效应。
1、刚度适宜：钢筋混凝土框架结构的刚度直接影响其承载能力和稳定性。刚 度过大可能导致结构变形能力下降，而过小则可能导致结构失稳。因此，设计 时需对结构的刚度进行合理控制，以达到最佳的承载能力和稳定性。
2、荷载合理：荷载是影响钢筋混凝土框架结构设计的重要因素之一。设计时 应根据建筑物的使用功能和结构形式，合理确定作用于结构上的荷载类型和大 小，以保证结构的安全性和稳定性。
（3）结构应具有良好的抗震性能，采取有效的抗震设计和构造措施，提高结 构的抗震烈度指标。
第六章_钢筋混凝土框架构件设计
4 梁斜截面有关构造规定
❖ 截面尺寸和混凝土强度：考虑地震作用组合时;当跨高比
l0/h≥2 5时;Vb≤0 20cfcbh0/RE ；当跨高比l0/h<2 5时;Vb≤0 15cfcbh0/RE
❖ 在强柱弱梁和强剪弱弯的情况下;不宜采用加大梁高度的作 法；常常采用截面高宽比较小的扁梁
2 轴压比N
N = NE /bchcfc
1N越小;延性越好
见图68
2轴压比的限制值见表：
结构类型
框架 框架一剪力墙 框架一核芯筒
框支结构
抗震等级
一
二
三
0.7
0.8
0.9
0.75
0.85
0.95
0.6
0.7
——
3 剪压比V：
V =VE / bchc0 fc 1V越小;延性越好
2剪压比的限制：
❖不考虑地震组合：V ≤0 25 ❖考虑地震组合：V ≤0 20/RE ——＞2
d／4，10
二
8d，l00mm
d／4， 8
三
8d，150mm (柱根l00mm)
d／4， 8
四
8d，150mm (柱根l00mm)
d／4， 6 (柱根8)
❖加密区体积配箍率： v
Asv lsv l1l2 s
≥ v fc ／ fyv
一级抗震等级：v≥ 0 8％；
二级时：
v≥0 6％；
三 四级时： v≥0 4％
❖最小配筋率见下表 最大配筋率 ❖对称配筋 ❖最小截面尺寸 ❖纵筋间距 ❖纵筋接头要求
抗震结构中柱截面最小配筋率%
柱类型 框架中柱、边柱
土木工程毕业设计-钢筋混凝土框架结构设计
第5章钢筋混凝土框架结构设计本章内容包括混凝土现浇楼盖设计、混凝土框架梁及次梁设计、框架柱和节点设计，内容主要涉及混凝土结构和建筑抗震设计的相关知识，是毕业设计中非常重要的部分。
本章将毕业设计框架设计中常用的相关资料进行汇编（不包括预应力混凝土构件），以方便学生在毕业设计时查阅使用。
5. 1 混凝土构件设计的一般要求5.1. 1 混凝土结构设计的基本规定1.重要性系数γ0(1）设计使用年限建筑结构和结构构件在正常设计、正常施工、正常使用和维护条件下所应达到的使用年限，一般按表5-1 确定。
若建设单位提出更高的要求，也可按建设单位的要求确定。
(2）建筑结构的安全等级根据建筑结构破坏后果的严重程度，建筑结构划分为三个安全等级。
所谓破坏后果是指危及人的生命、造成经济损失和产生的社会影响三个方面。
不同的安全等级是通过结构重要性系数体现的，设计时可根据具体情况，按表5-2 的规定选用。
2.实用设计表达式(1）承载能力极限状态的设计表达式γo S≤R（非抗震设计）S≤R/r RE（抗震设计）r o----结构重要性系数；S----承载能力极限状态的荷载效应组合值（内力hR----结构构件的承载力设计值；r RE-----承载力抗震调整系数。
(2）正常使用极限状态的设计表达式S≤RS----正常使用极限状态的荷载效应组合值；R-----结构构件达到正常使用要求所规定的变形、裂缝、振幅、加速度、应力的限值，按建筑结构有关设计规范、规程的规定采用。
3. 正常使用极限状态挠度限值及裂缝宽度控制的规定(1）受弯构件的最大挠度应按荷载效应的标准组合并考虑荷载长期作用影响进行计算，其计算值不应超过表5-3规定的挠度限值。
注:①表中 Lo 为构件的计算跨度;②表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件；③如果构件制作时预先起拱，则验算挠度时，口I将计算所得的挠度值减去起拱值；④计算悬臂构件的挠度限值时，其计算跨度lo按实际悬臂长度的2倍使用。
钢-混凝土组合结构设计规程
钢-混凝土组合结构设计规程
6、多层和高层框架结构在风荷载作用下的顶点水平位移和层间相对位移的限值要求， 应符合GBJ17-88的有关规定。 在地震作用下，结构的抗震变形验算，应按GBJ11-89和GB50260-1996的有关规定 进行。 7、对框（排）架结构进行作用效应分析时，可按下式计算柱的抗侧移刚度。 B = γEscm Isco Isco = （0.66+0.94as)Isc 式中： Isco ——柱截面有效惯性矩； Isc ——柱截面惯性矩； γ ——柱刚度折减系数，当为单肢柱时， γ=1，当为格构式柱 时， γ值分别按6.4.8或6.4.9的规定计算。 8、当斜腹杆格构式柱用于框（排）架柱时，其刚度折减系数可按下式计算： γ= (6.4.7-1) (6.4.7-2)
（五）、节点和连接 • 6.5.1 钢管混凝土结构节点和连接的设计，应满足强度、刚度、稳定性和抗 震的要求，保证力的传递，使钢管和管中混凝土能共同工作，并便于制作、 安装和管中混凝土的浇灌施工。 6.5.2 框架结构的梁柱刚性节点，宜采用加强环节点形式。构造要求如下： 1 当横梁为工字形截面钢梁时，节点构造形式见图6.5.2-1。 2 当横梁为钢筋混凝土梁时，节点形式见图6.5.2-2和图6.5.2-3。 加强环板应能承受梁端弯矩及轴向力引起的拉力，钢牛腿(或腹板)应能承受 梁端剪力。加强环板应与梁端预埋钢板或梁内主筋直接焊接。 3 格构式柱的刚性节点，应采用可靠措施保证节点的整体刚度。双肢柱节 点处，应在两侧加焊贴板封闭。如柱肢相距较大或梁较高时，宜设中间加劲 肋，见图6.5. 2-4。 6.5.3 排架结构的梁柱铰接节点，应能可靠传递剪力和轴向力。 铰接节点可采用明牛腿形式(见图6.5.3-1)，或节点板形式(见图6.5.3-2)。 明牛腿节点可用于排架梁柱连接，板式节点可用于柱间支撑连接。 节点计算同钢结构，并应满足6.5.7的规定。
钢筋混凝土受弯构件设计
钢筋混凝土受弯构件设计钢筋混凝土受弯构件是建筑结构中常见的一种承力构件。
在建筑设计中，合理的钢筋混凝土受弯构件设计是确保结构强度和稳定性的重要一步。
本文将从材料选取、截面形式、配筋设计等方面讨论钢筋混凝土受弯构件的设计原则和方法。
一、材料选取钢筋混凝土受弯构件所使用的主要材料包括水泥、砂、石子和钢筋。
水泥的选用应符合国家标准要求，常见的有普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。
砂和石子的选用应具备一定的强度和颗粒级配，以确保混凝土的力学性能。
钢筋的选用应根据设计要求确定，一般采用普通钢筋或高强度钢筋。
二、截面形式钢筋混凝土受弯构件的截面形式包括矩形截面、T形截面、L形截面等。
截面形式的选择应综合考虑构件的受力性能和施工工艺，以满足结构的强度和刚度要求。
一般情况下，钢筋混凝土受弯构件的截面宽度应满足受力状态下的剪力承载力要求。
三、配筋设计钢筋混凝土受弯构件的配筋设计是确保构件达到强度和延性要求的关键步骤。
配筋的设计应满足挠曲控制要求和抗剪承载力要求。
在设计过程中，应根据构件受力状态和工况分析计算出所需的钢筋面积，并符合国家规范的限制。
四、受力分析在进行钢筋混凝土受弯构件设计时，需要进行受力分析，包括截面的抗弯极限状态、变形极限状态等。
通过受力分析，可以确定构件的截面尺寸、钢筋布置和配筋量，以满足承载力和变形要求。
五、构件连接设计钢筋混凝土受弯构件与其他构件的连接设计是确保整个结构安全可靠的重要环节。
构件的连接方式要符合设计要求，并且能够满足构件的受力性能。
常见的连接方式包括焊接、锚固等。
六、施工工艺钢筋混凝土受弯构件的施工工艺应按照规范进行，确保施工质量和安全。
施工过程中应注意钢筋的正确布置、混凝土的浇筑与养护等环节，以保证构件的强度和耐久性。
综上所述，钢筋混凝土受弯构件的设计需要充分考虑材料选取、截面形式、配筋设计以及受力分析等方面。
只有在每个环节都严格按照规范进行设计和施工，才能保证构件的强度和稳定性。
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第四章混凝土结构构件设计
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4.1概述
4、钢筋混凝土结构的主要优缺点
优点： 1. 就地取材，节约钢筋；
2. 耐久性好，耐火性好；
3. 可模性好，便于结构型式的实现；
4. 现浇或装配整体式结构的整体性好，刚 度大。 轻骨料砼。 3 1. 自重大 g =25kN/m 缺点： 施加预应力。 2. 抗裂性差
极限强度标准值 抗拉强度设计值 抗压强度设计值 fpy’ fptk fpy 800 510 410 中强度预应力钢 丝 970 650 1270 810 1470 1040 410 消除应力钢丝 1570 1110 1860 1320 1570 110 390 钢绞线 1720 1220 1860 1320 1960 1390 980 650 410 预应力螺纹钢 1080 770 1230 900
为混凝土强度标准值除以材料分项系数，系数取1.4
第四章混凝土结构构件设计
22
4.2钢筋与混凝土材料的力学性能
3、混凝土的变形
1）单调短期荷载作用下混凝土的变形性能
σ
轴心抗压强 度 长期抗压强 度
c
(MPa) C
峰点C
D 拐点D
fc 30 0.75~0.9fc 20 0.3~0.5f 10
B
临界点B 收敛点E
2、作用和作用效应符号 3、几何参数符号
如：M
，Mk
如：b ，h，A ，As
第四章混凝土结构构件设计
4.2钢筋与混凝土材料的力学性能
一、钢筋 1、常用的建筑钢筋
1）、热轧钢筋： 热轧光面钢筋HPB系类，热轧带肋钢筋HRB系类,
细晶粒带肋钢筋HRBF系类，余热处理钢筋RRB400
2）、中高强度钢丝和钢绞线
钢筋表面形状取决于钢筋的强度
第四章混凝土结构构件设计
11
4.2钢筋与混凝土材料的力学性能
2、钢筋的强度和变形
1）. 强度
钢筋的应力-应变曲线
上屈服点不稳定 出现颈缩 DB’ 标距 A B E
0.
2
C
BC段为屈服平台 CD段为强化段 拉断
下屈服点 0.2%
有明显流幅的钢筋
钢筋受压和受拉时的应力-应变曲线几乎相同
第四章混凝土结构构件设计 21
4.2钢筋与混凝土材料的力学性能
2）混凝土的轴心抗压强度 fc（棱柱体抗压强度 ）
fck= 0.88 αc1 αc 2fcuk
3）混凝土的轴心抗拉强度ftk
0.55 ftk 0.88 0.395 f cu , k (1 1.645 ) c 2
4）混凝土的强度设计值
钢丝：高碳镇静钢通过多次冷拔、应力消除、矫正、回火处理
而成 钢绞线：几根相同直径的钢丝成螺旋状铰绕在一起 3）、预应力螺纹钢筋
一种精轧的螺纹钢
第四章混凝土结构构件设计
4.2钢筋与混凝土材料的力学性能
光面钢筋、变形钢筋
光面钢筋
螺纹钢筋
人字纹钢筋
月牙纹钢筋
钢筋表面变形的目的：增强钢筋和混凝土的粘结，以充分发挥钢筋 的强度和改善构件的受力性能。
牌号 HPB300 HRB335、HRBF335 HRB400、HRBF400、 RRB400 HRB500、HRBF500
抗拉强度设计值fy 270 300 360 435
抗压强度设计值fy’ 270 300 360 410
第四章混凝土结构构件设计
4.2钢筋与混凝土材料的力学性能 预应力筋强度设计值（N/mm2)
第四章混凝土结构构件设计 6
4.1概述
3、钢筋与混凝土长期共同工作的条件 1.钢筋和砼之间具有良好的粘结力：混凝土结硬后，能
与钢筋牢固地粘结在一起，传递应力，共同变形。
2. 二者具有相近的线胀系数，不会由于温度变化产生
较大的温度应力和相对变形而破坏粘结力。
钢筋
5
st = 1.2 10–5
混凝土 ct = 1.0 ～ 1.5 10– 3.砼对钢筋具有良好的保护作用，呈碱性的混凝土可
应力条件:应力水平和加荷龄期
初应力水平σci /fc ↓，徐变↓； 加荷时混凝土的龄期 t0 ↑ ，徐变↓。
第四章混凝土结构构件设计
3）、混凝土的非受力变形——收缩
定义：混凝土在空气中结硬体积减小的现象。
0.4
第四章混凝土结构构件设计
塑性变形基础
4.2钢筋与混凝土材料的力学性能
2、混凝土的强度
1）、 立方体的抗压强度fcu和混凝土强度等级
砼的立方体抗压强度标准值(fcu,k)： 是混凝土各种力学指标的 基本代表值
我国规范规定：
边长为150mm的标准立方体试块；
标准养护条件（温度20±3℃，相对湿度不小于90%）养护28d后；
D 徐变的发展：
•6个月完成大部分； •一年趋于稳定； •三年完成。
弹性变形 ce ch 收缩
15 18 21 24 27
t ( 月)
第四章混凝土结构构件设计
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4.2钢筋与混凝土材料的力学性能
影响混凝土徐变的因素
内在因素:混凝土的组成和配比 骨料刚度↑，体积比↑，徐变↓； 水灰比↓，徐变↓。 环境影响:养护条件和使用条件 受荷前养护温湿度↑，徐变↓； 受荷后环境温度↓ ，相对湿度↑ ，徐变↓。
A
B
0.
2
无明显流幅的钢筋：
残余应变为0.2% 时所对应的应力作为条件屈
服强度 极限强度标准值：防倒塌的强度储备保证
0.2%
第四章混凝土结构构件设计
4.2钢筋与混凝土材料的力学性能
2）. 塑性指标
d
伸长率：钢材拉断后的塑性变形量较钢
材原始尺度的变化率，是衡量钢材变形 能力的重要指标。 伸长率: 5 or 10
第四章混凝土结构构件设计
种类
3、 钢筋的选用原则
宜优先选用强度较高、塑性较好、价格较低的钢筋
非预应力钢筋：
纵向受力普通钢筋 宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500 钢筋， 也可采用HRB335、HRBF335、HPB300、RRB400 钢筋； 箍筋 宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500 钢筋， 也可采用HRB335、HRBF335 钢筋；
C40
30
20
C20
10
u 0.0033 ( f cu ,k 50) 10
5
0 0.001 0.002 0.003 0.004
《规范》混凝土应力-应变曲线参数 fcu n ≤C50 2 0.002 0.0033 C60 1.83 0.00205 0.0032
第四章混凝土结构构件设计
预应力钢筋：
宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。 注： RRB400 钢筋不宜用作重要部位的受力钢筋，不应用于 直接承受疲劳荷载的构件。
第四章混凝土结构构件设计
4.2钢筋与混凝土材料的力学性能
1、混凝土的组成
二、混凝土的力学性能
粗骨料 细骨料
弹性变形基础
水泥结晶体
水泥浆 水泥凝胶体 气孔
混凝土的组成 因此，混凝土的强度及变形随： 配合比； 施工工艺； 养护条件； 龄期等因素的变化而变化。
第四章混凝土结构构件设计
无明显流幅的钢筋
4.2钢筋与混凝土材料的力学性能
强度指标
钢筋强度标准值:保证率不小于95%的强度代表值
屈服强度标准值：设计强度的取值依据
D B’ E C
有明显流幅的钢筋：
下屈服点 对应的强度作为设计强度的依据。
因为，钢筋屈服后会产生大的塑性变形，钢筋混 凝土构件会产生不可恢复的变形和不可闭合的裂 缝，以至不能使用 。
大约每秒0.3~0.8N/mm2的速度在试验机上加压至破坏；
所测得的具有95%保证率的单轴抗压强度。 混凝土强度等级：
按砼立方体抗压强度标准值为指标划分的强度级别，采用符号C与 立方体抗压强度标准值（以N/mm2）表示。
14个等级：C15, C20, C25, C30, C35, C40, C45, C50, C55, C60, C65, C70, C75, C80.
c
c
1
0
c
e p c
第四章混凝土结构构件设计
4.2钢筋与混凝土材料的力学性能
《规范》应力-应变关系模型
上升段：
下降段：
c n c f c [1 (1 ) ] 0 0 c fc 0 u
70
C80
60
50
C60
40
1 n 2 ( f cu ,k 50) 60 0 0.002 + 0.5( f cu ,k 50) 10 5
E A
比例极限A
ε
0 峰值应 变
2 0 4 cu 6 8
× 10
-3
混凝土极限压应变
混凝土应力-应变曲线关键点
第四章混凝土结构构件设计
4.2钢筋与混凝土材料的力学性能
3、混凝土的变形
混凝土的变形模量
取原点弹性模量作为混凝 土弹性模量，由试验结构 得出：
5 10 2 Ec ( N/mm ) 34 . 7 2.2 + f cu,k
α
d
4.2钢筋与混凝土材料的力学性能
普通钢筋强度标准值
注意： 1、种类代号 2、种类表示符号 4、外形
第四章混凝土结构构件设计
3、直径范围及常用直径
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4.2钢筋与混凝土材料的力学性能
预应力筋强度标准值
第四章混凝土结构构件设计