钢筋混凝土基本原理B
混凝土结构设计原理 重点
混凝土结构设计原理基本知识点：1.钢筋与混凝土两种材料能够有效地结合在一起而共同工作，主要基于下述三个条件：①钢筋与混凝土之间存在着粘结力，使两者能结合在一起。
在外荷载作用下，结构中的钢筋与混凝土协调变形，共同工作。
因此，粘结力是这两种不同性质的材料能够共同工作的基础。
②钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数很接近。
所以，钢筋与混凝土之间不致因温度变化产生较大的相对变形而使粘结力遭到破坏。
③钢筋埋置于混凝土中，混凝土对钢筋起到了保护和固定作用，使钢筋不容易发生锈蚀，且使其受压时不易失稳，在遭受火灾时不致因钢筋很快软化而导致结构整体破坏。
2.混凝土结构的特点。
优点：①耐久性好；②耐火性好；③整体性好；④可模性；⑤就地取材；⑥节约钢材。
缺点：①自重大；②抗裂性差；③需用模板。
3.混凝土结构按其构成的形式可分为实体结构和组合结构两大类。
4.碳素钢通常可分为低碳钢（含碳量少于0.25%）、中碳钢（含碳量0.25%~0.6%）和高碳钢（含碳量0.6%~1.4%）。
5.预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。
6.钢筋除了有两个强度指标（屈服强度和极限强度）外，还有两个塑性指标：延伸率和冷弯性能。
这连个指标反映了钢筋的塑性性能和变形能力。
7.冷拉只能提高钢筋的抗拉屈服强度，其抗压屈服强度将降低。
8.冷拔可同时提高钢筋的抗拉和抗压强度。
9.混凝土结构对钢筋性能的要求：①适当的强度和曲强比；②足够的塑性；③可焊性；④耐久性和耐火性；⑤与混凝土具有良好的粘结。
10.标准试件取边长150mm的立方体。
11.素混凝土结构的强度等级不应低于C15。
钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20；采用强度等级400MPa及以上的钢筋时混凝土强度等级不应低于C25。
承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于C30。
预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40，且不应低于C30。
12.采用150mm*150mm*300mm的棱柱体作为标准试件。
混凝土结构基本原理复习
混凝⼟结构基本原理复习第⼀章混凝⼟结构包括：素混凝⼟结构、钢筋混凝⼟结构、预应⼒混凝⼟结构及配置各种纤维筋的混凝⼟结构。
钢筋与混凝⼟两种材料能够有效地结合在⼀起⽽共同⼯作，主要基于以下三个条件：①钢筋与混凝⼟之间存在着粘结⼒，使两者能结合在⼀起。
②钢筋与混凝⼟两种材料的温度线膨胀系数很接近。
③钢筋埋置于混凝⼟中，混凝⼟对钢筋起到了保护和固定作⽤，使钢筋不容易发⽣锈蚀，且使其受压时不易失稳，在遭受⽕灾时不致因钢筋很快软化⽽导致结构整体破坏。
混凝⼟结构的特点：优点：①就地取材②耐久性和耐⽕性好③整体性好④具有可模性⑤节约钢材缺点：①⾃重⼤②抗裂性差③需⽤模板④混凝⼟结构施⼯⼯序复杂，周期较长，且受季节⽓候影响⑤对于现役混凝⼟，如遇损伤则修复困难⑥隔热隔声性能也⽐较差。
第⼆章我国常⽤的钢筋品种有热轧钢筋、钢绞线、钢丝等。
普通热轧钢筋包括300HPB (⼀级)，335HRB （⼆级），400HRB （三级），500HRB （四级）。
钢筋表⽰中各字母记数字含义：第⼀个字母处H ：热轧钢筋， R ：余热处理；第⼆个字母处R ：带肋，P ：光圆，B ：钢筋。
数字表⽰屈服强度标准值。
⽆明显流服的钢筋，⼯程上⼀般取残余应变为0.2%时所对应的应⼒0.2σ作为⽆明显流服钢筋的假定屈服点，称为钢筋的条件屈服强度。
反映钢筋塑性性能和变形能⼒的两个指标——钢筋的延伸率和冷弯性能。
钢筋的延伸率是指钢筋试件上标距为10d 或5d （d为钢筋直径）范围内的极限延伸率，记为10δ或5δ。
延伸率越⼤，说明钢筋的塑性性能和变形能⼒越好。
钢筋冷弯是将钢筋绕某个规定直径D 的辊轴弯曲⼀定⾓度，弯曲后钢筋⽆裂纹、鳞伤、断裂现象。
要求钢筋具有⼀定的冷弯性能可使钢筋在使⽤时不发⽣脆断，在加⼯时不致断裂。
（了解，能叙述出来）冷拉仅能提⾼钢筋的抗拉屈服强度，其抗压强度将降低，故冷拉钢筋不宜作为受压钢筋。
钢筋冷拔之后强度⼤为提，但塑性降低，冷拔后的钢丝没有明显屈服点和流福（即由软钢变为硬钢），冷拔后可同时提⾼抗拉和抗压强度。
钢筋混凝土结构的基本原理PPT教案
3)
混凝土强度对下降段影响很大，强度越高，下降段越陡峭，延 性越差。
加载速度越大，下降段越陡峭 。
10
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二、混凝土的物 理力学性能 受拉时混凝土的应力-应变关
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9
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影响因 素
二、混凝土的物
理力学性能 (MPa)
混 凝 土 强 度 提高
25 fc
c
20 b
15
加载速度减慢
10 a
5
0
d
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2 468
10 (10-
此 线 和 原 点 切线基 本平行 ，取其 斜率作 为Ec
c
试验结 果回归
1 05 Ec 2.2 34.7 (N / m m2 )
fcu ,k
13
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③B~C：第III阶段（裂缝快速发 展阶段），应力达到的最高点为
fck，与其相应的应变称为峰值应 变ε0，平均取0.002。
②A～B:第II 阶段(稳定裂缝扩展 阶段），临界点B相对应的应力 可作为长期受压强度的依据(一般 取0.8 fCk) ④在fck以后 ，裂缝迅速发展，试件的平 均应力强度下降；D后，曲线凸向水平方 向发展，在曲线中曲率最大点E称为 “ 收敛点”，E点以后主裂缝已很宽。结构 内聚力几乎耗尽失去结构的意义。
钢筋混凝土的工作原理
钢筋混凝土的工作原理
钢筋混凝土是一种结构材料，由混凝土和钢筋组合而成。
它的工作原理是利用混凝土和钢筋的优点相互补充，形成一种具有高强度、高韧性和耐久性的结构。
混凝土是由水泥、砂、石料和水按一定比例混合而成的材料。
在施工过程中，混凝土被倒入模板中，经过振捣和养护后将形成坚固的块状结构。
混凝土具有耐压强度高、耐火性好的特点，能够承受大部分的压力和荷载。
钢筋则是用来增加混凝土的抗拉强度的材料。
钢筋在混凝土中起到增加拉力的作用，使混凝土不易破坏。
通过钢筋的刚性和耐力，混凝土结构能够承受来自外部的拉力和弯曲力。
钢筋混凝土的工作原理是通过混合使用混凝土和钢筋，充分发挥了两者的优点。
混凝土承担了压力和荷载的作用，而钢筋则起到了增加混凝土的抗拉强度的作用。
这种结合使得钢筋混凝土能够承受更大的力量和压力，更加稳定和耐久。
钢筋混凝土被广泛应用于建筑和基础设施工程中。
它具有较高的强度和稳定性，能够满足各种建筑物和结构的需求。
同时，它还有较好的耐久性，能够抵御自然环境和外部影响的侵蚀。
总之，钢筋混凝土的工作原理是通过混合使用混凝土和钢筋，充分发挥两者的优点，形成一种高强度、高韧性和耐久性的结构材料。
它在建筑和基础设施工程中发挥重要作用，保障了建筑物的安全和稳定。
《混凝土结构基本原理》第01章
上部支 座非通 长纵筋
土木工程学院
架立筋
混凝土结构基本原理
上部支座非 通长纵筋
.1章 绪 论
下部纵筋 钢筋一般通长
架立筋与受力 筋搭接
箍筋
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混凝土结构基本原理
上部纵筋
拉筋
.1章 绪 论
构造纵筋 抗扭钢筋
下部纵筋
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混凝土结构基本原理
.第1章1章绪绪 论论
框架结构模板支撑情况
2020年5月27日
2. 以混凝土为主要材料，并根据需要配置钢筋、预应力筋、型钢等钢
材所制成的构件，称为混凝土构件；所组成的结构，称之为混凝土结构
。
.第1章1章绪绪 论论
2020年5月27日
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混凝土结构基本原理
3. 混凝土结构的分类
混凝土结构可分为以下几类：
素混凝土结构：无钢筋或不配置受力钢筋的混凝土结 构。 钢筋混凝土结构：配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢 筋骨架的混凝土结构。 预应力混凝土结构：配置预应力钢筋和普通钢筋，再 经过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。 型钢混凝土结构（劲性钢筋混凝土结构、钢管混凝土 ）：配置受力的型钢和钢筋的混凝土结构。
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混凝土结构基本原理
第1章 绪 论
.第1章1章绪绪 论论
2020年5月27日
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混凝土结构基本原理
§1.1 混凝土结构的一般概念
1.1.1 混凝土结构的定义与分类
1. 混凝土是由水泥、砂子、粗骨料、添加剂及水按一定比例充分拌和， 并在适当的温度、湿度条件下，经一定时间养护硬化后所形成的“人 工石材”。
非加密区箍筋 ：Φ6@200mm
上部纵筋
钢筋混凝土设计的基本原理
钢筋混凝土设计的基本原理钢筋混凝土结构是现代建筑和桥梁中最常见的结构形式之一。
其所谓“钢筋混凝土”即由混凝土和钢筋两种材料共同构成的复合材料结构，混凝土在承受压力方面具有优良的性能，而钢筋则在承受拉力方面具有更好的性能。
混凝土与钢筋的这种协同作用使得结构具有更大的承载能力和更好的耐久性。
本文将介绍钢筋混凝土设计的基本原理。
一、强度理论设计钢筋混凝土结构时，最基本的考虑因素就是结构强度和稳定性。
强度就是指结构在承受荷载作用下所能实现的最大稳定状态。
因此，强度理论必须对结构的材料性能、结构形式、荷载类型和荷载分配进行综合考虑。
通常情况下，钢筋混凝土设计采用弹性理论进行计算，其基本假设是结构在荷载作用下是弹性变形的。
这种假设可以简化结构计算，并且为设计提供了一个相对准确的基础，但实际的结构很难完全满足这种假设。
因此，弹性理论只能作为设计的基础，不能完全代替实验和实际情况的考虑。
二、结构的承载特性结构的承载能力是衡量结构稳定性和安全性的重要指标。
在设计时，必须对结构各个部分的受力状态进行分析，确保其可承受合理的荷载，并且保证荷载作用下结构不发生破坏或失稳。
在钢筋混凝土结构中，混凝土主要承担压力，而钢筋则主要承担拉力。
因此，设计时必须考虑混凝土和钢筋的承载能力以及它们之间的相互作用。
另外，由于混凝土和钢筋的初始应力差异，结构的初始状态也需要被合理地考虑。
三、材料性能的考虑钢筋混凝土结构的性能主要由混凝土和钢筋两种材料的性能决定。
混凝土主要承担压力，在荷载作用下必须具有足够的强度和刚度。
而钢筋主要承担拉力，在荷载作用下必须具有足够的强度和韧性。
因此，在设计时必须充分考虑混凝土和钢筋的材料性能。
具体来说，混凝土的强度是评估其承载能力的重要指标。
强度的大小取决于混凝土的配合比、种类、前期养护和试验方法等因素。
钢筋的拉伸强度也是钢筋混凝土结构的重要参数之一。
此外，还需考虑混凝土和钢筋的变形性能、耐久性和疲劳性能等指标。
钢筋混凝土课程教案
2．混凝土的变形性能。首先提出问题：混凝土在一次短期荷载作用下、长期荷载作用下及重复荷载作用下的变形性能是否相同？得到否定回答后再分别进行介绍，重点学习应力——应变曲线及其数学模型。详细讲解砼的变形模量、弹性模量的概念。对混凝土的疲劳做简单介绍。
（3）钢筋与混凝土产生粘结的作用和原因是什么？
（4）影响粘结强度的主要因素有哪些？
总结与
改进
课题
第三章 按近似概率理论的极限状态设计法
3.1结构上的作用 3.2极限状态设计法
章节
3
课时
2
教学
目的
要求
1．掌握工程结构极限状态的基本概念，包括结构上的作用、对结构的功能要求、设计基准期、两类极限状态等。
2．了解结构可靠度的基本原理。
教学难点
本课程的学习内容、任务及学习方法。培养学生对该课程的兴趣以及对专业的热爱。
教学环境
多媒体教室
板书
设计
教学过程设计（包括教学的方法和手段，知识的引入，怎样进行概念的分析，例题讲解，和课堂练习等）
1.在课程的开始，介绍本课程，首先为同学介绍本课程的性质以及本课程的学习内容，让同学对课程有一个总体认识，明确以后的学习内容、任务及学习方法。
3、教案过程设计中应包含
（1）主要教学内容（知识点）；
（2）重点、难点内容处理方式；
（3）作业安排（课内、课外）。
课题
《钢筋混凝土结构基本原理》作业解答
第三章
（论述题）:
１、某高层办公楼门厅的钢筋混凝土柱,承受竖向设计值Ｎ=30００KＮ。柱的计算长度为4．2米，根据建筑设计的要求,柱截面的直径不得大于４0０mｍ。混凝土的强度等级为C35,纵筋为HＲB335,箍筋为热轧HＰB235级钢筋。试确定该柱钢筋用量。
3、偏心受压构件正截面破坏形态有大偏心(受拉）、受压破坏和小偏心(受压）受压破坏两种。
4、偏心受压构件中，当 ξ<ξb时,属于大偏心受压构件。
5、大小偏心受压构件破坏的根本区别在于，当截面破坏时受拉钢筋能否达到钢筋的屈服强度
第六—七章
１、某矩形截面梁受集中荷载作用，横截面尺寸ｂ×h=25０×50０ｍm,采用C2０砼,HPＢ235级箍筋,fc＝9.6Ｎ／mm2, ft=１.１Ｎ/ｍm2, fyv=210N／ｍm2，h０=４6５ｍm，由集中荷载产生的支座处最大剪力设计值V=150kN,剪跨比λ=3.２，现配有直径8ｍm双肢箍箍筋，Aｓv＝10１ｍｍ２,试求所需的箍筋间距S.(Smａx＝20０mm)。
5、长柱轴心受压时的承载力小于具有相同材料，截面尺寸及配筋的短柱轴心受压时的承载力。
６、钢筋混凝土受压构件中，配置箍筋的作用是:防止纵向钢筋的压屈和保证其位置正确,形成钢筋骨架,便于施工。
７、钢筋混凝土轴心受压柱根据箍筋配置方式和受力特点可分为普通钢箍柱和螺旋钢箍柱两种。
8、钢筋混凝土轴心受压柱的稳定系数为长柱承载力与短柱承载力的比值。
5、有腹筋梁的破坏形态除了与剪跨比、混凝土强度以及纵筋配筋率等有关外，还与配筋率有关。
6、无腹筋梁斜截面的抗剪承载力受到剪垮比、混凝土强度、纵筋配筋率、荷载形式加载方式、结构类型以及截面形状等。
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钢筋混凝土原理试卷B
考试科目：钢筋混凝土基本原理(B卷) 2001/12/14
一．是非题正确（）错误（）
1．可靠度是可靠性的概率度量。
（）2．在钢筋混凝土构件的抗裂度计算中，混凝土的抗拉强度取其设计强度。
（）3．混凝土弯曲抗压的极限压应变是0.0033 ( )
4. 钢筋混凝土受压构件设置普通箍筋的作用是防止纵向钢筋被压屈。
（）
5．钢筋混凝土构件满足了安全性的要求也就满足了结构可靠性的要求。
（）6．钢筋混凝土梁的少筋破坏，适筋破坏，超筋破坏，其受力过程都要经历三个阶段。
即开裂，带缝工作和破坏阶段。
（）7．冷拔及能够提高钢筋的抗拉强度，也能够提高其抗压强度。
（）8．在偏压构件的计算中，短柱可不考虑挠度对偏心距的影响。
（）9．受弯构件的裂缝验算中，混凝土的保护层c只对平均裂缝间距有影响，对裂缝宽度无影响。
（）10．预应力混凝土构件的承载能力比普通混凝土高。
（）二。
选择题
1．钢筋的“条件屈服强度”是指（）A．残余应变为0.2时的应力。
B．残余应力为0.2%时的应力。
C．弹性应变为0.2%时的应力。
2．对薄腹梁，截面限制条件是为了防止发生（）A．斜拉破坏。
B．剪压破坏。
C．斜压破坏3．验算裂缝宽度不满足时且最好的措施是（）A．减小钢筋直径。
B．提高钢筋的强度等级。
C．适当增大截面宽度。
D．提高混凝土强度。
（）4．混凝土的徐变是（）A．混凝土在空气中结硬是体积变化的现象。
B．混凝土随荷载的增大而产生的变形。
C．在长期荷载作用下混凝土随时间而增长的现象。
5．为提高混凝土构件的受扭承载能力，应该配（）A．周边均匀分布的纵筋。
B. 箍筋。
C. 纵筋和箍筋。
D. 弯起筋
6．受弯构件的变形和裂缝宽度计算是以那个阶段作为计算依据的（）A．第一阶段末。
B．第二阶段。
C．第二阶段末。
D．第三阶段末。
7．所谓“一般要求不出现裂缝”的预应力轴拉构件及受弯构件，在短期荷载作用下
（）A．允许出现拉应力。
B．不允许存在拉应力。
C．拉应力为零。
8．受扭构件最有效的配筋（）A．垂直于主拉应力方向的螺旋筋。
B．箍筋。
C．平行于主拉应力方向的螺旋筋。
D．箍筋和纵筋。
9．条件相同的先张法、后张法轴心受拉构件，当бcon和бl相同时，有效预压应力бpcⅡ（）
A. 两者相同。
B．后张法大于先张法。
C．后张法小于先张法。
10．无腹筋梁斜截面的破坏形态主要有斜压破坏，剪压破坏和斜拉破坏三种，这三
种破坏性质是（）
A. 都属于脆性破坏。
B．都属于延性破坏。
C．斜压和斜拉属于脆性破坏，剪压破坏属于延性破坏。
三．填空题
1．受弯构件不允许出现破坏和破坏。
2．混凝土的主要力学指标是，，。
3．极限状态分为，。
4．等效矩形应力图形时使用的条件是，。
5．冷拉钢筋能提高钢材的强度。
四．名词解释及简答
1．简述钢筋混凝土计算的四个基本假定。
2．钢筋混凝土受扭构件有几种破坏形态。
3．如何确定斜截面计算的控制截面。
4．工程上对钢筋混凝土构件中钢筋性能有那些基本要求。
五．计算题
1．已知一肋形楼盖的次梁，截面尺寸b=200mm ，h=600mm,b f，=2000mm,h f,=90mm ,由荷载设计值产生的弯矩M=170KN-m. 砼强度等级C20，钢筋采用Ⅰ级钢筋。
（f y=210N/mm2,fmc=11N/mm2 ）.a，=60mm 。
求：所需受拉钢筋截面面积。
2．已知矩形截面简支梁截面尺寸b╳h=250mm ╳600mm,截面上产生的最大剪力设计值180.0KN, 砼强度等级C20(f c=10N/mm2),纵筋采用Ⅱ级钢筋(fy=310N/mm2),箍筋采用Ⅰ级钢筋(fy=210N/mm2). 求:箍筋用量Asv1/s,不考虑弯起筋.
3.矩形截面柱, 尺寸b╳h=300mm ╳400mm, 砼强度等级C20(f mc=11N/mm2),纵筋采用Ⅱ
级钢筋(fy=310N/mm2),a=a’=35mm, 承受设计轴力N=280KN, 设计弯矩M=160KN-m.
求: 所需钢筋的面积As和As’。
4．有一预应力轴拉构件, 先张法施工，截面尺寸b╳h=160mm ╳200mm,бcon=250N/mm2, бl=70N/mm2,f pyk=500N/mm2,αE=5.0,f tk=2.45N/mm2。
问构件加多少拉力才会开裂,
此时砼和钢筋的应力是多少?。