混凝土结构设计与施工图 教学 作者 王海军 第1章混凝土结构设计概述精品PPT课件
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结构寿命预测
• 建筑结在 构 估对 寿 准结命则构终。进结由功能自行的于然性寿 标 不寿使命命 准 同用结构有寿预 ， 国构在其的正预命测 也 家使常定用使使时 就 、寿用用碳锈命和功， 是 不化胀或正能寿开关 结 同耐常的命裂久维时准寿键构学年护间则命限条。准是寿者，件则是下确命对指，建仍定的结筑然结评构结具 构的寿 结命 构认寿识命的状技术角态性度 的使不 界用寿同 定命， 。就裂量出缝限宽值现度寿与命了钢准筋则不锈同蚀 的对
使 用
无形寿命
建筑结构尚承未载达力到寿其命自准然则寿命之前， 由于种种原因终止其原有使用功能的
时间。
寿
经济性使用寿命 经济寿命准则
命
碳化寿Байду номын сангаас准则
• 碳化寿命准则是以保护层混凝土碳化，从而 失去对钢筋的保护作用，使钢筋开始产生锈 蚀的时间作为混凝土结构的寿命。到目前为 止，基本上是以混凝土碳化深度达到钢筋表 面作为钢筋开女剖诱蚀的标志。这一准则比 较适合不允许钢筋锈蚀的钢筋混凝土构件(如 预应力构件等)，但对大多数混凝土结构来说， 以钢筋开始锈蚀作为结构使用寿命终止的标 志，显然过于保守。
锈胀开裂寿命准则
• 以混凝土表面出现沿筋的锈胀裂缝 所需的时间作为结构的使用寿命。 这一准则认为，混凝土中的钢筋锈 蚀使混凝土纵裂以后，钢筋锈蚀速 度明显加快，将这一界限视为危及 结构安全，需要维修加固的前兆。
裂缝宽度与钢筋锈蚀量限值寿命准则
• 由于锈胀开裂的标准很难定量，且锈胀开裂对于大 多数结构的安全性影响不大。于是，人们又提出了 裂缝宽度与钢筋锈蚀量控制的寿命准则，即认为锈 胀裂缝宽度或钢筋锈蚀量达到某一界限值时寿命终 止。
混凝土结构 设计
混凝土结构设计评估
混凝土结构工程施工(PPT 图文并茂)
混凝土结构工程施工(ppt 图文并 茂)
目 录
• 混凝土结构工程概述 • 混凝土施工材料 • 混凝土施工工艺 • 混凝土施工质量控制 • 混凝土结构加固与修复 • 混凝土施工安全与环境保护
01 混凝土结构工程概述
混凝土结构的特点
01
02
03
04
高强度
混凝土具有较高的抗压强度， 能够承受较大的荷载。
水泥的细度也会影响其水化速 度和混凝土的工作性能，因此 选用合适细度的水泥也很重要
。
骨料
01
骨料是混凝土中的主要 组成部分，分为粗骨料 和细骨料两种。
02
粗骨料包括碎石和卵石， 其粒径大于5mm，主要 起到骨架作用。
03
细骨料主要是砂，其粒 径小于5mm，对混凝土 的工作性能和强度有一 定影响。
04
性。
裂缝修补技术
针对混凝土结构中的裂缝，采用压力 注浆、表面涂覆等技术进行修补。
植筋技术
在混凝土结构中钻孔并注入植筋胶， 然后将钢筋插入孔中，以实现结构的 加固和修复。
加固与修复材料的选择与应用
水泥砂浆
用于填充混凝土结构中的孔隙和裂缝，提高结构的密实度和耐久性。
钢板和型钢
用于外包钢加固法，需根据结构的具体情况和要求选择合适的钢板和型钢。
浇筑方式选择
根据工程需要和实际情况，选择合适的浇筑 方式，如人工浇筑、机械浇筑等。
浇筑后的检查
在浇筑完成后，对混凝土表面进行质量检查， 及时处理缺陷并进行修补。
混凝土养护
养护方式选择
养护时间
根据工程需要和实际情况，选择合适的养 护方式，如自然养护、喷水养护等。
根据混凝土的硬化程度和环境条件，确定 合理的养护时间，确保混凝土充分硬化。
目 录
• 混凝土结构工程概述 • 混凝土施工材料 • 混凝土施工工艺 • 混凝土施工质量控制 • 混凝土结构加固与修复 • 混凝土施工安全与环境保护
01 混凝土结构工程概述
混凝土结构的特点
01
02
03
04
高强度
混凝土具有较高的抗压强度， 能够承受较大的荷载。
水泥的细度也会影响其水化速 度和混凝土的工作性能，因此 选用合适细度的水泥也很重要
。
骨料
01
骨料是混凝土中的主要 组成部分，分为粗骨料 和细骨料两种。
02
粗骨料包括碎石和卵石， 其粒径大于5mm，主要 起到骨架作用。
03
细骨料主要是砂，其粒 径小于5mm，对混凝土 的工作性能和强度有一 定影响。
04
性。
裂缝修补技术
针对混凝土结构中的裂缝，采用压力 注浆、表面涂覆等技术进行修补。
植筋技术
在混凝土结构中钻孔并注入植筋胶， 然后将钢筋插入孔中，以实现结构的 加固和修复。
加固与修复材料的选择与应用
水泥砂浆
用于填充混凝土结构中的孔隙和裂缝，提高结构的密实度和耐久性。
钢板和型钢
用于外包钢加固法，需根据结构的具体情况和要求选择合适的钢板和型钢。
浇筑方式选择
根据工程需要和实际情况，选择合适的浇筑 方式，如人工浇筑、机械浇筑等。
浇筑后的检查
在浇筑完成后，对混凝土表面进行质量检查， 及时处理缺陷并进行修补。
混凝土养护
养护方式选择
养护时间
根据工程需要和实际情况，选择合适的养 护方式，如自然养护、喷水养护等。
根据混凝土的硬化程度和环境条件，确定 合理的养护时间，确保混凝土充分硬化。
混凝土结构ppt
第一章
绪论
FRP混凝土（Fiber Reinforced Polymer(Plastic) Concrete )
1.1 混凝土结构一般概念和特点
第一章
绪论
钢-混凝土组合（混合）结构 (Composite Structure or Hybrid Structure)
1.1 混凝土结构一般概念和特点
截面的基本受力形态有： 正截面受力 斜截面受剪 扭曲截面受扭 基本构件的受力往往是基本受力形态的复合
基本构件 梁 受弯构件— 板 受压构件— 柱、墙 受压弦杆 受力形态 受弯、受剪 受压弯 受压剪 双向受压弯 受扭 受弯、剪、扭 受压、弯、剪、扭 受拉弯 受剪
1.3 混凝土结构课程学习中应注意的问题
预应力混凝土空心楼板
1.1 混凝土结构一般概念和特点
第一章
绪论
钢骨混凝土结构（Steel Reinforced Concrete) (Encased Concrete)
钢骨混凝土柱
1.1 混凝土结构一般概念和特点
第一章
绪论
钢管混凝土结构（Concrete Filled Tube)
钢管混凝土柱
1.1 混凝土结构一般概念和特点
300 150
fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2
σc= ft
σc= ft
ft
2500
ft
破坏时跨中截面受压边缘的压应力与抗拉强度相近，远未达到 混凝土的抗压强度，破坏表现为脆性断裂，无明显预兆。
1.1 混凝土结构一般概念和特点
第一章
绪论
◆钢
材：
◎抗拉和抗压强度都很高 Both tensile and compressive Strengths are high ◎具有屈服现象，破坏时表现出较好的延性 Ductile ◎但细长的钢筋受压时极易压曲，仅能作为受拉构件
混凝土结构设计方法ppt课件
★适用性条件——塑性铰除方向外，其转动能力 有一定的限值。超出极限转角，会引起结构发生 局部破坏，而达不到预期的内力重分布。
因此内力重分布须妥善解决塑性铰的性能，包括塑 性铰的大小和方向、塑性铰分布（出现位置）、 塑性铰长度等。受弯塑性铰研究较多，已成熟； 而偏压塑性铰，研究的还不够。关于塑性铰已在 前作过讨论。
（1）（准）弹性工作阶段（P<Pcr）
开始加荷至最不利截面出现第一条裂缝。此阶 构件各截面刚度（近似）为常值，内力和变形与 荷载成线性关系。
精选ppt
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（2）砼开裂引起的内力重分布阶段（Pcr<P<Py）
第一条裂缝出现至最不利截面处受拉钢筋首次屈 服。多处截面开裂并逐渐开展，会引起不同程度 的刚度下降，其内力分布较为复杂。
杆系结构的计算图形应根据实际形状和尺寸、杆 件的受力和变形特点、构件间的连接构造和支承 条件等作合理简化。杆件的轴线宜取为截面几何 中心的连线；杆件的节点和支座视其构造对相对 变形的约束程度取为刚接或铰接，计算跨度(高度) 宜按其两端支承构件的中心距或净距确定，杆件 间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时， 可作为刚域插入计算图形。
（3）钢筋屈服引起的内力重分布阶段（Py<P<Pu）
第一个塑性铰形成至结构整体或局部成为可变机 构。每形成第一个塑性铰，就改变结构的计算简 图，从而产生更激烈的内力重分布。须注意，塑 性铰截面应有足够的转动能力，以保证结构内力 重分布得以充分发生。
精选ppt
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2 砼结构设计方法简介
结构设计=结构方案+结构计算+构造措施
精选ppt
8
下面仍以两跨连续梁来说明三个要素：
★平衡条件——在所有各个阶段中，平衡条件都要 求：
因此内力重分布须妥善解决塑性铰的性能，包括塑 性铰的大小和方向、塑性铰分布（出现位置）、 塑性铰长度等。受弯塑性铰研究较多，已成熟； 而偏压塑性铰，研究的还不够。关于塑性铰已在 前作过讨论。
（1）（准）弹性工作阶段（P<Pcr）
开始加荷至最不利截面出现第一条裂缝。此阶 构件各截面刚度（近似）为常值，内力和变形与 荷载成线性关系。
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（2）砼开裂引起的内力重分布阶段（Pcr<P<Py）
第一条裂缝出现至最不利截面处受拉钢筋首次屈 服。多处截面开裂并逐渐开展，会引起不同程度 的刚度下降，其内力分布较为复杂。
杆系结构的计算图形应根据实际形状和尺寸、杆 件的受力和变形特点、构件间的连接构造和支承 条件等作合理简化。杆件的轴线宜取为截面几何 中心的连线；杆件的节点和支座视其构造对相对 变形的约束程度取为刚接或铰接，计算跨度(高度) 宜按其两端支承构件的中心距或净距确定，杆件 间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时， 可作为刚域插入计算图形。
（3）钢筋屈服引起的内力重分布阶段（Py<P<Pu）
第一个塑性铰形成至结构整体或局部成为可变机 构。每形成第一个塑性铰，就改变结构的计算简 图，从而产生更激烈的内力重分布。须注意，塑 性铰截面应有足够的转动能力，以保证结构内力 重分布得以充分发生。
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2 砼结构设计方法简介
结构设计=结构方案+结构计算+构造措施
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下面仍以两跨连续梁来说明三个要素：
★平衡条件——在所有各个阶段中，平衡条件都要 求：
2024全新混凝土ppt课件2024新版
验收前准备
完成所有质量检测项目，并准 备好相关文件和资料，如检测 报告、合格证书等。
现场检查
监理单位或建设单位组织专家 进行现场检查，核实混凝土质 量和施工情况。
验收结论
根据现场检查和文件审核情况 ，给出验收结论，并签署相关 文件。
成功案例分享：创新应用实践
案例一
高性能混凝土在超高层建筑中的 应用，提高了施工效率和结构安
材料用量和成本。
施工方案优化
针对具体工程条件，制定合理 的施工方案和流程，提高施工
效率和质量。
06
质量检测、验收标准与案例分析
质量检测项目和方法介绍
原材料检测
包括水泥、骨料、水等原材料 的质量检测，确保符合国家标
准和工程要求。
配合比设计
根据工程要求和原材料性能， 进行科学的配合比设计，确保 混凝土强度、耐久性等性能达 标。
性能优化
通过优化配合比设计、添加功能性外 加剂等手段，提高绿色环保型混凝土 的力学性能和耐久性。
材料开发
利用工业废弃物（如粉煤灰、矿渣等 ）和再生骨料等替代传统原材料，降 低混凝土生产过程中的能耗和碳排放 。
05
混凝土结构设计与优化方法
结构类型及其特点分析
框架结构
由梁、柱等线性构件组成，具有空间刚度 大、抗震性能好的特点。
根据混凝土强度等级、气候条件等因素确定养护周期，一般不少于7天；对于大体积混凝土或特殊要求的结构， 应适当延长养护时间。同时，应定期检查养护效果，及时调整养护措施。
04
新型混凝土技术发展趋势
高性能混凝土（HPC）特点及应用前景
高耐久性
HPC具有优异的抗裂、抗渗、抗
冻融等性能，可显著提高结构物
的使用寿命。
混凝土结构工程施工(PPT图文并茂)(1)
◆ 预应力混凝土结构
----配置受力的预应力筋，通过张拉或构，是在结构构件受外力荷载 作用前，先人为地对它施加压力，由此产生的预应力 状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力，即借助 于混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足，
达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。
跨越式飞模
钢管组合式飞模
混凝土结构工程施工(PPT图文并 茂)(1)
2.6 飞模
飞模分有支腿飞模和无支腿飞模两类，国内常用有支 腿飞模，设有伸缩式或折叠式支腿。飞模有钢管组合式飞 模、门式架飞模、跨越式桁架飞模。飞模要求一次组装、 重复使用，简化模板支拆工序，节约模板支拆用工。飞模 在施工中不再落地，以免造成施工场地紧张。
混凝土结构工程施工(PPT图文并 茂)(1)
2 模板的种类及施工工艺
按材料分： 木模板、竹模板、钢模板、钢木模板、钢竹模板、胶合板模 板、塑料模板、玻璃钢模板、铝合金模板等。
按工艺分： 组合式模板、大模板、滑升模板、爬升模板、永久性模板以 及飞模、模壳、隧道模等。
按结构构件类型分： 基础模板、柱模板、梁模板、楼板模板、墙模板、楼梯模板、 壳模板和烟囱模板等；
组合式钢模板
组合式钢模板 混凝土结构工程施工(PPT图文并 茂)(1)
2.2 大模板
大模板是一种大尺寸的工具式模板，常用于剪力墙、筒 体、桥墩的施工。以建筑物的开间、进深、层高为标准化 的基础，由于一面墙用一块大模板，装拆均需起重机械吊 装，故机械化程度高、减少用工量和缩短工期。
混凝土结构工程施工(PPT图文并 茂)(1)
混凝土结构工程施工(PPT图文并 茂)(1)
三 种 梁 的 区 别
混凝土结构工程施工(PPT图文并 茂)(1)
按照GB50300-2013的划分
【学习课件】第1章绪论混凝土结构基本(设计)原理教学
* 1884年，德国人Wayss, Bauschingger和Koenen等提出了钢筋应配置在构 件中受拉力的部位和钢筋混凝土板的计算理论。后来，钢筋混凝土结构逐 渐得到了推广应用。
ppt课件
8
二、混凝土结构的发展
P
P
2.材料方面的发展
•强度不断提高
美国60年代混凝土抗压强度平均值：28N/mm2，70年代 ：42N/mm2， 有特殊需要时： 40N/mm2~100 N/mm2，试验室中： 266 N/mm2
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二、混凝土结构的发展
4.理论研究方面的发展 结构基本理论—结构试验技术的完善
ppt课件
17
三、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混 凝土和钢的组合结构
组合桁架 组合楼板
混凝土组合柱
钢柱
组合梁
钢筋混凝土筒体
ppt课件
18
三、混凝土结构的应用
* 混凝土包裹在钢筋的外部，可使钢筋免于腐蚀或高温软化
ppt课件
4
一、混凝土结构的概念和特点
3. 预应力混凝土结构的一般概念
P
P
预应力钢筋 P
P
ppt课件
5
一、混凝土结构的概念和特点
4. 混凝土结构的组成
楼板
墙 地下室底板 梁
楼梯 柱
梁
墙下基础
柱下基础
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6
一、混凝土结构的概念和特点
5.混凝土结构的优缺点
抗压性能好
利用混凝土抗压，钢筋 受拉（亦可受压）—— 各尽其能，相得益彰
ppt课件
3
一、混凝土结构的概念和特点
(2024年)混凝土施工ppt课件
混凝土施工ppt课件CONTENTS •混凝土施工概述•原材料选择与准备•配合比设计与优化•搅拌、运输与浇筑技术•振捣密实与养护管理•质量检测与验收标准•安全防护措施与环保要求混凝土施工概述01混凝土定义与分类定义混凝土是一种由水、骨料（如沙、石）和水泥混合而成的建筑材料，经过搅拌、浇筑、养护等工艺形成的坚硬体。
分类根据强度等级，混凝土可分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等不同等级；根据用途，可分为结构混凝土、防水混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土等。
施工特点及要求特点混凝土施工具有工艺简单、成本低廉、强度高、耐久性好等优点；但同时也存在自重大、抗拉强度低、易开裂等缺点。
要求混凝土施工应严格按照设计要求和施工规范进行，包括材料选择、配合比设计、搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等各环节。
同时，还应注意施工环境的温度、湿度等因素对混凝土性能的影响。
应用领域与前景应用领域混凝土广泛应用于各种建筑工程中，如房屋建筑、桥梁隧道、水利工程、道路工程等。
前景随着科技的不断进步和新型材料的出现，混凝土的性能将不断得到提高，应用领域也将更加广泛。
同时，混凝土施工也将更加注重环保和节能，推动建筑行业的可持续发展。
原材料选择与准备02水泥种类及选用依据硅酸盐水泥适用于一般混凝土工程，具有强度高、硬化快、耐久性好等优点。
普通硅酸盐水泥适用于大体积混凝土、高性能混凝土等，具有较高的强度和良好的耐久性。
矿渣硅酸盐水泥适用于大体积混凝土、抗渗混凝土等，具有较低的水化热和较好的抗裂性。
火山灰质硅酸盐水泥适用于抗渗、抗裂、耐磨等混凝土工程，具有较高的强度和较好的耐久性。
一般采用碎石或卵石，粒径根据工程要求选择，应具有良好的级配和较低的含泥量。
一般采用天然砂或人工砂，细度模数应符合规范要求，含泥量和泥块含量应严格控制。
骨料应具有坚固性、耐久性、无有害物质等特性，满足混凝土强度、耐久性等要求。
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混凝土结构设计
本章重点
第1章 概述
1、了解结构的概念、类型和体系。 2、熟悉结构设计的内容、要求与原则。 3、掌握结构计算简图的概念及简化方法。 3、熟悉混凝土结构的分析方法。
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混凝土结构设计
第1章 概述
§1.1 结构的类型和体系
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混凝土结构设计
第1章 概述
钢筋混凝土支承结构
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混凝土结构设计
第1章 概述
“鸟巢”结构
结构主框架
完整框架
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混凝土结构设计
结构的分类
第1章 概述
➢ 水平承重结构：如楼盖和屋盖。 ➢ 竖向承重结构：如框架、排架、刚架、剪力墙、筒体。 ➢ 底部承重结构：如地基和基础。
三类承重结构的荷载传递关系：
水平承重结构 竖向承重结构 底部承重结构
注意：钢筋的作用主要是抗拉和抗剪。
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混凝土结构设计
第1章 概述
框架结构荷载传递图
框架结构的组成
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第1章 概述
§1.2 结构设计的内容和要求
混凝土结构设计
第1章 概述
混凝土结构设计与施工图
Design for Concrete Structure
第1章 混凝土结构设计概述 Introduction
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混凝土结构设计
第1章 概述
本章目录
1.1 结构类型和体系 1.2 结构设计的内容和要求 1.3 结构的选型与布置原则 1.4混凝土结构的设计原则 1.5混凝土结构的分析方法 1.6结构分析软件介绍
结 构：承担着建筑物在施工和使用过程中可能出现 的各种环境作用
广义上指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而成的结构。
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混凝土结构设计
第1章 概述
➢ 结构由构件组合而成，如：
计算
简图
荷 载 计 算
结构分析和 设计计算
结荷构构 构载件造 内效截要 力应面求 分组设 Co析pyright©合沈阳工业计大学工程结构研究所
混凝土结构设计
第1章 概述
➢ 2、结构设计的内容
内容有：结构方案、结构布置、荷载组合与结构 分析、结构计算、构件及其连接构造的设计、施工 图绘制； (1) 结构方案设计，包括结构选型、构件布置及传 力途径。 (2) 作用及作用效应分析； (3) 结构的极限状态设计 (4) 结构及构件的构造、连接措施； (5) 耐久性及施工的要求； (6) 满足特殊要求结构的专门性能设计。 (7) 施工图绘制
设计方法：①局部加强法；②拉结构件法；③拆除构件 法
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第1章 概述
规则的结构 平面布置
不规则的结构 平面布置
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混凝土结构设计
第1章 概述
规则的结构竖向布置
不规则的结构竖向布置
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混凝土结构设计
第1章 概述
➢ 3、结构设计的要求
总体要求是符合规范，满足结构的功能要求，经 济合理，施工方便。 （1）结构体系、结构布置、荷载、强度、刚度、 构造、计算及施工图绘制等各项工作，应遵照有关 规范、标准和规程进行。 （2）结构的功能要求是指结构或构件在规定的设 计使用年限内，在正常维护条件下，应能保持其使 用功能，而不需要进行大修加固。包括安全性、适 用性和耐久性。 （3）结构设计时要照顾到施工方便，如混凝土强 度等级种类不要太多，在一个构件内配筋的直径及 根数不要有太多种，要考虑到施工人员素质、材料 及施工质量等，不要太理想化以致施工结果与设计 的理论条件差距过大。
➢ 1、工程设计的阶段
工程建设包括勘察、设计和施工3个环节；
工程设计分为方案设计、初步设计和施工图设计3
个阶段； 上
结构设计说明
部
结构设计计算书
结楼 基
结构设计图纸
构盖 础
结构
准备工作
了 掌握 收 制
解 设计 集 定
工 所需 设 工
பைடு நூலகம்
程 原始 计 作
背 资料 参 计
景
考划
资
料
确定结 构方案
布置
结构
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第1章 概述
结构的选型和布置原则
➢ 结构的选型原则
满足使用要求； 受力性能好； 施工简便 ； 经济合理。
➢ 结构的布置原则
尽可能地简单、规则、均匀、对称； 传力明确； 受力可靠，整体性能好； 经济合理。
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混凝土结构设计
第1章 概述
筒体结构
混合结构
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混凝土结构设计
第1章 概述
薄壳结构
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混凝土结构设计
第1章 概述
张 拉 式 膜 结 构
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混凝土结构设计
第1章 概述
RC框架结构＋开孔索穹顶
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混凝土结构设计
第1章 概述
排架结构
框架结构
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混凝土结构设计
第1章 概述
`
剪力墙结构
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混凝土结构设计
第1章 概述
框架－筒体结构
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混凝土结构设计
第1章 概述
§1.3 混凝土结构的设计原则
➢ 1、极限状态设计原则
结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限 状态两类；
➢ 2、防连续倒塌设计原则
要求：①采取减小偶然作用效应的措施；②采取使重要 构件及关键传力部位避免直接遭受偶然作用的措施；③ 在结构容易遭受偶然作用影响的区域增加冗余约束，布 置备用的传力途径；④增强疏散通道、避难空间等重要 结构构件及关键传力部位的承载力和变形性能；⑤配置 贯通水平、竖向构件的钢筋，并于周边构件可靠地锚固； ⑥设置结构缝，控制可能发生连续倒塌的范围。