结构设计原理PPT课件
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混凝土结构设计原理 课件 第5章-受剪
f yv ft
rsvfyv/ft
fc 1 (0.2~0.25c f -0.7) 1.25 t
矩形、T形和工形截面的一般受弯构件
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
Vu ft bh0
fc ft
0.2~0.25c
Vu
0.94 0.70 0.68 0.44 0.24
f t bh 0
1 . 75
1
Asv1 S
V
bh 0
b
r sv Asv bs Nhomakorabea
nA sv 1 bs
（2）配箍率对承载力的影响
rsvfyv
当配箍在合适范围时，受剪承载力随配箍量的 增多、箍筋强度的提高而增长，且呈线性关系。
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
4、纵筋配筋率
纵筋配筋率越大， 剪压区面积越大，
V
f t bh 0
纵筋的销栓作用越大，
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
第五章 受弯构件斜截面承载力 5.1 概述
受弯构件有三类破坏形态:
正截面受弯破坏（M）
斜截面受剪破坏（M、V）
斜截面受弯破坏（M、V）
计算和构造保证
构造保证
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
▲本章要解决的主要问题
建工
0S R
道桥
V Vu
Vu ?
0S R
2、混凝土强度
（1）为什么影响承载力？
剪压破坏是由于剪压区混凝土达到复合应力状态 下的强度而破坏； 斜拉破坏是由于混凝土斜向拉坏而破坏； 斜压破坏是由于混凝土斜向短柱压坏而破坏。 （2）如何影响承载力？ 砼强度越大，抗剪强度也越大。
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
永久荷载分项系数-砼结构设计原理-上海大学课件PPT课件
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第三章 按近似概率论的极限状态设计法
极限状态实用设计表达式的一般形式
｛ ｛ 荷载
永久荷载G 可变荷载Q
永久荷载分项系数γG 对结构影响有大有小
一般不会同时发生
可变荷载分项系数γQ
组合值系数ΨC
n
S S Sk G CG Gk Q1 CQ1 Q1k ci Qi CQi Qik
2020/3/25
7
第三章 按近似概率论的极限状态设计法
1.3 极 限 状 态
第二节 极 限 状 态
➢ 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计 指定的要求，该状态称为该功能的极限状态。
➢ 结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构是“可靠”的 或“有效”的。反之，则结构为“不可靠”或“失效”。
➢ 区分结构“可靠”与“失效”的临界工作状态称为“极限状
态”。
钢筋混凝土简支梁的可靠、失效和极限状态概念
结构的功能
可靠
极限状态
失效
安全性 受弯承载力 M < Mu
M = Mu
M > Mu
适用性 挠度变形
f < [f]
f = [f]
f > [f]
耐久性 裂缝宽度 wmax< [wmax] wmax= [wmax] wmax> [wmax]
原因：
➢概率极限状态设计法计算繁复，某些统计数据也不齐全。对于一般常见 的工程结构，直接采用可靠指标进行设计并无必要。
➢由于设计人员以往已习惯于采用安全系数这种形式来进行计算，因 此，《建筑结构设计统一标准》提出了一种便于实际使用的设计表达 式，即实用设计表达式。
2020/3/25
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第三章 按近似概率论的极限状态设计法
(完整版)叶见曙结构设计原理第四版第6章
稳定系数是长柱失稳破坏时的临界承载力力 Pl 与短柱压 坏时的轴心力 Ps 的比值，表示长柱承载力降低程度。
12
稳定系数φ主要与构件的长细比有关，混凝土强度等级
及纵向钢筋配筋率ρ 对其影响较小。
《公路桥规》根据国内试验资料，考虑到长期荷载作用 的影响和荷载初偏心影响，规定了稳定系数值φ0，见（附表 1-9）。
构件正截面承载力计算方法。 ❖ 了解关于纵向受力钢筋和箍筋的主要构造要求。
3
❖ 当构件受到位于截面形心的轴向压力作用时，称为轴心 受压构件。
{ 钢筋混凝土轴心受压构件
配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压 构件（普通箍筋柱），图6-1 a）
配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压 构件（螺旋箍筋柱），图6-1 b）
4
1）普通箍筋柱的承载力主要由混凝土提供，设置纵向钢 筋的目的：
（1）协助混凝土承受压力，可减少构件截面尺寸； （2）承受可能存在的弯矩； （3）防止构件的突然脆性破坏。 普通箍筋的作用是防止纵向钢筋局部压屈，并与纵向钢 筋形成钢筋骨架，便于施工。
5
2）螺旋箍筋柱的截面形状多为圆形或正多边形。 纵向钢筋外围设有连续环绕的间距较密的螺旋箍筋（或 间距较密的焊接环形箍筋）。 螺旋箍筋的作用是使截面中间部分（核心）混凝土成为 横向可约束混凝土（约束混凝土），从而提高构件的承载力 和延性。
对比试验，观察在轴心压作用 下构件的变形及破坏形态。
图6-2 轴心受压构件试件 （尺寸单位：mm） 7
1）短柱
当轴向力P值逐渐增加时，试件A柱也随之缩短，试验测 试结果证明混凝土全截面和纵向钢筋均发生压缩变形，柱中 部的横向挠度很小。
钢筋混凝土短柱的破坏是一种材料破坏，即混凝土压碎 破坏。
短柱破坏时的轴心力：
12
稳定系数φ主要与构件的长细比有关，混凝土强度等级
及纵向钢筋配筋率ρ 对其影响较小。
《公路桥规》根据国内试验资料，考虑到长期荷载作用 的影响和荷载初偏心影响，规定了稳定系数值φ0，见（附表 1-9）。
构件正截面承载力计算方法。 ❖ 了解关于纵向受力钢筋和箍筋的主要构造要求。
3
❖ 当构件受到位于截面形心的轴向压力作用时，称为轴心 受压构件。
{ 钢筋混凝土轴心受压构件
配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压 构件（普通箍筋柱），图6-1 a）
配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压 构件（螺旋箍筋柱），图6-1 b）
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1）普通箍筋柱的承载力主要由混凝土提供，设置纵向钢 筋的目的：
（1）协助混凝土承受压力，可减少构件截面尺寸； （2）承受可能存在的弯矩； （3）防止构件的突然脆性破坏。 普通箍筋的作用是防止纵向钢筋局部压屈，并与纵向钢 筋形成钢筋骨架，便于施工。
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2）螺旋箍筋柱的截面形状多为圆形或正多边形。 纵向钢筋外围设有连续环绕的间距较密的螺旋箍筋（或 间距较密的焊接环形箍筋）。 螺旋箍筋的作用是使截面中间部分（核心）混凝土成为 横向可约束混凝土（约束混凝土），从而提高构件的承载力 和延性。
对比试验，观察在轴心压作用 下构件的变形及破坏形态。
图6-2 轴心受压构件试件 （尺寸单位：mm） 7
1）短柱
当轴向力P值逐渐增加时，试件A柱也随之缩短，试验测 试结果证明混凝土全截面和纵向钢筋均发生压缩变形，柱中 部的横向挠度很小。
钢筋混凝土短柱的破坏是一种材料破坏，即混凝土压碎 破坏。
短柱破坏时的轴心力：
《剪力墙设计结构》PPT课件
应用范围
多用于低层或多层剪力 墙结构的抗震设计。
动力时程分析法
基本原理
直接输入地震加速度记录，通 过积分运算求解结构的地震反
应。
优点
能够考虑结构动力特性和地震 动的特性，计算结果较为准确 。
缺点
计算量大，需要专业的分析软 件和技术支持。
应用范围
适用于高层、超高层或复杂剪 力墙结构的抗震设计。
有限元分析法
基本原理
将结构离散化为有限个单元，通过单元刚度 矩阵和荷载向量求解结构反应。
缺点
建模和计算过程复杂，需要专业的分析软件 和技术支持。
优点
能够考虑材料的非线性和几何非线性，计算 结果精度高。
应用范围
适用于需要高精度分析和设计的复杂剪力墙 结构。
04
剪力墙设计结构关键要素
墙体厚度与材料选择
墙体厚度设计
确定剪力墙的位置和形状，标注必要的尺寸和定位信息 。
标注门窗洞口的位置和尺寸，注意洞口与轴线的关系和 标注方式。
绘制轴线，表示墙体的中心线和边缘线，确保图纸的准 确性和可读性。
绘制梁、板等构件的位置和尺寸，注意与剪力墙的连接 方式和标注要求。
立面图绘制方法指导
01 02 03 04
根据平面图确定立面图的比例和视图方向，选择合适的图幅和布局方 式。
连梁设计与优化策略
连梁作用
连接两片剪力墙，起到传递荷载 和协调变形的作用。
设计要求
连梁应具有足够的承载力和刚度 ，同时满足抗震设防要求。
优化策略
通过调整连梁截面尺寸、配筋及 采用新型材料等手段进行优化设
计，实现经济合理的目标。
05
剪力墙设计结构实例分析
工程概况及设计要求介绍
混凝土结构设计原理课件(共11)4
第四章受弯构件的正截面受弯承载力✓构件的构造✓试验研究的主要结论✓基本假定✓矩形、T形截面承载力计算4.1受弯构件的一般构造4.1.1受弯构件的一般构造与构件的计算轴线相垂直的截面称为正截面。
结构和构件要满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。
梁、板正截面受弯承载力计算就是从满足承载能力极限状态出发的，即要求满足M≤Mu (4—1)式中的M是受弯构件正截面的弯矩设计值，它是由结构上的作用所产生的内力设计值；Mu 是受弯构件正截面受弯承载力的设计值，它是由正截面上材料所产生的抗力。
（1）截面形状梁、板常用矩形、T形、I字形、槽形、空心板和倒L形梁等对称和不对称截面(2) 梁、板的截面尺寸1)矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.0～3.5；T形截面梁的h/b一般取2.5～4.0(此处b为梁肋宽)。
矩形截面的宽度或T形截面的肋宽b一般取为100、120、150、(180)、200、(220)、250和300mm，300mm以下的级差为50mm；括号中的数值仅用于木模。
2)梁的高度采用h＝250、300、350、750、800、900、1000mm等尺寸。
800mm以下的级差为50mm，以上的为l00mm。
3)现浇板的宽度一般较大，设计时可取单位宽度(b=1000mm)进行计算。
（3）材料选择1）混凝土强度等级，梁、板常用的混凝土强度等级是C20、C30、C40。
2）钢筋强度等级及常用直径，梁中纵向受力钢筋宜采用HRB400级或RRB400级(Ⅲ级)和HRB335级(Ⅱ级)，常用直径为12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm和25mm。
根数最好不少于3(或4)根。
3）梁的箍筋宜采用HPB235级(Ⅰ级)、HRB335(Ⅱ级)和HRB400(Ⅲ级钢筋)级的钢筋，常用直径是6mm、8mm和10mm。
4）板的分布钢筋，当按单向板设计时，除沿受力方向布置受力钢筋外，还应在垂直受力方向布置分布钢筋。
《结构设计》课件
结构设计ppt课件
• 结构设计概述 • 结构分析 • 结构设计要素 • 结构设计软件与应用 • 结构设计案例分析 • 结构设计发展趋势与挑战
01 结构设计概述
结构设计的定义与目的
定义
结构设计是指通过合理规划建筑 物的空间布局、结构形式和材料 选择，以达到安全、经济、美观 和适用的目的。
目的
确保建筑物的结构安全、满足使 用需求，同时优化结构性能，降 低成本和维护费用。
高层建筑结构设计案例
总结词 常见的结构体系
设计特点 实际应用
高层建筑结构设计案例主要介绍了高层建筑的结构体系、设计 特点和实际应用。
包括框架结构、剪力墙结构、筒体结构等，以及它们的特点和 适用范围。
重点介绍了高层建筑结构的侧向稳定性、抗震性能和抗风性能 等方面的设计特点。
通过实际案例展示了高层建筑结构设计在工程实践中的应用， 包括结构选型、计算分析、构造措施等。
06 结构设计发展趋势与挑战
绿色结构设计的发展趋势
总结词
随着环保意识的增强，绿色结构 设计已成为未来发展的必然趋势
。
详细描述
绿色结构设计注重减少环境污染和 资源浪费，通过优化设计、采用可 再生资源和高效利用能源等方式实 现可持续发展。
实例
采用可再生材料、节能建筑设计、 生态友好的施工方法等。
高性能材料在结构设计中的应用
节点构造详图
提供各种类型节点的构造详图，包括 梁与柱、板与柱等连接节点的构造方 法。
节点抗震设计
根据抗震设防要求，对节点进行抗震 设计和优化。
节点施工注意事项
介绍在节点施工过程中应注意的事项 和质量控制要求。
04 结构设计软件与应用
AutoCAD软件介绍与操作
• 结构设计概述 • 结构分析 • 结构设计要素 • 结构设计软件与应用 • 结构设计案例分析 • 结构设计发展趋势与挑战
01 结构设计概述
结构设计的定义与目的
定义
结构设计是指通过合理规划建筑 物的空间布局、结构形式和材料 选择，以达到安全、经济、美观 和适用的目的。
目的
确保建筑物的结构安全、满足使 用需求，同时优化结构性能，降 低成本和维护费用。
高层建筑结构设计案例
总结词 常见的结构体系
设计特点 实际应用
高层建筑结构设计案例主要介绍了高层建筑的结构体系、设计 特点和实际应用。
包括框架结构、剪力墙结构、筒体结构等，以及它们的特点和 适用范围。
重点介绍了高层建筑结构的侧向稳定性、抗震性能和抗风性能 等方面的设计特点。
通过实际案例展示了高层建筑结构设计在工程实践中的应用， 包括结构选型、计算分析、构造措施等。
06 结构设计发展趋势与挑战
绿色结构设计的发展趋势
总结词
随着环保意识的增强，绿色结构 设计已成为未来发展的必然趋势
。
详细描述
绿色结构设计注重减少环境污染和 资源浪费，通过优化设计、采用可 再生资源和高效利用能源等方式实 现可持续发展。
实例
采用可再生材料、节能建筑设计、 生态友好的施工方法等。
高性能材料在结构设计中的应用
节点构造详图
提供各种类型节点的构造详图，包括 梁与柱、板与柱等连接节点的构造方 法。
节点抗震设计
根据抗震设防要求，对节点进行抗震 设计和优化。
节点施工注意事项
介绍在节点施工过程中应注意的事项 和质量控制要求。
04 结构设计软件与应用
AutoCAD软件介绍与操作
混凝土结构设计原理(课件)
高性能混凝土的研究和应用，使得混凝土 结构的性能更加优异，满足了更加复杂和 多样化的工程需求。
02 混凝土结构设计基本原则
结构设计原则
01
02
03
04
Hale Waihona Puke 结构完整性确保混凝土结构在各种工况下 的整体性，避免出现裂缝、断
裂等损伤。
承载能力
根据预期的载荷和应力要求， 设计混凝土结构的承载能力。
耐久性
考虑环境因素和预期使用寿命 ，确保混凝土结构在使用期间
工现场进行搅拌、浇注和养护的混凝土构件。
按受力特点分类
混凝土结构可以分为框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构等。框架结构的受力特 点是主要承受横向和纵向的荷载，通过梁和柱的连接实现；剪力墙结构的受力特点是主 要承受横向荷载，通过剪力墙的连接实现；框架-剪力墙结构的受力特点是结合了框架
和剪力墙的特点，形成了一种混合结构形式。
05 混凝土结构设计中的问题 及解决措施
混凝土裂缝问题及解决措施
总结词
混凝土裂缝是混凝土结构设计中 常见的问题，会导致结构承载能
力下降和耐久性降低。
原因分析
混凝土裂缝产生的原因包括施工过 程控制不当、结构设计不合理、材 料质量不合格等。
解决措施
针对不同原因采取相应的解决措施， 如加强施工过程控制、优化结构设 计、选用优质材料等。
混凝土结构发展历程
19世纪中叶
20世纪初
随着水泥和混凝土技术的发展，混凝土开 始被应用于建筑和桥梁工程中。
钢筋混凝土的发明和应用，使得混凝土结 构的强度和稳定性得到了显著提高。
20世纪50年代
21世纪初
预应力混凝土的出现，进一步提高了混凝 土结构的承载能力和耐久性，为现代大型 混凝土结构的建造奠定了基础。
混凝土结构设计原理课件(共)
混凝土结构设计原理
混凝土结构设计原理的课件，详细介绍了设计原理的定义与作用、混凝土的 组成与性质、混凝土结构设计的基本步骤等内容。
设计原理的定义与作用
设计原理是指在混凝土结构设计中，遵循的基本原则和规范，以确保结构的稳定性、安全性和可靠性。
混凝土的组成与性质
混凝土由水泥、砂、石子等材料按一定比例混合而成，具有较高的抗压强度、 耐久性和耐火性。
模板设计
为混凝土构件设计适当的模板， 以确保结构的准确性和美观性。
浇筑与养护
在浇筑后进行适当的养护，以提 高混凝土的强度和耐久性。
混凝土结构设计的常见问题及解决方 案
裂缝问题
通过加强混凝土的配筋和控制温度变化来解决。
荷载超限
检查结构设计的合理性，必要时进行荷载重新计算和构件加固。
使用寿命受限
使用防水、防霉和防腐等材料，增加结构的使用寿命。
压力
混凝土结构中的柱和墙受到 压力的作用。
剪力
混凝土结构中的梁和板受到 剪力的作用。
混凝土结构设计中的荷载计算
1 自重荷载
结构本身与构件的重力所 产生的荷载。
2 活载
3 风荷载
来自使用人员、家具设备 和其他可移动物体的荷载。
建筑物在风力作用下受到 的荷载。
混凝土结构的构造与施工要求
施工材料
选用高质量的混凝土材料，并确 保施工环境符合要求。
混凝土结构设计的基本步骤
1
结构需求分析
确定结构的用途、设计要求和荷载条件。
2
构件选择与布置
选择适合的构件类型和尺寸，并进行布置。
3
受力分析与设计
根据荷载作用下的受力情况，进行结构的承载能力计算和设计。
4
细部构造设计
混凝土结构设计原理的课件，详细介绍了设计原理的定义与作用、混凝土的 组成与性质、混凝土结构设计的基本步骤等内容。
设计原理的定义与作用
设计原理是指在混凝土结构设计中，遵循的基本原则和规范，以确保结构的稳定性、安全性和可靠性。
混凝土的组成与性质
混凝土由水泥、砂、石子等材料按一定比例混合而成，具有较高的抗压强度、 耐久性和耐火性。
模板设计
为混凝土构件设计适当的模板， 以确保结构的准确性和美观性。
浇筑与养护
在浇筑后进行适当的养护，以提 高混凝土的强度和耐久性。
混凝土结构设计的常见问题及解决方 案
裂缝问题
通过加强混凝土的配筋和控制温度变化来解决。
荷载超限
检查结构设计的合理性，必要时进行荷载重新计算和构件加固。
使用寿命受限
使用防水、防霉和防腐等材料，增加结构的使用寿命。
压力
混凝土结构中的柱和墙受到 压力的作用。
剪力
混凝土结构中的梁和板受到 剪力的作用。
混凝土结构设计中的荷载计算
1 自重荷载
结构本身与构件的重力所 产生的荷载。
2 活载
3 风荷载
来自使用人员、家具设备 和其他可移动物体的荷载。
建筑物在风力作用下受到 的荷载。
混凝土结构的构造与施工要求
施工材料
选用高质量的混凝土材料，并确 保施工环境符合要求。
混凝土结构设计的基本步骤
1
结构需求分析
确定结构的用途、设计要求和荷载条件。
2
构件选择与布置
选择适合的构件类型和尺寸，并进行布置。
3
受力分析与设计
根据荷载作用下的受力情况，进行结构的承载能力计算和设计。
4
细部构造设计