混凝土结构设计原理知识点总结.docx

混凝土结构设计原理知识点总结混凝土结构设计基本原理复****重点(总结很好) 第1章绪论 : 钢筋与混凝土间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。包围在钢筋外面的混凝土,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点:1)材料利用合理2)可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点:1)自重大2)抗裂性差3)承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5)修复、加固、补强较困难建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面作用的分类:按时间的变异,分为永久作用、可变作用、偶然作用结构的极限状态:承载力极限状态和正常使用极限状态结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。荷载的标准值小于荷载设计值;材料强度的标准值大于材料强度的设计值第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能一、混凝土 fcu,k):用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件,在温度为℃,相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法加压到破坏,所测得的具有95%保证率的抗压强度。 :由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。轴心抗拉强度:相当于fcu,k的1/8~1/17,fcu,k越大,这个比值越低。复合应力下的强度:三向受压时,可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。双向受力时, ::收缩和徐变等。-应变曲线数学模型1、美国建议的模型2、德国Rusch建议的模型混凝土的弹性模量、变形模量和剪变模量弹性模量变形模量切线模量 3、徐变:混凝土的应力不变,应变随时间而增长的现象。混凝土产生徐变的原因: 1、填充在结晶体间尚未水化的凝胶体具有粘性流动性质 2、混凝土内部的微裂缝在载荷长期作用下不断发展和增加的结果线性徐变:当应力较小时,徐变变形与应力成正比;非线性徐变:当混凝土应力较大时,徐变变形与应力不成正比,徐变比应力增长更快。影响因素:应力越大,徐变越大;初始加载时混凝土的龄期愈小,徐变愈大;混凝土组成成分水灰比大、水泥用量大,徐变大;骨料愈坚硬、弹性模量高,徐变小;温度愈高、湿度愈低,徐变愈大;尺寸大小,尺寸大的构件,徐变减小。养护和使用条件对结构的影响:受弯构件的长期挠度为短期挠度的两倍或更多;长细比较大的偏心受压构件,侧向挠度增大,承载力下降;由于徐变产生预应力损失。截面应力重分布或结构内力重分布,使构件截面应力分布或结构内力分布趋于均匀。收缩:混凝土在空气中结硬时体积减小的现象,在水中体积膨胀。影响因素:1、水泥的品种:水泥强度等级越高,则混凝土的收缩量越大;2、水泥的用量:水泥越多,收缩越大;水灰比越大,收缩也越大;3、骨料的性质:骨料的弹性模量大,则收缩小; 4、养护条件:在结硬过程中,周围的温、湿度越大,收缩越小;5、混凝土制作方法:混凝土越密实,收缩越小;6、使用环境:使用环境的温度、湿度大时,收缩小;7、构件的体积与表面积比值:比值大时,收缩小。对结构的影响:会使构件产生表面的或内部的收缩裂缝,会导致预应力混凝土的预应力损失等。措施:加强养护,减少水灰比,减少水泥用量,采用弹性模量大的骨料,加强振捣等。混凝土的疲劳是荷载重复作用下产生的。二、钢筋光圆钢筋:HPB235表面形状带肋钢筋:HRB335、HRB400、RRB400 :四个阶段,屈服强度力学性能是主要的强度指标。没有明显屈服点的钢筋:在承载力计算时,取“条件屈服强度”A?b) 钢筋的疲劳是指钢筋在承受重复并带有周期性动荷载作用下,经过一定次数后,钢筋由原塑性破坏变成脆性突然断裂破坏的现象。bh0影响钢筋疲劳的因素 1疲劳应力幅2钢筋外表面几何尺寸和形状3钢筋直径、钢筋强度等级4钢筋轧制工艺和试验方法钢材在常温下经剪切、冷弯、辊压、冷拉、冷拔等冷加工过程,性能将发生显著改变,强度提高、塑性降低,使钢材产生硬化,有增加钢结构脆性的危险。钢筋的冷拉特性:只提高抗拉强度,不提高抗压强度,强度提高,塑性下降钢筋的冷拔能提高抗拉强度又能提高抗压强度混凝土结构对钢筋性能的要求:强度、塑性、可焊性、与混凝土的粘结。钢筋的力学指标:强度、钢筋的塑性指标:伸长率、冷弯钢筋的强度指标:屈服强度和极限强度三、:钢筋与其周围混凝土之间的相互作用。组成:胶着力、摩擦力、机械咬合力。变形钢筋的粘结力最主要的是机械咬合力。?? s la?? fyft d 锚固长度