《混凝土结构基本原理》G第03章

《混凝土结构基本原理》g第03章CATALOGUE目录混凝土结构材料性能钢筋及预应力筋材料性能混凝土结构基本原理概述受弯构件正截面承载力计算斜截面承载力计算与裂缝控制扭曲截面承载力计算与稳定性分析预应力混凝土结构设计与应用01混凝土结构材料性能硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等，各自具有不同的凝结时间、强度等级和耐久性。水泥种类与性能骨料种类与性能水泥与骨料比例粗骨料（如碎石、卵石）和细骨料（如河沙、海沙），影响混凝土的强度、工作性和耐久性。根据工程要求和混凝土性能需求，确定合适的水泥与骨料比例。030201水泥与骨料

混凝土强度与变形性能抗压强度混凝土在标准养护条件下，不同龄期的抗压强度是衡量其性能的重要指标。抗拉强度混凝土抗拉强度远低于抗压强度，是混凝土结构设计中的重要考虑因素。变形性能混凝土在受力过程中的变形行为，包括弹性变形、塑性变形和徐变等。混凝土抵抗压力水渗透的能力，影响混凝土的耐久性和使用寿命。抗渗性混凝土在冻融循环作用下的性能变化，是寒冷地区混凝土耐久性的重要指标。抗冻性混凝土碳化导致钢筋脱钝，进而引发钢筋锈蚀和混凝土保护层开裂、剥落。碳化与钢筋锈蚀耐久性及其影响因素根据工程要求、材料性能和施工条件，确定混凝土各组分的比例关系。配合比设计原则通过试验和调整，寻求满足强度、工作性和耐久性要求的最佳配合比。优化方法考虑施工过程中的坍落度损失、温度变化和材料波动等因素对配合比的影响。注意事项配合比设计与优化方法02钢筋及预应力筋材料性能钢筋规格钢筋规格以直径表示，常见的有6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm等。钢筋种类根据国家标准，钢筋主要分为热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋等。力学性能钢筋的主要力学性能指标包括屈服强度、抗拉强度、伸长率等。这些指标决定了钢筋在混凝土结构中的承载能力和变形性能。钢筋种类、规格与力学性能03张拉工艺预应力筋张拉是预应力混凝土结构施工中的关键工序，包括张拉前的准备工作、张拉程序和张拉后的锚固等。01预应力筋种类预应力筋主要包括钢丝、钢绞线、预应力螺纹钢筋等。02预应力筋规格预应力筋规格以直径或截面面积表示，根据工程需要选择合适的规格。预应力筋种类、规格及张拉工艺钢筋连接方式包括绑扎连接、焊接连接和机械连接等。不同的连接方式适用于不同的工程情况和钢筋规格。钢筋连接方式钢筋连接的质量控制包括外观质量、连接强度、变形性能等方面的检查和控制，以确保连接质量符合设计要求。质量控制钢筋连接方式与质量控制预应力损失计算预应力损失是指预应力筋在张拉和锚固过程中由于各种因素导致的应力降低。预应力损失计算是预应力混凝土结构设计和施工中的重要环节。补偿措施为了弥补预应力损失，可以采取超张拉、增加预应力筋截面面积、采用低松弛预应力筋等措施。这些措施可以提高预应力混凝土结构的承载能力和使用性能。预应力损失计算及补偿措施03混凝土结构基本原理概述混凝土结构主要由混凝土和钢筋两种材料组成，其中混凝土承受压力，钢筋承受拉力。根据结构形式和使用功能，混凝土结构可分为梁板结构、框架结构、剪力墙结构、筒体结构等。混凝土结构组成与分类分类组成混凝土结构在受力时，混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，二者共同工作，使结构具有良好的承载能力和变形能力。受力特点混凝土结构的分析方法包括弹性分析、塑性分析和有限元分析等。其中，弹性分析适用于小变形情况，塑性分析适用于大变形情况，有限元分析可模拟复杂受力情况。分析方法受力特点及分析方法设计原则混凝土结构的设计应遵循安全、适用、经济、美观和便于施工的原则。设计要求在设计过程中，应满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求，同时考虑结构的耐久性、防火性和抗震性等。设计原则和要求对混凝土结构的安全性进行评估，主要包括承载能力、稳定性和抗裂性等方面的检查。安全性评估对混凝土结构的适用性进行评估，主要包括变形、裂缝和振动等方面的检查。适用性评估对混凝土结构的耐久性进行评估，主要包括材料老化、环境侵蚀和疲劳损伤等方面的检查。评估结果可为结构维修和加固提供依据。耐久性评估安全性、适用性和耐久性评估04受弯构件正截面承载力计算简支梁、连续梁、悬臂梁等。受弯构件类型适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。其中适筋破坏为塑性破坏，超筋破坏和少筋破坏为脆性破坏。破坏形态受弯构件类型及破坏形态正截面承载力计算公式推导基本假定平截面假定、不考虑混凝土抗拉强度、钢筋应力应变关系简化等。计算公式推导基于力学平衡原理和混凝土、钢筋的应力应变关系，推导出正截面承载力计算公式。配筋设计根据正截面承载力计算公式和构造要求，确定钢筋的直径、根数和布置方式。配筋校核对已配筋的截面进行承载力验算，确保满足设计要求。截面配筋设计和校核方法VS满足最小配筋率、钢筋间距、保护层厚度等要求，保证构件的耐久性和使用性能。施工注意事项严格控制混凝土质量、浇筑振捣密实、正确绑扎钢筋等，确保施工质量和安全。构造要求构造要求和施工注意事项05斜截面承载力计算与裂缝控制斜截面破坏形态及影响因素斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏等。斜截面破坏形态混凝土强度、截面尺寸、箍筋配筋率、剪跨比、加载方式等。影响因素公式推导过程基于力学平衡条件和变形协调条件，结合试验数据和经验公式进行推导。公式适用范围和限制条件明确公式的适用对象、使用条件、精度和可靠性等。计算公式基本假定混凝土和钢筋的应力-应变关系、截面应变分布、裂缝开展情况等。斜截面承载力计算公式推导基于裂缝开展机理和影响因素，采用相应的裂缝宽度计算公式进行验算。通过合理配筋、限制钢筋应力、设置后浇带或施工缝等措施来控制裂缝宽度。裂缝宽度验算方法控制措施裂缝宽度验算和控制措施构造要求满足最小截面尺寸、最小配筋率、钢筋锚固长度等构造要求，保证结构的整体性和稳定性。施工注意事项严格控制混凝土质量、浇筑和振捣工艺、钢筋加工和安装质量等，确保施工质量和结构安全。构造要求和施工注意事项06扭曲截面承载力计算与稳定性分析破坏形态包括受扭破坏、弯扭破坏、压扭破坏等，具体形态与截面尺寸、配筋、材料性质等因素有关。要点一要点二影响因素截面尺寸、材料强度、配筋率、荷载形式及作用位置等均会影响扭曲截面的破坏形态和承载力。扭曲截面破坏形态及影响因素基于力学原理通过平衡条件、变形协调条件及材料本构关系等力学原理，推导扭曲截面承载力计算公式。简化计算方法为便于工程应用，常采用简化计算方法，如基于试验的回归公式、经验公式等。扭曲截面承载力计算公式推导包括整体稳定性验算和局部稳定性验算，具体方法可采用数值分析、试验研究或规范推荐的方法。稳定性验算方法针对稳定性不足的扭曲截面，可采取增大截面尺寸、提高材料强度、增加配筋率等加固措施。加固措施稳定性验算方法和加固措施构造要求为满足扭曲截面的受力性能和稳定性要求，需对截面尺寸、形状、配筋等进行合理设计。施工注意事项在施工过程中，应注意保证截面的几何形状和尺寸准确，配筋位置正确，混凝土浇筑密实等，以确保扭曲截面的承载力和稳定性。构造要求和施工注意事项07预应力混凝土结构设计与应用预应力混凝土的基本概念01在混凝土构件承受荷载之前，通过张拉钢筋等方法对其施加预压应力，以提高构件的承载能力和抗裂性能。预应力混凝土结构的受力特点02预应力混凝土结构在受力过程中，由于预压应力的作用，使得构件在荷载作用下产生的拉应力得到部分或全部抵消，从而提高了构件的承载能力和变形性能。预应力混凝土结构设计方法03根据构件的受力特点和预应力度要求，进行截面设计、配筋计算和构造处理等，确保结构的安全性和经济性。预应力混凝土结构设计原理预应力损失是指在预应力筋张拉后，由于各种原因导致预应力筋中的预压应力减小的现象，包括摩擦损失、锚固损失、弹性压缩损失等。预应力损失的概念和分类根据预应力筋的材质、张拉工艺、构件尺寸等因素，采用理论计算或经验公式估算预应力损失值。预应力损失的估算方法通过超张拉、增加预应力筋数量或截面面积等措施，对预应力损失进行补偿，确保构件在受力过程中具有足够的预压应力。预应力损失的补偿方法预应力损失估算及补偿方法预应力筋的布置原则根据构件的受力特点和预应力度要求，合理布置预应力筋的位置、数量和间距，确保构件在受力过程中具有均匀的预压应力分布。张拉工艺要求制定详细的张拉工艺方案，包括张拉顺序、张拉力和张拉速度等参数的控制，以及张拉过程中的安全防护措施，确保张拉过程的安全性和可靠性。预应力筋布置和张拉工艺要求根据预应力混