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混凝土结构基本原理 主讲 刘德贵 E_mail:shll830520@163.com 课程简介 主要内容：本课程主要介绍混凝土结构常用材料的力 学性能，混凝土结构的设计方法，混凝土受弯、受压、 受拉及受扭件的承载力计算，构件变形和裂缝宽度验 算，预应力混凝土结构设计。 基本要求：具有混凝土结构结构方面的基本理论知识 ，对常用的结构构件设进行设计。 课程简介 本课程的特点： （1）材料的特殊性 （2）公式的实验性 （3）设计的规范性 《GB50009-2001 建筑结构荷载规范》 《GB50010-2002 混凝土结构设计规范》 《GB50003-2001 砌体结构设计规范》 《GB50011-2001 建筑抗震设计规范》 《GB50007-2002 建筑地基基础设计规范》 （4）解答的多样性 绪论 0.1混凝土结构的基本概念 1、混凝土结构：以混凝土为主要材料制作的结构称为混凝土结构。 绪论 2、钢筋混凝土：是由钢筋和混凝土两种材料组成的混凝土，其钢筋的配置是根据结构构件的形式及受力特性，在其某些部位配置一定数量的钢筋，以弥补和改善素混凝土在承载力和受力性能。 3、钢筋和混凝土能协同工作的原因： （1）两者之间具有粘接力； （2）两者的线膨胀系数相近。 绪论 4、钢筋混凝土的特点： 绪论 0.2 混凝土结构的应用与发展 1、混凝土结构的工程应用 1）、房屋建筑工程 2）、桥梁工程 3）、特种结构与高耸结构 4）、水利及其他工程 2、混凝土结构发展方向： 1）、高强度，轻质量； 2）、耐久、抗裂性好； 3）、大型、巨型结构； 第一章 混凝土结构材料的性能 1.1 钢筋 1.1.1钢筋的品种和性能： 1、热扎钢筋 1）种类 第一章 混凝土结构材料的性能 HPB —热轧光面钢筋，桥规用R表示： HRB —热轧带肋钢筋： RRB — 余热处理钢，桥规用KL表示。 Mn — 锰，Si — 硅，V — 钒，N — 铌，Ti — 钛， C — 碳 20MnSiV中各数值及及字母含义： 20：含碳万分数；MnSiV：含锰、硅、钒。 第一章 混凝土结构材料的性能 2）变形钢筋：为提高混凝土与钢筋之间的粘结力，将钢筋表面轧成有规律的突出花纹。 仅HPB235不是变形钢筋外， HRB335、HRB400、RRB400都是变形钢筋。 第一章 混凝土结构材料的性能 3）热轧钢筋的力学性能： ①应力应变曲线：如右图所 示； ②塑性性能： 伸长率： 冷弯性能：在冷弯实验规定的 冷弯直径和冷弯角度条件下冷 弯后有无裂纹、鳞落或断裂。 第一章 混凝土结构材料的性能 ③强度和弹性模量 强度：热轧钢筋是具有明显屈服点的钢筋，以其 下屈服点作为其强度；并满足一定的屈强比（屈 服强度/极限抗拉强度） 弹性模量：在受到单向受力条件下正应力与正应 变的比值。 第一章 混凝土结构材料的性能 2、 中强钢丝和钢铰线： 钢丝：直径4～10mm；钢绞线：2、3、7股钢丝。 中强：800MPa~1370MPa，高强：1470MPa~1860MPa 应用：预应力筋 性能： 伸长率： 屈服强度：无明显屈服点，以条件屈服点作为其屈 服强度。 第一章 混凝土结构材料的性能 3、冷加工钢筋 在常温状态下采用某种工艺对热轧钢筋加工得到的 钢筋。 冷加工工艺：冷拉、冷拔、冷轧、冷轧扭。 目的：提高强度，节约钢材。但塑性减小。 冷拉钢筋仍有屈服台阶。 第一章 混凝土结构材料的性能 1.1.2混凝土对钢筋的性能要求 1、强度高 2、塑性好 3、可焊性好 4、与混凝土锚固性能好 1.1.3钢筋的选用原则 1、优先选用高强钢筋； 2、预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、中高强钢丝。 第一章 混凝土结构材料的性能 1.2 混凝土 1.2.1混凝土的强度 1、抗压强度 （1）立方体抗压强度： 混凝土的立方体强度，是衡量混凝土强度大小的基本指标，是评价混凝土等级的标准。用符号 表示，单位为N/mm2 。 第一章 混凝土结构材料的性能 规范规定：用边长为150mm的标准立方体试件，在标准养护条件下（温度20±3℃，相对湿度不小于90%）养护28天后，按照标准试验方法（试件的承压面不涂润滑剂，加荷速度约每秒0.15～0.3N/mm2