第一部分混凝土结构设计原理开篇与绪论

1、 湖南大学 沈蒲生 廖莎 研制 高等教育出版社高等教育出版社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理 电子教案前前 言言 为了方便教师们进行为了方便教师们进行“混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理”课程的教课程的教学学, ,我们配合沈蒲生教授主编、梁兴文教授副主编的我们配合沈蒲生教授主编、梁兴文教授副主编的混凝土混凝土结构设计原理结构设计原理 (第第2 2版版)教材，制作了这份简明的教材，制作了这份简明的PPT课件。课件。本课件未作加密处理本课件未作加密处理, ,您可以直接利用它进行教学，也可以自您可以直接利用它进行教学，也可以自由地对其进行修改后用于教

2、学。本课件由沈蒲生由地对其进行修改后用于教学。本课件由沈蒲生( (绪论绪论第七第七章章) )和廖莎和廖莎( (第八、九章第八、九章) )研制，朱建华、王海波、刘哲锋、方研制，朱建华、王海波、刘哲锋、方辉、龚胡广、孟焕陵等人协助制作。由于我们的水平所限，辉、龚胡广、孟焕陵等人协助制作。由于我们的水平所限，不妥之处在所难免，欢迎批评指正。不妥之处在所难免，欢迎批评指正。 编者编者 2005年年1月月混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理 第第1 1章章 混凝土结构材料的性能混凝土结构材料的性能 第第2 2章章 混凝土结构设计方法混凝土结构设计方法第第3 3章章 钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算

3、钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算第第4 4章章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第第5 5章章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算第第6 6章章 钢筋混凝土受扭构件承载力计算钢筋混凝土受扭构件承载力计算第第7 7章章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算第第8 8章章 钢筋混凝土构件的裂缝和变形钢筋混凝土构件的裂缝和变形第第9 9章章 预应力混凝土构件设计预应力混凝土构件设计绪绪 论论返返 回回退退 出出混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上一

4、章上一章研制单位：湖南大学研制者：沈蒲生、廖莎高等教育出版高等教育出版社社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社混凝土结构设计原理返返 回回退退 出出混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪绪 论论第第1 1章章 混凝土结构用材料的性能混凝土结构用材料的性能第第2 2章章 混凝土结构设计的基本原则混凝土结构设计的基本原则第第7 7章章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算第第3 3章章 钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算第第4 4章章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第第5 5章章 钢

5、筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算第第6 6章章 钢筋混凝土受扭构件承载力计算钢筋混凝土受扭构件承载力计算第第9 9章章 预应力混凝土构件设计预应力混凝土构件设计第第8 8章章 钢筋混凝土构件的裂缝和变形钢筋混凝土构件的裂缝和变形谢谢观看，再见！主页面结束页面目录页面超链到下一章超链到上一章超链到下一页超链到上一页谢谢观看，再见！混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上一章上一章绪绪 论论 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上一章上一章0.1 什么是混凝土结构什么是混

6、凝土结构？结结 构：广义上指房屋建筑和土木工程的建筑物、构：广义上指房屋建筑和土木工程的建筑物、 构构 筑物及其相关组成部分的实体。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。狭义上指各种工程实体的承重骨架。混凝土结构：以混凝土为主制作的结构。如：混凝土结构：以混凝土为主制作的结构。如： 素素混凝土结构（混凝土结构（plain concrete structure） 钢筋钢筋混凝土结构（混凝土结构（reinforced concrete structure） 劲性劲性混凝土结构（混凝土结构（steel-reinforced concrete structure） 预应力预应力

7、混凝土结构（混凝土结构（prestressed concrete structure ） 钢管钢管混凝土结构（混凝土结构（ concrete-filled tube structure ）混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上一章上一章素砼结构钢筋砼结构劲劲性砼结构预应应力砼结构钢钢管砼结构混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上一章上一章0.2 为什么要将钢筋配置在混凝土结构中？为什么要将钢筋配置在混凝土结构中？素混凝土梁素混凝土梁 破坏特征：破坏特征：一裂即断，脆性，一裂即断，脆性， 破坏无预兆；

8、破坏无预兆；F Fmaxmax8kN8kN 破坏特征：破坏特征：裂不等于坏，裂不等于坏， 破坏有预兆；破坏有预兆；F Fmaxmax36kN36kN钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上一章上一章由此可见，素混凝土结构中加入少量钢筋以后：由此可见，素混凝土结构中加入少量钢筋以后：承载力有很大提高；承载力有很大提高；受力性能和破坏特征有明显改善。受力性能和破坏特征有明显改善。v 注意：钢筋的配置位置，钢筋的主要作用是抗拉、注意：钢筋的配置位置，钢筋的主要作用是抗拉、 抗剪抗剪。 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主

9、 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上一章上一章0.钢筋和混凝土为什么能共同工作？钢筋和混凝土为什么能共同工作？v 混凝土结硬后与钢筋牢固地粘结在一起，混凝土结硬后与钢筋牢固地粘结在一起， 能相互传递应力。能相互传递应力。v 钢筋与混凝土有相近的线膨胀系数钢筋与混凝土有相近的线膨胀系数 钢筋：钢筋： c=1.210-5-1 混凝土：混凝土： c=1.010-5 1.510-5-1v 混凝土可以保护钢筋不被锈蚀。混凝土可以保护钢筋不被锈蚀。 注意：玻璃纤维、碳纤维等也可作筋。注意：玻璃纤维、碳纤维等也可作筋。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上

10、一章上一章0.混凝土结构主要的优点、缺点混凝土结构主要的优点、缺点优点优点承载力大承载力大就地取材就地取材耐久、耐火耐久、耐火可模性好可模性好整体性好、刚度大整体性好、刚度大自重大自重大 混凝土：混凝土：2425 kN/m3 粘土砖粘土砖: 1819kN/m3 杉木：杉木：4 kN/m3易开裂易开裂性质脆性质脆缺点缺点 优点多，缺点少；缺点可克服。优点多，缺点少；缺点可克服。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上一章上一章0.混凝土结构的发展简况如何混凝土结构的发展简况如何v 1824年，英国人年，英国人J.Aspdin发明水泥；发明水泥；v 1

11、850年，法国人年，法国人L.Lambot制成铁丝网水泥船；制成铁丝网水泥船；v 1861年，法国人年，法国人J.Monier取得板、管道、拱桥专利。取得板、管道、拱桥专利。 与钢、木、砌体结构相比，历史最短，但发展最快，与钢、木、砌体结构相比，历史最短，但发展最快， 已经成为当今世界各国的主导结构已经成为当今世界各国的主导结构。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上一章上一章v 材料：材料：朝轻质、高强方向发展。强度发展如：朝轻质、高强方向发展。强度发展如： 混凝土：混凝土：C10 C25 C60 C80 C100 C200 v 结构：结构：高

12、层大跨。如：高层大跨。如： 马来西亚吉隆坡石油大厦，马来西亚吉隆坡石油大厦，88层，层，450m，钢，钢-混凝土混凝土 结构；结构； 上海金茂大厦，上海金茂大厦，88层，层，421m，钢，钢-混凝土结构；混凝土结构； 香港中环广场，香港中环广场，78层，层，374m，混凝土结构；，混凝土结构； 美国亚特兰大奥运会主体育馆美国亚特兰大奥运会主体育馆240m193m， 张拉整体结构；张拉整体结构； 桥梁跨度也越来越大。如四川万县拱桥，跨度为桥梁跨度也越来越大。如四川万县拱桥，跨度为420m。 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上一章上一章中环大厦中

13、环大厦78层层, 374m国际金融中心国际金融中心 88层层, 415m台北台北101101层层, 508m混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上一章上一章重庆市万县长江大桥重庆市万县长江大桥混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上一章上一章v设计方法设计方法: 经验法经验法半经验、半理论法半经验、半理论法概率极限状态法概率极限状态法混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上一章上一章0.符号体系符号体系采用主体符号或带上、下标的主体符号。如采用主体符号或带

14、上、下标的主体符号。如 M， fy ， Ecf， fy 主体符号主体符号：用斜体大、小写字母；：用斜体大、小写字母； 上、下标上、下标：用标号或小写正体字母。：用标号或小写正体字母。 例外：例外： l E0.计量单位计量单位力：力：N(牛顿牛顿) ，kN(千牛千牛) 1kN=1000N ; 1kgf=10N应力：应力：N/mm2 或或 MPa(兆帕兆帕)长度：长度：mm , cm , m混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上一章上一章0.学习内容与方法学习内容与方法材材 性性设计方法设计方法轴拉构件轴拉构件轴压构件轴压构件受弯构件受弯构件受剪构件

15、受剪构件受扭构件受扭构件偏压、偏拉构件偏压、偏拉构件变形、裂缝及变形、裂缝及 结构的耐久性结构的耐久性预应力混凝土结构预应力混凝土结构楼盖结构楼盖结构单层厂房单层厂房 结构结构多、高层多、高层 框架结构框架结构基础基础知识知识构件构件设计设计结构设计，结构设计，后续课后续课结构设计原理结构设计原理=基础知识基础知识+构件设计原理与方法构件设计原理与方法0.8.1 学习内容学习内容混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理绪 论主主 页页目目 录录帮帮 助助下一章下一章上一章上一章0.8.2 学习方法学习方法v 熟悉材性，以解释现象；熟悉材性，以解释现象；v 熟悉设计方法，以便更好掌握设计原理；熟悉设计方法，以便更好掌握设计原理；v 注意与几门力学的联系与区别；