混凝土教案設(shè)計(jì)

第1章（章或課）

課題：1章緒論講授節(jié)數(shù)4

授課班級

授課日期第1周至第1周

教學(xué)目的要求：掌握混凝土結(jié)構(gòu)的概念以及本課程的目的及特點(diǎn)。

教學(xué)重點(diǎn)：1、本課程的目的及特點(diǎn)

2、

3、

教學(xué)難點(diǎn)：1、混凝土的力學(xué)性能及強(qiáng)度理論。

2、能進(jìn)行一般工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

教學(xué)方法：直觀演示法、討論法，講授法教具：計(jì)算機(jī)、投影儀、黑板等。

總

節(jié)其中

內(nèi)容課

次

時(shí)講授實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)課堂作業(yè)

1緒論44

課

時(shí)

安

排

合計(jì)44

第1節(jié)（每節(jié)、每課或連排2課時(shí)）

課題：緒論講授節(jié)數(shù)4節(jié)

授課班級

授課日期星期日/月星期日/月

教學(xué)目的要求：掌握混凝土結(jié)構(gòu)的概念以及本課程的目的及特點(diǎn)。；了解混凝土結(jié)構(gòu)的的過去、

現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

教學(xué)重點(diǎn)：1、本課程的目的及特點(diǎn)

教學(xué)難點(diǎn)：1、混凝土的力學(xué)性能及強(qiáng)度理論。

2、能進(jìn)行一般工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

作業(yè)布置：

教具：計(jì)算機(jī)，投影儀，黑板

教學(xué)過程

課后小結(jié)：本次課對我國的混凝土結(jié)構(gòu)做了簡單的介紹，并著重講解了混凝土結(jié)構(gòu)的

分類。難點(diǎn)在于分類。利用到先進(jìn)的多媒體教學(xué)，圖文并茂，達(dá)到了很好的效果。

轉(zhuǎn)下頁

教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

課題導(dǎo)入：

①混凝土結(jié)構(gòu)基本概念；

於

②混凝土結(jié)構(gòu)分類；

1、素混凝土結(jié)構(gòu)

2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

3、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)

③鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是最重要的結(jié)構(gòu)形式之一，其組成材料鋼筋和混凝

土的性能對結(jié)構(gòu)的影響很大。

④本課程的目的及特點(diǎn)

主要目的：掌握混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念、基本理論及構(gòu)造要求，能

進(jìn)行一般工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),并具有繪制和識讀結(jié)構(gòu)施工

圖的能力，為將來從事設(shè)計(jì)工作、施工及管理崗位的技術(shù)工作工作

打下牢固的基礎(chǔ)。

課題第2章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能

課時(shí)4

2.1鋼筋的力學(xué)性能

教學(xué)目的①熟悉鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)所用鋼筋的主要品種；

②熟悉鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線及各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)的意義，了解冷加工鋼筋的性能；

③了解混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求。

教學(xué)重點(diǎn)①軟鋼、硬鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線；

②鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)：屈服強(qiáng)度、極限抗拉強(qiáng)度、伸長率、冷彎性能的概念及工程意義。

教學(xué)難點(diǎn)鋼筋的強(qiáng)度與塑性指標(biāo)

教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)①軟鋼、硬鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線；

②鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)：屈服強(qiáng)度、極限抗拉強(qiáng)度、伸長率、冷彎性能的概念及工程意義。

教具《混凝土結(jié)構(gòu)》教材及教案

板書設(shè)計(jì)第2章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能

2.1鋼筋的力學(xué)性能

一、鋼筋的分類二、鋼筋的強(qiáng)度和變形

1.按化學(xué)成分1.鋼筋屈服強(qiáng)度的取值：

2.按外形軟鋼和硬鋼

3.按加工方法2.鋼筋的變形

力學(xué)指標(biāo)：伸長率和冷彎性

三.混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求四、鋼筋的選用

1.較高的強(qiáng)度；1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)

2.良好的塑性；構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用I、II、III級熱

3.良好的可焊性；軋鋼筋

4.較強(qiáng)的耐火性；2.預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用鋼絲、鋼絞線和熱處理鋼

5.鋼筋與混凝土良好的粘結(jié)力。筋，

教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

課題導(dǎo)入：

復(fù)習(xí)提問：①混凝土結(jié)構(gòu)基本概念；

②混凝土結(jié)構(gòu)分類；

③鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是最重要的結(jié)構(gòu)形式之一，其組成材料鋼筋和混凝土

的性能對結(jié)構(gòu)的影響很大

課程新授：

第2章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)

1、熟悉鋼筋的分類及混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)所用鋼筋的主要品

種及性能；

2、熟悉有明顯屈服點(diǎn)鋼筋和無明顯屈服點(diǎn)鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線；

3、熟悉鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)及意義；

4、了解鋼筋冷加工的概念及冷加工鋼筋的性能與應(yīng)用；

5、熟悉混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求；

6、熟悉混凝土的強(qiáng)度概念及三個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)，了解混凝土強(qiáng)度等級的選用；

7、熟悉混凝土一次短期加載時(shí)混凝土的受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線；

8、熟悉混凝土收縮、徐變的概念，影響因素，對工程的影響及工程中為

減小收縮和徐變所采取的措施；

9、鋼筋與混凝土共同工作的原因

10、粘結(jié)強(qiáng)度及影響因素

11、保證粘結(jié)強(qiáng)度的構(gòu)造措施

教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

2-1鋼筋的力學(xué)性能

2.1.1混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋的種類

1、按化學(xué)成分分類

‘低碳鋼（含碳量＜0.25%）

碳素鋼，中碳鋼（含碳量0.25?0.6%）

V〔高碳鋼（含碳量＞0.6%）

〔普通低合金鋼

含碳量越高，強(qiáng)度越高，但塑性和可焊性下降。工程中常用低碳鋼。普

通低合金鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上，再加入微量的合金元素，如硅、鎰、鈕、

鈦、鋸等，目的是提高鋼材的強(qiáng)度，改善鋼材的塑性性能。

2、按生產(chǎn)加工工藝和力學(xué)性能分類

「HPB235：光圓筋O

熱軋鋼筋JHRB335：變形筋（月牙紋）蟲

廟RB400、RRB400：變形筋（螺紋、人字紋、月牙紋）

]熱處理鋼筋：經(jīng)淬火、回火處理I

J預(yù)應(yīng)力混凝土

〔鋼絲、鋼絞線

3、鋼筋按其外形不同分為]光面鋼筋

1變形鋼筋（螺紋、人字紋和月牙紋）

目前常用的是月牙紋鋼筋，如圖1T。通常變形鋼筋直徑不小于10mm,

光面鋼筋直徑不小于6mm。

教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

圖2-1月牙肋鋼筋

2.L2鋼筋的主要力學(xué)性能

1、鋼筋。s-入曲線有屈服點(diǎn)鋼筋：強(qiáng)度較低、塑性變形大

I無屈服占鋼筋：強(qiáng)度高、塑性變形小

2、鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)

(1)、鋼筋的強(qiáng)度

對于有明顯屈服點(diǎn)鋼筋，取屈服強(qiáng)度￡作為鋼筋強(qiáng)度的計(jì)算指標(biāo)。這

是因?yàn)楫?dāng)鋼筋屈服后，鋼筋雖然沒有斷裂，但會產(chǎn)生較大的塑性變形，即

使荷載不增加，構(gòu)件也會產(chǎn)生很大的裂縫和變形，超出正常使用的允許值。

教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

對于無明顯屈服點(diǎn)鋼筋，為了防止構(gòu)件的突然破壞并防止構(gòu)件的裂縫和變形太大，

設(shè)計(jì)強(qiáng)度取其條件屈服強(qiáng)度外.2作為鋼筋強(qiáng)度的計(jì)算指標(biāo)。目前，《規(guī)范》統(tǒng)一取

為極限抗拉強(qiáng)度外的0.85倍,即00.2=0.854。

(2)、鋼筋的塑性性能指標(biāo)

鋼筋的伸長率(%或％。)：伸長率大，則鋼筋塑性好，拉斷前有明顯的預(yù)兆，屬于

延性破壞；伸長率小，說明鋼筋塑性較差，拉斷前變形小，破壞突然，屬于脆性破壞。

鋼筋的冷彎性能：在常溫下將鋼筋繞規(guī)定的直徑D彎曲a角度而不出現(xiàn)裂紋、鱗落

和斷裂現(xiàn)象,既認(rèn)為鋼筋的冷彎性能符合要求。D愈小，a愈大，則彎曲性能愈好。

鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)表2-1

冷彎性能

公稱直屈服強(qiáng)抗拉強(qiáng)伸長a一彎曲

鋼筋彈性模量

鋼號徑度度率角度

級別N/mm2

22

(/(mm)N/mmN/mm65D一彎心直

徑

a=180°

HPB235Q2358?20235370252.1X105

D二d

a=180°

6?25

D=3d

HRB33520MnSi335490162.0X105

a=180°

28?50

D=4d

a=180°

20MnSiV6?25

D=4d

HRB40020MnSiNb400570142.0X105

a=180°

20MnTi28?50

D=5d

a=90°

8?25

D=3d

RRB400K20MnSi400600142.0X106

a=90°

28?40

D=4d

教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

表1-1列出了熱軋鋼筋的強(qiáng)度、伸長率和冷彎性能、彈性模量等各項(xiàng)指標(biāo)。

3、鋼筋的冷加工

（1）、冷拉：在常溫下將熱軋鋼筋拉到超過其屈服強(qiáng)度進(jìn)入強(qiáng)化階段的某一應(yīng)力值，

然后卸荷至零，利用“冷拉時(shí)效”，使鋼筋的強(qiáng)度得到提高，但其塑性有所下降。

（2）、冷拔：將熱軋鋼筋用強(qiáng)力拔過比它本身直徑還小的硬質(zhì)合金拔絲模，可使鋼

筋強(qiáng)度大幅提高，但塑性大幅度下降。

（3）,冷軋：在常溫下將熱軋鋼筋表面軋制成不同的形狀，其材料內(nèi)部組織變得更

加密實(shí)，鋼筋的強(qiáng)度及與混凝土的粘結(jié)力有所提高，但塑性性能有所下降。目前常用的

冷軋鋼筋有冷軋帶肋鋼筋和冷軋扭鋼筋兩種。

冷加工鋼筋強(qiáng)度雖然提高了，但塑性大幅下降，所以《規(guī)范》不推薦使用冷加工鋼

筋（規(guī)范未列入）。

2.1.3混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求

1、一般要求

⑴有較高的強(qiáng)度和適宜的屈強(qiáng)比。

⑵有較好的塑性。

⑶具有較好的焊接性能。

⑷與混凝土之間具有良好的粘結(jié)。

2、抗震要求

對于有抗震要求的混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋，除上述一般要求外，還有以下具體

要求：

⑴抗震等級為一、二級的框架結(jié)構(gòu)，其縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時(shí)，應(yīng)

滿足：

①鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測值與屈服強(qiáng)度實(shí)測值的比值（強(qiáng)屈比）不應(yīng)小1.25,目

的是為了保證當(dāng)構(gòu)件某個(gè)部位出現(xiàn)塑性較后，塑性錢處有足夠的轉(zhuǎn)動能力與

耗能能力。

教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

②鋼筋的屈服強(qiáng)度實(shí)測值與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.3,目的是為了

保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計(jì)要求。

⑵普通鋼筋宜優(yōu)先采用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋?？v向受力鋼筋宜選用HRB400

級和HRB335級熱軋鋼筋，箍筋宜選用HRB335.HRB400和HPB235級熱軋鋼筋。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋，《規(guī)范》規(guī)定如下：普通鋼筋宜采用

HRB400級和HRB335級鋼筋，也可采用HPB235級和RRB400級鋼筋；預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)

應(yīng)力鋼絞線、鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。

課堂鞏固：思考題廠6

本節(jié)小結(jié)：

混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋多為低碳鋼和普通低合金鋼，普通鋼筋主要是熱軋鋼筋

（有HPB235、HRB335、HRB400、RRB400四級），預(yù)應(yīng)力鋼筋主要有預(yù)應(yīng)力鋼絲、

鋼絞線和熱處理鋼筋；有明顯屈服點(diǎn)鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)有屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)

度、伸長率、冷彎性能，屈服強(qiáng)度是鋼筋強(qiáng)度取值依據(jù)，無明顯屈服點(diǎn)鋼筋取

條件屈服強(qiáng)度；混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的性能要求有：強(qiáng)度高、塑性好、可焊性好、

與混凝土有良好的粘結(jié)等。

作業(yè)布置：思考題4、5

（編號2）年月日

課題2.2混凝土的力學(xué)性能課時(shí)2

教學(xué)目的①熟悉混凝土強(qiáng)度的概念及一次短期加載下的應(yīng)力應(yīng)變曲線；

②熟悉混凝土收縮與徐變及其對工程的影響。

教學(xué)重點(diǎn)混凝土的強(qiáng)度及受壓的應(yīng)力應(yīng)變曲線

教學(xué)難點(diǎn)混凝土的強(qiáng)度及受壓的應(yīng)力應(yīng)變曲線

教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)混凝土的強(qiáng)度及受壓的應(yīng)力應(yīng)變曲線

教具《混凝土結(jié)構(gòu)》教材及教案

板書設(shè)計(jì)2.2混凝土的力學(xué)性能

一、混凝土的強(qiáng)度二.混凝土的變形

1.混凝土立方體抗壓強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度等級1.一次短期加載下混凝土的變形性能

2.混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度（1）混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系

3.混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度（2）混凝土的橫向變形系數(shù)

（3）混凝土的彈性模量、變形模量和剪變模量

2.混凝土在荷載重復(fù)作用下的變形（疲勞變形）B.加載時(shí)的齡期：齡期早，徐變大；

3.荷載長期作用下混凝土的變形性能C.其它：水泥用量、水灰比、骨料、溫度以及

（1）徐變：在長期不變的荷載作用下，結(jié)構(gòu)濕度。

或構(gòu)件產(chǎn)生的應(yīng)變或變形；（5）徐變對結(jié)構(gòu)的影響

（4）影響徐變的因素：A.使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)力重分布；

A.保持的應(yīng)力（荷載）大小B.使預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生損失。

4.混凝土的收縮、膨脹和溫度變形

教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

課題導(dǎo)入：

復(fù)習(xí)提問：

①鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)所用鋼筋的種類一一熱軋鋼筋(共四個(gè)品種

HPB235、HRB335.HRB400、RRB400)及預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋;

②鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)——強(qiáng)度、伸長率、冷彎性能；

③混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求——強(qiáng)度、塑性、可焊性、與混凝土的粘結(jié)。

新課導(dǎo)入：

混凝土是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的另一重要材料，它的性能如何？

工程中如何選用混凝土？

課程新授：

2.2混凝土的力學(xué)性能

2.2.1混凝土的強(qiáng)度

1.立方體抗壓強(qiáng)度

《規(guī)范》規(guī)定：按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm的立方體試件，在28d齡期

用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度作為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)

值，用表示，單位為N/mn?(Mpa)?立方體抗壓強(qiáng)度是衡量混凝土強(qiáng)度高低的基本

指標(biāo)值，是確定混凝土強(qiáng)度等級的依據(jù)。

現(xiàn)行規(guī)范將混凝土劃分為14個(gè)強(qiáng)度等級,一般將C50以上的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土。

工程當(dāng)用到邊長100mm或200mm的非標(biāo)準(zhǔn)試件時(shí)，應(yīng)將其立方體抗壓強(qiáng)度實(shí)測值分別乘

以換算系數(shù)0.95和1.05

2、軸心抗壓強(qiáng)度

采用150X150X300mm的棱柱體試件測得的抗壓強(qiáng)度為混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)

值，用fak表示。其與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值之間近似下列關(guān)系：

-

fc,k—0.88aCiCi<-2fcu.k(21)

教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

式中(V,——棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度之比值，對WC50混凝土取如=0.76,

對C80取3=0.82,中間按線性規(guī)律變化；

3——C40以上混凝土脆性折減系數(shù)，對C40取3=1.0,對C80

取g=0.87,中間按線性規(guī)律變化；

0.88——考慮實(shí)際構(gòu)件與試件混凝土強(qiáng)度之間的差異而引入的修正系數(shù)。

混凝土軸心抗壓強(qiáng)度是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力計(jì)算的強(qiáng)度指標(biāo)。

3、軸心抗拉強(qiáng)度

混凝土軸心抗拉強(qiáng)度很低(約為抗壓強(qiáng)度的1/10~1/8),其標(biāo)準(zhǔn)值可采用軸向拉伸

試驗(yàn)或劈裂抗拉試驗(yàn)來確定。

混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值f”k與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fa』之間具有以下對應(yīng)關(guān)

系：

ai5

ft.k=0.88X0.395/Xf(1-1.6456)Xou2(2-2)

式中8——混凝土強(qiáng)度變異系數(shù)。

混凝土軸心抗拉強(qiáng)度是鋼筋混凝土構(gòu)件抗裂度、裂縫寬度和變形驗(yàn)算時(shí)的強(qiáng)度指標(biāo)。

4、復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度

在復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下，混凝土的強(qiáng)度和變形性能與單軸應(yīng)力狀態(tài)下有明顯的不同?；?/p>

凝土三向受壓時(shí)，混凝土一向的抗壓強(qiáng)度隨另兩向壓應(yīng)力的增加而增大，并且混凝土的

極限壓應(yīng)變也大大增加。因?yàn)閭?cè)向壓力約束了混凝土的橫向變形，抑制了混凝土內(nèi)部裂

縫的出現(xiàn)和開展，使得混凝土的強(qiáng)度和延性均有明顯提高。

在工程中常采用密排箍筋柱、螺旋箍筋柱和鋼管混凝土柱，其核芯區(qū)形成“約束混凝土”，

可使構(gòu)件承載力和延性得到明顯提高。

教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

5、混凝土強(qiáng)度等級的選用

⑴《規(guī)范》對混凝土強(qiáng)度等級的規(guī)定

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C15；當(dāng)采用HRB335級鋼筋時(shí)，混凝

土強(qiáng)度等級不宜低于C20；當(dāng)采用HRB400和RRB400級鋼筋以及承受重復(fù)荷載的構(gòu)件,

混凝土強(qiáng)度等級不得低于C20。

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C30；當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、

熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C40o

⑵《抗震規(guī)范》對混凝土強(qiáng)度等級的規(guī)定

抗震設(shè)計(jì)對結(jié)構(gòu)的延性要求較高，混凝土強(qiáng)度等級還應(yīng)符合下列要求：

框支梁、框支柱及抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)，不應(yīng)低于C30；其

他各類構(gòu)件不應(yīng)低于C20；

設(shè)防烈度為9度時(shí)，不宜超過C60；設(shè)防烈度為8度時(shí)，不宜超過C70。

1.2.2混凝土的變形

混凝土的變形分為兩類：?類是由于荷載作用而產(chǎn)生的受力變形，另一類是由于混

凝土的收縮和溫濕度變化等產(chǎn)生的體積變形。

1、混凝土在一次短期加載時(shí)的變形性能

⑴混凝土在一次短期加載下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系

圖2-3所示為混凝土棱柱體試件在受壓時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。

上升段oc大致可分為三段：

①oa段（7<0.3￡）：壓應(yīng)力較小，混凝土基本處于彈性階段工作，應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系呈直

線，卸載后應(yīng)變可恢復(fù)到零；

②ab段（0.3￡<GCW0.8￡）：隨著壓應(yīng)力增大，混凝土開始出現(xiàn)塑性變形，應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)

系偏離直線；此階段混凝土內(nèi)部微裂縫開始延伸、擴(kuò)展；

③be段（0.8fc<GcW1.0f。）：混凝土塑性變形顯著增大，c點(diǎn)達(dá)峰值應(yīng)力（a=fc）,

相應(yīng)的峰值壓應(yīng)變￡。七0.002。此階段混凝土內(nèi)裂縫不斷擴(kuò)展，裂縫數(shù)量及寬度急劇增加，

最后形成相互貫通并與壓力方向相平行的裂縫，試件即將破壞。

圖2-3混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力一應(yīng)變曲線

下降段ce：

壓應(yīng)力達(dá)到c點(diǎn)峰值應(yīng)力后，曲線開始下降，應(yīng)力逐漸降低，應(yīng)變繼續(xù)增大，并在d

點(diǎn)出現(xiàn)拐點(diǎn)，d點(diǎn)相應(yīng)的應(yīng)變稱為混凝土的極限壓應(yīng)變￡皿一般為0.0033。&“值越大，

說明混凝土的塑性變形能力越強(qiáng)，即材料的延性越好，抗震性能越好。

⑵混凝土的橫向變形系數(shù)

混凝土試件在一次短期加壓時(shí)，其縱向產(chǎn)生壓縮應(yīng)變端、”而橫向產(chǎn)生膨脹應(yīng)變&h，

其比值6=」,/%、,稱為橫向變形系數(shù)(又稱泊松比)，在混凝土應(yīng)力/<0.5金時(shí)，其值基

本為常數(shù)，《規(guī)范》取5=02當(dāng)/>0.5。時(shí)，橫向變形突然增加，表明混凝土內(nèi)部微裂

縫開始迅速發(fā)展。

⑶混凝土的彈性模量、變形模量和剪變模量

混凝土的應(yīng)力與其彈性應(yīng)變之比稱為混凝土的彈性模量，用符號尺表示：

Jcuyk

混凝土的應(yīng)力與其彈塑性總應(yīng)變之比稱為混凝土的變形模量，用符號E；表示，其與

混凝土彈性模量的關(guān)系為：

Ec=vEc(2-4)

式中”---混凝土彈性特征系數(shù)，當(dāng)CcWO.3t時(shí)，v=l.O；<\=0.5匕時(shí)，v=0.8~0.9；

oc=0.9f時(shí)，u=0.4~0.7<,

混凝土的剪變模量是指剪應(yīng)力和剪應(yīng)變的比值，用Gc表示。規(guī)范取Gc=O.4Ec。

2、混凝土在重復(fù)荷載作用下的變形性能

工程中的某些構(gòu)件（如吊車梁），在其使用期限內(nèi)要承受大約二百萬次以上的重復(fù)荷

載作用，在多次重復(fù)荷載作用情況下，混凝土的強(qiáng)度和變形性能都有著重要變化，混凝

土?xí)捎诤奢d重復(fù)作用而產(chǎn)生疲勞破壞。疲勞破壞的產(chǎn)生取決于加載時(shí)應(yīng)力是否超過混

凝土疲勞強(qiáng)度針，疲勞強(qiáng)度f/與荷載重復(fù)作用的次數(shù)、應(yīng)力變化幅度及混凝土強(qiáng)度等級

有關(guān)。

承受重復(fù)荷載作用并且荷載循環(huán)次數(shù)不少于200萬次的構(gòu)件必須進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。

3、混凝土在長期荷載作用下的變形性能——徐變

混凝土在不變荷載長期作用卜，其應(yīng)變隨時(shí)間而繼續(xù)增長的現(xiàn)象稱為混凝

土的徐變。

徐變對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響：使構(gòu)件變形增大，引起內(nèi)力重分布，產(chǎn)生較大的

預(yù)應(yīng)力損失。

徐變的發(fā)展規(guī)律是先快后慢，通常在最初六個(gè)月內(nèi)可完成最終徐變量的70?80%,

第一年內(nèi)可完成90%左右，其余部分在以后幾年內(nèi)逐步完成,經(jīng)過2?5年徐變基本結(jié)束。

第頁

教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

產(chǎn)生徐變的原因：一是混凝土中尚未形成水泥石結(jié)晶體的水泥石凝膠體的粘性流動

所致；二是由于混凝土內(nèi)部微裂縫在長期荷載作用下不斷發(fā)展和增長，從而導(dǎo)致應(yīng)變的

增長。

影響徐變的因素主要有以下幾方面：

⑴應(yīng)力條件：初始加荷應(yīng)力越大，徐變越大；加載時(shí)混凝土的齡期越短，徐變越大。

在實(shí)際工程中，應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)使混凝土盡早結(jié)硬可減小徐變。

⑵內(nèi)在因素：骨料越堅(jiān)硬，徐變越??；水灰比越大，水泥用量越多，徐變越大。

⑶環(huán)境因素：受荷前養(yǎng)護(hù)的溫度越高，濕度越大，水泥水化作用就越充分，徐變就

越小；加荷期間溫度越高，濕度越低，徐變就越大。

4、混凝土的收縮和溫度變形

混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為收縮。

混凝土的收縮變形先快后慢，一個(gè)月可完成約50%,三個(gè)月后增長緩慢，一般兩年

后趨于穩(wěn)定，最終收縮值約為（2?6）XIO2

混凝土的收縮由凝縮和干縮兩部分組成：凝縮是山水泥水化反應(yīng)引起的本身體積的

收縮，它是不可恢復(fù)的；干縮則是由于混凝土內(nèi)自由水分蒸發(fā)而引起的收縮，當(dāng)干縮后

的混凝土再次吸水時(shí)，部分干縮變形可以恢復(fù)。

影響混凝土收縮的因素有內(nèi)在因素和環(huán)境影響：

⑴內(nèi)在因素：水泥強(qiáng)度高、水泥用量多、水灰比大，則收縮量越大；骨料粒徑大、

級配好、彈性模量高，則收縮量越?。换炷猎矫軐?shí)，收縮就越小。

⑵環(huán)境影響：混凝土在養(yǎng)護(hù)和使用期間的環(huán)境濕度大，則收縮量小；采用高溫蒸汽

養(yǎng)護(hù)時(shí)，收縮減小。

此外，混凝土構(gòu)件的表面面積與其體積的比值愈大，收縮量越大。

工程中為盡量減小收縮，可采取如下措施：①減小水泥用量和水灰比；②選擇粒徑

大、級配好的骨料；③提高混凝土的密實(shí)度；④加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)；⑤設(shè)置施工縫、

設(shè)置構(gòu)造鋼筋等。

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教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

混凝土隨溫度的升降會產(chǎn)生脹縮，稱之為溫度變形?；炷恋臏囟染€膨脹系數(shù)約為

(1.0~1.5)X10-5/℃,規(guī)范取為l.OXlO-5/七，它與鋼筋的線膨脹系數(shù)1.2X10-5/?相近,

因此，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，在混凝土和鋼筋之間引起的內(nèi)應(yīng)力很小，不會影響到鋼筋與

混凝土之間的粘結(jié)。但對結(jié)構(gòu)構(gòu)件來說，當(dāng)溫度應(yīng)力過大時(shí)，則可能造成混凝土結(jié)構(gòu)的

裂縫。

在工程中為防止混凝土的收縮裂縫和溫度裂縫可根據(jù)工程具體情況采取設(shè)置溫度收

縮縫、設(shè)置承受溫度應(yīng)力的構(gòu)造鋼筋、設(shè)置混凝土后澆帶等措施。

課堂鞏固：思考題7-18

本節(jié)小結(jié)：

混凝土立方體抗壓強(qiáng)度是混凝土基本強(qiáng)度代表值，是確定混凝土強(qiáng)度等級的依據(jù)，

軸心抗壓強(qiáng)度和軸心抗拉強(qiáng)度則直接用于結(jié)構(gòu)計(jì)算；混凝土在壓應(yīng)力較小時(shí)(約0.3晨)

時(shí)即產(chǎn)生塑性變形，其應(yīng)力應(yīng)變曲線峰值應(yīng)力對應(yīng)的應(yīng)變?yōu)?.002,混凝土極限壓應(yīng)變約

為0.0033;收縮和徐變是隨時(shí)間發(fā)展對結(jié)構(gòu)有害的兩類變形，工程中應(yīng)采取措施減小其

對結(jié)構(gòu)的影響。

作業(yè)：思考題7、14、16

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（編號3）年月日

課題2.3鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)作用課時(shí)2

教學(xué)目的熟悉鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用，熟悉工程中保證鋼筋與混凝土粘結(jié)力的構(gòu)造措施。

教學(xué)重點(diǎn)鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用及工程中的構(gòu)造措施

教學(xué)難點(diǎn)鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用及工程中的構(gòu)造措施

教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用及工程中的構(gòu)造措施

教具《混凝土結(jié)構(gòu)》教材及教案

板書設(shè)計(jì)2.3鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)作用

一、粘結(jié)作用的組成二、粘結(jié)強(qiáng)度及其影響因素

膠合作用；摩擦作用、咬合作用。鋼筋與混凝土的粘結(jié)面上所能承受的平均剪

光圓鋼筋的粘結(jié)作用主要由前兩者組成；應(yīng)力的最大值為粘結(jié)強(qiáng)度

變形鋼筋的粘結(jié)作用主要由咬合作用組成。T

三、影響鋼筋與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的主要因素：4.混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋凈距

L鋼筋表面形狀5.橫向鋼筋的設(shè)置

2.混凝土強(qiáng)度6.鋼筋在混凝土中的位置

3.側(cè)向壓應(yīng)力

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教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

課題導(dǎo)入：

舊課復(fù)習(xí)

①.混凝土的強(qiáng)度

②.混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線

③.混凝土的徐變與收縮

新課導(dǎo)入

鋼筋與混凝土兩種性能截然不同的材料如何結(jié)合在一起共同工作？

2.3鋼筋與混凝土的粘結(jié)

2.3.1鋼筋與混凝土共同工作的原因

二者共同工作原因「①線膨脹系數(shù)接近——變形一致鋼筋：1.2X107。。

J②二者間有粘結(jié)力——變形協(xié)調(diào)混凝土：(1.0^1.5)X107℃

1③混凝土包裹鋼筋——防銹蝕

作用：傳遞鋼筋與混凝土間的應(yīng)力

粘結(jié)4r握固力(摩擦力)：混凝土收縮

、組成j膠結(jié)力：水泥膠體具有粘結(jié)作用

1機(jī)械咬合力：變形鋼筋

1.3.2粘結(jié)強(qiáng)度及其影響因素

定義：粘結(jié)面上達(dá)極限時(shí)的平均剪應(yīng)力最大值

測定：拔出試驗(yàn)一粘結(jié)力分布：非均勻分布

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教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

(鋼筋：直徑小、變形筋有利

混凝土：等級高有利

影響因素<鋼筋埋入長度：?定長度內(nèi)埋長大，有利

側(cè)向壓力：側(cè)壓大有利

鋼筋凈距：

I保護(hù)層厚度：避免保護(hù)層混凝土脫落

錨固長度當(dāng)。時(shí)最小埋入長度

1?影響因素：鋼筋、混凝土等級

保證措施J搭接長町原理：混凝土鋼筋間粘結(jié)力

L最小搭接長度：L=4L

、光圓鋼筋端部設(shè)彎鉤

工程中應(yīng)注意以下問題：

(1).根據(jù)工程中的實(shí)際情況對計(jì)算錨固長度進(jìn)行修正

(2).工程中應(yīng)注意選擇正確的鋼筋連接方式

(3).工程中應(yīng)注意鋼筋接頭百分率的要求及各連接方式關(guān)于同一連接區(qū)段

的規(guī)定

課堂鞏固：思考題19、20

本節(jié)小結(jié)：

粘結(jié)力是鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ)，工程中通過鋼筋的錨固長度、

搭接長度等構(gòu)造措施來保證鋼筋與混凝土的粘結(jié)力。

作業(yè)布置：思考題19~20

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年月日

課題第三章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)原則

3.1混凝土結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)課時(shí)2

3.2極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法

一、影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素二、分項(xiàng)系數(shù)

教學(xué)目的掌握混凝土結(jié)構(gòu)的功能要求；極限狀態(tài)的概念；影響混凝土結(jié)構(gòu)可靠性的因素；了解分項(xiàng)

系數(shù)

教學(xué)重點(diǎn)混凝土結(jié)構(gòu)的功能要求；影響混凝土結(jié)構(gòu)可靠性的因素；荷載的分類

教學(xué)難點(diǎn)影響混凝土結(jié)構(gòu)可靠性的因素

教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)影響混凝土結(jié)構(gòu)可靠性的因素

教具《混凝土結(jié)構(gòu)》教材及教案

板書設(shè)計(jì)第三章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)原則

3.1混凝土結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)1.承載力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失承載能力或不能

一、混凝土結(jié)構(gòu)的功能要求

繼續(xù)承載的狀態(tài)；

(1)安全性；(2)適用性；(3)耐久性。

二、極限狀態(tài)2.正常使用極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件正常使用時(shí)的規(guī)定

整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的某?部分超過某一特定狀態(tài)就不限值的狀態(tài)；

能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該

功能的極限狀態(tài)。

3.2極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法2.結(jié)構(gòu)抗力：結(jié)構(gòu)構(gòu)件抵抗各種結(jié)構(gòu)上作用效應(yīng)的能

一、影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素力

1.作用效應(yīng)：包括由荷載產(chǎn)生的各種效應(yīng)(1)材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

(1)荷載的分類(2)結(jié)構(gòu)抗力式的形成

a.永久荷載：b.可變荷載：c.偶然荷載：二、分項(xiàng)系數(shù)

(2)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值1、荷載分項(xiàng)系數(shù)

(3)荷載效應(yīng)2、材料分項(xiàng)系數(shù)

教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

課題導(dǎo)入：

復(fù)習(xí)提問：1.鋼筋與混凝土的強(qiáng)度

2.鋼筋與混凝土的共同工作

3.混凝土的三大強(qiáng)度

4.徐變的概念，影響徐變的因素

5.粘結(jié)接作用的組成

設(shè)計(jì)任何建筑物和構(gòu)筑物時(shí)都需要滿足一定的功能要求。而在建筑物設(shè)計(jì)中確定極

限狀態(tài)成為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，如何來進(jìn)行艱險(xiǎn)狀態(tài)的確定及設(shè)計(jì)，也是本章要

解決的問題

課程新授：

3.1混凝土結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)

一、結(jié)構(gòu)的功能要求

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，用最經(jīng)濟(jì)的手段來獲痣

滿足設(shè)計(jì)所預(yù)期的各種功能的要求。

混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的功能要求包括：

1.安全性

結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工和正常使用的情況下可能出現(xiàn)的各種作用，在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶分

及發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍能保持必需的整體穩(wěn)定性，不致發(fā)生倒塌。

2.適用性

結(jié)構(gòu)在正常使用期間應(yīng)具有良好的工作性能。例如，不發(fā)生過大的變形、振幅、過使

以免影響正常使用。

3.耐久性

結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下應(yīng)具有足夠的耐久性能，以保證結(jié)構(gòu)能夠正常使

用到預(yù)定的設(shè)計(jì)使用期限。例如，在設(shè)計(jì)規(guī)定的使用期間內(nèi)，鋼筋不致因保護(hù)層過薄或條

生銹蝕等影響結(jié)構(gòu)的使用年限。

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教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

安全性、適用性、耐久性統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)的可靠性，即在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（設(shè)計(jì)使用年限），

在規(guī)定的條件下（正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維修），結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能（安全

性、適用性、耐久性）的能力稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。

在各種隨機(jī)因素的影響下，結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的能力不能事先確定，只能用概率來

描述。結(jié)構(gòu)的可靠性用可靠度來定量描述。結(jié)構(gòu)的可靠度是指結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，

施工、使用和維護(hù)的條件下完成預(yù)定功能的概率。

混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限，是指按規(guī)定指標(biāo)設(shè)計(jì)的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，在正常施

工、正常使用和維護(hù)下，不需進(jìn)行大修即可達(dá)到其預(yù)定功能要求的使用年限。

當(dāng)結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用年限超過設(shè)計(jì)使用年限后，并不意味著結(jié)構(gòu)就要報(bào)廢，但

其可靠度將逐漸降低。

二、結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)

結(jié)構(gòu)能滿足功能要求而良好地工作，稱為“可靠”或“有效”，反之則結(jié)構(gòu)

“不可靠”或“失效”。區(qū)分結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的可靠與失效的標(biāo)志是“極限狀態(tài)二

若結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)，就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，

此特定狀態(tài)便稱為該功能的極限狀態(tài)。

結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)可分為下列兩類：

1.承載能力極限狀態(tài)

結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形時(shí)的狀態(tài)，稱為承載能力極限

狀態(tài)。超過承載能力極限狀態(tài)的狀態(tài)見P18

承載能力極限狀態(tài)主要控制結(jié)構(gòu)的安全性功能，結(jié)構(gòu)一旦超過這種極限狀態(tài)，會造成人身傷

亡及重大經(jīng)濟(jì)損失，因此設(shè)計(jì)中應(yīng)把出現(xiàn)這種情況的概率控制得非常小。規(guī)范規(guī)定：所有的

結(jié)構(gòu)和構(gòu)件都應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，

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教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

2.正常使用極限狀態(tài)

結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性的某項(xiàng)規(guī)定限值時(shí)的狀態(tài)，稱為正常

使用極限狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，即認(rèn)為超過正常使用極限狀

態(tài)的狀態(tài)見P18,

正常使用極限狀態(tài)主要考慮結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性功能，當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件超過

這種極限狀態(tài)時(shí)一般不會造成人身傷亡及重大經(jīng)濟(jì)損失，因此設(shè)計(jì)中出現(xiàn)這種情

況的概率控制得略寬一些。規(guī)范規(guī)定：正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算則根據(jù)具體使用

要求進(jìn)行。

3.2極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法

一、影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素

1.作用效應(yīng)：包括由荷載產(chǎn)生的各種效應(yīng)，也包括一些非荷載因素產(chǎn)生的效應(yīng)。在結(jié)構(gòu)設(shè)

計(jì)中一般僅考慮荷載這種直接作用方式。

（1）結(jié)構(gòu)上的荷載按其隨時(shí)間的變異性的不同，分為以下三類：

1）永久荷載（恒荷載）

永久荷載是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其作用量值不隨時(shí)間變化，或其變化幅度與平上

忽略不計(jì)的荷載，如結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重。

2）可變荷載（活荷載）

可變荷載是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其作用量值隨時(shí)間而變化，其變化幅度與平均

值相比不可忽略不計(jì)的荷載，如樓面活荷載、屋面活荷載、積灰荷載、吊車荷載、風(fēng)荷

載、雪荷載等。

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教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

3）偶然荷載

偶然荷教是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)其量值很大且持續(xù)時(shí)間

很短的荷載，如爆炸力、撞擊力等。

這里的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是為確定荷載代表值及與時(shí)間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時(shí)1工

土結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068-2001）（以下簡稱《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》）取結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

基準(zhǔn)期為50年。

（2）荷載標(biāo)準(zhǔn)值

荷載標(biāo)準(zhǔn)值是指在結(jié)構(gòu)使用期間，在正常情況卜可能出現(xiàn)的最大荷載值，是建筑結(jié)

構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的基本代表值。永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值&可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸和材料重力密

度計(jì)算確定，《荷載規(guī)范》中給出了常用材料和構(gòu)件的自重。可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q可直接

查《荷載規(guī)范》得出。

（3）荷載效應(yīng)

荷載效應(yīng)是指由荷載產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力，變形及裂縫等

2.結(jié)構(gòu)抗力R

結(jié)構(gòu)抗力是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受各種荷載效應(yīng)的能力，即承載能力和抗變形能力，用

承載能力包括受彎、受剪、受拉、受壓、受扭承載力等各種抵抗外力的能力；抗變形能;》

能、剛度等。

結(jié)構(gòu)抗力也是-一個(gè)隨機(jī)變量，影響因素主要有材料性能（強(qiáng)度、變形模量等物理力

學(xué)性能）、構(gòu)件幾何參數(shù)、配筋情況以及計(jì)算模式的精確性等。

（1）材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值式

材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的材料強(qiáng)度的基本代表值，也是生產(chǎn)中控制材料

質(zhì)量的主要依據(jù)。

由于材料強(qiáng)度具有不定性，故材料強(qiáng)度也是一個(gè)隨機(jī)變量，為了安全起見，材料強(qiáng)

度值必須具有較高的保證率。各類材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的取值原則是：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試件用標(biāo)準(zhǔn)

試驗(yàn)方法測得的具有95%以上保證率的強(qiáng)度值。

（2）結(jié)構(gòu)抗力式的形成（了解）

教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

二、分項(xiàng)系數(shù)

1、荷載分項(xiàng)系數(shù)

荷載：設(shè)計(jì)值=（標(biāo)準(zhǔn)值）*分項(xiàng)系數(shù)。

2、材料分項(xiàng)系數(shù)

材料強(qiáng)度：設(shè)計(jì)值=（標(biāo)準(zhǔn)值）/分項(xiàng)系數(shù)；

課堂鞏固：思考題—9

課堂小結(jié)：

混凝土結(jié)構(gòu)的功能要求，極限狀態(tài)，影響混凝土結(jié)構(gòu)可靠性的因素，荷載的分類，

分項(xiàng)系數(shù)

作業(yè)布置：思考題3、9

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（編號2）年月日

課題3.2極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法(三、四、五)課時(shí)2

教學(xué)目的掌握承載能力極限狀態(tài)使用設(shè)計(jì)表達(dá)式、荷載的組合值、正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算

教學(xué)重點(diǎn)承載能力極限狀態(tài)使用設(shè)計(jì)表達(dá)式；正常使用極限狀態(tài)演算

教學(xué)難點(diǎn)承載能力極限狀態(tài)使用設(shè)計(jì)表達(dá)式；正常使用極限狀態(tài)演算

教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)承載能力極限狀態(tài)使用設(shè)計(jì)表達(dá)式；正常使用極限狀態(tài)演算

教具《混凝土結(jié)構(gòu)》教材及教案

板書設(shè)計(jì)3.2極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法

三、按承載能力極限狀態(tài)計(jì)算

3.結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)值R

使用設(shè)計(jì)表達(dá)式

九S&R四、按正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算

1結(jié).構(gòu)重要性系數(shù)1驗(yàn).算特點(diǎn)

2.內(nèi)力組合設(shè)計(jì)值S

2荷.載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合和準(zhǔn)永久組合

S=ZGCGGK+IQICQIQIK+￡%7QCQ@K

22

(1)標(biāo)準(zhǔn)組合3.變形和裂縫的驗(yàn)算方法

n

S+SQM+^^9c'SQik

S=Gk(1)變形驗(yàn)算

i=2

(2)準(zhǔn)永久組合(2)裂縫驗(yàn)算

五、耐久性規(guī)定

s=sGk+Z化?戶。加

/=1

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教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

課題導(dǎo)入：

復(fù)習(xí)提問：

1.混凝土結(jié)構(gòu)的功能要求

2.極限狀態(tài)的概念以及分類

3.影響混凝土結(jié)構(gòu)可靠性的因素

4.荷載的分類

5.分項(xiàng)系數(shù)的概念

課程新授：

3.2極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法

三、按承載能力極限狀態(tài)計(jì)算

1.結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)汽

對安全等級為一級或設(shè)計(jì)使用年限為100年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，ro>l.1；

對安全等級為二級或設(shè)計(jì)使用年限為50年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，ro^l.0；

對安全等級為三級或設(shè)計(jì)使用年限為5年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，八20.9。

2.荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值S

荷載效應(yīng)組合分為基本組合與偶然組合兩種情況。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)

考慮荷載效應(yīng)的基本組合，必要時(shí)尚應(yīng)按荷載效應(yīng)的偶然組合進(jìn)行計(jì)算。

《荷載規(guī)范》規(guī)定：對于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S應(yīng)從F列兩組組

合中取最不利值確定：

S

⑴由可變荷載效應(yīng)控制的組合：S=yGSGk+yQXSQXk+^YQi(PciQik

/=2

⑵由永久荷載效應(yīng)控制的組合：s=YGsGk^yQi(pcisQik

i=l

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教案內(nèi)容及教學(xué)過程提示與補(bǔ)充

⑶對于一般排架、框架結(jié)構(gòu)，可采用以下簡化公式:

.

S=/cSCk+(p工丫QiSQik

z=l

3.結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值2

R=R(fe,fs,Ok…)

荷載分項(xiàng)系數(shù)見下表:

荷載類別荷載特征荷載分項(xiàng)系數(shù)

當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時(shí)

對由可變荷載效應(yīng)控制的組合1.2

對由永久荷載效應(yīng)控制的