水工钢筋混凝土结构力学课件1.pps

水工钢筋混凝土结构学 Reinforced Concrete Structures for Hydraulic Engineering,魏占民 水利与土木建筑工程学院,内蒙古农业大学多媒体教学课件,办公室： 水利楼 202室，电话 4300181（外线），8181（内线） E-mail: wei_; QQ: 444841507,制作 主讲,第0章 绪论,水工钢筋混凝土结构学,授课内容,0.1 钢筋混凝土结构的特点与分类,第0章 绪论,授课内容,0.2 钢筋混凝土结构的发展简史,0.3 本课程的目的与特点,定义,0.1 钢筋混凝土结构的特点与分类,结构 建筑物承担荷载作用的部分;,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,钢筋混凝土结构是 由钢筋和混凝土两种材料组成的共同受力的结构,0.1.1 钢筋混凝土结构的一般概念,第0章 绪论,钢筋混凝土结构在水利工程中应用最为广泛; 例如: 水闸，渡槽，涵洞，泵站，水电站.,钢筋混凝土结构水闸,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,混凝土 人造石材； 抗压强度高，而抗拉强度很低； 抗拉强度为抗压强度的 1/81/20； 破坏时具有脆性性质； 主要用于以受压为主的基础、立柱等,第0章 绪论,钢筋 在工厂由钢材轧制而成的工业产品； 抗拉和抗压强度都很高； 一般具有屈服现象，破坏时表现出较好的延性； 受压时极易压曲，单独使用时仅能用作受拉构件,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,Pcr = 9.7kN,fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2,ft,sc= ft,素混凝土梁,Pu Pcr, 破坏截面 sc= ft ； 远未达到混凝土的抗压强度； 破坏表现为脆性断裂,共同受力,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,Pcr = 9.7kN,fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2 fy=335N/mm2,ft,sc= ft,钢筋混凝土（RC）梁,Pu 52.5kN,fy, 破坏截面sc= fc， sy= fy ； RC梁比素混凝土梁的承载力大大提高； 破坏表现为延性破坏,fc,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类, 在构件受压区配置钢筋协助混凝土承受压力； 利用箍筋约束混凝土来提高混凝土的抗压强度；,第0章 绪论,除在构件受拉区配筋外，还有许多其它配筋方式,减小构建截面尺寸；,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类, 在梁受剪区段、受扭构件、节点区、剪力墙等复杂应力区配置箍筋或纵横交错的钢筋,第0章 绪论, 抵抗拉应力，剪应力,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,钢筋与混凝土共同受力的条件 钢筋和混凝土之间有良好的粘结力 钢材与混凝土的温度线膨胀系数接近 钢材为1.210-5，混凝土为1.01.510-5 在荷载作用下或当温度变化时，可保证两者协调变形,第0章 绪论,共同受力的作用 两种材料得到有机组合，充分发挥各自的长处； 适应不同受力的要求； 取得很好的综合技术经济效益,0.1.2 钢筋混凝土结构的特点,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,耐久性好； 整体性好； 可模性好；,第0章 绪论,缺点 自重大； 抗裂性差； 耗费木材多； 施工复杂； 修复加固困难,轻质、高强混凝土；,预应力混凝土；,泵送、早强、商品混凝土，预制构件；,解决措施,环氧树脂，碳纤维加固，钢板加固技术,耐火性好； 就地取材； 节约钢材,优点,钢模；,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,0.1.3 钢筋混凝土结构的分类 按受力状态，构造外形 杆件系统： 受弯构件，受压构件，受拉构件，受扭构件,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,非杆件系统：空间薄壁结构： 容器，屋顶； 大体积结构： 坝体，闸墩,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,按制作方法 整体式 现场制作：架模板，绑扎钢筋，浇筑，振捣，养护； 整体性能好，刚度大； 施工期长，耗费模板,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,装配式： 构件在工厂预制，现场装配； 建设工业化，施工速度快，气候影响小，模板消耗少； 接头构造复杂，整体性能差，抗渗不利，需大型设备,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,装配整体式： 部分现场制作、部分装配 ，介于上述两者之间,按初始应力状态,普通钢筋混凝土结构 ： 构件使用前，混凝土不受应力作用,预应力混凝土结构： 构件使用前部分混凝土受压； 控制裂缝性能好，建造大跨度的承重结构,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,0.2 钢筋混凝土结构的发展简史,0.2钢筋混凝土结构的发展简史,第0章 绪论,第一阶段：19世纪中叶发明 20世纪初 钢筋和混凝土的强度都比较低； 主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等； 计算理论套用弹性理论，按容许应力法设计,第二阶段：20世纪初40年代 混凝土和钢筋强度均不断提高； 发明了预应力混凝土，建造大跨度和高层结构； 计算理论提出破损阶段设计法，发展为极限状态设计法； 现代钢筋混凝土结构的基本计算理论形成,第0章 绪论,0.2 钢筋混凝土结构的发展简史,第三阶段： 20世纪40年代现在 施工技术出现装配式钢筋混凝土结构、泵送商品混凝土等 工业化生产技术； 材料方面混凝土向高强、轻质、耐久等方面发展，钢筋向 高强钢筋发展； 建造了一大批超高层建筑、大跨度桥梁、特长跨海隧道、 高耸结构等大型工程； 计算理论采用以概率理论为基础的极限状态设计法； 钢筋混凝土结构的基础理论问题大都得到解决,第0章 绪论,0.2 钢筋混凝土结构的发展简史,International TV Tower， Toronto，Canada 549m,第0章 绪论,0.2 钢筋混凝土结构的发展简史,0.3 本课程的目的与特点,第0章 绪论,0.3 本课程的目的与特点,0.3.1 目的,掌握水工钢筋混凝土结构构件设计计算的基本理论、方法和构造知识； 为从事钢筋混凝土建筑物的结构设计和学习有关专业课程打下基础,0.3.2 特点,与材料力学有相同之处，又有不同之处； 计算公式以结构实验为基础基础，经理论分析建立； 构造规定与结构计算是同样重要的；,0.3 本课程的