[工学]0 水工钢筋混凝土结构绪论

水工钢筋混凝土结构,Hydraulic Reinforced Concrete Structures,绪 论,概述钢筋混凝土结构定义为什么用钢筋混凝土结构？为什么可以用钢筋混凝土结构？钢筋混凝土结构的优缺点钢筋混凝土结构的发展本课程的特点,三峡工程左厂房,小浪底水利枢纽工程,小浪底进水塔基础砼浇筑,砼施工中的小浪底进水塔群,二 滩 雄 姿,葛 洲 坝 船 闸,毛里塔尼亚友谊港,天津港大沽灯塔,塞那河上的诺曼底大桥,美国密执安州的麦基那克海峡大桥,混凝土结构的特点,土木工程应用最多的结构形式从出现150多年已发展为土木工程结构中最重要的学科各国工程建设标准均以混凝土结构设计规范作为其水平标志随着工程建设需要，其内容在不断更新最为重要的是混凝土结构中的方法包含了解决工程结构问题的基本哲学思想！,本课程教学目的,学会工程结构设计方法 钢筋混凝土基本构件和结构,学会发现工程中的问题：创新和发展学会研究工程中的问题：理论研究,学会分析工程中的问题学会解决工程中的问题,问题的提出,建造一个简单的跨越障碍的简支梁桥，还缺少哪些知识？设想你是一个古代工匠，能否建造该桥？,2006-2-16,绪论,20,一、什么是钢筋混凝土结构,混凝土结构以混凝土为主制作的结构。钢筋砼结构由钢筋和砼两种材料按一定方式组成并共同受力的结构。砼结构包括： 钢筋砼结构、预应力砼结构、钢骨砼结构、钢管砼结构、纤维增强砼结构钢筋砼结构的分类按受力状态分杆系结构和非杆系结构。按制作方法分整体式、装配式和装配整体式。按初应力状态分普通钢筋砼和预应力钢筋砼。,常见配筋方式,钢骨砼结构Steel Reinforced Concrete/Encased Concrete,混凝土,型钢,钢管砼结构（Concrete Filled Tube),混凝土,钢管,纤维增强塑料砼（Fiber Reinforced Plastic),钢-砼混合结构Composite Structure/ Hybrid Structure,预应力砼结构（Prestressed Concrete),在结构受荷之前，预先对砼施加压力，造成人为的压应力状态，使产生的压应力可部分或全部抵消荷载引起的拉应力。,二、为什么用钢筋混凝土结构,混凝土 抗压强度高，抗拉强度低，抗拉强度为抗压强度的1/8-1/20； 破坏时有明显的脆性性质。钢 材 抗拉和抗压强度都很高； 具有屈服现象，破坏时有较好的延性； 细长钢筋受压时易压曲。 易锈蚀，不耐高温。,Pcr = 9.7kN,fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2,ft,sc= ft,素砼梁试验,Pu Pcr,素砼梁破坏特点,破坏时跨中截面受压边缘的压应力与抗拉强度相近，远未达到砼的抗压强度。破坏表现为脆性断裂，无明显预兆。开裂荷载和破坏荷载基本相等，承载能力很低。素砼主要用于以受压为主的基础、柱墩和一些非承重结构。,Pcr = 9.7kN,fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2fy=335N/mm2,ft,sc= ft,钢筋砼梁试验,Pu 52.5kN,fy,Py 50.0kN,fc,钢筋砼结构的工作原理,钢筋砼梁破坏特点,钢筋砼梁的承载力比素砼梁大大提高。钢筋的抗拉强度和砼的抗压强度均得到充分利用。破坏过程有明显预兆，属于延性破坏。变形能力比素砼梁也有很大提高。,三、为什么可以用钢筋混凝土结构？,钢筋（材）和砼两种材料的物理力学性能很不相同，他们可以结合在一起共同工作，是因为：钢筋和砼之间存在有良好的粘结力，可以保证两种材料协调变形，共同受力；钢材与砼具有基本相同的温度线膨胀系数（钢材为1.210-5，砼为(1.01.5)10-5）。,钢筋砼结构的优点,耐火性好就地取材节约钢材,钢筋砼结构的缺点,自重大:不适用于大跨、高层结构施工复杂:工序多，消耗木料多，工期长，受季节、天气影响大。抗裂性差:限制了普通RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用。修复、加固、补强较困难。,轻质、高强和预应力。钢模、滑模等，泵送、早强、高性能砼等预应力砼结构砼结构加固技术不断得到发展,钢筋砼结构的发展简况及应用,1824年英国人阿斯普丁发明硅酸盐水泥； 1849年法国人朗波制造了第一只钢筋砼小船； 1872年在纽约建造第一所钢筋砼房屋； RC结构的开始应用于土木工程距今仅150多年。,钢筋砼结构计算理论的发展,第一阶段结构内力和构件截面计算均套用弹性理论，采用容许应力设计法。第二阶段考虑砼塑性性能的破损阶段设计法， 50年代又提出更为合理的极限状态设计法。第三阶段发展了以概率理论为基础的极限状态设计法。新型砼材料及其复合结构形式的出现又不断提出新的课题，不断促进砼结构的发展。,钢筋砼结构材料的发展,第一阶段钢筋和砼的强度较低，主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等构件。第二阶段砼和钢筋强度提高，1928年发明了 预应力砼，使得砼结构可以用来建造大跨度。第三阶段材料向高强、轻质、耐久和高性能 发展。,钢筋砼结构课程学