混凝土与砌体结构设计-0绪论

1、混凝土及砌体结构 1 82519201教授本课方法：开卷只允许带参考书进入考场。只要你认真听课，理解最基本的概念，独立完成作业，不及格都难!2008-10-112绪论主要内容（32学时）绪论（1学时）材料的力学性能（2学时）钢筋混凝土结构的设计方法（1学时）受弯构件正截面承载力（8学时）受弯构件斜截面承载力（8学时）第1章第2章第3章第4章第5章第6章第8章截面承载力（2学时）受扭构件受压构件正截面承载力（8学时）钢筋混凝土构件裂缝及变形的验算（2学2008-10-11时）3绪论参考书2008-10-114绪论绪论0.1混凝土结构的一般概念0.1.1混凝土结构的定义与分类以混凝土材料为主的结构

2、均可称为混凝土结构。包括钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和素混凝土结构等。2008-10-115绪论0.1.2钢筋与混凝同工作的条件：钢筋和混凝土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：钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；钢筋与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数（钢材1.210-5，混凝土(1.01.5)10-5），因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏。2008-10-116绪论a.素混凝土梁F=12.5KN 截面开裂并破坏钢筋混凝土梁：受拉区配220钢筋b.200220Fcr=76

3、KN 截面开裂;2008-10-11梁的承载力大大提高，梁的受力性能改善。绪论73000.1.3 混凝土结构的优缺点：优点材料利用合理：钢筋和混凝土的材料强度可以得到充分发挥，结构承载力与刚度比例合适，基本无局部稳定问题，应力价格低，对于一般工程结构，经济指标优于钢结构。可模性好：混凝土可根据需要浇筑成各种性质和尺寸，适用于各种形状复杂的结构，如空间薄壳、箱形结构等。2008-10-118绪论耐久性和耐火性较好，费用低：钢筋有混凝土的保护层，不易产生锈蚀，而混凝土的强度随时间而增长；混凝土是不良热导体，30mm厚混凝土保护层可耐火2小时，使钢筋不致因升温过快而丧失强度。现浇混凝土结构的整体性好

4、，且通过合适的配筋，可获得较好的延性，适用于抗震、抗爆结构；同时防振性和防辐射性能较好，适用于防护结构。2008-10-119绪论刚度大、阻尼大，有利于结构的变形控制。易于就地取材：混凝土所用的大量砂、石，易于就地取材，近年来，已有利用工业废料来制造人工骨料，或作为水泥的外加成分，改善混凝土的性能。缺点自：不适用于大跨、结构。2008-10-1110绪论抗裂性差：普通RC结构，在正常使用阶段往往带裂缝工作，环境较差(露天、沿海、化学侵蚀)时会影响耐久性；也限制了普通RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用。承载力有限：在重载结构和建筑底部结构，构件尺寸太大，减小使用空间。施工复杂，工序多（支模、绑钢

5、筋、浇筑、养护），工期长，施工受季节、天气的影响较大。较混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比。2008-10-1111绪论0.2混凝土结构的发展与应用概况1824年英国人泥。1849年法国人朗波(L.Lambot)制造了第一只钢筋混凝土小船。普丁(J.Aspdin)发明硅酸盐水1872年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋。混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅150多年。与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并不长，但发展非常迅速，是目前土木工程结构中应用最为广泛结构，而且高性能混凝土和新型混凝2土008-结10 1构形式还在不断发展绪。论12混凝土结构的发展第一阶段：从钢筋混凝土的发明至上

6、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、拱和基础等构件。计算理论：结构内力和构件截面计算均套用弹性理论，采用容许应力设计方法。2008-10-1113绪论第二阶段：从20世纪20年代到第二次混凝土和钢筋强度的不断提高。前后。1928年法国杰出的土木工程师E.Freyet发明了预应力混凝土，使混凝土结构可以用来建造大跨度计算理论：前著名的混凝土结构兹（.）开始考虑混凝土塑性性能的破损阶段设计法，20世纪50年代又提出更为合理的极限状态设计法，奠定了现代钢筋混凝土结构的基本计算理论。2008-10-1114绪论第三阶段：二战以后到现在随着建设速度加快，对材料性能和施工技

7、术提出更高要求，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。高强混凝土和高强钢筋的发展、计算机的采用和先进施工机械设备的发明，建造了一大批层建筑、大跨度桥梁、特长跨海隧道、高耸结构等大型工程，成为现代土木工程的标志。设计计算理论：发展了以概率理论为基础的极限状态设计法，基础理论问题大都得到解决，而新型混凝土材料及其复合结构形式的出现又不断提出新的课题，并不断促进混凝土结构的发展。2008-10-1115绪论土木工程中常用的砼结构主要包括 :素混凝土结构、钢 筋 混 凝 土 结 构ReinforcedConcrete世界最高的建筑马来西亚石油双塔大厦（450m)Structure，

8、 也可简称 RC ） 、预应力混凝土结构（ PrestresedConcrete ， 也 简 称PC ） 和混凝土结构、钢骨混凝土结构、混凝土结200构8-10-等11。16绪论世纪双塔楼： 88层，450米，框筒结构，1996年建成。2008-10-1117绪论国际是世界应用无粘结预应力楼板最高的建筑2008-10-1118绪论国际1990年建成，为当时我国国内最高的钢筋混凝土结构，高200.18 m，地上63层，两层，局部4层。为筒中筒结构体系，外筒 31.137m,矩形平面，由24根中柱和4根异型角柱组成。2008-10-1119绪论葛洲坝2008-10-1120绪论三峡大坝212008

9、-10-11绪论长桥222008-10-11绪论砌体结构由块体（砖、石材、各种砌块）和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结 构，包括砖砌体结构、石砌体结构和砌块砌体结构。2008-10-1123绪论埃及（Khufu)金字塔。建于公元前2000余年，是一座正方形底座的三角形锥形石结构。底边长230.5m，高146.6m,斜面倾角52度。总石块量有230块，平均每块约重2.5t多。2008-10-1124绪论2008-10-1125绪论的索非亚大教堂重建后的土耳其索非亚大教堂（Hagia Sophia)。历史上建于537年，是一座用砖砌球壳（直径约30，壳顶离地约50）和石砌半圆拱组成的

10、宏伟的砖石建筑。建于公元537年的位于河北定县开元寺塔（料敌塔）河北定县开元寺塔，建于公元1055年，是当时世界最高的砌体结构。高 84.2m，11层，平面为8边形，边长9.8m，采用砖砌双层筒体结构体系。2008-10-1126绪论混凝土：发展的主要方向是高强、轻质、耐久、抗震（爆）。高性能混凝土是指混凝土具有高强度、高耐久性、高性等多方面优越性能的混凝土。混凝土抗压强度大于C50的混凝土属于高强混凝土。罗马尼亚已制成C170混凝土，已制成C200混凝土，我国已制成C100混凝土。预计本世纪特种混凝土的抗压强度可达400N/ mm2 。轻集（骨）料混凝土利用天然轻集料（如浮石 等）、工业废料

11、（如炉渣、煤矸石等）及轻砂，人造轻集料（如陶粒等）制成的轻集混凝土。2008-10-1127绪论具有自重轻，相对强度以及保温抗冻性能好等优点。一般轻集料混凝土强度等级C15C20，高强度轻集料混凝土强度等级C100，自重1718kN/m2改良混凝土掺加、耐碱玻璃以改善混凝土性能，有钢、聚丙烯、尼龙纤维、植物等。筋（FRP)。配筋材料：树脂粘结的2008-10-1128绪论0.3混凝土结构课程学习中应注意1、加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面。混凝土结构的基本理论相当于钢筋混凝土及预应力混凝土的材料力学，它是以实验为基础 的，因此除了课堂学习以外，还要加强实验的教学环节，以进一步理解学习内容和训练实验