混凝土结构课件第1章.ppt

混凝土结构基本原理合肥工业大学建筑工 程系混凝土结构教研 组选用教材：《混凝土结构(上册)混凝土结构设计原理》，东南大学、同济大学、天津大学合编，中国建筑工业出版社 参考教材 ： （1）《混凝土结构（上）》，吴培明主编，武汉理工大学出版社 （2）《混凝土结构基本原理》，顾祥林主编，同济大学出版社 （3）《混凝土结构(上册) 》，叶列平编著，清华大学出版社 （4）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010） 教学计划：章次内 容总学时课堂讲授 学时数上机学 时数 第一章绪论绪论2 第二章混凝土结结构材料的力学性能8 第三章混凝土结结构基本设计设计 原则则2 第四章受弯构件的正截面受弯承载载力10 4 第五章受弯构件的斜截面承载载力8 4 第六章受压压构件的截面承载载力10 笫七章受拉构件的截面承载载力1 笫八章受扭构件的扭曲截面承载载力4 笫九章变变形、裂缝缝及延性、耐久性7 第十章预应预应 力混凝土构件8 总总学时时68608第一章 绪论1.1 混凝土结构的一般概念和特点1.2 混凝土结构的发展简况及其工程应用1.3 本课程的特点与学习方法1.1 混凝土结构的一般概念和特点一.概念1.定义以混凝土为主要建筑材料的结构。

包括素混凝土、钢筋混凝 土、预应力混凝土结构2.材料特点Ø混凝土-----抗压强度高，抗拉强度低；Ø钢筋-------抗压强度、抗拉强度都很高；Ø将两种材料结合在一起共同工作,利用混凝土抗压,利用钢筋抗拉 ；Ø构件承载力大为提高，受力性能和破坏性质明显改善PPPP素混凝土梁承载小， 破坏突然钢筋混凝土梁承载力大， 变形性能好，破坏有预告钢筋（加筋）+混凝土钢筋混凝土结构（构件 ）拉压性能均好抗压性能好利用混凝土抗压，钢筋受拉 （亦可受压）----各尽其能 ，相得益彰二.钢筋和混凝土共同工作的基础（1）两者具有良好的粘结力,可以相互传力、共同变形但需要混凝土结硬后）（2）温度线膨胀系数相近混凝土1.0~1.5×10-5 ,钢筋1.2×10-5,温度变化时不会产生较大相对滑移3）防锈 混凝土包在钢筋外围,避免钢筋腐蚀或高温软化,增强构件耐久性钢筋外侧必须留有一定厚度的混凝土作为保护层）重要构造要求三.结构和构件è受弯构件（梁、板）è受压构件（柱、剪力墙、屋架上弦）è受拉构件（柱、屋架下弦、水池池壁）è受扭构件（雨篷梁、曲梁、框架边梁）注意：（1）工程中大都为复合受力构件（2）同时有剪力作用常见的混凝土结构构件四.混凝土结构的优缺点Ø优点:耐久性好耐火性好可模性好整体性好易于就地取材节约钢材阻止射线的穿透Ø缺点:自重大抗裂性差隔热隔声性能较差损坏后修复困难 施工耗费大量模板施工受季节性影响大1.2 混凝土结构的发展简况及其工程应用一.钢筋混凝土结构的诞生Ø1824年，英国人J. Aspdin 发明波特兰水泥，为混凝土诞生奠定基础；Ø1855年，法国人Joseph Louis Lambot 用水泥砂浆涂在钢丝网两面做成 小船----最早的钢筋混凝土结构；Ø1861年，法国花匠J. Monier 用钢丝作为配筋制作花盆并申请专利，后 又申请钢筋混凝土板、管道、拱桥等专利----尽管他不懂钢筋混凝土结 构受力原理，甚至将钢筋配置在板中部，他却被认为是钢筋混凝土结构 的发明者；Ø1884年，德国人Wayss, Bauschingger和Koenen等提出了钢筋应配置在 构件受拉部位和钢筋混凝土板的计算理论。

钢筋混凝土结构逐渐得到推 广应用 二.混凝土结构的发展1.材料方面的发展è混凝土:l高强——国内常用抗压强度平均值：20~40N/mm2，国外 ：60N/mm2，有特殊需要时： 40N/mm2~100 N/mm2，试验室： 266N/mm2l轻质——容重一般为：14~18kN/m3(普通混凝土为24~25kN/m3)，加气混凝土、陶粒混凝土、火山岩混凝土、碎砖混凝土等l耐久、提高抗裂性——高性能混凝土l易于成型、外加剂、无砂混凝土、纤维混凝土等è钢筋:高强、延性好、低松弛、防腐、高粘结锚固性2.结构体系方面的发展èè预应力混凝土结构的应用预应力混凝土结构的应用在混凝土的受拉区施加预应力，以提高混凝土结构的抗裂度, 减 轻构件的自重èè钢和混凝土组合结构的应用钢和混凝土组合结构的应用在混凝土构件中配置型钢（钢骨混凝土）或在钢管中填充混凝 土（钢管混凝土）,其强度高、截面小、延性好èè结构体系的丰富结构体系的丰富不同用途、不同结构功能具有相应的结构体系；同一结构中可 以同时使用钢构件、钢-混凝土组合构件和混凝土构件组成钢-混凝 土混合结构PP3.理论研究方面的发展èè设计方法设计方法允许应力 设计法破坏阶段 设计法极限状态 设计法半经验半概率法近似概率法全概率法生命全过程设计法材料力学方法按经验法确定安全系数èè结构基本理论结构基本理论--------如何设计一个新结构如何设计一个新结构•荷载的确定方法•结构的力学分析：线性和非线性•构件的承载力计算、设计方法和构造措施未来方向：未来方向：计算机的应用与发展，结构整体空间作用分析方法的完善与 应用。

è结构基本理论----旧结构的维护、改造与加固（80年代中期发展起来）•承载力计算•耐久性评估•寿命预测•损伤分析•加固理论•修复理论•灾害评估等è结构基本理论----结构试验技术的完善和发展4.混凝土结构的应用(1)房屋工程厂房、住宅、办公楼等多高层建筑我国超过100m的高层建筑中绝大多数是混凝土结构或为混凝土和钢的组合结构混凝土组合柱 组合楼板钢柱组合梁组合桁架钢筋混凝土筒体(2)(2)交通工程交通工程隧道、桥梁、高速公路、城市高架公路、地铁等3)(3)水利工程水利工程大坝、拦海闸墩、渡槽、港口等4)(4)特种工程特种工程核电站的安全壳、热电厂的冷却塔、储水池、储气灌、海洋石油平台、电视塔等1.3 本课程的特点与学习方法一.课程特点（1）钢筋混凝土不是弹性材料，应首先掌握材料力学性能；（2）理论建立在试验基础上，多为半理论半经验公式；（3）理论性和实践性都很强，综合分析方案、材料选择、截面形式、配筋、构造措施；（4）和《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）紧密联系 ；（5）习题解往往不唯一二.混凝土结构的学习过程基本理论受力性能理论分析工程应用构件设计结构设计三.学习时应注意的问题 (1) 应注意各种公式的适用条件；(2) 注重钢筋和混凝土数量比例和强度搭配；(3) 设计过程复杂, 考虑适用、经济、安全、施工可行；(4) 正确对待和灵活运用设计规范；(5) 充分发挥设计人员的主观能动性；(6) 学以至用,不仅掌握理论，更重要是实践和应用。

本章学习要求Ø掌握混凝土结构的基本概念及其特点；Ø掌握混凝土与钢筋结合的可能性（基础）；Ø了解混凝土结构的发展趋势及其应用。