《混凝土结构应》ppt课件

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1、混凝土结构原理及应用教学层次：工程硕士主讲：范涛混凝土结构原理及应用第一篇混凝土结构原理1.绪论2.混凝土和钢筋的材料性能3.混凝土结构基本计算原则4.钢筋混凝土基本构件的承载力和变形5.预应力混凝土结构构件第二篇混凝土结构的应用1.混凝土结构的鉴定与加固2.钢与混凝土组合结构22.钢与混凝土组合结构第一节概述第二节钢骨混凝土梁设计3第一节概述一、钢与混凝土组合结构的范畴多高层钢结构体系中，梁可采用钢骨混凝土结构或钢与混凝土组合梁；柱可采用钢管混凝土结构或钢骨混凝土结构；楼板可采用压型钢板与混凝土组合楼板等。由钢与混凝土两种材料组成整体而共同工作的构件称为组合构件。由组合构

2、件可构成组合结构。4第一节概述1．钢与混凝土组合梁钢与混凝土组合梁由钢梁和钢筋混凝土板以及两者之间的剪切连接件组成。工程中常采用不对称组合梁，钢梁主要有以下几种形式：(如图1.1所示)(1)三块不同厚度与宽度的钢板焊接而成。(2)将大型工字钢割去宽厚的上翼缘加焊宽度较小的钢板。(3)将工字钢沿腹板纵向割开，然后将不同大小的半工字钢对焊而成。(4)蜂窝梁5第一节概述1．钢与混凝土组合梁组合梁中的剪切连接件的主要作用有：(1)抵抗混凝土板与钢梁叠合面上的纵向剪力，使两者不能自由滑移。(2)抵抗使混凝土板与钢梁具有分离趋势的“掀起力”。剪切连接件的形式：分为柔性连接件(带头栓钉、

3、斜钢筋、环形钢筋、带直角弯钩的短钢筋)和刚性连接件(块式连接件)。6第一节概述2．钢管混凝土结构钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而构成的构件，按截面形式的不同，分为方钢管混凝土、圆钢管混凝土和多边形钢管混凝土。钢管混凝土目前已被广泛应用于单层和多层工业厂房柱、设备构架柱、地铁站台柱、各种支架柱、送变电塔杆、桁架主要压杆、高层建筑和拱架等结构形式中。7第一节概述3．劲性钢筋混凝土(钢骨混凝土)结构劲性钢筋混凝土构件是在混凝土中主要配置型钢也配有构造钢筋及少量受力钢筋的构件。配钢(钢骨)的形式可分为实腹式型钢和空腹式配钢两大类。实腹式型钢主要有工字钢、槽钢及H型钢；空腹式配钢是

4、由角钢构成的空间桁架式的骨架。钢骨混凝土与钢筋混凝土最显著区别之一是型钢与混凝土的粘结力远远小于钢筋与混凝土的粘结力。8第一节概述4．压型钢板与混凝土组合楼板压型钢板与混凝土组合楼板兴起于20世纪90年代，开始仅作为楼板的永久性模板。我国自20世纪肋年代以来逐步推广，主要在北京长富宫中心、京城大厦、香格里拉饭店，上海的锦江饭店、静安饭店，深圳的发展中心大厦、深圳大学，沈阳沈海热电厂的平台等得到应用。由于此种结构的大量使用，带动了相关理论的研究。9二、钢与混凝土组合梁结构钢材是性能优良的抗拉材料，而混凝土则是良好的抗压材料。我们欲改变材料的使用方法，其选择可分两类，一是选择合

5、适的材料形成具有所需特性的复合材料，如玻璃纤维、水泥、添加外加剂的混凝土以及合金钢和耐火耐侯钢材等；二是将不同的材料按最佳的几何构造布置，使每种材料因所放置的特定位置而发挥各自的特点，钢与混凝土组合即是这种选择的结果之一。这种结构有效地利用了混凝土和钢的最佳特点，梁的主要受力特点是承受弯矩和剪力，而为了抵抗力矩，两种材料被合理地布置在顶部和底部以得到最大的力臂，而竖向腹板则承担了大部分的剪力。10二、钢与混凝土组合梁结构（一）钢与混凝土组合梁的类型钢—混凝土组合梁可以分为外包混凝土的组合梁及钢梁外露的组合梁两种。外包混凝土的组合梁是对钢梁围上足够的箍筋后再用混凝土将钢梁包上

6、。这种形式早在19世纪初期就已经出现，当时主要是出于对结构防火要求考虑的，以后才按钢与混凝土共同工作来计算梁的强度。它的计算原理属于钢筋混凝土结构范畴，在我国称之为“劲性钢筋混凝土或钢骨混凝土梁”。本节只讨论钢梁外露的组合梁。11二、钢与混凝土组合梁结构（一）钢与混凝土组合梁的类型图1.2外包混凝土的组合梁12二、钢与混凝土组合梁结构（一）钢与混凝土组合梁的类型图1.3钢梁外露的组合梁13二、钢与混凝土组合梁结构钢梁外露的钢—混凝土组合梁的截面由四部分组成：1．钢筋混凝土翼板在平台结构或桥梁结构中，它是楼板或桥面板的本身。对于独立的组合梁，作为翼板的钢筋混凝土板除可提高构件

7、的强度及变形性能外，还可防止梁的出平面失稳。翼板的形式除为图所示常见的现浇混凝土楼板外，生产实践中还出现了多种结构形式，如：压型钢板的组合楼板、预制装配式钢筋混凝土板等。14二、钢与混凝土组合梁结构1．钢筋混凝土翼板(1)压型钢板的组合楼板：这种楼板利用成形的压型钢板铺设在钢梁上，通过连接件和钢梁的上翼缘焊牢，然后在压型钢板上浇灌混凝土构成。压型钢板可以当作模板并承担施工荷载；混凝土硬化后钢板还可兼作配筋。这种楼板施工便捷，能加快施工进度；缺点是用钢量多些；一般用于高层钢结构或某些工业厂房楼盖中。从压型钢板的铺设方