结构构件设计ppt培训课件

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1、第三章结构与构件设计第一节概述1.1混凝土结构的基本概念按组成材料分混凝土结构：①素混凝土结构（plainconcretestructure）（如设备基础、混凝土挡土墙等）②钢筋混凝土结构（reinforcedconcretestructure）（如一般钢筋混凝土板、梁、柱、剪力墙、基础等）③预应力混凝土结构（pre-stressedconcretestructure）（如预应力板、梁、柱等）④纤维混凝土结构（fiberconcretestructure）素砼结构钢筋砼结构劲性砼结构预应力砼结构钢管砼结构问题思考1：钢筋和混凝土为什么能共同工作？混凝土和钢筋之间有良好的工作性能，钢筋端部

2、形成弯钩或采用变形钢筋两者可靠地结合在一起，可共同受力，共同变形；两者的温度线膨胀系数很接近，避免产生较大的温度应力破坏两者的粘结力，混凝土：1.0×10-5~1.5×10-5，钢筋：1.2×10-5；混凝土包裹在钢筋的外部，一定的保护层厚度，可使钢筋免于腐蚀或高温软化。注意：玻璃纤维、碳纤维等抗拉强度高的材料也可作配筋用。钢筋混凝土结构的主要优缺点优点合理用材就地取材耐久性好耐火性好可模性好整体性好侧移刚度大自重大混凝土：24~25kN/m3粘土砖:18~19kN/m3杉木：4kN/m3抗裂性差施工易受季节性影响隔热隔声性能较差缺点优点多，缺点少；缺点可克服。随着科学技术的不断发展，正

3、逐渐被克服钢筋混凝土结构的主要优点：钢筋混凝土结构除了比素混凝土结构具有较高的承载力和较好的受力性能以外。与其他结构相比还具有下列优点：①就地取材。钢筋混凝土结构中，砂和石料所占比例很大，水泥和钢筋所占比例较小。砂和石料一般可以由建筑工地附近供应。②节约钢材。钢筋混凝土结构的承载力较高。大多数情况下可用来代替钢结构，因而节约钢材。③耐久、耐火。钢筋埋放在混凝土中，受混凝土保护不易发生锈蚀，因而提高了结构的耐久性。当火灾发生时。钢筋混凝土结构不会象木结构那样被燃烧，也不会象钢结构那样很快软化而破坏。④可模性好。可以根据需要浇捣成任何形状和尺寸的结构。⑤现浇式或装配整体式钢筋混凝土结构的整体

4、性好，刚度大,对抗震,抗爆有利。钢筋混凝土结构的缺点：①自重大。钢筋混凝土的重度约为25kN/m3，比砌体和木材的重度都大。尽管比钢材的重度小，但结构的截面尺寸比钢结构的大，因而其自重远远超过相同跨度或高度的钢结构。②抗裂性较差。如前所述，混凝土的抗拉强度非常低，因此，普通钢筋混凝土结构经常带裂缝工作。尽管裂缝的存在并不一定意味着结构发生破坏，但是它影响结构的耐久性和美观。当裂缝数量较多和开展较宽时，还将给人造成不安全感。③施工的周期较长，受天气的影响较大，需要较多的脚手架、模板。④损坏补强维修较难。问题思考2：为什么要将钢筋配置在混凝土结构中？素混凝土梁破坏特征：一裂即断，脆性，破坏无

5、预兆；Fmax≈8kN破坏特征：裂不等于坏，破坏有预兆；Fmax≈36kN钢筋混凝土梁PPPP素混凝土梁承载力小，破坏突然钢筋混凝土梁承载力大，变形性能好，破坏有预兆由此可见，素混凝土结构中加入少量钢筋以后：承载力有很大提高；受力性能和破坏特征有明显改善。注意：钢筋的主要作用是抗拉和抗剪，也可以抗压。PP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，相得益彰复合材料（材料学）混凝土结构的发展及应用概况1.钢筋混凝土结构的诞生1824年，英国人J.Aspdin发明了波特兰水泥，有了混凝土；1849年，法国人Joseph

6、LouisLambot用水泥砂浆涂在钢丝网的两面做成小船----最早的钢筋混凝土结构；1861年，法国花匠J.Monier用钢丝作为配筋制作了花盆并申请了专利，后又申请了钢筋混凝土板、管道、拱桥等专利----尽管他不懂钢筋混凝土结构的受力原理，甚至将钢筋配置在板的中部，他仍被认为是钢筋混凝土结构的发明者；1884年，德国人Wayss,Bauschingger和Koenen等提出了钢筋应配置在构件中受拉力的部位和钢筋混凝土板的计算理论。后来，钢筋混凝土结构逐渐得到了推广应用。2.材料方面的发展强度不断提高美国60年代混凝土抗压强度平均值：28N/mm2，70年代：42N/mm2，如今随需要

7、可达：40N/mm2~100N/mm2，试验室中：266N/mm2，但高强混凝土的抗拉强度与抗压强度之比仅为6%，脆性显著，塑性明显下降。轻质混凝土的应用容重一般为：14kN/m3~18kN/m3(普通混凝土为24kN/m3)，加气混凝土、陶粒混凝土、火山岩混凝土、碎砖混凝土等。高性能混凝土（HPC，HighPerformanceConcrete)HPC是采用现代先进的混凝土技术制作的，是以耐久性作为混凝土设计的主要技术指标，同时结