工程结构设计原理讲

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1、结构设计原理第一讲主讲教师：曹双寅舒赣平东南大学远程教育第一讲：绪论（1/12）一、结构的基本知识二、混凝土结构三、钢结构四、砌体结构五、本课程特点第一讲：绪论（2/12）一、结构的基本知识（1/4）1、结构的组成：由若干个单元所组成的结构骨架。2、基本(单元)构件板：提供活动面，直接承受并传递荷载；梁：板的支撑构件，承受板传来的荷载并传递；柱：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递；墙：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递；基础：将柱及墙等传来的上部结构荷载传给地基；索：悬挂构件或结构体系的主要传力单元；杆：组成空间构件，如屋架等。第一讲：绪论（3

2、/12）一、结构的基本知识（2/4）3、结构的分类按材料分类混凝土结构、钢结构、砌体结构、木结构和混合结构混凝土结构:素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土纤维筋混凝土和其它形式的加筋混凝土。砌体结构：包括砖石砌体结构、砌块砌体结构混合结构：砖混结构、钢与混凝土组合结构第一讲：绪论（4/12）一、结构的基本知识（3/4）按受力体系分类框架结构：主要(竖向)受力体系由梁和柱组成；剪力墙结构：主要(竖向)受力体系由墙组成；筒体结构：四周封闭的墙形成筒；塔式结构：下端固定、上端自由的高耸构筑物；桅式结构：竖立的细长桅杆和纤绳所组成的构筑物；悬索、悬吊结构：

3、由拉索及边缘构件组成的承重结构；壳体结构:由曲面形板与边缘构件组成的空间结构；网架结构：由多根杆件通过节点连结形成的空间结构；第一讲：绪论（5/12）一、结构的基本知识（4/4）板柱结构：由楼板和柱组成承重体系的结构；墙板结构：由楼板和墙组成承重体系的结构；折板结构：由多块条形平板组合而成的空间结构；充气结构：用薄膜制成的，冲入气体后而形成的结构；膜结构：用柔性受拉索和薄膜及边缘构件组成的结构；按使用功能分类：建筑结构、特种结构、桥梁结构、地下结构等按照建筑物外形分类：单层、多层、高层、大跨和高耸结构等按照施工方法分类：现浇结构、装配结构和装配整

4、体式结构第一讲：绪论（1）下一讲的重要内容1、混凝土结构组成及工作原理；2、钢结构组成及工作原理；3、砌体结构组成及工作原理；4、本课程的特点。结构设计原理第二讲主讲教师：曹双寅舒赣平东南大学远程教育第二讲：绪论（2）上一讲的主要内容1、结构的组成:基本单元（杆件）2、结构基本单元板、柱、梁、墙、基础等3、结构的分类按材料分类：混凝土、钢、砌体、木和混合结构按受力体系：框架、剪力墙等多种按使用功能：建筑结构、特种结构、桥梁结构、地下结构按外形分类：单层、多层、高层、大跨和高耸结构等按施工方法：现浇结构、装配结构和装配整体式结构第二讲：绪论（6/12）二、混凝土结构（

5、1/4）1、结构形成的原理组成:由钢筋和混凝土结合成一体，共同发挥作用。混凝土：抗压强度很高，但抗拉强度很低。钢筋：抗拉和抗压强度均很高。共同工作的目的充分发挥两种材料的强度优势，取长补短。素混凝土梁的工作特点开裂前：按照整截面分析，上部受拉下部受压，受拉区的拉力由混凝土承担。开裂后：梁断裂。第二讲：绪论（7/12）二、混凝土结构（2/4）钢筋混凝土梁如何共同工作开裂前：受拉区的拉力由钢筋和混凝土共同承担。开裂后：受拉钢筋承担大了部分拉力，继续承担荷载，直至屈服强度，受压混凝土压碎，梁破坏。第二讲：绪论（8/12）二、混凝土结构（3/4）素混凝土

6、梁与钢筋混凝土梁的对比极限状态：素砼梁：无明显变形，开裂即破坏钢筋砼梁：有明显变形，钢筋屈服，砼压碎承载能力：素砼梁：取决于混凝土的抗拉，低钢筋砼梁：取决于钢筋抗拉和砼抗压强度，高抗裂能力：配筋后略有增加，但不显著共同工作的基础两者之间存在较好的传递应力的能力，粘结力；两种材料的温度线膨胀系数相近；混凝土对钢筋的保护，抗火和耐久性提高。第二讲：绪论（9/12）二、混凝土结构（4/4）2、优缺点优点：耐久性好；耐火性好；可模性好、整体性好。可就地取材。缺点：自重大；抗裂差；施工环节多周期长；拆除、改造难度大。3、现状与发展第二讲：绪论

7、（10/12）三、钢结构（1/1）1、钢结构的构成是用钢板、角钢、工字钢、槽钢、钢管和圆钢等钢材通过焊接等有效的连接方式，所形成的结构。2、优缺点优点：强度和强度质量比高；材质均匀、性能好，结构可靠性高。施工简便、工期短。延性好、抗震能力强。易于改造和加固。缺点：耐腐蚀性差；耐火性差；钢材价格相对较高。3、现状与发展第二讲：绪论（11/12）四、砌体结构（1/1）1、砌体结构的组成砌体结构是用砖、石或砌块，用砂浆等胶结材料砌筑的结构。2、优缺点优点：耐久性好；耐火性好；就地取材；施工技术要求低；造价低廉。缺点：强度低，砂浆与砖石之间