武汉大学混凝土设计基本原理第1章绪论

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1、（钢筋）混凝土结构(Reinforced)ConcreteStructure简称RCStructure混凝土结构基本原理ConcreteStructuralFundamentals第一章绪论Introduction混凝土结构的工作原理混凝土结构的优缺点混凝土结构的应用与发展混凝土结构课程的性质、内容及特点一混凝土结构的工作原理（一）混凝土结构定义与分类1、定义：以混凝土为主，并根据需要配置普通钢筋、预应力筋、钢骨、钢管等，作为主要承重材料的结构，均可称为混凝土结构。2、分类：素混凝土结构PlainConcrete钢筋混凝土结构Reinforcedconcrete预应力混凝土结构Pres

2、tressedConcrete钢－混凝土组合结构Steel－ConcreteComposite(二)混凝土和钢筋的材料特点1、混凝土的力学性能特点：抗压强度高，而抗拉强度却很低。一般抗拉强度只有抗压强度的1/8～1/20。破坏时具有明显的脆性性质。2、钢材的力学性能特点：抗拉和抗压强度都很高。破坏时表现出较好的延性。细长钢筋受压时极易压屈。将混凝土和钢材这两种材料有机地结合在一起，可以取长补短，充分利用材料的性能。Pcr=9.7kN150300ftsc=ft2500Pu≈Pcrfc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2素混凝土简支梁(simply-supportedbeam)例题

3、：素混凝土梁与钢筋混凝土对比Pcr=9.7kNftsc=ft1503002500Pu≈52.5kN2f16fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2fy=335N/mm2钢筋混凝土简支梁配置钢筋后，RC梁的承载力比素混凝土梁大大提高，钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度均得到充分利用，且破坏过程有明显预兆。常见配筋方式柱ColumnUsualReinforcement箍筋Stirrups纵筋（Longitudinalbars）Beam箍筋tieSlab(三)、钢筋与混凝土二者共同工作的条件Mechanismofcompositeaction混凝土硬化后与钢筋之间有良好的粘结力(bon

4、d)；二者的温度线膨胀系数(coefficientofthermalexpansion)十分接近钢：1.2×10-5，混凝土：1.0×10-5～1.5×10-5。二、混凝土结构的优缺点（一）优点取材容易：可就地取材，有效利用废料；节约钢材：发挥混凝土抗压，钢筋抗拉的特点。耐久性好：混凝土包裹钢筋，不易锈蚀；耐火性好：混凝土包裹钢筋，延缓升温；可模性好：根据需要，浇筑成各种形状；整体性好：有利于抗震、抵抗冲击和爆炸冲击波。自重大：对大跨、高层结构以及抗震不利；轻质、高强混凝土抗裂性差：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；预应力混凝土

5、施工复杂：工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护），工期长，施工受季节、天气的影响较大；钢模、滑模等，泵送、早强、商品、高性能、免振自密实混凝土等维修加固困难：一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。混凝土结构加固技术不断得到发展，如最近研究开发的采用碳纤维布加固混凝土结构技术，快速简便。（二）缺点三、混凝土结构的应用与发展Limeconcrete（石灰混凝土）1、混凝土的出现JohnSmeaton(灯塔,1756,32)JosephAspdin,1824Portlandcement（波兰水泥混凝土concreteJ.L.Lambot(French)(配置钢筋网片的小船,1850)Wayssa

6、ndBauschinger(German,1887)(钢筋放在受拉区）Reinforcedconcrete水下不能硬化2、混凝土的应用Industrial&civilbuildings(工业与民用建筑）Hydraulicbuildings（水工建筑）Trafficprojects（交通工程）Nuclearbuildings（核建筑）金茂大厦位于上海浦东新区陆家嘴金融贸易区黄金地段，与著名的外滩风景区隔江相望，是目前中国第一，世界第三高楼。　　金茂大厦由美国S.O.M公司设计，占地面积2.4万平方米，高420.5米,主楼有88层，裙房有6层，地下室3层，总建筑面积29万平方米。大厦集办

7、公、酒店、餐饮、观光、会展、娱乐、购物等多功能于一体深圳帝王大厦81层，高325米。是我国目前最高的钢－混凝土组合结构，58层以下采用钢骨混凝土柱。1956年丹麦37岁的年轻建筑设计师约翰·乌特松完成了其设计工作并于1957年击败231个竞争对手，获得第一名。1959年歌剧院正式破土动工，然而，这个设计对传统的建筑施工提出了尖锐的挑战：如何支撑这个不规则的屋顶……此外，工程陷入了一系列的技术及经费大超预算的难题之中，并成为当时朝野两党政治权利斗