砼的基本概念及材料的物理力学性能.pptx

钢筋和混凝土是如何共同工作的；钢筋混凝土结构的优点和缺点。本讲重 点第1页/共25页第一章 绪 论1.1 混凝土结构的基本概念1.1.1 混凝土结构的分类 1.1.4 钢筋与混凝土合理的组合原则 1.1.2 混凝土结构的定义 1.1.5 钢筋与混凝土能长期工作的条件 1.1.3 工程结构的基本构件 1.1.6 钢筋混凝土结构的优缺点 1.2 混凝土结构的发展和应用概况1.2.1 材料的发展 1.2.3 应用概况 1.2.2 计算方法的发展本讲思考题1.3 课程简介第2页/共25页混凝土结构素混凝土结构Plain concrete structure钢筋混凝土结构 Reinforced concrete structure预应力混凝土结构 Prestressed concrete structure1.1混凝土结构的基本概念混凝土结构的基本概念1.1.1 分类返回第3页/共25页钢筋混凝土结构：由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。1.1.2 定义预应力混凝土结构：由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预应力的混凝土制成的结构。素混凝土结构：由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。返回第4页/共25页例：一跨度为4m，跨中作用集中荷载的简支梁，梁截面尺寸200300mm，混凝土为C20。如图所示：图0-14000AAFa)200300AAb)4000BBBB200300210316第5页/共25页1.1.3 工程结构基本构件返回第6页/共25页现将素混凝土梁和配置钢筋的梁进行荷载试验：a)素砼梁 极限荷载 P=8kN 由砼抗拉强度控制 破坏形态：脆性b)钢筋砼梁 极限荷载 P=36kN 由钢筋受拉、砼受压而破坏 破坏形态：延性由此得出钢筋和混凝土结合的有效性：大大提高结构的承载力 结构的受力性能得到改善第7页/共25页钢筋混凝土结构不是钢筋和混凝土之间的任意组合。其组合的原则：发挥钢筋抗拉、抗压强度高的特点；发挥混凝土抗压强度高，而避免抗拉强度低的弱点。1.1.4 钢筋与混凝土合理的组合原则返回第8页/共25页板图 0-2PPPPee柱简支梁PPPP连续梁第9页/共25页1.混凝土浇注后，随着凝结，能与钢筋牢固地粘结在一起，传递应力。2.二者具有相近的线膨胀系数，不会由于温度变化产生较大的温度应力和相对变形而破坏粘结力。钢筋 st=1.2 105混凝土 ct=1.0 1.5 1053.呈碱性的混凝土可以保护钢筋，使钢筋混凝土结构具有较好的耐久性。1.1.5 钢筋与混凝土能长期工作的条件返回第10页/共25页1.就地取材，合理取材，节约钢筋；2.耐久性好；优点：1.1.6 钢筋混凝土结构的主要优缺点返回混凝土所用的砂、石一般易于就地取材，另外还可有效利用矿渣、粉煤灰等工业废料；钢筋混凝土结构合理的发挥了钢筋和混凝土两种材料的性能，与钢结构相比，可以降低造价。密实的混凝土有较高的强度，同时由于钢筋被混凝土包裹，不易锈蚀，维修费用也很少。第11页/共25页4.可模性好，便于结构型式的实现；5.现浇或装配整体式结构的整体性好，刚度大。返回根据需要，可以较容易的浇筑成各种形状和尺寸的钢筋混凝土结构。现浇或装配整体式钢筋混凝土结构有很好的整体性，有利于抗震、抵抗振动和爆炸冲击波。火灾时钢筋不会很快达到软化温度而导致结构整体破坏。3.耐火性好；第12页/共25页1.自重大 =25kN/m32.抗裂性差轻质高强砼施加预应力缺点：这对大跨度结构、高层建筑结构以及抗震不利，也给运输和施工吊装带来困难。受拉和受弯等构件在正常使用时往往带裂缝工作，对一些不允许出现裂缝或对裂缝宽度有严格限制的结构，要满足这些要求就需要提高工程造价。第13页/共25页4.隔热、隔声性能较差3.建造费工，施工速度慢预制构件、工业化保温或隔热砂浆现浇结构模板需耗用较多的木材，施工受到季节气候条件的限制，补强修复较困难。保温、隔热或隔声性能低于传砌体、砌块等其它材料。第14页/共25页 混凝土结构至今已有约150年的历史；1.2 混凝土结构的发展和应用概况混凝土结构的发展和应用概况1.2.1 材料的发展 混凝土强度达到100N/mm2；（实验室达到266 N/mm2）返回 为了克服易于产生裂缝这一缺点，促成了预应力混凝土的发展。第15页/共25页 为了改善自重大的缺点，发展高强高性能混凝土：钢纤维混凝土、聚 合物混凝土、轻质混凝土、陶粒混凝土、加气混凝土、利用工业废渣的“绿色混凝土”；为了改善施工慢的缺点，发展建筑工业化；建筑工业化在加快建设速度、降低建筑造价、保证施工质量等方面具有巨大的优越性。第16页/共25页 容许应力法1.2.2 计算方法的发展 破坏阶段法 以概率理论为基础的极限状态设计法返回第17页/共25页 从工业与民用建筑、交通设施、水利水电建筑和基础工程扩大到近海工程、海底建筑、地下建筑、核电站安全壳等领域应用范围：1.2.3 应用概况返回第18页/共25页混凝土结构课程1.课程内容：混凝土结构设计原理混凝土结构设计1.3 课课 程程 简简 介介返回第19页/共25页混凝土结构设计原理主要讲述钢筋及混凝土的材料性能、设计理论、基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造措施等混凝土结构的基本理论。混凝土结构设计主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计。第20页/共25页2.课程的学习方法：1.深入掌握材料性能。因为两类结构的许多特性都是由材料性能决定的。2.结构开裂前、后其受力特征发生许多变化，应注意结构设计公式和力学理论公式的区别和联系。第21页/共25页3.要熟悉各种结构设计规范建筑结构荷载规范(GB500092002)混凝土结构设计规范(GB500102002)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D622004)4.计算固然重要，构造不能忽视。建筑抗震设计规范(GB500112001)第22页/共25页5.学习本课程要注意的问题（1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；（2）突出重点，并注意难点的学习；受弯构件正截面承载力计算是各构件设计的重点（3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背第23页/共25页1.钢筋混凝土梁破坏时有哪些特点？钢筋和混凝土是如何共同工作的？本讲：思考题2.钢筋混凝土结构有哪些优点和缺点。返回第24页/共25页感谢您的观看！第25页/共25页