混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理緒論學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理(yunl) 緒論緒論第一頁，共45頁。結(jié)構(gòu)(jigu)的種類及特點(diǎn)l圬工結(jié)構(gòu)(jigu)第1頁/共45頁第二頁，共45頁。第2頁/共45頁第三頁，共45頁。第3頁/共45頁第四頁，共45頁。結(jié)構(gòu)(jigu)的種類及特點(diǎn)l鋼筋(gngjn)混凝土結(jié)構(gòu)第4頁/共45頁第五頁，共45頁。l鋼筋(gngjn)混凝土結(jié)構(gòu)第5頁/共45頁第六頁，共45頁。第6頁/共45頁第七頁，共45頁。第7頁/共45頁第八頁，共45頁。結(jié)構(gòu)(jigu)的種類及特點(diǎn)l鋼結(jié)構(gòu)第8頁/共45頁第九頁，共45頁。第9頁/共45頁第十頁，共45頁。結(jié)構(gòu)(jigu)的種類及特點(diǎn)l組合(

2、zh)結(jié)構(gòu)第10頁/共45頁第十一頁，共45頁。第11頁/共45頁第十二頁，共45頁。鋼筋混凝土是由兩種力學(xué)性能不同的材料鋼筋和混凝土結(jié)合成整體，共同發(fā)揮作用的一種建筑材料。第12頁/共45頁第十三頁，共45頁。 破壞(phui)特征：一裂即斷，脆性， 破壞(phui)無預(yù)兆；Fmax8kN素混凝土梁 破壞(phui)特征：裂不等于壞， 破壞(phui)有預(yù)兆；Fmax36kN鋼筋混凝土梁1、受彎構(gòu)件（梁）第13頁/共45頁第十四頁，共45頁。F1F2F2、受壓構(gòu)件(gujin)（柱）試驗(yàn)表明：與素混凝土受壓構(gòu)件截面尺寸及長(zhǎng)細(xì)比相同的鋼筋混凝土受壓構(gòu)件相比，不僅承載能力大為提高，而且受力性能得

3、到(d do)改善。第14頁/共45頁第十五頁，共45頁。3、鋼筋和混凝土能夠共同(gngtng)工作的原因?；炷两Y(jié)硬后與鋼筋牢固地粘結(jié)在一起，能相互(xingh)傳遞應(yīng)力。注意：玻璃纖維、碳纖維等抗拉強(qiáng)度(kn l qin d)高的材料也可作配筋用?；炷量梢员Ｗo(hù)鋼筋不發(fā)生銹蝕。鋼筋與混凝土有相近的線膨脹系數(shù)。第15頁/共45頁第十六頁，共45頁。自重大抗裂性較差施工受季節(jié)環(huán)境影響較大現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板(mbn)耗用木材較多 缺點(diǎn)(qudin)優(yōu)點(diǎn)l耐久性好l耐火性好l整體性好l可模性好l取材容易第16頁/共45頁第十七頁，共45頁。1.2 混凝土1.2.1 混凝土的強(qiáng)度試驗(yàn)方法(fngf) ：

4、試件與壓力機(jī)之間不加油脂潤(rùn)滑劑。試件尺寸：試件尺寸愈小，摩阻力(zl)影響越大，測(cè)得的強(qiáng)度愈高。cuf第17頁/共45頁第十八頁，共45頁。1)試件01.02.0 fcu/fch/b1.02.03.04.0 h/b對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響第18頁/共45頁第十九頁，共45頁。3、抗拉強(qiáng)度(kn l qin d)ft第19頁/共45頁第二十頁，共45頁。2)采用劈裂試驗(yàn)(shyn)測(cè)抗拉強(qiáng)度的原因第20頁/共45頁第二十一頁，共45頁。4、復(fù)合(fh)應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度雙向受壓時(shí)，一向的混凝土強(qiáng)度隨著另一向壓應(yīng)力增加而增加。雙向受拉時(shí)，雙向受拉混凝土抗拉強(qiáng)度均接近于單向抗拉強(qiáng)度。一向受拉、一向受壓時(shí)

5、，混凝土強(qiáng)度均低于單向受力強(qiáng)度。第21頁/共45頁第二十二頁，共45頁。壓剪應(yīng)力狀態(tài)下，混凝土的抗壓強(qiáng)度(qingd)由于剪應(yīng)力的存在而降低；當(dāng)/fc（0.50.7)時(shí)，抗剪強(qiáng)度(qingd)隨壓應(yīng)力的增大而減小。三向受壓狀態(tài)(zhungti)下，混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度隨另外兩向壓應(yīng)力增加而增加。與側(cè)向應(yīng)力的關(guān)系為：2kffccc第22頁/共45頁第二十三頁，共45頁。混凝土的變形(bin xng)1）混凝土在單調(diào)(dndio)、短期加載作用下的變形。應(yīng)力(yngl)應(yīng)變曲線。0A:近似彈性 AB:非線性 BC:體積增大 CF:破壞 中、低強(qiáng)度混凝土第23頁/共45頁第二十四頁，共45頁。高強(qiáng)混

6、凝土： ， 0cu 第24頁/共45頁第二十五頁，共45頁。 混凝土的彈性模量、變形模量第25頁/共45頁第二十六頁，共45頁。公路橋規(guī)彈性模量確定方法：試驗(yàn)采用棱柱體試件，取應(yīng)力上限為0.5，進(jìn)行反復(fù)加載510次，取應(yīng)力應(yīng)變曲線的斜率作為彈性模量。kcu5c7 .342 . 210，fE經(jīng)驗(yàn)公式：剪切模量：ccccEuEG4 . 0)1 (2第26頁/共45頁第二十七頁，共45頁。2）混凝土在長(zhǎng)期(chngq)荷載作用下的變形性能（2）原因：在長(zhǎng)期荷載的作用下，混凝土膠體(jio t)中的水分逐漸壓出，水泥石逐漸發(fā)生粘性流動(dòng)，微孔隙逐漸閉合，結(jié)晶體內(nèi)部逐漸滑動(dòng)，微細(xì)裂縫逐漸產(chǎn)生等綜合作用的結(jié)

7、果。第27頁/共45頁第二十八頁，共45頁。（3）徐變曲線第28頁/共45頁第二十九頁，共45頁。第29頁/共45頁第三十頁，共45頁。第30頁/共45頁第三十一頁，共45頁。原因(yunyn)：硬化初期水泥石在水化凝固結(jié)硬過程中產(chǎn)生的體積變化，后期主要是混凝土內(nèi)自由水分蒸發(fā)引起的干縮。第31頁/共45頁第三十二頁，共45頁。影響(yngxing)因素第32頁/共45頁第三十三頁，共45頁。1.3鋼筋1.3.1鋼筋的種類熱軋鋼筋強(qiáng)度級(jí)別品種外形強(qiáng)度等級(jí)代號(hào)R235HRB335HRB400KL335光圓鋼筋變形鋼筋代號(hào)直徑范圍820625 2850625 2850825 2540第33頁/共45

8、頁第三十四頁，共45頁。第34頁/共45頁第三十五頁，共45頁。 中、高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線u做預(yù)應(yīng)力筋用。中強(qiáng)：8001370MPa高強(qiáng)：14701860MPa冷加工鋼筋 冷加工工藝：冷拉、冷拔、冷軋、冷軋扭。 目的(md)：提高強(qiáng)度，節(jié)約鋼材。但塑性減小。冷拉鋼筋仍有屈服臺(tái)階。第35頁/共45頁第三十六頁，共45頁。1.3.2 鋼筋的強(qiáng)度和變形有明顯流幅的鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線第36頁/共45頁第三十七頁，共45頁。b0.2%0.2沒有明顯流幅的鋼筋應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系這類沒有明顯流幅的鋼筋，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需對(duì)這類鋼筋定義一個(gè)名義的屈服強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)值。將對(duì)于參與應(yīng)變?yōu)?.2%時(shí)的應(yīng)力0.2作為屈服點(diǎn)（又稱為條

9、件屈服點(diǎn)），公路橋規(guī)取：b0.850.2第37頁/共45頁第三十八頁，共45頁?；炷两Y(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能(xngnng)的要求v 強(qiáng)度(qingd)高v 塑性(sxng)好用伸長(zhǎng)率和冷彎性能衡量。伸長(zhǎng)率同一根鋼筋上述伸長(zhǎng)率只反映斷口附近殘留變形大小， 不反映鋼筋總伸長(zhǎng)率情況。1051510100100%510100mmlllldldl l1ld第38頁/共45頁第三十九頁，共45頁。Dd 冷彎 冷彎是檢驗(yàn)鋼筋局部變形能力的指標(biāo)。 鋼筋塑性愈好，構(gòu)件破壞前預(yù)兆愈明顯。 =90,180 ,反復(fù)彎曲要求：冷彎過程中無裂縫、鱗落或斷裂。D 愈小，要求愈高。反復(fù)次數(shù)愈高，要求愈高。第39頁/共45頁第四十頁，共45頁。v 可加工性好焊接彎折v 與混凝土粘結(jié)錨固性好光面變形變形鋼筋比光面鋼