3混凝土結(jié)構(gòu)課件

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)Reinforced Concrete Structure and Masonry Structure1混凝土結(jié)構(gòu)的概念及其特點(diǎn)（1）概念：以混凝土為主要材料，并根據(jù)需要配置各種鋼筋（預(yù)應(yīng)力筋、鋼骨、鋼管）的承重結(jié)構(gòu)，均可稱為混凝土結(jié)構(gòu)(Concrete Structure)。（2）材料的基本性能 混凝土： 抗壓強(qiáng)度高，而抗拉強(qiáng)度卻很低。 一般抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/81/20。 破壞時(shí)具有明顯的脆性性質(zhì)。緒 論 0.1 概 述延性反義詞？Pcr = 9.7kN150300 ftsc= ft2500素混凝土梁Pu Pcr 破壞時(shí)跨中截面受壓邊緣的壓應(yīng)力與抗拉強(qiáng)度相近，遠(yuǎn)未達(dá)到混

2、凝土的抗壓強(qiáng)度，破壞表現(xiàn)為脆性斷裂，無明顯預(yù)兆。緒 論 0.1 概 述fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2sc= ft ft長度單位mm素混凝土梁試驗(yàn)緒 論 0.1 概 述鋼 材： 抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高。 具有屈服現(xiàn)象，破壞時(shí)表現(xiàn)出較好的延性。 但細(xì)長的鋼筋受壓時(shí)極易壓曲，僅能作為受拉構(gòu)件。 將混凝土和鋼材這兩種材料有機(jī)地結(jié)合在一起，可以取長補(bǔ)短，充分利用材料的性能。緒 論 0.1 概 述Pcr = 9.7kN ftsc= ft1503002500鋼筋混凝土梁Pu 52.5kNsc= ft ft2f16 配置鋼筋后，RC梁的承載力比素混凝土梁大大提高，鋼筋的抗拉強(qiáng)度和混凝土的抗壓強(qiáng)

3、度均得到充分利用，且破壞過程有明顯預(yù)兆。Py 50.0kN ss sc緒 論 0.1 概 述fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2fy=335N/mm2鋼筋混凝土梁試驗(yàn)緒 論 0.1 概 述鋼筋混凝土Reinforced Concrete。在構(gòu)件的受壓區(qū)配置鋼筋協(xié)助混凝土承受壓力；在復(fù)雜應(yīng)力區(qū)域，可以配置箍筋或縱橫交錯(cuò)的鋼筋；當(dāng)構(gòu)件受力很大時(shí)，可以直接配置鋼骨；還可以利用箍筋約束混凝土來提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，甚至直接采用鋼管；采用纖維（鋼纖維、玻璃纖維等）與混凝土一起攪拌形成的纖維混凝土，其抗拉強(qiáng)度可以提高。緒 論 0.1 概 述緒 論 0.1 概 述（3）鋼筋與混凝土共同工作的條件

4、 鋼筋（材）和混凝土兩種材料的物理力學(xué)性能很不相同，他們可以結(jié)合在一起共同工作，是因?yàn)椋轰摻詈突炷林g存在有良好的粘結(jié)力，在荷載作用下，可以保證兩種材料協(xié)調(diào)變形，共同受力；鋼材與混凝土具有基本相同的溫度線膨脹系數(shù)（鋼材為1.210-5，混凝土為(1.01.5)10-5），因此當(dāng)溫度變化時(shí)，兩種材料不會產(chǎn)生過大的變形差而導(dǎo)致兩者間的粘結(jié)力破壞。緒 論 0.1 概 述（4）混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：材料利用合理：鋼筋和混凝土的材料強(qiáng)度可以得到充分發(fā)揮，結(jié)構(gòu)承載力與剛度比例合適，基本無局部穩(wěn)定問題，單位應(yīng)力價(jià)格低，對于一般工程結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)?？赡Ｐ院茫夯炷涟葱枰獫仓筛鞣N性質(zhì)和

5、尺寸，適用于各種形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，如空間薄殼、箱形結(jié)構(gòu)等。耐久性和耐火性較好，維護(hù)費(fèi)用低：鋼筋有混凝土的保護(hù)層，不易產(chǎn)生銹蝕，而混凝土的強(qiáng)度隨時(shí)間而增長；混凝土是不良熱導(dǎo)體，30mm厚混凝土保護(hù)層可耐火2小時(shí)，使鋼筋不致因升溫過快喪失強(qiáng)度。緒 論 0.1 概 述2001年9月11日，20:50 一架飛機(jī)撞上紐約世貿(mào)中心北樓緒 論 0.1 概 述現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好，且通過合適的配筋，可獲得較好的延性，適用于抗震、抗爆結(jié)構(gòu)；同時(shí)防振性和防輻射性能較好，適用于防護(hù)結(jié)構(gòu)。剛度大、阻尼大，有利于結(jié)構(gòu)的變形控制。易于就地取材，混凝土所用的大量砂、石，易于就地取材，近年來，已有利用工業(yè)廢料來制造人工骨料

6、，或作為水泥的外加成分，改善混凝土的性能。緒 論 0.1 概 述混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)： 自重大：不適用于大跨、高層結(jié)構(gòu)。輕質(zhì)、高強(qiáng)和預(yù)應(yīng)力。 抗裂性差：普通RC結(jié)構(gòu)，在正常使用階段往往帶裂縫工作，環(huán)境較差(露天、沿海、化學(xué)侵蝕)時(shí)會影響耐久性；也限制了普通RC用于大跨結(jié)構(gòu)，高強(qiáng)鋼筋無法應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力混凝土。 承載力有限：在重載結(jié)構(gòu)和高層建筑底部結(jié)構(gòu)，構(gòu)件尺寸太大，減小使用空間。高強(qiáng)、鋼骨、鋼管混凝土。 施工復(fù)雜，工序多（支模、綁鋼筋、澆筑、養(yǎng)護(hù)），工期長，施工受季節(jié)、天氣的影響較大。 混凝土結(jié)構(gòu)一旦破壞，其修復(fù)、加固、補(bǔ)強(qiáng)比較困難。 鋼模、飛模、滑模等，泵送、早強(qiáng)、商品、高性能、免振自密實(shí)混凝土等。

7、混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)不斷得到發(fā)展，如最近研究開發(fā)的采用碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)，快速簡便。緒 論 0.1 概 述高性能混凝土（High Performance Concrete） 緒 論0.2 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡況2科研動態(tài)這里指的性能并不僅僅指混凝土的的力學(xué)性能，還包括耐久性，經(jīng)濟(jì)性，抗凍性，流動性等。 綠色高性能混凝土 傳統(tǒng)的混凝土生產(chǎn)，尤其是其主要原材料水泥的生產(chǎn)會帶來極大的資源、能源消耗和嚴(yán)重的環(huán)境污染。生產(chǎn)1噸水泥熟料的同時(shí)，排放出幾乎同量的CO2。2001年我國水泥產(chǎn)量排在位居世界第一。2004年我國水泥產(chǎn)量達(dá)9.7億噸，占世界的45.8。 2007年我國水泥產(chǎn)量13.6億噸， 2

8、007年我國水泥產(chǎn)量13.88億噸。緒 論0.2 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡況排 名國 家產(chǎn)量百萬噸1中國626.52印度100.03美國90.54日本76.65韓國52.06西班牙40.57意大利39.88巴西39.59俄羅斯35.110印度尼西亞31.32001年水泥產(chǎn)量前十名的國家 緒 論0.2 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡況 我國資深院士吳中偉首次提出綠色高性能混凝土(Green High Performance Concrete)的概念。其中綠色的涵義可概括為：(a)節(jié)約資源、能源；(b)不破壞環(huán)境，更應(yīng)有利于環(huán)境；(c)可持續(xù)發(fā)展，既要滿足當(dāng)代人的需求，又不危及后代人滿足其需要的能力。 廣州 中信廣場大廈 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史樓高達(dá)391米，80層，同時(shí)，它也是世界上最高的鋼筋混凝土建筑 世界上第二高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋為朝鮮平壤柳京飯店,高度達(dá)