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文檔簡介
1、水工鋼筋混凝土結構學Reinforced Concrete Structuresfor Hydraulic Engineering,魏占民 水利與土木建筑工程學院,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學多媒體教學課件,辦公室: 水利樓 202室,電話 4300181(外線),8181(內(nèi)線) E-mail: wei_; QQ: 444841507,制作 主講,第0章 緒論,水工鋼筋混凝土結構學,授課內(nèi)容,0.1 鋼筋混凝土結構的特點與分類,第0章 緒論,授課內(nèi)容,0.2 鋼筋混凝土結構的發(fā)展簡史,0.3 本課程的目的與特點,定義,0.1 鋼筋混凝土結構的特點與分類,結構 建筑物承擔荷載作用的部分;,第0章 緒論,0.
2、1 鋼筋混凝土結構特點與分類,鋼筋混凝土結構是 由鋼筋和混凝土兩種材料組成的共同受力的結構,0.1.1 鋼筋混凝土結構的一般概念,第0章 緒論,鋼筋混凝土結構在水利工程中應用最為廣泛; 例如: 水閘,渡槽,涵洞,泵站,水電站.,鋼筋混凝土結構水閘,0.1 鋼筋混凝土結構特點與分類,混凝土 人造石材; 抗壓強度高,而抗拉強度很低; 抗拉強度為抗壓強度的 1/81/20; 破壞時具有脆性性質(zhì); 主要用于以受壓為主的基礎、立柱等,第0章 緒論,鋼筋 在工廠由鋼材軋制而成的工業(yè)產(chǎn)品; 抗拉和抗壓強度都很高; 一般具有屈服現(xiàn)象,破壞時表現(xiàn)出較好的延性; 受壓時極易壓曲,單獨使用時僅能用作受拉構件,0.1
3、 鋼筋混凝土結構特點與分類,Pcr = 9.7kN,fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2,ft,sc= ft,素混凝土梁,Pu Pcr, 破壞截面 sc= ft ; 遠未達到混凝土的抗壓強度; 破壞表現(xiàn)為脆性斷裂,共同受力,第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝土結構特點與分類,Pcr = 9.7kN,fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2 fy=335N/mm2,ft,sc= ft,鋼筋混凝土(RC)梁,Pu 52.5kN,fy, 破壞截面sc= fc, sy= fy ; RC梁比素混凝土梁的承載力大大提高; 破壞表現(xiàn)為延性破壞,fc,第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝土結構特
4、點與分類, 在構件受壓區(qū)配置鋼筋協(xié)助混凝土承受壓力; 利用箍筋約束混凝土來提高混凝土的抗壓強度;,第0章 緒論,除在構件受拉區(qū)配筋外,還有許多其它配筋方式,減小構建截面尺寸;,0.1 鋼筋混凝土結構特點與分類, 在梁受剪區(qū)段、受扭構件、節(jié)點區(qū)、剪力墻等復雜應力區(qū)配置箍筋或縱橫交錯的鋼筋,第0章 緒論, 抵抗拉應力,剪應力,0.1 鋼筋混凝土結構特點與分類,鋼筋與混凝土共同受力的條件 鋼筋和混凝土之間有良好的粘結力 鋼材與混凝土的溫度線膨脹系數(shù)接近 鋼材為1.210-5,混凝土為1.01.510-5 在荷載作用下或當溫度變化時,可保證兩者協(xié)調(diào)變形,第0章 緒論,共同受力的作用 兩種材料得到有機組
5、合,充分發(fā)揮各自的長處; 適應不同受力的要求; 取得很好的綜合技術經(jīng)濟效益,0.1.2 鋼筋混凝土結構的特點,0.1 鋼筋混凝土結構特點與分類,耐久性好; 整體性好; 可模性好;,第0章 緒論,缺點 自重大; 抗裂性差; 耗費木材多; 施工復雜; 修復加固困難,輕質(zhì)、高強混凝土;,預應力混凝土;,泵送、早強、商品混凝土,預制構件;,解決措施,環(huán)氧樹脂,碳纖維加固,鋼板加固技術,耐火性好; 就地取材; 節(jié)約鋼材,優(yōu)點,鋼模;,0.1 鋼筋混凝土結構特點與分類,0.1.3 鋼筋混凝土結構的分類 按受力狀態(tài),構造外形 桿件系統(tǒng): 受彎構件,受壓構件,受拉構件,受扭構件,第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝
6、土結構特點與分類,非桿件系統(tǒng):空間薄壁結構: 容器,屋頂; 大體積結構: 壩體,閘墩,第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝土結構特點與分類,按制作方法 整體式 現(xiàn)場制作:架模板,綁扎鋼筋,澆筑,振搗,養(yǎng)護; 整體性能好,剛度大; 施工期長,耗費模板,第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝土結構特點與分類,裝配式: 構件在工廠預制,現(xiàn)場裝配; 建設工業(yè)化,施工速度快,氣候影響小,模板消耗少; 接頭構造復雜,整體性能差,抗?jié)B不利,需大型設備,第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝土結構特點與分類,裝配整體式: 部分現(xiàn)場制作、部分裝配 ,介于上述兩者之間,按初始應力狀態(tài),普通鋼筋混凝土結構 : 構件使用前,混凝土不受應力
7、作用,預應力混凝土結構: 構件使用前部分混凝土受壓; 控制裂縫性能好,建造大跨度的承重結構,第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝土結構特點與分類,第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝土結構特點與分類,0.2 鋼筋混凝土結構的發(fā)展簡史,0.2鋼筋混凝土結構的發(fā)展簡史,第0章 緒論,第一階段:19世紀中葉發(fā)明 20世紀初 鋼筋和混凝土的強度都比較低; 主要用于建造中小型樓板、梁、柱、拱和基礎等; 計算理論套用彈性理論,按容許應力法設計,第二階段:20世紀初40年代 混凝土和鋼筋強度均不斷提高; 發(fā)明了預應力混凝土,建造大跨度和高層結構; 計算理論提出破損階段設計法,發(fā)展為極限狀態(tài)設計法; 現(xiàn)代鋼筋混凝土結構的
8、基本計算理論形成,第0章 緒論,0.2 鋼筋混凝土結構的發(fā)展簡史,第三階段: 20世紀40年代現(xiàn)在 施工技術出現(xiàn)裝配式鋼筋混凝土結構、泵送商品混凝土等 工業(yè)化生產(chǎn)技術; 材料方面混凝土向高強、輕質(zhì)、耐久等方面發(fā)展,鋼筋向 高強鋼筋發(fā)展; 建造了一大批超高層建筑、大跨度橋梁、特長跨海隧道、 高聳結構等大型工程; 計算理論采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法; 鋼筋混凝土結構的基礎理論問題大都得到解決,第0章 緒論,0.2 鋼筋混凝土結構的發(fā)展簡史,International TV Tower, Toronto,Canada 549m,第0章 緒論,0.2 鋼筋混凝土結構的發(fā)展簡史,0.3 本課程的目的與特點,第0章 緒論,0.3 本課程的目的與特點,0.3.1 目的,掌握水工鋼筋混凝土結構構件設計計算的基本理論、方法和構造知識; 為從事鋼筋混凝土建筑物的結構設計和學習有關專業(yè)課程打下基礎,0.3.2 特點,與材料力學有相同之處,又有不同之處; 計算公式以結構實驗為基礎基礎,經(jīng)理論分析建立; 構造規(guī)定與結構計算是同樣重要的;,0.3 本課程的目
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