水工鋼筋混凝土結構力學課件.ppt

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