兰州理工大学混凝土结构设计原理课件第一章 绪论.ppt

混凝土结构设计原理 1.2 混凝土结构的发展简况及其工程应用 1.2.1 混凝土结构发展的几个阶段 1.从钢筋混凝土发明至20世纪初 2.从20世纪初到第二次世界大战前后 3.从第二次世界大以后到现在 混凝土结构的发展 理论研究方面的发展 1.2.2 混凝土结构的工程应用 1.房屋建筑工程 2.桥梁工程 3.水利及其他工程 4.特种结构与高耸结构 混凝土结构的应用 1.房屋工程 混凝土结构的应用 2.交通工程 混凝土结构的应用 3.水利工程 混凝土结构的应用 4.特种工程 1.3 本课程的特点与学习方法 1.掌握好材料的力学性能 2.钢筋混凝土既然是一种符合材料，就存在着两种材料的数量比例和强度搭配问题，超过一定范围，构件的受力性能就会改变，不能正常使用。 3.钢筋混凝土材料得力学性能和构件的计算方法都是建立在实验研究基础上的，许多计算公式都是在大量试验资料的基础上用统计分析方法得出的半理论半经验公式。 4.学习本课程是为了在工程建设中进行混凝土结构的设计，它包括方案、材料选择、截面形式、配筋、构造措施等。 5.学习本课程时，要学会运用现行的《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）。 * * 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。 3.要熟悉各种结构设计规范 《建筑结构荷载规范》 (GBJ50009-2001) 《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002) 4.计算固然重要，构造不能忽视。 第一章 绪 论 第二章 钢筋混凝土材料的力学性能 第四章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 第五章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 课程目录 第六章 受压构件截面承载力计算 第三章 基本设计原则 第七章 受拉构件承载力计算 第八章 受扭构件承载力计算 第九章 钢筋混凝土构件的变形与裂缝验算 第十章 预应力混凝土构件 混凝土结构 素混凝土结构 钢筋混凝土结构 ? 预应力混凝土结构 ? 钢筋混凝土结构：根据构件的受力特征，在混凝土构件的适当部分配置钢筋。 1.1 混凝土结构的一般概念 例：一跨度为4m，跨中作用集中荷载的简支梁，梁截面尺寸200×300mm，混凝土为C20。如图所示： 图0-1 4000 A A F a) 200 300 A－A b) 4000 B B B－B 200 300 2?10 3?16 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 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。 钢筋与混凝土合理的组合原则 板 图 0-2 P P P P e e 柱 简支梁 P P P P 连续梁 1. 混凝土结硬后，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 ? 10–5 混凝土 ?ct = 1.0 ～ 1.5 ? 10–5 3. 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。 钢筋与混凝土长期共同工作的条件 1. 就地取材，节约钢筋； 2. 耐久性好，耐火性好； 3. 可模性好，便于结构型式的实现； 4. 现浇或装配整体式结构的整体性好，刚度大。 1. 自重大 g=25kN/m3 2. 抗裂性差 轻骨料砼。 ? ? 施加预应力。 优点： 缺点： 钢筋混凝土结构的主要优缺点 结构基本理论----结构试验技术的完善 我国超过100m高的高层建筑中绝大多数是混凝土结构或为混凝土和钢的组合结构 混凝土组合柱 组合楼板 钢柱 组合梁 组合桁架 钢筋混凝土筒体 隧道、桥梁、高速公路、城市高架公路、地铁大都采用混凝土结构。如1994年建成的上海内环线浦西段高架公路，以及与之相连的南浦大桥、杨浦大桥的塔架，1995年建成的地铁一号线、延安东路隧道、英吉利海峡隧道等 大坝、拦海闸墩、渡槽、港口等多用混凝土结构 瑞士大狄克桑期坝，1962年，高285m，世界最高的混凝土重力坝 我国湖北宜昌的三峡大坝，高186m，