混凝土结构基本原理 王海军第1章 绪论.ppt

◆?钢筋混凝土构件中，除在受拉区配筋外，凡是在结构构件中可能出现拉应力的位置都应配置钢筋，以防止构件开裂，提高构件的承载能力、适用性和耐久性。 ◆?可以在构件的受压区配置钢筋协助混凝土承受压力 1.1 混凝土结构一般概念和特点 ③混凝土结构的常见配筋方式 请回答！ ◆?在复杂应力区域（如梁在受剪区段、受扭构件、节点区、剪力墙等），可以配置箍筋或纵横交错的钢筋 ◆?还可以利用箍筋或钢管约束混凝土来提高混凝土的抗压强度 1.1 混凝土结构一般概念和特点 ③混凝土结构的常见配筋方式 请回答！ 1.1 混凝土结构一般概念和特点 钢筋（材）和混凝土两种材料的物理力学性能很不相同，它们可以结合在一起共同工作，是因为： ⑴钢筋与混凝土之间存在良好的粘结力(Bond)，在荷载作用下，保证两种材料变形协调(Same Deformation under load)，共同受力； ⑵钢材与混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数（钢材为1.2×10-5，混凝土为(1.0~1.5)×10-5），因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏。 (3)钢筋外边有一定厚度的混凝土保护层，可以防止钢筋锈蚀，从而保证了钢筋混凝土结构的耐久性。 1.1.2 共同工作原理 6个优点： ⑴ 材料利用合理：钢筋和混凝土的材料强度可以得到充分发挥，结构承载力与刚度比例合适，基本无局部稳定问题，单位应力价格低，对于一般工程结构，经济指标优于钢结构。 ⑵ 可模性好：混凝土可根据需要浇筑成各种性质和尺寸，适用于各种形状复杂的结构，如空间薄壳、箱形结构等。 ⑶ 耐久性和耐火性较好，维护费用低：钢筋有混凝土的保护层，不易产生锈蚀，而混凝土的强度随时间而增长；混凝土是不良热导体，30mm厚混凝土保护层可耐火2小时，使钢筋不致因升温过快而丧失强度。 1.1 混凝土结构一般概念和特点 1.1.3 混凝土结构的优缺点 返回 请回答！ ⑷ 现浇混凝土结构的整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性，适用于抗震、抗爆结构；同时防振性和防辐射性能较好，适用于防护结构。 ⑸ 刚度大、阻尼大，有利于结构的变形控制。 ⑹ 易于就地取材：混凝土所用的大量砂、石，易于就地取材，近年来，已有利用工业废料来制造人工骨料，或作为水泥的外加成分，改善混凝土的性能。 1.1 混凝土结构一般概念和特点 ⑴ 自重大：不适用于大跨、高层结构。 轻质、高强和预应力 ⑵ 抗裂性差：普通RC结构，在正常使用阶段往往带裂缝工作，环境较差(露天、沿海、化学侵蚀)时会影响耐久性；也限制了普通RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用。 预应力混凝土 (3)施工复杂，工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护），工期长，施工受季节、天气的影响较大。 (4)混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。 钢模、飞模、滑模等，泵送、早强、商品、高性能、免振自密实混凝土等 混凝土结构加固技术不断得到发展，如采用碳纤维布加固混凝土结构技术，快速简便。 4个缺点 请回答！ 通过以上学习，我们了解了混凝土结构的基本概念与基本特点。 辽宁省大学资源共享课混凝土结构基本原理Fundamentals of Concrete Structure 主讲： 王海军 教授 沈阳工业大学 ☆ 混凝土结构起源于欧洲、至今已160年历史； ☆ 1824年英国的阿斯匹丁Joseph Aspdin调配石灰岩和粘土，烧制成了硅酸盐水泥，并取得专利，成为水泥工业的开端。但混凝土的抗拉强度很低，限制了混凝土的应用。 ☆ 1865年法国花匠Joseph. Monier 用铁丝配筋制成花盆并于1867年取得专利权，后又申请了梁、桥面板、管、拱桥的专利。被认为是钢筋混凝土结构的发明者。 混凝土结构学科的发展简况 §1.2 一个花匠怎么会成为钢筋混凝土结构的发明者呢？ 约瑟夫·莫尼埃(1823-1906)是一位普通花匠。他为花盆的脆弱所困扰。那时的花盆都是由一些普通的泥土和陶土烧制而成的瓦盆，不坚固，一碰就破。 莫尼埃去咨询其他花匠朋友，可他们也都面临着同样的困扰；去找专门制作盆罐的工人，也没什么好办法。 　　莫尼埃决定自己想办法改进花盆。恰好那时，水泥开始作为建筑材料使用，用水泥加沙子制成混凝土。混凝土有良好的黏结性，变硬固化后又具有很高的强度。这引起了莫尼埃的注意，于是他便用水泥加上沙子制造了混凝土花盆。混凝土花盆果然非常坚固，尤其是不怕压。但混凝土花盆和瓦盆一样也有缺点，就是经不起拉伸和冲击，有时，对花木进行松土和施肥都会导致花盆破碎。 　 　　“再想办法改进！”莫尼埃勉励自己。在一个花盆摔碎时发现：花盆被摔的七零八落，可花盆的泥土却抱成一团，仍然保持着原状，好像比水泥还要结实。莫尼埃仔细观察，原来是植物的根系在泥土中互相交叉、形成一种网状