混凝土结构设计原理1PPT推荐.ppt

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以混凝土为主要材料制作而成的结构。

研究混凝土结构和预应力混凝土结构中各种基本构研究混凝土结构和预应力混凝土结构中各种基本构件的件的强度强度、刚度刚度和和抗裂度抗裂度设计问题。

设计问题。

柱下基础楼板柱梁梁墙楼梯墙下基础地下室底板（1111）按组成材料分）按组成材料分）按组成材料分）按组成材料分uu混凝土结构：

素混凝土结构素混凝土结构素混凝土结构素混凝土结构（plainconcretestructureplainconcretestructure）（如设备基（如设备基（如设备基（如设备基础、混凝土挡土墙等）础、混凝土挡土墙等）础、混凝土挡土墙等）础、混凝土挡土墙等）钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构（reinforcedconcretestructurereinforcedconcretestructure）（如（如（如（如一般钢筋混凝土板、梁、柱、剪力墙、基础等）一般钢筋混凝土板、梁、柱、剪力墙、基础等）一般钢筋混凝土板、梁、柱、剪力墙、基础等）一般钢筋混凝土板、梁、柱、剪力墙、基础等）预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构（pre-stressedconcretestructurepre-stressedconcretestructure）（如预应力板、梁、柱等）（如预应力板、梁、柱等）（如预应力板、梁、柱等）（如预应力板、梁、柱等）纤维混凝土结构纤维混凝土结构纤维混凝土结构纤维混凝土结构（fiberconcretestructurefiberconcretestructure）钢管混凝土结构（钢管混凝土结构（钢管混凝土结构（钢管混凝土结构（concrete-filledtubestructureconcrete-filledtubestructure）结构的分类结构的分类结构的分类结构的分类第第11章章绪论绪论1.11.1混凝土结构的一般概念混凝土结构的一般概念素砼结构素砼结构钢筋砼结构钢筋砼结构劲性砼结构劲性砼结构预应力砼结构预应力砼结构钢管砼结构钢管砼结构第第11章章绪论绪论1.11.1混凝土结构的一般概念混凝土结构的一般概念uu砌体结构砌体结构砌体结构砌体结构uu木结构（现采用较少）木结构（现采用较少）木结构（现采用较少）木结构（现采用较少）uu钢结构钢结构钢结构钢结构uu组合结构组合结构组合结构组合结构（2222）按应用领域分）按应用领域分）按应用领域分）按应用领域分uu建筑结构建筑结构建筑结构建筑结构uu桥梁桥梁桥梁桥梁结构结构结构结构uu水电水电水电水电结构结构结构结构uu特种特种特种特种结构结构结构结构（如烟囱、水池、水塔、筒仓、挡土墙等）（如烟囱、水池、水塔、筒仓、挡土墙等）（如烟囱、水池、水塔、筒仓、挡土墙等）（如烟囱、水池、水塔、筒仓、挡土墙等）第第11章章绪论绪论1.11.1混凝土结构的一般概念混凝土结构的一般概念为什么要将钢筋配置在混凝土结构中为什么要将钢筋配置在混凝土结构中为什么要将钢筋配置在混凝土结构中为什么要将钢筋配置在混凝土结构中素混凝土梁素混凝土梁破坏特征：

破坏特征：

一裂即断，脆性一裂即断，脆性，破坏破坏无预兆；

无预兆；

FFmaxmax8kN8kN破坏特征：

裂不等于坏，裂不等于坏，破坏有预兆；

破坏有预兆；

FFmaxmax36kN36kN钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁第第11章章绪论绪论1.11.1混凝土结构的一般概念混凝土结构的一般概念由此可见，素混凝土结构中加入少量钢筋以后：

由此可见，素混凝土结构中加入少量钢筋以后：

承载力有很大提高；

受力性能和破坏特征有明显改善。

第第11章章绪论绪论1.11.1混凝土结构的一般概念混凝土结构的一般概念PP钢筋（加筋）钢筋（加筋）+混凝土混凝土钢筋混凝土结构（构件）钢筋混凝土结构（构件）拉压、压性能拉压、压性能均好均好抗压性能好抗压性能好利用混凝土抗压，钢筋利用混凝土抗压，钢筋受拉（亦可受压）受拉（亦可受压）-各尽其能，相得益彰各尽其能，相得益彰第第11章章绪论绪论1.11.1混凝土结构的一般概念混凝土结构的一般概念v混混凝凝土土结结硬硬后后与与钢钢筋筋牢牢固固地地粘粘结结在在一一起起，可可共共同同受受力，共同变形力，共同变形。

v钢钢筋筋与与混混凝凝土土有有相相近近的的温温度度线线膨膨胀胀系系数数,温温度度变变化化时时，两两种种材材料料不不会会产产生生较较大大的的相相对对变变形形而而使使材材料料之之间的粘结应力受到破坏。

间的粘结应力受到破坏。

钢筋：

c=1.210-5-1混凝土：

混凝土：

c=1.010-51.510-5-1v混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。

混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。

注意：

玻璃纤维、碳纤维等抗拉强度高的材料也可注意：

玻璃纤维、碳纤维等抗拉强度高的材料也可作配筋用。

作配筋用。

钢筋和混凝土为什么能共同工作钢筋和混凝土为什么能共同工作钢筋和混凝土为什么能共同工作钢筋和混凝土为什么能共同工作第第11章章绪论绪论1.11.1混凝土结构的一般概念混凝土结构的一般概念混凝土结构主要的优点、缺点混凝土结构主要的优点、缺点混凝土结构主要的优点、缺点混凝土结构主要的优点、缺点优点优点合理用材合理用材承载力大承载力大就地取材就地取材耐久、耐火耐久、耐火可模性好可模性好整体性好、刚度大整体性好、刚度大阻隔射线阻隔射线优点多，缺点少；

缺点可克服。

优点多，缺点少；

自重大自重大混凝土：

2425kN/m3粘土砖粘土砖:

1819kN/m3杉木：

杉木：

4kN/m3易开裂：

带裂缝工作易开裂：

带裂缝工作费工费模费工费模施工受季节性影响施工受季节性影响隔热隔声性能差隔热隔声性能差缺点缺点第第11章章绪论绪论1.11.1混凝土结构的一般概念混凝土结构的一般概念随着科学技术的不断发展，正逐随着科学技术的不断发展，正逐渐被克服渐被克服1.21.2混凝土结构的发展及应用概况混凝土结构的发展及应用概况混凝土结构的发展及应用概况混凝土结构的发展及应用概况v1824年，英国人年，英国人J.Aspdin发明水泥；

发明水泥；

v1850年，法国人年，法国人L.Lambot制成铁丝网水泥船；

制成铁丝网水泥船；

v1859年，转炉炼钢成功；

年，转炉炼钢成功；

v1861年，法国人年，法国人J.Monier用钢丝作为配筋制作了花盆并申用钢丝作为配筋制作了花盆并申请了专利，后又申请了钢筋混凝土板、管道、拱桥等专利请了专利，后又申请了钢筋混凝土板、管道、拱桥等专利-尽管他不懂钢筋混凝土结构的受力原理，甚至将钢筋尽管他不懂钢筋混凝土结构的受力原理，甚至将钢筋配置在板的中部，他仍被认为是钢筋混凝土结构的发明者；

配置在板的中部，他仍被认为是钢筋混凝土结构的发明者；

v1884年，德国人年，德国人Wayss,Bauschingger和和Koenen等提出了钢等提出了钢筋应配置在构件中受拉力的部位和钢筋混凝土板的计算理筋应配置在构件中受拉力的部位和钢筋混凝土板的计算理论。

后来，钢筋混凝土结构逐渐得到了推广应用。

论。

第第11章章绪论绪论1.21.2混凝土结构的发展及应用概况混凝土结构的发展及应用概况v材料方面的发展：

材料方面的发展：

第第11章章绪论绪论1.21.2混凝土结构的发展及应用概况混凝土结构的发展及应用概况强度不断提高强度不断提高美国美国60年代混凝土抗压强度平均值：

年代混凝土抗压强度平均值：

28N/mm2，70年年代代：

42N/mm2，有特殊需要时：

有特殊需要时：

40N/mm2100N/mm2，试试验室中：

验室中：

266N/mm2。

C10C25C60C80C100C200轻质混凝土的应用轻质混凝土的应用容重一般为：

容重一般为：

14kN/m318kN/m3（普通混凝土为普通混凝土为24kN/m3），加气混凝土、陶粒混凝土、火山岩混凝土、加气混凝土、陶粒混凝土、火山岩混凝土、碎砖混凝土等碎砖混凝土等高性能混凝土（高性能混凝土（HPC，HighPerformanceConcrete）HPC是是采采用用现现代代先先进进的的混混凝凝土土技技术术制制作作的的，是是以以耐耐久久性性作作为为混混凝凝土土设设计计的的主主要要技技术术指指标标，同同时时结结合合不不同同建建筑筑的的具具体体要要求求，具具有有高高强强度度、高高韧韧性性、高高抗抗渗渗性性、易易施施工工和和经经济性等。

济性等。

纤维混凝土（纤维混凝土（FRC，FiberReinforcedConcrete）钢钢纤纤维维、玻玻璃璃纤纤维维、碳碳纤纤维维及及合合成成纤纤维维等等，短短纤纤维维或或连续的长纤维作为混凝土的增强材料。

连续的长纤维作为混凝土的增强材料。

第第11章章绪论绪论1.21.2混凝土结构的发展及应用概况混凝土结构的发展及应用概况结构方面的发展结构方面的发展预应力混凝土结构的应用预应力混凝土结构的应用在在混凝土的受拉区施加预应力，以提高混凝土结构的混凝土的受拉区施加预应力，以提高混凝土结构的抗裂度，减轻构件的自重抗裂度，减轻构件的自重结构体系的丰富结构体系的丰富不同用途、不同结构功能具有相应的结构体系：

混凝土不同用途、不同结构功能具有相应的结构体系：

混凝土结构、钢与混凝土的组合结构及预应力混凝土结构等结构、钢与混凝土的组合结构及预应力混凝土结构等第第11章章绪论绪论1.11.1混凝土结构的一般概念混凝土结构的一般概念v结构：

结构：

高层、大跨。

如：

台北台北101，101层，层，508m,钢结构；

钢结构；

马来西亚吉隆坡石油大厦，马来西亚吉隆坡石油大厦，88层，层，452m，钢，钢-混凝土混凝土结构；

结构；

上海金茂大厦，上海金茂大厦，88层，层，421m，钢，钢-混凝土结构；

混凝土结构；

香港国际金融中心，香港国际金融中心，88层，层，415m，混合结构；

，混合结构；

美国亚特兰大奥运会主体育馆美国亚特兰大奥运会主体育馆240m193m，张拉整体结构；

张拉整体结构；

桥梁跨度也越来越大。

如四川万县拱桥，跨度为桥梁跨度也越来越大。

如四川万县拱桥，跨度为420m。

第第11章章绪论绪论1.11.1混凝土结构的一般概念混凝土结构的一般概念哈利法塔（迪拜塔高度为世界第一，160层828米）国际金融中心国际金融中心88层层,415m钢钢-混凝土结构混凝土结构台北台北101101层层,508m钢结构钢结构金茂大厦金茂大厦88层层,421m钢钢-混凝土结构混凝土结构第第11章章绪论绪论1.21.2混凝土结构的发展及应用概况混凝土结构的发展及应用概况广州中信大厦广州中信大厦80层层,391m钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构第第11章章绪论绪论1.21.2混凝土结