建筑技术混凝土与砌体结构课件.ppt

建筑技术混凝土与砌体结构课件.ppt

《建筑技术混凝土与砌体结构课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑技术混凝土与砌体结构课件.ppt（100页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

混凝土结构2009/01/18“建筑技术专业适用建筑技术专业适用”绪论0.1钢筋混凝土的一般概念混凝土结构包括三大结构:

钢筋混凝土结构;预应力混凝土结构;素混凝土结构。

本门课程主要介绍钢筋混凝土结构。

P1P2受拉钢筋.受压钢筋0.2钢筋混凝土的主要优缺点优点优点：

（1）耐久性；

（2）耐火性；（3）整体性；（4）可模性；（5）能就地取材；（6）节约钢材。

缺点缺点：

（1）自重大；

（2）消耗木料多；（3）抗裂性差。

此外，钢筋混凝土的隔热、隔声性能也较差。

0.3钢筋混凝土的应用和发展简况0.4学习本课程需要注意的问题第一章钢筋和混凝土材料的力学性能第一章钢筋和混凝土材料的力学性能主要从强度和变形两个方面来阐述这两种材料的力学性能。

11混凝土强度混凝土强度1、立方体抗压强度、立方体抗压强度fcu概念概念:

立方体抗压强度fcu与养护期的温度、湿度、龄期、试验方法有关。

涂润滑济的破坏情况不涂润滑济的破坏情况1.1.2轴心抗压强度fc用棱柱体试件测得的抗压强度称为棱柱体抗压强度或轴心抗压强度。

用fc表示。

fc,K=0.8812fcu,K1棱柱强度与立方强度之比，对C50及以下取1=0.76，对C80取1=0.82，中间按线性规律变化。

2考虑C40以上混凝土脆性的折减系数，对C40取2=1.0，对C80取2=0.87，中间按线性规律变化。

考虑工程实际情况和理论上的差异（尺寸效应，加荷速度、养护条件等因素，从安全角度出发再给上式乘于一个修正系数0.88。

fcu（15）=0.95fcu（10）fcu（15）=1.05fcu（20）1.1.3轴心抗拉强度轴心抗拉强度ft通过实验得出轴心抗拉强度不与立方体抗压强度成正比,而是随着fcu的增大,其比值ft/fcu越小.测试轴心抗压强度的方法有两种直接测试法和间接测试法。

ft,k=0.880.395fcu,k（1-1.645）2式中混凝土立方强度变异系数，当fcu,k60N/mm时，取=0.1。

1.1.4复合应力状态下混凝土的强度复合应力状态下混凝土的强度在材料力学中学过强度理论，试件在双向或三向受压状态下，强度要提高。

1.2混凝土的变形混凝土的变形混凝土的变形分为与力有关的变形和与力无关的变形。

与力有关的变形包括一次短期荷载下的变形，长期荷载下的变形，多次重复荷载下的变形。

与力无关的变形。

（混凝土的收缩、膨胀、温度变化引起的变形）一、混凝土的应力应变曲线0CE一、混凝土的应力应变曲线oABE0CD二、混凝土在多次重复荷载下的变形二、混凝土在多次重复荷载下的变形OBBCCpaececA混凝土在一次加荷卸荷时，其应力应变如图中的OAB混凝土的应变c=ce+ae+cp三、混凝土的弹性模量、变形模量三、混凝土的弹性模量、变形模量1、混凝土弹性模量是指通过对混凝土的应力应变曲线的原点作切线所得到的正切值就是弹性模量用Ec表示。

规范规定混凝土弹性模量Ec的确定方法是：

在棱柱体试件的应力应变曲线上取=0.5fc的情况下反复加荷卸荷510次，最后曲线的残余变形为零，接近直线（该直线和过曲线原点所作的切线平行）该直线的斜率就是混凝土的弹性模量Ec。

2、混凝土的变形模量混凝土变形模量：

应力应变曲线上的任意一点和原点连线的正切值称为变形模量。

EC四、混凝土的徐变四、混凝土的徐变混凝土的徐变是一个和力有关的变形。

徐变：

混凝土在长期不变荷载作用下，应变随时间继续增长的现象，称为徐变。

EC=ECEC=EC弹性系数，通常取为0.5混凝土剪变（切）模量Gc=0.4Ecce弹性变形cr徐变10-4t五、混凝土的收缩与膨胀五、混凝土的收缩与膨胀收缩：

收缩：

混凝土在空气中凝结硬化产生体积减小的现象称为收缩。

影响收缩量大小的因素有很多。

收缩在构件中，使钢筋受压，混凝土受拉，易使构件过早开裂影响使用，所以我们要尽量减少混凝土的收缩。

t常温下蒸气养护下10-41-3钢筋钢筋一、钢筋的品种、级别与形式一、钢筋的品种、级别与形式1、钢筋的种类、钢筋的种类

（1）按生产工艺分：

热轧钢筋，冷拉钢）按生产工艺分：

热轧钢筋，冷拉钢筋，热处理钢筋，钢丝；筋，热处理钢筋，钢丝；

（2）按外形分：

光圆钢筋和变形钢筋；）按外形分：

光圆钢筋和变形钢筋；（3）按钢筋的化学成分：

碳素钢和低合）按钢筋的化学成分：

碳素钢和低合金钢；金钢；（4）按钢筋的力学性能分：

有明显屈服点）按钢筋的力学性能分：

有明显屈服点和无明显屈服点钢筋。

和无明显屈服点钢筋。

二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能1、钢筋的应力、钢筋的应力应变曲线应变曲线

（1）有明显屈服点钢筋

（2）无明显屈服点的钢筋规范规定：

极限抗拉强度abcdd0fyftN/mm20.20.2%0.2=0.82、钢筋的强度和变形指标

（1）强度在钢筋混凝土结构中，对于有明显屈服点的钢筋，钢筋强度设计值取屈服强度。

无明显屈服点钢筋，其强度设计值取残余应变为0.2%时的应力既0.2=0.8极限抗拉强度。

（2）变形反映钢筋塑性性能的基本指标是伸长率和冷弯性能。

对有明显屈服点钢筋其强度指标是屈服强度和极限强度。

检验这类钢筋质量的四个指标是屈服强度、极限强度、伸长率、冷弯性能。

检验无明显屈服点钢筋质量的三个指标是极限强度、伸长率、冷弯性能。

3、钢筋的冷加工冷加工方式：

冷拉、冷拔、冷轧。

1）冷拉（对有明显屈服点钢筋）00k冷拉应力kk1-4钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结1、粘结的作用及产生原因由得：

其中整理得：

xdxNdLss-d产生粘结作用的原因有三个:

混凝土将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力;混凝土颗粒的化学作用产生的混凝土与钢筋之间的胶合力;钢筋表面的凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。

2、粘结强度及其影响因素粘结强度用大小按下式计算影响粘结强度大小的因素有

（1）混凝土的强度

（2）保护层厚度（3）横向钢筋（4）横向压力及浇注位置。

3、保证钢筋和混凝土之间粘结的措施、保证钢筋和混凝土之间粘结的措施锚固长度锚固长度搭接长度在搭接范围内箍筋间距要加密,看书中要求.钢筋的弯钩：

手工弯，机械弯。

梁板梁受拉钢筋受拉钢筋第二章、钢筋混凝土结构设计方法第二章、钢筋混凝土结构设计方法2-1结构设计的功能要求结构设计的功能要求一、结构的功能要求一、结构的功能要求1、安全性：

、安全性：

指建筑结构应能承担在正常施工和正常使用过程中可能施加在它上面的各种作用。

（其中包括荷载引起的内力，振动过程中的恢复力以及支座沉降，约束变形所引起的内力）在偶然事件（如强烈地震、爆炸、车辆冲撞）发生时，结构仍应保持必要的完整性。

也就是说可以出现某些局部的严重破坏，但不会引起建筑物的连续倒塌。

2、适用性：

、适用性：

指建筑结构或构件在正常使用过程中应具有良好的工作性能，例如应具有适当的刚度以避免变形过大或在振动时出现共振等。

3、耐久性：

耐久性：

指建筑结构在正常维护条件下应能完好地使用到规定的年限，而不会因材料在长时间内发生性质变化或外界侵蚀而损坏。

这三个方面的功能总称为建筑结构的可靠性可靠性。

可靠性的大小称为可靠度可靠度。

二、结构功能的极限状态二、结构功能的极限状态极限状态：

结构或构件超过某一特定状态就不能满足实际规定的某一功能要求，这个特定状态就是该功能的极限状态。

承载能力极限状态极限状态正常使用极限状态

（一）承载能力极限状态

（一）承载能力极限状态指结构或构件达到了最大承载能力或者产生了使结构或构件不能继续承载的过大变形，从而丧失了完成安全性功能的能力的一种状态。

（二）正常使用极限状态

（二）正常使用极限状态指结构或构件达到正常使用或耐久性功能的某项规定限值。

三、混凝土结构设计方法方法：

规范规定采用以概率理论为基础的极限状态设计法，用分项系数的设计表达式来反映结构构件的可靠度来进行设计。

设计内容

（1）所有结构构件均应进行承载能力计算，在必要时尚应进行结构的倾覆和滑移验算。

（2）需要控制变形的构件，进行变形验算;（3）不允许出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力验算。

允许出现裂缝的构件，应进行裂缝宽度验算。

结构上的作用、作用效应和结构上的作用、作用效应和结构抗力结构抗力一、结构上的作用一、结构上的作用、结构作用的定义及分类、结构作用的定义及分类定义：

施加在结构上的荷载（集中、分布荷载），以及引起结构外加变形或约束变形的原因荷载称为直接作用。

由荷载引起的变形称为间接作用。

荷载规范将结构上的荷载分为三类：

（）永久荷载：

不随时间变化的荷载。

（）可变荷载：

随时间变化的荷载。

（）偶然荷载：

在结构使用期间可能出现一个很大且作用时间短，也可能不会出现的这类荷载称为偶然荷载。

教学教学拥有拥有知识课后学习学习学习需要获取获取知识加深理解荷载规范给出了四种荷载代表值永久荷载标准值：

荷载标准值：

可变荷载标准值：

可变荷载准永久值：

可变荷载的频率值：

可变荷载的组合值：

二、作用效应S和结构抗力R我们把荷载作用下产生的内力或变形称为作用效应作用效应。

S作用效应（包括轴力、弯矩、剪力、扭矩等）构件本身所具有的抵抗能力称为结构抗力结构抗力。

R抗力（与材料强度、构件几何尺寸等有关）1、材料强度标准值（对材料进行实际测试所得到的具有95%的保证率的材料强度称为标准强度值）a、混凝土强度标准值：

b、钢筋强度标准值：

2、材料强度设计值（材料强度标准值除以材料分项系数）a、混凝土强度设计值：

b、钢筋强度设计值：

23概率极限状态设计法以概率理论为基础的极限状态设计法简称为概率极限状态设计法，又称为近似概率法。

一、功能函数与极限状态方程Z=R-SZ=g（R，S）如Z=R-S0（RS,结构处于安全可靠状态）Z=R-S0（R800）按100mm增加。

强度要求：

看正截面的计算是否满足要求。

常用的梁高250mm、300mm、350mm、400mm750mm、800mm、900mm、1000mm二、受弯构件的钢筋1、梁中钢筋号钢筋称为纵向受力钢筋。

号钢筋称为箍筋。

号钢筋称为弯起钢筋。

号钢筋称为架立钢筋。

2143214312342、板内的钢筋一种为受力钢筋，另一种为分布钢筋。

分布钢筋的作用：

是将板上的荷载均匀地传到受力钢筋上去；固定受力钢筋位置与受力钢筋形成钢筋网片；抵抗温度变化和混凝土收缩在垂直受力钢筋方向所产生的拉力。

3、钢筋的保护层及间距保护层厚度25mm保护层厚度15mm30,1.5d20,d4、截面有效高度h0h0-指受拉钢筋的形心到受压边缘的距离。

梁：

如受拉钢筋只有一排取h0=h-35如受拉钢筋有两排时取h0=h-60板：

取h0=h-20h0h0hh32梁正截面受弯性能的试验分析一、适筋梁的工作阶段电阻应变片PPL百分表测挠度百分表百分表M图V图挠度与荷载的关系图1、第工作阶段：

弯矩与挠度成直线变化。

2、第工作阶段：

带裂缝工作阶段。

3、第工作阶段：

二、受弯构件正截面各阶段应力状态转折点1转折点2IIIaIIIaIIIIIIaf（mm）1、第工作阶段：

2、第工作阶段：

3、第工作阶段：

DMcrMMyMMuMZaaaftk四、适筋与超筋、少筋梁的界限1、适筋梁与超筋梁的界限界限破坏：

在钢筋恰好屈服的同时受压区混凝土被压碎，这种破坏我们称为界限破坏。

界限破坏时的配筋率我们称为适筋梁的最大配筋率用表示。

界限破坏时的受压区高度用表示。

界限破坏时的配筋率我们称为适筋梁的最大配筋率用hofbfb对等效矩形应力图来说，设受压区高度为且与曲线应力图形的实际受压区高度之间的关系是系数，当混凝土强度等级时，0.8,当混凝土强度等级C80时，取0.74,混凝土强度等级在C50C80之间按内插法求算。

MuMuMub如果截面发生的是界限破坏，那么截面上的应力分布、应变分布如下。

h0hAsfy.AsDDfy.As对有效矩形应力图来说（对有屈服点钢筋）（对无屈服点钢筋）界限破坏时受压区高度。

界限破坏时相对受压区高度。

可按上述公式计算也可查表3.4。

由得如果或或梁就不会超筋。

2、适筋梁和少筋梁的界限（最小配筋率）根据少筋梁的破坏特征“一裂既坏”，少筋梁的承载能力和素混凝土梁的承载能力相等推导出：

3.3单筋矩形截面的承载力计算