混泥土设计第一章.ppt

钢筋混凝土结构学;课程说明;存在的困难和问题：学时少，内容多，要求高。 对学生的要求：积极配合教师上好每一节课，认真听讲，积极思考，积极参与交互式教学活动中，认真完成课后作业（大量的）。多给教师提宝贵意见和建议。 对教师的要求：认真对待每一节课和每一个学生，不断探索新的教学理念，积极采用新的教学手段和方法，认真倾听学生的意见和建议，努力提高教学质量，真正为学生所想、所思，共同完成我们的任务。 ;章　节;绪　　　　论;图0-1a、b; 型钢筋混凝土结构又称为钢骨混凝土结构。它是指用型钢或用钢板焊成的钢骨架作为配筋的混凝土结构。图0-2为用型钢作为混凝土梁配筋的截面形式、图0-3为用型钢作为混凝土柱配筋的截面形式。 钢管混凝土结构是指在钢管内浇捣混凝土做成的结构。 ; 预应力混凝土结构是指在结构构件制作时，在其受拉部位上人为地预先施加压应力的混凝土结构。 素混凝土结构由于承载力低、性质脆，很少用来作为土木工程的承力结构、 型钢混凝土结构承载能力大、抗震性能好。但耗钢量较多，可在高层、大跨或抗震要求较高的工程中采用。 钢管混凝土结构的构件连接较复杂，维护费用大。 本书重点讲述钢筋混凝土结构的材料性能、设计原则、计算方法和构造措施.对于预应力混凝土结构，将在本书的第八章中介绍。 ;钢筋混凝土结构的特点和主要优缺点： 1.受力特点： （1）素混凝土简支梁的破坏试验： 图0-4a为一根未配置钢筋的素混凝土简支梁，跨度4 m，截面尺寸b×h=200mm×300mm、混凝土强度等级为C20。梁的跨中作用一个集中荷载F，对其进行破坏性试验。 ;试验结果表明： （1）当荷载较小时，截面上的应变则同弹性材料的梁一样，沿截面高度呈直线分布； （2）当荷载增大使截面受拉区边缘纤维拉应变达到混凝土抗拉极限应变时该处的混凝土被拉裂，裂缝沿截面高度方向迅速开展，试件随即发生断裂破坏。 （3）破坏的性质：破坏是突然的，没有明显的预兆，属于脆性破坏。 尽管混凝土的抗压强度比其抗拉强度高几倍或十几倍，但得不到充分利用，因为该试件的破坏是由混凝土的抗拉强度控制，破坏荷载值很小，只有 8 kN左右。 ;（2）钢筋混凝土梁的破坏试验： 在梁的受拉区布置三根直径为16 mm的HPB235级钢筋(记作3Φ16)并在受压区在布置两根为 10 mm的架力钢筋和适量的箍筋。 再进行同样的荷载试验(图 0-4b) ①当加载到一定阶段使截面受拉区边缘纤维拉应力达到混凝土抗拉极限强度时，混凝土虽被拉裂，但裂缝不会沿截面的高度迅速开展，试件也不会随即发生断裂破坏。 ②混凝土开裂后，裂缝截面的混凝土拉应力由纵向受拉钢筋来承受，故荷载还可进一步增加。此时变形将相应发展，裂缝的数量和宽度也将增大。; ③受拉钢筋抗拉强度和受压区混凝土抗压强度都被充分利用时，试件才发生破坏。 ④破坏性质：试件破坏前，变形和裂缝都发展得很充分，呈现出明显的破坏预兆，属于塑性破坏。 虽然试件中纵向受力钢筋的截面面积只占整个截面面积的 1％左右，但破坏荷载却可以提高到36 kN左右。 归纳总结一下：在混凝土结构中配置一定型式和数量的钢筋，可以收到下列的效果： ①结构的承载能力有很大的提高； 　 ②结构的受力性能得到显著的改善（破坏前带有明显的预兆即：变形和裂缝都较明显）。;　　 　（3）钢筋和混凝土是两种物理、力学性能很不相同的材料，它们可以相互结合共同工作的主要原因是： 　　①混凝土结硬后，能与钢筋牢固地粘结在一起，相互传递内力。粘结力是这两种性质不同的材料能够共同工作的基础； 　　②钢筋的线膨胀系数为1.2×10-5℃-1，混凝土的为1.0×10-5℃-1～1.5×10-5℃-1，二者数值相近。因此.当温度变化时，钢筋与混凝土之间不会存在较大的相对变形和温度应力而发生粘结破坏。 ;　　（4）钢筋混凝土结构的优点： 钢筋混凝土结构除了比素混凝土结构具有较高的承载力和较好的受力性能以外。与其他结构相比还具有下列优点： 　　①就地取材。钢筋混凝土结构中，砂和石料所占比例很大，水泥和钢筋所占比例较小。砂和石料一般可以由建筑工地附近供应。 　　②节约钢材。钢筋混凝土结构的承载力较高。大多数情况下可用来代替钢结构，因而节约钢材。 　　③耐久、耐火。钢筋埋放在混凝土中，受混凝土保护不易发生锈蚀，因而提高了结构的耐久性。当火灾发生时。钢筋混凝土结构不会象木结构那样被燃烧，也不会象钢结构那样很快软化而破坏。 　　④可模性好。钢筋混凝土结构可以根据需要浇捣成任何形状。 　　⑤现浇式或装配整体式钢筋混凝土结构的整体性好，刚度大。 ;　　 （5）钢筋混凝土结构的缺点：