水工钢筋混凝土结构力学课件.pps

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1、水工钢筋混凝土结构学Reinforced Concrete Structuresfor Hydraulic Engineering,魏占民水利与土木建筑工程学院,内蒙古农业大学多媒体教学课件,办公室:水利楼 202室,电话 4300181(外线),8181(内线)E-mail:wei_;QQ:444841507,制作主讲,第0章 绪论,水工钢筋混凝土结构学,授课内容,0.1 钢筋混凝土结构的特点与分类,第0章 绪论,授课内容,0.2 钢筋混凝土结构的发展简史,0.3 本课程的目的与特点,定义,0.1 钢筋混凝土结构的特点与分类,结构建筑物承担荷载作用的部分;,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结

2、构特点与分类,钢筋混凝土结构是 由钢筋和混凝土两种材料组成的共同受力的结构,0.1.1 钢筋混凝土结构的一般概念,第0章 绪论,钢筋混凝土结构在水利工程中应用最为广泛;例如:水闸,渡槽,涵洞,泵站,水电站.,钢筋混凝土结构水闸,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,混凝土人造石材;抗压强度高,而抗拉强度很低;抗拉强度为抗压强度的 1/81/20;破坏时具有脆性性质;主要用于以受压为主的基础、立柱等,第0章 绪论,钢筋 在工厂由钢材轧制而成的工业产品;抗拉和抗压强度都很高;一般具有屈服现象,破坏时表现出较好的延性;受压时极易压曲,单独使用时仅能用作受拉构件,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,Pcr=

3、9.7kN,fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2,ft,sc=ft,素混凝土梁,Pu Pcr,破坏截面 sc=ft;远未达到混凝土的抗压强度;破坏表现为脆性断裂,共同受力,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,Pcr=9.7kN,fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2fy=335N/mm2,ft,sc=ft,钢筋混凝土(RC)梁,Pu 52.5kN,fy,破坏截面sc=fc,sy=fy;RC梁比素混凝土梁的承载力大大提高;破坏表现为延性破坏,fc,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,在构件受压区配置钢筋协助混凝土承受压力;利用箍筋约束混凝土来提高混凝

4、土的抗压强度;,第0章 绪论,除在构件受拉区配筋外,还有许多其它配筋方式,减小构建截面尺寸;,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,在梁受剪区段、受扭构件、节点区、剪力墙等复杂应力区配置箍筋或纵横交错的钢筋,第0章 绪论,抵抗拉应力,剪应力,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,钢筋与混凝土共同受力的条件 钢筋和混凝土之间有良好的粘结力 钢材与混凝土的温度线膨胀系数接近 钢材为1.210-5,混凝土为1.01.510-5 在荷载作用下或当温度变化时,可保证两者协调变形,第0章 绪论,共同受力的作用 两种材料得到有机组合,充分发挥各自的长处;适应不同受力的要求;取得很好的综合技术经济效益,0.1.2 钢

5、筋混凝土结构的特点,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,耐久性好;整体性好;可模性好;,第0章 绪论,缺点 自重大;抗裂性差;耗费木材多;施工复杂;修复加固困难,轻质、高强混凝土;,预应力混凝土;,泵送、早强、商品混凝土,预制构件;,解决措施,环氧树脂,碳纤维加固,钢板加固技术,耐火性好;就地取材;节约钢材,优点,钢模;,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,0.1.3 钢筋混凝土结构的分类按受力状态,构造外形 杆件系统:受弯构件,受压构件,受拉构件,受扭构件,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,非杆件系统:空间薄壁结构:容器,屋顶;大体积结构:坝体,闸墩,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝

6、土结构特点与分类,按制作方法 整体式 现场制作:架模板,绑扎钢筋,浇筑,振捣,养护;整体性能好,刚度大;施工期长,耗费模板,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,装配式:构件在工厂预制,现场装配;建设工业化,施工速度快,气候影响小,模板消耗少;接头构造复杂,整体性能差,抗渗不利,需大型设备,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,装配整体式:部分现场制作、部分装配,介于上述两者之间,按初始应力状态,普通钢筋混凝土结构:构件使用前,混凝土不受应力作用,预应力混凝土结构:构件使用前部分混凝土受压;控制裂缝性能好,建造大跨度的承重结构,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类

7、,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,0.2 钢筋混凝土结构的发展简史,0.2钢筋混凝土结构的发展简史,第0章 绪论,第一阶段:19世纪中叶发明 20世纪初钢筋和混凝土的强度都比较低;主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等;计算理论套用弹性理论,按容许应力法设计,第二阶段:20世纪初40年代混凝土和钢筋强度均不断提高;发明了预应力混凝土,建造大跨度和高层结构;计算理论提出破损阶段设计法,发展为极限状态设计法;现代钢筋混凝土结构的基本计算理论形成,第0章 绪论,0.2 钢筋混凝土结构的发展简史,第三阶段:20世纪40年代现在 施工技术出现装配式钢筋混凝土结构、泵送商品混凝土等 工

8、业化生产技术;材料方面混凝土向高强、轻质、耐久等方面发展,钢筋向 高强钢筋发展;建造了一大批超高层建筑、大跨度桥梁、特长跨海隧道、高耸结构等大型工程;计算理论采用以概率理论为基础的极限状态设计法;钢筋混凝土结构的基础理论问题大都得到解决,第0章 绪论,0.2 钢筋混凝土结构的发展简史,International TV Tower,Toronto,Canada 549m,第0章 绪论,0.2 钢筋混凝土结构的发展简史,0.3 本课程的目的与特点,第0章 绪论,0.3 本课程的目的与特点,0.3.1 目的,掌握水工钢筋混凝土结构构件设计计算的基本理论、方法和构造知识;为从事钢筋混凝土建筑物的结构设计和学习有关专业课程打下基础,0.3.2 特点,与材料力学有相同之处,又有不同之处;计算公式以结构实验为基础基础,经理论分析建立;构造规定与结构计算是同样重要的;,0.3 本课程的目的与特点,第0章 绪论,钢筋和混凝土两种材料间相互作用;课程具有有很强的实践性;结构设计遵循规范或规程的约束性和立法性 水工混凝土结构设计规范 SL 191-2008),课程安排课程讲授:64学时,116周;课程习题:14次;课程设计:1.5周,16周开始,

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