水工钢筋混凝土结构力学课件

水工钢筋混凝土结构学

ReinforcedConcreteStructures

forHydraulicEngineering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_zhanmin@;QQ:444841507制作主讲1第0章绪论

水工钢筋混凝土结构学2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3

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钢筋混凝土梁4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5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1/8~1/20；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6Pcr=9.7kN150300fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2ftsc=ft2500素混凝土梁Pu≈Pcrsc=ftft－

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7Pcr=9.7kNfc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2fy=335N/mm2ftsc=ft1503002500钢筋混凝土（RC）梁Pu≈

52.5kNsc=ftftsssc2f16

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8－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受压构件中配置受压钢筋螺旋箍筋约束混凝土－减小构建截面尺寸；0.1钢筋混凝土结构特点与分类9－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，剪应力受扭构件配筋梁中配置箍筋0.1钢筋混凝土结构特点与分类10

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1.2×10-5，混凝土为1.0~1.5×10-5－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钢筋混凝土结构的特点0.1钢筋混凝土结构特点与分类11

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120.1.3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13

◆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钢筋混凝土结构特点与分类14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15◆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16◆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σ拉σ

压σ拉σ

压P使用时使用前17第0章绪论0.1钢筋混凝土结构特点与分类预应力混凝土空心楼板180.2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19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20第0章绪论0.2钢筋混凝土结构的发展简史InternationalTVTower，Toronto，Canada549m21第0章绪论0.2钢筋混凝土结构的发展简史220.3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；230.3本课程的目的