水工钢筋混凝土结构学课件绪论

水工钢筋砼结构

HydraulicReinforced

ConcreteStructure考核方式期末考试：闭卷、笔试。成绩采用100分制记分，期末考试占70%，平时成绩占30%。平时成绩：课堂点名，课堂作业，课堂纪律。教学要求课程类型及学时课程类型：必修课。学时：54学时。教学内容第0章绪论第一章混凝土结构材料的物理力学性能第二章钢筋混凝土结构设计计算原理第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第四章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算第五章钢筋混凝土受压构件承载力计算第六章钢筋混凝土受拉构件承载力计算第七章钢筋混凝土受扭构件承载力计算第八章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算第九章钢筋混凝土肋形结构及钢架结构第十章预应力混凝土结构第十一章钢筋混凝土构件的抗震设计第十二章水工大体积混凝土结构设计中的若干问题

绪论钢筋砼结构

由钢筋和砼两种材料组成共同受力的结构。砼抗压强度高，抗拉强度低，为抗压强度的1/8~1/20；破坏时有明显的脆性性质。

绪论钢筋砼结构的工作原理素砼主要用于以受压为主的基础、柱墩和一些非承重结构。Pcr=9.7kN150300fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2ftsc=ft2500素砼梁Pu≈Pcrsc=ftft破坏时跨中截面受压边缘的压应力与抗拉强度相近，远未达到砼的抗压强度，破坏表现为脆性断裂，无明显预兆。

绪论钢筋砼结构的工作原理钢材

◎抗拉和抗压强度都很高；

◎具有屈服现象，破坏时有较好的延性；◎细长钢筋受压时易压曲。◎易锈蚀，不耐高温。将砼和钢材这两种材料有机地结合在一起，可以取长补短，充分利用材料的性能。

绪论钢筋砼结构的工作原理Pcr=9.7kNfc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2fy=335N/mm2ftsc=ft1503002500钢筋砼梁Pu≈

52.5kNsc=ftftsssc2f16

fy配置钢筋后，钢筋砼梁的承载力比素砼梁大大提高，钢筋的抗拉强度和砼的抗压强度均得到充分利用，且破坏过程有明显预兆。Py≈

50.0kN

fc绪论钢筋砼结构的工作原理钢筋砼—ReinforcedConcrete（缩写RC）除在受拉区配筋外，还有其他配筋方式；可在受压区配钢筋协助砼承受压力；在复杂应力区域（如梁在受剪区段、受扭构件等），可配箍筋或纵横交错的钢筋；当构件受力很大时，可直接配钢骨；可用箍筋约束砼提高砼的抗压强度，甚至直接采用钢管；采用纤维（钢纤维、玻璃纤维等）与砼一起搅拌形成的纤维砼，其抗拉强度可提高。★两种（或两种以上）材料的有机组合，充分发挥各自的长处，可创造出多种形式的复合材料，适应各种不同受力的要求，取得很好的综合经济效益

绪论钢筋砼结构的工作原理受压构件中配置受压钢筋受扭构件配筋螺旋箍筋约束砼梁中配置箍筋常见配筋方式绪论钢筋砼结构的工作原理绪论钢骨砼结构（SteelReinforcedConcrete)(EncasedConcrete)钢筋砼结构的工作原理绪论钢管砼结构（ConcreteFilledTube)钢筋砼结构的工作原理钢-砼混合结构(CompositeStructure)(HybridStructure)

绪论钢筋砼结构的工作原理★钢筋与砼共同工作的条件钢筋（材）和砼两种材料的物理力学性能很不相同，他们可以结合在一起共同工作，是因为：钢筋和砼之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；钢材与砼具有基本相同的温度线膨胀系数（钢材为1.2×10-5，砼为(1.0~1.5)×10-5），因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏。砼保护层防止钢筋生锈，提高耐久性，增加粘结力。绪论钢筋砼结构的工作原理★钢筋砼结构的优点耐久性好。钢筋有砼保护层，不易锈蚀。整体性好（现浇钢筋砼结构）。适用于抗震、抗爆结构。可模性好。砼可浇筑成各种尺寸、各种复杂形状的结构，如空间薄壳、箱形结构等。

钢筋砼结构的特点绪论耐火性好。砼是不良热导体，30mm厚砼保护层可耐火2小时，使钢筋不致因升温过快而丧失强度。就地取材。砼所用砂、石，易于就地取材。近年有用工业废料制造人工骨料，或作为水泥的外加成分，改善砼的性能。节约钢材。钢筋和砼的材料强度得到充分发挥，结构承载力与刚度比例合适，单位应力价格低，经济指标优于钢结构。

绪论钢筋砼结构的特点★钢筋砼结构的优点★钢筋砼结构的缺点自重大。不适用于大跨、高层结构。轻质、高强和预应力抗裂性差。普通RC结构，在正常使用阶段带裂

缝工作，环境较差(露天、沿海、化学侵蚀)时影响耐久性；限制了普通RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用。预应力砼钢筋砼结构一旦破坏，其修复、加固、补强较困难。钢模、滑模等；泵送、早强、商品、高性能砼等砼结构加固技术不断得到发展，如最近研究开发的采用碳纤维布加固砼结构技术，快速简便。绪论钢筋砼结构的特点施工复杂。工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护），消耗木料多，工期长，施工受季节、天气影响大。砼施工中的小浪底进水塔群

葛洲坝船闸天津港大沽灯塔

★钢筋砼的分类按受力状态分—杆系结构和非杆系结构。按制作方法分—整体式、装配式和装配整体式。按初应力状态分—普通钢筋砼和预应力钢筋砼。绪论钢筋砼结构的分类预应力砼结构（PrestressedConcrete)在结构受荷之前，预先对砼施加压力，造成人为的压应力状态，使产生的压应力可部分或全部抵消荷载引起的拉应力。

绪论钢筋砼结构的分类★钢筋砼结构的发展简况及应用

1824年英国人阿斯普丁发明硅酸盐水泥；

1849年法国人朗波制造了第一只钢筋砼小船；

1872年在纽约建造第一所钢筋砼房屋；

RC结构的开始应用于土木工程距今仅150多年。

与砖石结构、钢木结构相比，钢筋砼结构的历史并不长，但发展非常迅速，目前砼结构已成为大量土木水利工程结构中最主要的结构，而且高性能砼和新型砼结构形式还在不断发展。

钢筋砼结构的发展及其应用绪论

钢筋砼结构的发展及其应用绪论★钢筋砼结构计算理论的发展第一阶段—结构内力和构件截面计算均套用弹性理论，采用容许应力设计法。第二阶段—考虑砼塑性性能的破损阶段设计法，50年代又提出更为合理的极限状态设计法。第三阶段—发展了以概率理论为基础的极限状态设计法。新型砼材料及其复合结构形式的出现又不断提出新的课题，不断促进砼结构的发展。

钢筋砼结构的发展及其应用绪论★钢筋砼结构材料的发展第一阶段—钢筋和砼的强度较低，主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等构件。第二阶段—砼和钢筋强度提高，1928年发明了预应力砼，使得砼结构可以用来建造大跨度。第三阶段—材料向高强、轻质、耐久和高性能发展。建造了高坝、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，成为现代土木水利工程的标志。★钢筋砼结构课程学习中应注意的问题

钢筋砼结构课程学习中应注意的问题绪论本课程是研究钢筋砼这一复合材料的力学理论课程。钢筋砼不是理想弹性材料，与研究弹性体的《材料力学》有很大的不同。应注意它们之间的异同点。钢筋砼结构的计算公式是在大量实验基础上与理论分析相结合起来的。注意每一理论的适用范围和条件。★钢筋砼结构课程学习中应注意的问题钢筋砼结构课程学习中应注意的问题绪论AsAs'≥0.7la≥la运用设计规范——规范具有法规性，必须遵守，本课程所用教材依据《水工砼结构设计规范SL/T191-96》编写。规范包括计算公式和构造规定。注意构造规定——构造规定是为照顾施工便利和计算上某些