《混凝土及砌体结构》课件

混凝土及砌体结构混凝土和砌体结构是建筑物中最常见的结构类型之一。它们在各种建筑物中都有应用，从住宅到商业建筑。课程安排第一部分混凝土材料性质及性能混凝土的种类、特点、材料性能分析第二部分钢筋混凝土构件设计受拉构件、受压构件、配筋与构造第三部分砌体结构基础知识砌体材料、受力机理、墙体设计、开洞设计第四部分施工技术与质量控制混凝土施工、砌体工程施工、质量检验与控制混凝土概述坚固耐用混凝土是一种经久耐用的材料，能够承受巨大的重量和压力，广泛应用于桥梁、建筑等工程领域。多功能性混凝土具有很高的可塑性，可以制作各种形状的结构，满足不同的建筑和工程需求。经济高效混凝土是一种相对低成本的建筑材料，可以有效降低工程造价。混凝土的组成1水泥水泥是混凝土的主要胶凝材料，起到将其他材料粘合在一起的作用。2骨料骨料占混凝土体积的绝大部分，可以分为细骨料和粗骨料，分别由砂和碎石构成。3水水是水泥与骨料之间的化学反应介质，也是混凝土拌和的必要材料。4外加剂外加剂可以改善混凝土的性能，例如提高强度、耐久性、和易性等等。水泥的性质水化反应水泥与水混合后发生化学反应，生成水泥石，水泥石具有强度和耐久性。凝结硬化水泥浆体在一定时间内发生凝结硬化，形成坚固的混凝土结构。强度等级水泥的强度等级根据抗压强度划分，常用的强度等级包括32.5、42.5、52.5等。其他性质水泥还具有耐腐蚀、耐磨损、抗冻等性能，这些性能对混凝土结构的耐久性至关重要。骨料的性质粗骨料粗骨料是指粒径大于5毫米的碎石、卵石等材料。粗骨料影响混凝土的强度、耐久性和工作性能。细骨料细骨料是指粒径小于5毫米的砂子等材料。细骨料影响混凝土的流动性、密实度和工作性能。骨料性能骨料的质量对混凝土的性能有决定性影响，需严格控制粒径、形状、强度等指标。水的作用化学反应水泥与水发生化学反应，形成水泥石，水泥石是混凝土的主要胶凝材料，使混凝土具有强度和耐久性。和易性水可以调节混凝土的稠度，使混凝土易于拌和、运输和浇筑，提高施工效率。养护水可以保持混凝土内部的水分，保证水泥与水充分反应，提高混凝土的强度和耐久性。混凝土的拌和混凝土拌和是将水泥、砂、石和水按一定比例混合，形成均匀的混合物，以满足工程要求。1称重根据配比准确称量水泥、砂、石和水的质量。2混合将称量好的材料放入搅拌机中，充分混合，使其均匀一致。3检验对拌合好的混凝土进行检验，确保其符合设计要求。混凝土拌合过程需要严格控制，确保混凝土的强度、耐久性和工作性符合要求。混凝土的性能混凝土性能影响其使用性能，因此需要通过试验确定其性能指标，如强度、抗冻性、耐久性等。28强度等级混凝土抗压强度等级，如C20、C30、C40等100抗冻等级表示混凝土抵抗冻融循环的能力F500耐久性等级反映混凝土抵抗外界侵蚀的能力100工作性能包括流动性、保水性、泌水率等钢筋混凝土概述钢筋混凝土是将钢筋和混凝土两种材料结合在一起的复合材料。它充分利用了钢材的抗拉强度高和混凝土的抗压强度高的优点，克服了各自的缺点，形成了一种强度高、延性好、耐久性强的建筑材料。钢筋混凝土广泛应用于各种建筑结构中，例如房屋建筑、桥梁、隧道、水利工程等等。钢筋混凝土构件受力机理1受拉钢筋承担拉力，混凝土承受压力。钢筋承担大部分拉力混凝土承担一部分拉力2受压混凝土承担主要压力，钢筋起辅助作用。混凝土承受大部分压力钢筋控制混凝土开裂3共同工作钢筋与混凝土共同工作，形成整体结构。钢筋提高抗拉强度混凝土提高抗压强度受拉构件设计荷载计算确定构件承受的外部荷载，如永久荷载、活荷载等。根据荷载性质和作用方式，进行荷载组合，确定设计荷载。截面设计根据设计荷载和材料强度，选择合适的截面尺寸和钢筋配置，满足强度和变形要求。配筋计算根据截面尺寸和钢筋强度，计算钢筋面积和配筋方式，确保构件能够抵抗拉力，并满足规范要求。构造设计确定钢筋的具体布置方式、锚固形式、连接方式等，确保结构安全和施工可行性。受压构件设计1荷载计算确定构件承受的荷载大小，例如，楼板荷载、自重荷载等。2截面选择根据荷载大小和材料强度，选择适当的截面尺寸。3配筋设计计算所需钢筋数量和布置方式，确保构件能有效地承受荷载。受压构件的设计目标是确保其在荷载作用下能够安全可靠地工作，并满足结构功能要求。配筋与构造钢筋种类钢筋混凝土结构中使用的钢筋分为热轧钢筋和冷轧钢筋，具有良好的强度、延性和韧性，能够有效抵抗各种外力。钢筋加工钢筋需要经过弯曲、切断和焊接等加工处理，使其符合设计要求，并能有效地与混凝土结合。钢筋配置根据不同的受力情况，需要合理配置钢筋的类型、数量和位置，以确保结构的整体强度和稳定性。构造要求钢筋的构造应符合规范要求，例如钢筋间距、搭接长度、弯钩形式等，以确保结构的安全性。砌体结构概述砌体结构是由砖、石、块材等砌块，以及砂浆等胶凝材料砌筑而成的结构体系。砌体结构是应用最广泛的结构类型之一，具有成本低廉、施工简便、保温隔热性能好等优点。砌体结构主要用于房屋的墙体、柱、梁、楼板等部位。同时，它也是重要的建筑材料之一，在桥梁、隧道、水利工程等方面也有着广泛的应用。砌体材料砖砖是砌体结构中最常见的材料之一，具有良好的强度和耐久性。常见的砖包括红砖、灰砖和空心砖。砂浆砂浆用作砖块之间的粘合剂，可以增强砌体的整体强度和稳定性。石材石材通常用于建筑物的外墙和装饰，具有天然美观的外观和耐久性。砌块砌块是预制的混凝土块，在施工中更易于操作，并具有更好的绝缘性能。砌体结构受力机理材料特性砌块强度和砂浆强度决定墙体承载力，而砌体强度取决于材料强度、砌筑质量、砂浆比例等因素。结构形式墙体、柱、梁等不同形式的砌体结构受力方式不同，如墙体承受竖向荷载和水平荷载，而梁则主要承受弯矩和剪力。外力作用砌体结构受力形式包括竖向荷载、水平荷载、温度变化、地震作用等，这些外力会对砌体结构产生不同的影响。应力传递砌块和砂浆共同承载荷载，应力通过砌块和砂浆的接触面传递，并最终传递到基础上。砌体墙体设计砌体墙体设计是建筑结构设计中的重要组成部分，它直接影响着建筑物的安全性和耐久性。1荷载计算考虑墙体自身重量、楼层荷载、风荷载等。2材料选择根据墙体功能和荷载要求选择合适的砌块和砂浆。3墙体厚度根据计算结果确定墙体厚度，确保其强度和稳定性。4构造设计包括砌体构造、门窗洞口尺寸、构造柱等。砌体墙体设计需要遵循相关的规范和标准，确保其符合建筑安全和性能要求。墙体开洞设计1开洞位置避免在墙体承重部位开洞，避免影响墙体结构强度。2开洞尺寸开洞尺寸应符合规范要求，并与门窗尺寸协调。3开洞加固对较大开洞，应进行加固处理，以增强墙体强度。砌体构件设计1强度满足承载能力2稳定性抗倾覆和抗滑移3变形控制裂缝宽度砌体构件设计需考虑强度、稳定性和变形等因素。强度是指构件抵抗外力的能力，需确保构件能安全承载预期荷载。稳定性是指构件抵抗倾覆和滑移的能力，确保结构稳定性。变形是指构件在荷载作用下产生的变形，需控制裂缝宽度，防止过大变形影响结构安全和外观。砌体结构失效模式11.整体剪切破坏砌体墙体承受剪力时，沿墙体平面发生整体剪切破坏，导致墙体倒塌。22.局部剪切破坏由于墙体局部集中荷载或开洞影响，导致墙体局部剪切破坏，出现裂缝或坍塌。33.弯曲破坏砌体墙体承受弯矩时，由于砌块强度不足或砂浆强度不足，导致墙体出现弯曲破坏。44.挤压破坏由于墙体承受过大的集中荷载，导致砌块或砂浆发生挤压破坏。砌体结构抗震设计抗震性能确保砌体结构在发生地震时能够抵抗地震力的作用，避免倒塌或严重损坏。抗震措施包括加强砌体材料强度、提高砌体连接强度、设置抗震构造措施等。抗震设计根据地震烈度、结构类型、材料强度等因素，进行抗震性能分析和设计。现浇混凝土施工1模板安装模板支撑混凝土形状2钢筋绑扎钢筋增强混凝土强度3混凝土浇筑将混凝土倒入模板4振捣密实消除混凝土内部气泡5养护保持混凝土湿度和温度现浇混凝土施工是建筑工程中常见工艺，涉及多个环节。模板安装保证混凝土形状，钢筋绑扎增强强度，混凝土浇筑是核心步骤，振捣密实消除气泡，养护确保混凝土强度。模板施工模板安装模板安装应牢固可靠，能承受混凝土的压力和自重，并能保持几何形状不变。模板支撑支撑系统必须牢固稳定，并能承受施工荷载，保证模板在浇筑过程中不会变形或坍塌。模板拆除模板拆除应在混凝土强度达到设计要求后进行，拆除顺序应符合施工规范，避免对混凝土造成损害。钢筋绑扎施工1准备工作检查钢筋规格、数量，并根据设计图纸进行清理、校直和弯曲，确保其尺寸和形状符合要求。2绑扎按照设计图纸将钢筋绑扎在一起，并使用绑扎工具进行固定，确保绑扎牢固，且钢筋位置正确。3质量检验对绑扎好的钢筋进行质量检验，检查钢筋位置、间距、绑扎牢固度等是否符合要求，并做好记录。混凝土浇筑施工1准备工作确保模板、钢筋牢固，并做好清理工作。2浇筑从高处开始，分层浇筑，并及时振捣。3养护覆盖浇水，保持湿润，防止过快干燥。混凝土浇筑是施工的关键步骤，需要严格控制。浇筑前要做好充分准备，确保施工质量。浇筑过程中应注意分层浇筑，并及时振捣，确保混凝土密实。养护及实施质量控制混凝土养护混凝土养护，保持温度和湿度。质量控制控制混凝土强度，保证质量。安全措施安全施工，防止事故发生。砌体工程施工1准备工作清理施工场地，检查材料质量。2砌筑施工按照设计图纸进行砌筑，保证水平和垂直度。3砂浆抹灰在砌筑完成后，进行砂浆抹灰，保证墙面平整。4验收完成砌筑后，进行验收，确保质量合格。砌体工程施工需严格遵守规范，确保质量安全。砌体工程质量检验砌体工程质量检验是保证工程质量的重要环节，