《建筑与结构》PPT课件.ppt

1、建筑与结构,建筑概论,建筑力学,建筑结构选型,建筑设计及原理,结构相关课程,建筑结构,大一,大二,大三,大四,建筑设计及原理,建筑设计及原理,建筑设计及原理,课程讲授方法、考核方法,讲授方法 多媒体讲授 板书讲授 试验研究 习题课 自学 参阅课外期刊、规范等方法,推荐参考书： 混凝土设计规范 钢结构设计规范 荷载规范 结构设计原理 科学出版社 混凝土结构（上册） 钢结构,图片1 图片2 图片3 图片11 图片12 图片13 图片14 图片15 隧道,1 绪论,1.1结构的发展概况及组成 1.2 混凝土结构简介 1.3 钢结构简介 1.4 主要内容和学习方法,1.1 结构的发展概况及组成,1.1

2、.1 结构的发展概况 1.1.2 结构的组成,1.1.1 结构的发展概况,木结构和砖石结构 钢（铁）结构 钢筋混凝土 混合结构,1.1.2 结构的组成,1.2 混凝土结构简介,1.2.1 混凝土结构分类,1.2.2 混凝土结构的优缺点,1.2.3 混凝土结构的现状和发展,1.2.1 混凝土结构分类,素混凝土 钢筋混凝土 预应力混凝土结构 其它形式的加筋混凝土结构,（1）素混凝土 ：一般常用于路面、非承重结构,（2）预应力混凝土： 在结构或构件中配置预应力钢筋并施加预应力,（3）钢筋混凝土结构： 在多数情况下由钢筋、钢筋网或钢骨架和混凝土组成 图12,1.2.1 混凝土结构分类,钢筋、混凝土两种

3、材料的性能：,钢筋抗拉、抗压性能均好 混凝土的抗压性能强，但抗拉性能较弱。,二者结合一起共同工作，可充分利用材料的性能,其工作前提是： （1）二者温度线膨胀系数相接近； （2）二者之间产生良好的粘结力。,（3）钢筋混凝土结构：,1.2.1 混凝土结构分类,（3）钢筋混凝土,钢筋混凝土材料：由钢筋和混凝土组成,钢筋混凝土结构 以钢筋混凝土为主要承重骨架的土木工程构筑物；,钢筋混凝土基本构件：钢筋混凝土结构是 由一系列受力类型不同的构件组成。,如：梁、柱、楼板等构件,受弯、受拉、受压、受扭等基本构件,1.2.1 混凝土结构分类,1.2.2、钢筋混凝土优缺点：,优点： 强度高 耐久性好 耐火性好 整

4、体性好 可模性好 就地取材 节约钢材,缺点： 结构自重大 抗裂性较差 修复较困难 施工受季节环境影响较大,工程应用：,房屋建筑工程 大跨度公共建筑 工业建筑 桥梁工程 水利工程 特种结构 高耸结构等,1.2.3 混凝土结构的现状与发展,1.2.3、混凝土结构发展概况：,（2）材料方面,（3）结构方面,（4）施工技术,（5）钢筋混凝土结构计算理论的发展概况,（1）发展阶段,1）钢筋混凝土发明至20世纪初： 所采用的钢筋和混凝土的强度比较低 建造中小型的楼板、梁、拱和基础等构件； 计算理论套用弹性理论，设计方法采用容许应力法；,（1）发展阶段,（1）发展阶段,2）20世纪初至第二次世界大战： 混凝

5、土 和钢筋强度有所提高； 预应力结构的发明和应用，是混凝土用来建造大跨度的空间结构； 混凝土结构的试验研究开始进行； 计算理论开始考虑材料的塑性，按破损阶段计算结构的破坏承载力。,（1）发展阶段,3）第二次世界大战至今： 高强度混凝土和钢筋出现； 装配式混凝土结构、高效预应力混凝土结构、泵送商品混凝土以及各种新施工技术广泛应用于土木工程 如 超高层建筑、大跨度桥梁、跨海隧道、高耸结构等。 计算理论采用以极限状态设计方法。,（2）材料方面：,混凝土材料：高强、轻质、耐久、提高抗裂性、易于成型； 钢筋材料：高强、较好的延性和较好的粘结锚固性能。,（2）材料方面：,混凝土材料：高强、轻质、耐久、提高

6、抗裂性、易于成型,高强：我国普通C20-C80，我国C100，国外C200；,轻质：在地震区采用轻质混凝土结构可有效减小地震 作用，节约材料，降低成本;,耐久性；聚合物混凝土、树脂混凝土、浸渍混凝土 等材料; 抗压、抗拉性能好，耐磨、抗渗、抗冲击、耐冻。,（2）材料方面：,我国用于普通混凝土结构的钢筋强度达到435N/mm2 在中等跨度的预应力构件采用800-1370 N/mm2 的中强螺旋肋钢丝 在大跨度预应力构件中采用1570-1860N/mm2的高强钢丝和钢绞线 强度高、延性好、锚固性能好,钢筋材料： 高强、较好的延性和较好的粘结锚固性能。,（3）结构方面,普通钢筋混凝土 预应力混凝土

7、钢和混凝土组合结构（钢管混凝土柱、钢混凝土组合梁、钢骨混凝土）,（4）施工技术,施工方法：滑模施工法、泵送混凝土技术、蒸汽养护法、喷射混凝土,滑模施工法：使高耸结构、贮仓、水池等特种结构 的施工进度大大加快；,泵送混凝土技术：使高层建筑、大跨桥梁方便 整体浇注；,蒸汽养护法：使预制构件成品出厂时间缩短；,（5）钢筋混凝土结构计算理论的发展概况：,混凝土结构理论发展概况 我国混凝土结构设计规范发展概况,混凝土结构理论发展概况：,以弹性理论为基础的容许应力法,破损阶段的设计方法,极限状态设计方法,我国混凝土结构设计规范发展概况,体现在规范的制定与修改,1955年 钢筋混凝土结构设计暂行规范,197

8、4 年 钢筋混凝土结构设计规范 （TJ1074）,1984年 建筑结构设计统一标准（GBJ6884）,1990年 混凝土结构设计规范 （GBJ10-89）,2002 混凝土结构设计规范（GB50010-）,1966年 钢筋混凝土结构设计规范（GBJ2166）,1.2.3、混凝土结构发展概况：,（2）材料方面,（3）结构方面,（4）施工技术,（5）钢筋混凝土结构计算理论的发展概况,（1）发展阶段,1.2 混凝土结构简介,1.2.1 混凝土结构分类,1.2.2 混凝土结构的优缺点,1.2.3 混凝土结构的现状和发展,1.3 钢结构简介,1.3.1 钢结构的应用范围,1.3.2 钢结构的优缺点,1.

9、3.3 钢结构的发展,-钢-结-构-,1.3.1 钢结构的应用范围 1、 单层厂房结构 2、 大跨结构 3、 多层、高层结构 4、 塔桅结构 5、 板壳结构 6、 桥梁结构 7、 可移动、可拆卸、装配式结构 8、 轻钢结构 9、 容器、储罐和管道 10、 钢结构住宅,1.3.2 钢结构的优缺点 优点: 、材料强度高：钢材的容重与屈服点的比值最小 、安全可靠：材质均匀，和力学计算的假定比较符合 、塑性、韧性好： 、工业化程度高： 、拆迁方便： 、密闭性好： 7、具有一定的耐热性 缺点： 、耐腐蚀性差： 、耐火性差：,-钢-结-构-,1.3.3 钢结构发展 （1）高强度钢材的研制和应用 3号钢（屈

10、服强度为235 ） 16锰钢（屈服强度为345 ） 15锰钒钢和15锰钛钢（屈服强度为390 ） 1969年美国规范列入屈服强度为685 的钢材 1975年苏联规范列入屈服强度为735 的钢材,1.3.3 钢结构的发展,（2）结构和构件计算方法的发展,建国初期1957年，采用总安全系数的容许应力计算法 1957年 1974年，采用三个系数的极限状态计算方法 1974年 1988年，采用单一安全系数容许应力计算法 （以结构的极限状态为依据，进行多系数分析） 1988年至今， 采用以概率论为基础的极限状态设计法,（3）结构形式的改革和应用 薄壁型钢结构、悬索结构、悬挂结构、 网架结构和预应力钢结构等,1.3.3 钢结构的发展,5、最优化原理的应用,4、钢和混凝土组合构件的应用 组合楼盖、组合梁、钢管混凝土柱,1.3.3 钢结构的发展,学习方法,主线,1.4 本课程的特点和学习方法,1.4 本课程的特点和学习方法,主线：,结构基本计算原则,构件的连接,构件的计算,构件的变形和耐久性,梁（受弯构件）,柱（轴心受力、拉弯和压弯构件