土建工程與基礎(chǔ) 8第3章 3.1 概述3.2 鋼筋混凝土材料主要物理力學(xué)性能3.3 結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計的基本原則

第3章結(jié)構(gòu)與構(gòu)件設(shè)計

3.1概述3.2鋼筋混凝土材料主要物理力學(xué)性能3.3結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)設(shè)計的基本原則3.4鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計算3.5鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計算3.6鋼筋混凝土受彎構(gòu)件裂縫寬度和變形的概念3.7鋼筋混凝土受壓構(gòu)件的計算3.8鋼筋混凝土受拉構(gòu)件的計算3.9鋼筋混凝土水池設(shè)計3.10砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計編輯ppt

3.1概述3.1.1混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念

3.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容與程序3.1.3結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算簡圖編輯ppt3.1.1混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)類型：砌體結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)。土建工程的各種建筑物和構(gòu)造物主要采用混凝土結(jié)構(gòu)。素混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)編輯ppt鋼筋混凝土梁比素混凝土梁具有較好的承載能力編輯ppt素混凝土的特點材料組成受力特點：抗壓強度、抗剪強度、抗彎強度、抗拉強度編輯ppt鋼筋混凝土（結(jié)構(gòu)）的特點：鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種物理力學(xué)性能完全不同的材料所組成的復(fù)合材料。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有很好的力學(xué)性能。這兩種物理一力學(xué)性能不同的材料能夠相互結(jié)合共同工作。編輯ppt鋼筋和混凝土

為什么能結(jié)合到一起很好工作？溫度線膨脹系數(shù)非常相近：一起變形。粘結(jié)牢：傳力、一起變形?；炷帘Ｗo鋼筋：耐久性、整體性。編輯ppt鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點合理利用鋼筋和混凝土兩種材料的性能。主體材料砂、石?？删偷厝〔?，經(jīng)濟。耐久性與耐火性好。可模性好。整體性好。剛度大。

編輯ppt鋼筋混凝土的缺點自重大，其重力密度24—25kN／m3。自重過大對于大跨度結(jié)構(gòu)、高層建筑以及結(jié)構(gòu)的抗震都是不利的；抗裂性差，由于混凝土的抗拉強度低，且極限拉應(yīng)變小約為0.1×10-3～0.15×10-3。在正常使用狀態(tài)下，往往帶裂縫工作。影響結(jié)構(gòu)的耐火性和耐久性，使構(gòu)件的剛度降低，變形增大，同時裂縫的存在也將影響美觀與人的安全感。編輯ppt鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的研究與發(fā)展趨勢輕質(zhì)高強混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土思路：減輕結(jié)構(gòu)自重；提高構(gòu)件的（比）強度和抗裂性等等。編輯ppt預(yù)應(yīng)力混凝土

（PrestressedConcrete）預(yù)應(yīng)力混凝土是在承受外荷載以前已建立有內(nèi)應(yīng)力的混凝土。為了避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫過早出現(xiàn)，充分利用高強度鋼筋及高強度混凝土，設(shè)法在混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受使用荷載前，預(yù)先對受拉區(qū)的混凝土施加壓力后的混凝土就是預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)壓應(yīng)力可減小或抵消荷載所引起的混凝土拉應(yīng)力，從而將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拉應(yīng)力控制在較小范圍，甚至處于受壓狀態(tài),以推遲混凝土裂縫的出現(xiàn)和開展，從而提高構(gòu)件的抗裂性能和剛度。編輯ppt圖3-1梁的一般受力與變形圖3-2素混凝土梁的受力與破壞圖3-4預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁的受力與變形圖3-3鋼筋混凝土梁的受力與變形編輯ppt根據(jù)

預(yù)加應(yīng)力值大小對構(gòu)件截面裂縫控制程度

的不同分類：1.全預(yù)應(yīng)力混凝土：在使用荷載作用下，不允許截面上混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力的構(gòu)件，屬嚴格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。2.部分預(yù)應(yīng)力混凝土：允許出現(xiàn)裂縫，但最大裂縫寬度不超過允許值的構(gòu)件，屬允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。3.無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋：將預(yù)應(yīng)力鋼筋的外表面涂以瀝清，油脂或其他潤滑防銹材料，以減小摩擦力并防銹蝕，并用塑料套管或以紙帶,塑料帶包裹，以防止施工中碰壞涂層，并使之與周圍混凝土隔離，而在張拉時可沿縱向發(fā)生相對滑移的后張預(yù)應(yīng)力鋼筋。

特點:不需要預(yù)留孔道，也不必灌漿、施工簡便、快速、造價較低、易于推廣應(yīng)用。編輯ppt編輯ppt預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件編輯ppt懷化市沅陵沅水橋

編輯ppt預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點1、抗裂性好、剛度大、耐久較好。2、節(jié)省材料，減小了體積和自重。3、提高了構(gòu)件的抗剪能力。4、提高了受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性。5、提高了構(gòu)件的耐疲勞性能。編輯ppt缺點

1、工藝較復(fù)雜，對質(zhì)量要求高，因而需要配備一支技術(shù)較熟練的專業(yè)隊伍。

2、需要有一定的專門設(shè)備，如張拉機具、灌漿設(shè)備等。

3、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的開工費用較大，對構(gòu)件數(shù)量少的工程成本較高。

編輯ppt編輯ppt3.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容與程序結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要任務(wù)：在確保建筑物或構(gòu)筑物安全可靠和正常使用的同時，選擇技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容：選用材料，確定結(jié)構(gòu)形式、計算構(gòu)件截面尺寸，確保整個建筑物和構(gòu)筑物的安全使用。結(jié)構(gòu)設(shè)計的程序：結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算與設(shè)計、繪制結(jié)構(gòu)施工圖。編輯ppt3.1.3結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算簡圖結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算簡圖的簡化步驟可分為三方面的內(nèi)容：構(gòu)件的簡化、支座簡化與計算跨度、荷載簡化與荷載計算。1、構(gòu)件的簡化：對單個構(gòu)件的簡化，一般用構(gòu)件的縱向軸線來表示。如梁、板、柱及墻等構(gòu)件的縱向軸線為直線，在計算簡圖中就用相應(yīng)的直線來表示。曲梁、拱等構(gòu)件的縱軸線為曲線，在計算簡圖中則用相應(yīng)的由線來表示。組合構(gòu)件或構(gòu)件整體（單個構(gòu)建的連接）的節(jié)點的簡化：鉸節(jié)點、剛節(jié)點。編輯ppt2、支座簡化與計算跨度（1）支座簡化支座是支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裝置。簡化為可動鉸支座、不動鉸支座和固定支座三種類型。（2）計算跨度計算跨度的取值與支承條件有關(guān)。當梁、板端部支承在墻上時、由于粱板構(gòu)件在荷載作用下，將產(chǎn)生一定的變形，因此墻對梁板支承的反力也是不均勻的，而呈曲線分布。關(guān)鍵是確定反力作用點。編輯ppt梁的計算跨度（A-A支座）計算跨度編輯ppt梁的計算跨度（A-D支座）計算跨度編輯ppt2、荷載簡化與計算（1）荷載分類永久荷載（恒載）；可變荷載（活載）；偶然荷載。（2）荷載簡化線荷載、集中荷載、力偶。編輯ppt簡支梁的受力與剪力圖編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt梁的配筋圖編輯ppt梁的配筋圖編輯ppt編輯ppt梁的剖面配筋圖編輯ppt編輯ppt柱的剖面配筋編輯ppt不同配筋率的梁的破壞情形編輯ppt板的剖面配筋編輯ppt廠房平面結(jié)構(gòu)布置圖編輯ppt編輯ppt框架結(jié)構(gòu)體系編輯ppt一榀框架編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt3.2鋼筋混凝土材料主要物理力學(xué)性能3.2.1鋼筋鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線鋼筋的塑性鋼筋的冷加工混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求鋼筋的選用編輯ppt軟鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線

硬鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線編輯ppt3.2.2混凝土1.混凝土的強度(1)、混凝土的立方體抗壓強度(2)、混凝土的軸心抗壓強度2.混凝土的變形(1)、混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系(2)、混凝土的變形模量(3)、混凝土的徐變(4)、混凝土的收縮變形編輯ppt3.2.3鋼筋與混凝土的共同工作1、鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用2、鋼筋錨固、彎鉤與連接編輯ppt3.3結(jié)構(gòu)按極限狀態(tài)計算的基本原則一、設(shè)計基準期和設(shè)計使用年限二、極限狀態(tài)的定義與分類三、承截能力極限狀態(tài)設(shè)計方法四、正常使用極限狀態(tài)設(shè)計方法評定建筑物耐久等級的指標是什么？編輯ppt一、設(shè)計基準期和設(shè)計使用年限設(shè)計基準期（designreferenceperiod）是為確定可變作用及與時間有關(guān)的材料性能而選用的時間參數(shù)，規(guī)范所考慮的荷載統(tǒng)計參數(shù)都是按設(shè)汁基被期為50年確定的。設(shè)什基準期不等于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計