混凝土結(jié)構(gòu)理論

混凝土結(jié)構(gòu)理論

主講人：季靜副教授第1章緒論第一節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念第二節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和發(fā)展概況第三節(jié)本課程的學(xué)習(xí)特點(diǎn)

第一節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念

工程結(jié)構(gòu)-----由若干構(gòu)件組成的能承受各種作用的受力體系。---------房屋骨架

混凝土結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)分類砌體結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)一.混凝土結(jié)構(gòu)的形式（分類）

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)素混凝土結(jié)構(gòu)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)二.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)1.配筋的作用

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由鋼筋和混凝土這兩種材料組成，如何組成整體呢？

混凝土——抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低。（1/10左右）

鋼筋——抗壓，抗拉強(qiáng)度均高。下面舉例，說明配筋的作用：例1：簡支梁特性：素混凝土梁：脆性破壞，無預(yù)兆，承載力低，材料未充分發(fā)揮。鋼筋混凝土梁：延性破壞，有預(yù)兆，承載力高，材料充分利用。（只要鋼筋混凝土梁配筋合適，破壞時(shí)鋼筋屈服，混凝土壓區(qū)達(dá)屈服強(qiáng)度。）從這一例子可以看出，鋼筋混凝土梁比素混凝土梁具有很大的優(yōu)越性，承載力和變形能力有大大提高。例2：受壓柱在受壓柱中配置適量鋼筋，協(xié)助混凝土承受壓力，有兩個(gè)好處：增加柱延性、減小柱斷面小結(jié)：兩種材料結(jié)合起來，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)。2.鋼筋和混凝土共同工作的原因。（1）良好的粘結(jié)力

（在外荷載作用下，共同變形）《規(guī)范》規(guī)定了若干構(gòu)造措施來保證混凝土和鋼筋之間的粘結(jié)力。（2）兩者的溫度線膨脹系數(shù)相近

（鋼：

1.2×10-5

混凝土：（1.0～1.5）×10-5）3.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）就地取材，節(jié)約鋼材。（2）耐久性。（3）耐火性。（4）可模性。（5）整體性。（抗震，抗沖擊性能好）缺點(diǎn)：（1）自重大。（2）抗裂性差。（3）耗費(fèi)模板，工期長，受氣候影響大。第二節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和發(fā)展概況

1824年英國人阿斯普丁(J.Aspdin)發(fā)明硅酸鹽水泥。1849年法國人朗波(L.Lambot)制造了第一只鋼筋混凝土小船。

1872年在紐約建造第一所鋼筋混凝土房屋。混凝土結(jié)構(gòu)的開始應(yīng)用于土木工程距今僅150多年。與磚石結(jié)構(gòu)、鋼木結(jié)構(gòu)相比，混凝土結(jié)構(gòu)的歷史并不長，但發(fā)展非常迅速，是目前土木工程結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛結(jié)構(gòu)，而且高性能混凝土和新型混凝土結(jié)構(gòu)形式還在不斷發(fā)展。

應(yīng)用范圍

工業(yè)與民用建筑特種結(jié)構(gòu)：水池、水塔、煙聳……等公路、橋梁、碼頭等機(jī)場國防工程高層、大跨度建筑第三節(jié)本課程的學(xué)習(xí)特點(diǎn)（1）綜合性強(qiáng)（力學(xué)、材料等知識(shí)）（2）材料非均勻、非彈性、非勻質(zhì)（3）解答的不唯一性（4）依據(jù)一定工程經(jīng)驗(yàn)性（公式多、符號(hào)多、構(gòu)造多）（5）依據(jù)規(guī)范：《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》

（GB50010——2002）

Codefordesignofconcretestructures

(規(guī)范通常每10年變化一次)

注意：不一定死記，重點(diǎn)在于理解本課程的內(nèi)容

混凝土結(jié)構(gòu)理論：梁、板、柱

（基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)）混凝土結(jié)構(gòu)

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：梁板結(jié)構(gòu)、

（結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)）單層廠房結(jié)構(gòu)

多、高層房屋結(jié)構(gòu)第1章思考題(1)在素混凝土結(jié)構(gòu)中配置一定型式和數(shù)量的鋼筋后，結(jié)構(gòu)的性能將發(fā)生什么變化？(2)鋼筋和混凝土是兩種力學(xué)性能很不相同的材料，它們?yōu)槭裁茨芙Y(jié)合在一起共同工作？(3)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有哪些主要的優(yōu)缺點(diǎn)？人們正在采取哪些措施來克服鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)？(4)學(xué)習(xí)本課程要注意哪些特點(diǎn)？(5)談?wù)劵炷两Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用和發(fā)展概況。廣州西塔效果圖(432m):

2.悉尼歌劇院

1956年澳大利亞政府公開征集建筑方案，在30多個(gè)國家234個(gè)方案中選出丹麥建筑師Utzon的薄殼組合屋蓋方案。1959年工程動(dòng)工，在1963年完成群樓開始上部施工時(shí)出現(xiàn)問題：原方案的殼離地面67m高，殼體各異，每殼為三角形，一角向下作為支點(diǎn)，這種傾斜姿態(tài)產(chǎn)生很大的力矩。對原方案進(jìn)行修改，決定以預(yù)制Y形、T形預(yù)應(yīng)力加肋拱券完成受力，而不是原設(shè)計(jì)的依靠自身形狀受力的薄殼，與獲獎(jiǎng)方案偏離很遠(yuǎn)，這還只是外觀上的改動(dòng)。1966年拱頂結(jié)構(gòu)基本完成，但因?yàn)橥鈿づc內(nèi)部使用功能不能相協(xié)調(diào)，聲學(xué)模型試驗(yàn)否定了原設(shè)計(jì)，最后以聲學(xué)功能要求為主確定了內(nèi)部設(shè)計(jì)方案，工程在1973年全部竣工。造價(jià)5000萬英鎊，是預(yù)算350萬英鎊的14倍，耗時(shí)1