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1、关于混凝土结构与砌体结构第1页，讲稿共19张，创作于星期二 3 3 绪绪 论论第一节第一节 建筑结构的一般概念建筑结构的一般概念 1.1.建筑结构的定义建筑结构的定义 在工业与民用建筑中，由屋架、梁、板、柱、墙体和基在工业与民用建筑中，由屋架、梁、板、柱、墙体和基础等构件组成的能够满足预定功能要求的承力体系称为建筑础等构件组成的能够满足预定功能要求的承力体系称为建筑结构。结构。2.2.建筑结构的分类建筑结构的分类（1 1）混凝土结构：）混凝土结构：以混凝土为主要材料，并根据需要在其中以混凝土为主要材料，并根据需要在其中放置钢材制成的结构，放置钢材制成的结构，包括：包括：素混凝土结构素混凝土结构
2、:指不配置指不配置钢材或不考虑钢筋受力的混钢材或不考虑钢筋受力的混凝土结构（图凝土结构（图a 混凝土基础）；混凝土基础）；第2页，讲稿共19张，创作于星期二 4 4 绪绪 论论 钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构:指配有指配有普通受力钢筋的混凝土结构普通受力钢筋的混凝土结构（图（图b 钢筋混凝土梁）；钢筋混凝土梁）；预应预应力混凝土力混凝土结结构构:指具指具有有预应预应力力纲纲筋，通筋，通过张过张拉拉预应预应力力钢钢筋或其他方法建立筋或其他方法建立预预加加应应力的混凝土力的混凝土结结构（构（图图c 预应预应力力混凝土空心楼板）；混凝土空心楼板）；钢钢骨架混凝土骨架混凝土结结构构:指由指由型型钢钢作作
3、为为配筋的混凝土配筋的混凝土结结构构（图图d 钢钢骨混凝土柱）；骨混凝土柱）；第3页，讲稿共19张，创作于星期二 5 5 绪绪 论论 纤维混凝土结构纤维混凝土结构:在混凝土在混凝土中掺入钢纤维、合成纤维等纤中掺入钢纤维、合成纤维等纤维材料构成的结构。维材料构成的结构。钢管混凝土结构钢管混凝土结构:由钢管和由钢管和混凝土组成的结构（图混凝土组成的结构（图e 钢管钢管混凝土柱）；混凝土柱）；第4页，讲稿共19张，创作于星期二 6 6 绪绪 论论 工程应用较多的是工程应用较多的是钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构和和预应力混凝土结预应力混凝土结构构。（2 2）砌体结构）砌体结构:以砌体材料为主，并根据需要
4、配置钢以砌体材料为主，并根据需要配置钢筋而构成的结构。筋而构成的结构。（3 3）钢结构）钢结构:指主要由钢材制成的结构。指主要由钢材制成的结构。（4 4）木结构）木结构:指全部或大部分承力构件由木材制成的结构。指全部或大部分承力构件由木材制成的结构。第5页，讲稿共19张，创作于星期二 7 7 绪绪 论论第二节第二节 钢筋混凝土结构的特点钢筋混凝土结构的特点 1.1.混凝土和钢筋结合在一起形成钢筋混凝土的目的混凝土和钢筋结合在一起形成钢筋混凝土的目的 分析比较相同跨度、相同截面尺寸和相同材料等级分析比较相同跨度、相同截面尺寸和相同材料等级的素混凝土简支梁（图的素混凝土简支梁（图a）和钢筋混凝土简
5、支梁（图）和钢筋混凝土简支梁（图b）的）的受力和破坏过程，可得二者的受力特点：受力和破坏过程，可得二者的受力特点：第6页，讲稿共19张，创作于星期二 8 8 绪绪 论论1）素混凝土梁：）素混凝土梁：变形很小，一裂即坏，承载力很低，开变形很小，一裂即坏，承载力很低，开裂荷载裂荷载Fcr 与破坏荷载与破坏荷载Fu基本相等，破坏无明显的预兆，属基本相等，破坏无明显的预兆，属于于脆性破坏脆性破坏，混凝土抗压强度高的性能未被充分利用。，混凝土抗压强度高的性能未被充分利用。2）钢筋混凝土梁：）钢筋混凝土梁：变形较大，梁的受拉区出现裂缝，但变形较大，梁的受拉区出现裂缝，但并未破坏，破坏荷载并未破坏，破坏荷载
6、Fu显著的高于开裂荷载显著的高于开裂荷载Fcr，混凝土抗，混凝土抗压强度较高和钢筋抗拉强度高的性能均得到充分的利用，压强度较高和钢筋抗拉强度高的性能均得到充分的利用，且具有明显的破坏预兆，属于且具有明显的破坏预兆，属于延性破坏延性破坏。第7页，讲稿共19张，创作于星期二 9 9 绪绪 论论 2.2.钢筋和混凝土能够结合在一起共同工作的原因钢筋和混凝土能够结合在一起共同工作的原因l 钢筋和混凝土的接触面上存在着良好的粘结力，可钢筋和混凝土的接触面上存在着良好的粘结力，可 以以保证两者协调变形，整体工作。保证两者协调变形，整体工作。l 钢筋与混凝土的温度线膨胀系数基本相同，两者不会钢筋与混凝土的温
7、度线膨胀系数基本相同，两者不会因温度变化导致粘结力破坏。因温度变化导致粘结力破坏。l 钢筋的混凝土保护层可以防止钢筋锈蚀，保证结钢筋的混凝土保护层可以防止钢筋锈蚀，保证结构的耐久性。构的耐久性。第8页，讲稿共19张，创作于星期二 1010 绪绪 论论3.3.钢筋混凝土结构的优点钢筋混凝土结构的优点 1）合理用材。）合理用材。可充分发挥钢筋和混凝土材料的力学可充分发挥钢筋和混凝土材料的力学 性性能，结构具有较高的承载力。能，结构具有较高的承载力。2）耐久性好。）耐久性好。因混凝土的强度随时间的增加有所提高；钢因混凝土的强度随时间的增加有所提高；钢筋因混凝土的保护而不锈蚀。筋因混凝土的保护而不锈蚀
8、。3）耐火性好。）耐火性好。因混凝土是不良的热导体；钢筋不致因因混凝土是不良的热导体；钢筋不致因升温过快而丧失承载力，故较木结构和钢结构耐火升温过快而丧失承载力，故较木结构和钢结构耐火性好。性好。4）整体性好。）整体性好。现浇钢筋混凝土结构的整体性好，有利于现浇钢筋混凝土结构的整体性好，有利于抗震、抗爆、防辐射。抗震、抗爆、防辐射。5）可模性好。）可模性好。可根据使用需要，将混凝土浇筑成各种可根据使用需要，将混凝土浇筑成各种形状和尺寸的结构。形状和尺寸的结构。6）便于就地取材。）便于就地取材。混凝土所用原材料一般为地方材料。混凝土所用原材料一般为地方材料。第9页，讲稿共19张，创作于星期二 1
9、111 绪绪 论论4.4.钢筋混凝土缺点与发展方向钢筋混凝土缺点与发展方向 1）自重大，不适用于建造高层、大跨度结构。目前）自重大，不适用于建造高层、大跨度结构。目前 正在大力研究与发展轻质高强、高性能混凝土。正在大力研究与发展轻质高强、高性能混凝土。2）普通钢筋混凝土结构抗裂性差，影响结构的耐久性，）普通钢筋混凝土结构抗裂性差，影响结构的耐久性，不适用于对防渗、防漏要求较高的结构。采用预应力混不适用于对防渗、防漏要求较高的结构。采用预应力混凝土结构是解决混凝土开裂的有效途径。凝土结构是解决混凝土开裂的有效途径。3）现浇钢筋混凝土施工复杂，工序多，工期长，受季节、气）现浇钢筋混凝土施工复杂，工
10、序多，工期长，受季节、气候影响大。采用早强混凝土、泵送混凝土、免振自密实混候影响大。采用早强混凝土、泵送混凝土、免振自密实混凝土和多种先进的施工技术，可极大的提高施工效率。凝土和多种先进的施工技术，可极大的提高施工效率。第10页，讲稿共19张，创作于星期二 1212 绪绪 论论第三节第三节 混凝土结构的发展及应用简况混凝土结构的发展及应用简况 混凝土结构的实际应用和发展历史大体可分为如下三个混凝土结构的实际应用和发展历史大体可分为如下三个阶段：阶段：第一阶段第一阶段:19世纪世纪50年代到年代到20世纪世纪20年代，其主要特年代，其主要特征为：征为：l 钢筋和混凝土的材料强度比较低。钢筋和混凝
11、土的材料强度比较低。l 仅用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等构件。仅用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等构件。l 设计计算采用以弹性理论为基础的容许应力法。设计计算采用以弹性理论为基础的容许应力法。第11页，讲稿共19张，创作于星期二 1313 绪绪 论论 第二阶段第二阶段:20世纪世纪20年代至年代至20世纪世纪50年代，其主要特征年代，其主要特征为：为：l 钢筋和混凝土的材料强度不断提高，且在钢筋和混凝土的材料强度不断提高，且在1928年出现年出现了预应力混凝土。了预应力混凝土。l 用于建造大跨度结构、高层建筑以及对抗震、防裂等有较用于建造大跨度结构、高层建筑以及对抗震、防裂等有较高
12、要求的结构。高要求的结构。l 设计计算方法采用考虑混凝土塑性的破坏阶段法。同时，设计计算方法采用考虑混凝土塑性的破坏阶段法。同时，提出了更为科学合理的极限状态设计法。提出了更为科学合理的极限状态设计法。第12页，讲稿共19张，创作于星期二 1414 绪绪 论论 第三阶段第三阶段:20世纪世纪50年代至现在，其主要特征为：年代至现在，其主要特征为：l 出现了轻质、高强、高性能的混凝土和高强、高延性、出现了轻质、高强、高性能的混凝土和高强、高延性、低松弛的钢筋与钢丝等新型结构材料。低松弛的钢筋与钢丝等新型结构材料。l 用于建造大量的超高层建筑、大跨度桥梁、高耸结构用于建造大量的超高层建筑、大跨度桥
13、梁、高耸结构（图（图a、b、c、d）l 结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计法。结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计法。目前，混凝土结构的发展及应用进入了现代混凝土结目前，混凝土结构的发展及应用进入了现代混凝土结构的新时期构的新时期。第13页，讲稿共19张，创作于星期二 1515 绪绪 论论（a a）上海金茂大厦）上海金茂大厦（b b）马来西亚吉隆坡双塔大厦）马来西亚吉隆坡双塔大厦第14页，讲稿共19张，创作于星期二 1616 绪绪 论论（c c）上海扬浦大桥）上海扬浦大桥（d d）上海电视塔上海电视塔第15页，讲稿共19张，创作于星期二 1717 绪绪 论论第四节第四节 课程内容
14、及教学中注意的问题课程内容及教学中注意的问题1.1.学习本课程的目的学习本课程的目的 掌握混凝土结构和砌体结构的基本概念、基本理论和掌握混凝土结构和砌体结构的基本概念、基本理论和设计计算方法以及有关构造要求，具备结构构件设计计算、设计计算方法以及有关构造要求，具备结构构件设计计算、验算和处理工程结构问题以及质量验收的能力。验算和处理工程结构问题以及质量验收的能力。第16页，讲稿共19张，创作于星期二 1818 绪绪 论论2.2.本课程的学习内容本课程的学习内容（1 1）混凝土结构和砌体结构的基本知识、基本理论及构）混凝土结构和砌体结构的基本知识、基本理论及构件的承载力计算。件的承载力计算。包括
15、材料性能、设计计算原则、基本构件（受弯构包括材料性能、设计计算原则、基本构件（受弯构件、受剪构件、受扭构件、受压构件和受拉构件）的受件、受剪构件、受扭构件、受压构件和受拉构件）的受力性能与承载力计算方法及构造要求。力性能与承载力计算方法及构造要求。（2 2）结构设计）结构设计 包括梁板结构、单层厂房排架结构、多层结构房屋及包括梁板结构、单层厂房排架结构、多层结构房屋及砌体结构的结构布置、荷载计算、受力体系、内力分析与砌体结构的结构布置、荷载计算、受力体系、内力分析与组合以及配筋构造等，是基本理论在实际工程中的应用与组合以及配筋构造等，是基本理论在实际工程中的应用与延伸。延伸。第17页，讲稿共1
16、9张，创作于星期二 1919 绪绪 论论 3.3.学习本课程注意的问题学习本课程注意的问题 1）材料力学的理论分析方法，同样适用于本课程。）材料力学的理论分析方法，同样适用于本课程。2）注意试验研究结果，重视受力性能分析，掌握计算公）注意试验研究结果，重视受力性能分析，掌握计算公式的适用范围和限制条件，能正确的应用公式解决式的适用范围和限制条件，能正确的应用公式解决实际工程问题。实际工程问题。3）加强实训环节教学，培养工程素质和职业能力。）加强实训环节教学，培养工程素质和职业能力。4）重视工程构造措施。）重视工程构造措施。5）深入工程现场，增加感性认识，积累工程经验，加）深入工程现场，增加感性认识，积累工程经验，加深对基本知识的理解。深对基本知识的理解。6）注意熟悉规范，能正确的应用规范。）注意熟悉规范，能正确的应用规范。第18页，讲稿共19张，创作于星期二感谢大家观看第19页，讲稿共19张，创作于星期二