1、混凝土及砌體結構 1 82519201教授本課方法：開卷只允許帶參考書進入考場。只要你認真聽課，理解最基本的概念，獨立完成作業，不及格都難!2008-10-112緒論主要內容（32學時）緒論（1學時）材料的力學性能（2學時）鋼筋混凝土結構的設計方法（1學時）受彎構件正截面承載力（8學時）受彎構件斜截面承載力（8學時）第1章第2章第3章第4章第5章第6章第8章截面承載力（2學時）受扭構件受壓構件正截面承載力（8學時）鋼筋混凝土構件裂縫及變形的驗算（2學2008-10-11時）3緒論參考書2008-10-114緒論緒論0.1混凝土結構的一般概念0.1.1混凝土結構的定義與分類以混凝土材料為主的結構

2、均可稱為混凝土結構。包括鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構和素混凝土結構等。2008-10-115緒論0.1.2鋼筋與混凝同工作的條件：鋼筋和混凝土兩種材料的物理力學性能很不相同，他們可以結合在一起共同工作，是因為：鋼筋和混凝土之間存在有良好的粘結力，在荷載作用下，可以保證兩種材料協調變形，共同受力；鋼筋與混凝土具有基本相同的溫度線膨脹系數（鋼材1.210-5，混凝土(1.01.5)10-5），因此當溫度變化時，兩種材料不會產生過大的變形差而導致兩者間的粘結力破壞。2008-10-116緒論a.素混凝土梁F=12.5KN 截面開裂并破壞鋼筋混凝土梁：受拉區配220鋼筋b.200220Fcr=76

3、KN 截面開裂;2008-10-11梁的承載力大大提高，梁的受力性能改善。緒論73000.1.3 混凝土結構的優缺點：優點材料利用合理：鋼筋和混凝土的材料強度可以得到充分發揮，結構承載力與剛度比例合適，基本無局部穩定問題，應力價格低，對于一般工程結構，經濟指標優于鋼結構。可模性好：混凝土可根據需要澆筑成各種性質和尺寸，適用于各種形狀復雜的結構，如空間薄殼、箱形結構等。2008-10-118緒論耐久性和耐火性較好，費用低：鋼筋有混凝土的保護層，不易產生銹蝕，而混凝土的強度隨時間而增長；混凝土是不良熱導體，30mm厚混凝土保護層可耐火2小時，使鋼筋不致因升溫過快而喪失強度。現澆混凝土結構的整體性好

4、，且通過合適的配筋，可獲得較好的延性，適用于抗震、抗爆結構；同時防振性和防輻射性能較好，適用于防護結構。2008-10-119緒論剛度大、阻尼大，有利于結構的變形控制。易于就地取材：混凝土所用的大量砂、石，易于就地取材，近年來，已有利用工業廢料來制造人工骨料，或作為水泥的外加成分，改善混凝土的性能。缺點自：不適用于大跨、結構。2008-10-1110緒論抗裂性差：普通RC結構，在正常使用階段往往帶裂縫工作，環境較差(露天、沿海、化學侵蝕)時會影響耐久性；也限制了普通RC用于大跨結構，高強鋼筋無法應用。承載力有限：在重載結構和建筑底部結構，構件尺寸太大，減小使用空間。施工復雜，工序多（支模、綁鋼

5、筋、澆筑、養護），工期長，施工受季節、天氣的影響較大。較混凝土結構一旦破壞，其修復、加固、補強比。2008-10-1111緒論0.2混凝土結構的發展與應用概況1824年英國人泥。1849年法國人朗波(L.Lambot)制造了第一只鋼筋混凝土小船。普丁(J.Aspdin)發明硅酸鹽水1872年在紐約建造第一所鋼筋混凝土房屋。混凝土結構的開始應用于土木工程距今僅150多年。與磚石結構、鋼木結構相比，混凝土結構的歷史并不長，但發展非常迅速，是目前土木工程結構中應用最為廣泛結構，而且高性能混凝土和新型混凝2土008-結10 1構形式還在不斷發展緒。論12混凝土結構的發展第一階段：從鋼筋混凝土的發明至上

6、世紀初。鋼筋和混凝土的強度都比較低。主要用于建造中小型樓板、梁、柱、拱和基礎等構件。計算理論：結構內力和構件截面計算均套用彈性理論，采用容許應力設計方法。2008-10-1113緒論第二階段：從20世紀20年代到第二次混凝土和鋼筋強度的不斷提高。前后。1928年法國杰出的土木工程師E.Freyet發明了預應力混凝土，使混凝土結構可以用來建造大跨度計算理論：前著名的混凝土結構茲（.）開始考慮混凝土塑性性能的破損階段設計法，20世紀50年代又提出更為合理的極限狀態設計法，奠定了現代鋼筋混凝土結構的基本計算理論。2008-10-1114緒論第三階段：二戰以后到現在隨著建設速度加快，對材料性能和施工技

7、術提出更高要求，出現裝配式鋼筋混凝土結構、泵送商品混凝土等工業化生產技術。高強混凝土和高強鋼筋的發展、計算機的采用和先進施工機械設備的發明，建造了一大批層建筑、大跨度橋梁、特長跨海隧道、高聳結構等大型工程，成為現代土木工程的標志。設計計算理論：發展了以概率理論為基礎的極限狀態設計法，基礎理論問題大都得到解決，而新型混凝土材料及其復合結構形式的出現又不斷提出新的課題，并不斷促進混凝土結構的發展。2008-10-1115緒論土木工程中常用的砼結構主要包括 :素混凝土結構、鋼 筋 混 凝 土 結 構ReinforcedConcrete世界最高的建筑馬來西亞石油雙塔大廈（450m)Structure，

8、 也可簡稱 RC ） 、預應力混凝土結構（ PrestresedConcrete ， 也 簡 稱PC ） 和混凝土結構、鋼骨混凝土結構、混凝土結200構8-10-等11。16緒論世紀雙塔樓： 88層，450米，框筒結構，1996年建成。2008-10-1117緒論國際是世界應用無粘結預應力樓板最高的建筑2008-10-1118緒論國際1990年建成，為當時我國國內最高的鋼筋混凝土結構，高200.18 m，地上63層，兩層，局部4層。為筒中筒結構體系，外筒 31.137m,矩形平面，由24根中柱和4根異型角柱組成。2008-10-1119緒論葛洲壩2008-10-1120緒論三峽大壩212008

9、-10-11緒論長橋222008-10-11緒論砌體結構由塊體（磚、石材、各種砌塊）和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構件的結 構，包括磚砌體結構、石砌體結構和砌塊砌體結構。2008-10-1123緒論埃及（Khufu)金字塔。建于公元前2000余年，是一座正方形底座的三角形錐形石結構。底邊長230.5m，高146.6m,斜面傾角52度。總石塊量有230塊，平均每塊約重2.5t多。2008-10-1124緒論2008-10-1125緒論的索非亞大教堂重建后的土耳其索非亞大教堂（Hagia Sophia)。歷史上建于537年，是一座用磚砌球殼（直徑約30，殼頂離地約50）和石砌半圓拱組成的

10、宏偉的磚石建筑。建于公元537年的位于河北定縣開元寺塔（料敵塔）河北定縣開元寺塔，建于公元1055年，是當時世界最高的砌體結構。高 84.2m，11層，平面為8邊形，邊長9.8m，采用磚砌雙層筒體結構體系。2008-10-1126緒論混凝土：發展的主要方向是高強、輕質、耐久、抗震（爆）。高性能混凝土是指混凝土具有高強度、高耐久性、高性等多方面優越性能的混凝土。混凝土抗壓強度大于C50的混凝土屬于高強混凝土。羅馬尼亞已制成C170混凝土，已制成C200混凝土，我國已制成C100混凝土。預計本世紀特種混凝土的抗壓強度可達400N/ mm2 。輕集（骨）料混凝土利用天然輕集料（如浮石 等）、工業廢料

11、（如爐渣、煤矸石等）及輕砂，人造輕集料（如陶粒等）制成的輕集混凝土。2008-10-1127緒論具有自重輕，相對強度以及保溫抗凍性能好等優點。一般輕集料混凝土強度等級C15C20，高強度輕集料混凝土強度等級C100，自重1718kN/m2改良混凝土摻加、耐堿玻璃以改善混凝土性能，有鋼、聚丙烯、尼龍纖維、植物等。筋（FRP)。配筋材料：樹脂粘結的2008-10-1128緒論0.3混凝土結構課程學習中應注意1、加強實驗、實踐性教學環節并注意擴大知識面。混凝土結構的基本理論相當于鋼筋混凝土及預應力混凝土的材料力學，它是以實驗為基礎 的，因此除了課堂學習以外，還要加強實驗的教學環節，以進一步理解學習內容和訓練實驗