混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第一章

1緒論第一章緒論

1.了解混凝土結(jié)構(gòu)的概念和分類。2.了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點，重點理解鋼筋和混凝土結(jié)合在一起共同工作的原因。3.了解混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展應(yīng)用以及本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)習(xí)目標(biāo)

3緒論1.1混凝土結(jié)構(gòu)的概念1.混凝土：一般指由膠凝材料（水泥），粗，細骨料（石子，沙粒），水及其他材料，按適當(dāng)比例配置，拌合并硬化而成的具有所需形體，強度和耐久性的人造石材。也被稱為“砼”。2.混凝土結(jié)構(gòu)：以混凝土為主要材料，并根據(jù)需要在其中放置鋼材制成的結(jié)構(gòu)，包括：

素混凝土結(jié)構(gòu):指不配置鋼材或不考慮鋼筋受力的混凝土結(jié)構(gòu)（圖a混凝土基礎(chǔ)）；

4緒論鋼筋混凝土結(jié)構(gòu):指配有普通受力鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)（圖b鋼筋混凝土梁）；預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu):指具有預(yù)應(yīng)力綱筋，通過張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋或其他方法建立預(yù)加應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)（圖c預(yù)應(yīng)力混凝土空心樓板）；

鋼骨架混凝土結(jié)構(gòu):指由型鋼作為配筋的混凝土結(jié)構(gòu)（圖d鋼骨混凝土柱）；

5緒論纖維混凝土結(jié)構(gòu):在混凝土中摻入鋼纖維、合成纖維等纖維材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。

鋼管混凝土結(jié)構(gòu):由鋼管和混凝土組成的結(jié)構(gòu)（圖e鋼管混凝土柱）；

6緒論工程應(yīng)用較多的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。

簡支梁受力分析

10緒論3.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點1）合理用材。可充分發(fā)揮鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能，結(jié)構(gòu)具有較高的承載力。2）耐久性好。因混凝土的強度隨時間的增加有所提高；鋼筋因混凝土的保護而不銹蝕。3）耐火性好。因混凝土是不良的熱導(dǎo)體；鋼筋不致因升溫過快而喪失承載力，故較木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)耐火性好。4）整體性好?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好，有利于抗震、抗爆、防輻射。5）可模性好?？筛鶕?jù)使用需要，將混凝土澆筑成各種形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)。6）便于就地取材?；炷了迷牧弦话銥榈胤讲牧稀?/p>

11緒論4.鋼筋混凝土缺點與發(fā)展方向1）自重大，不適用于建造高層、大跨度結(jié)構(gòu)。目前正在大力研究與發(fā)展輕質(zhì)高強、高性能混凝土。2）普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗裂性差，影響結(jié)構(gòu)的耐久性，不適用于對防滲、防漏要求較高的結(jié)構(gòu)。采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是解決混凝土開裂的有效途徑。3）現(xiàn)澆鋼筋混凝土施工復(fù)雜，工序多，工期長，受季節(jié)、氣候影響大。采用早強混凝土、泵送混凝土、免振自密實混凝土和多種先進的施工技術(shù)，可極大的提高施工效率。

12緒論1.2混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展及應(yīng)用簡況混凝土結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)用和發(fā)展歷史大體可分為如下三個階段：第一階段:19世紀(jì)50年代到20世紀(jì)20年代，其主要特征為：鋼筋和混凝土的材料強度比較低。僅用于建造中小型樓板、梁、柱、拱和基礎(chǔ)等構(gòu)件。設(shè)計計算采用以彈性理論為基礎(chǔ)的容許應(yīng)力法。

13緒論第二階段:20世紀(jì)20年代至20世紀(jì)50年代，其主要特征為：鋼筋和混凝土的材料強度不斷提高，且在1928年出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土。用于建造大跨度結(jié)構(gòu)、高層建筑以及對抗震、防裂等有較高要求的結(jié)構(gòu)。設(shè)計計算方法采用考慮混凝土塑性的破壞階段法。同時，提出了更為科學(xué)合理的極限狀態(tài)設(shè)計法。

14緒論第三階段:20世紀(jì)50年代至現(xiàn)在，其主要特征為：出現(xiàn)了輕質(zhì)、高強、高性能的混凝土和高強、高延性、低松弛的鋼筋與鋼絲等新型結(jié)構(gòu)材料。用于建造大量的超高層建筑、大跨度橋梁、高聳結(jié)構(gòu)（圖a、b、c、d）結(jié)構(gòu)設(shè)計采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法。目前，混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展及應(yīng)用進入了現(xiàn)代混凝土結(jié)構(gòu)的新時期。

15緒論（a）上海金茂大廈（b）馬來西亞吉隆坡雙塔大廈

16緒論（c）上海揚浦大橋（d）上海電視塔

9緒論

1.3.鋼筋和混凝土共同工作的原因鋼筋和混凝土的接觸面上存在著良好的粘結(jié)力，可以保證兩者協(xié)調(diào)變形，整體工作。鋼筋與混凝土的溫度線膨脹系數(shù)基本相同，兩者不會因溫度變化導(dǎo)致粘結(jié)力破壞。鋼筋的混凝土保護層可以防止鋼筋銹蝕，保證結(jié)構(gòu)的耐久性。1.4混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范介紹《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）

17緒論1.5課程特點和學(xué)習(xí)要求1.學(xué)習(xí)本課程的目的掌握混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)的基本概念、基本理論和設(shè)計計算方法以及有關(guān)構(gòu)造要求，具備結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計計算、驗算和處理工程結(jié)構(gòu)問題以及質(zhì)量驗收的能力。

18緒論2.本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容（1）混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)的基本知識、基本理論及構(gòu)件的承載力計算。（混凝土結(jié)構(gòu)基本原理）包括材料性能、設(shè)計計算原則、基本構(gòu)件（受彎構(gòu)件、受剪構(gòu)件、受扭構(gòu)件、受壓構(gòu)件和受拉構(gòu)件）的受力性能與承載力計算方法及構(gòu)造要求。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計）包括梁板結(jié)構(gòu)、單層廠房排架結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)房屋及砌體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置、荷載計算、受力體系、內(nèi)力分析與組合以及配筋構(gòu)造等，是基本理論在實際工程中的應(yīng)用與延伸。

19緒論3.學(xué)習(xí)本課程注意的問題1）材料力學(xué)的理論分析方法，同樣適用于本課程。2）注意試驗研究結(jié)果，重視受力性能分析，掌