钢筋混凝土及砌体结构.pptx

一、钢筋砼的一般概念一、钢筋砼的一般概念l l1 1、基本概念：、基本概念：、基本概念：、基本概念：钢筋砼：钢筋砼：钢筋砼：钢筋砼：钢筋砼结构：钢筋砼结构：钢筋砼结构：钢筋砼结构：砌体结构：砌体结构：砌体结构：砌体结构：由钢筋和砼两种物性不同的材料所组成的结构材料。由各钢筋砼基本构件所组成的承重骨架。由块材（砖、石、砌块）通过胶结材料（砂浆）而组成的结构。以素砼和钢筋砼简支梁为例解析：以素砼和钢筋砼简支梁为例解析：2 2、两种材料共同工作的基础、两种材料共同工作的基础、两种材料共同工作的基础、两种材料共同工作的基础:1)1)粘结力的存在粘结力的存在粘结力的存在粘结力的存在 2)2)温度膨胀系数相同温度膨胀系数相同温度膨胀系数相同温度膨胀系数相同 钢筋 1.2*10-5/砼 1.0*10-5 1.5*10-5/3)3)砼对钢筋起到防锈的作用砼对钢筋起到防锈的作用砼对钢筋起到防锈的作用砼对钢筋起到防锈的作用l l1 1、基本构件：、基本构件：、基本构件：、基本构件：l l2 2、结构：、结构：、结构：、结构：二、本课程的内容与体系二、本课程的内容与体系 受压、受拉、受弯、受扭构件的 承载力极限状态计算（第四章第八章）构件变形和裂缝宽度的 正常使用极限状态验算（第九章）预应力砼基本构件（第十一章）梁板结构（第十一章）单层厂房（第十二章）多层框架（略去）高层结构（略去）三、钢筋砼结构的施工方式及砼类型三、钢筋砼结构的施工方式及砼类型 1 1、按施工方式分、按施工方式分、按施工方式分、按施工方式分现浇式（整体式）现浇式（整体式）：现场支模，绑筋，浇砼 装装配配式式（预预制制式式）：现场或预制构件厂预制构件，现 场安装。(如预制板，排架柱）装配装配整体式整体式：在装配式结构的基础上，如果将各预制 构件的联接节点现浇成连续的整体，或者将构件的一部分做成预制的，吊装就位后再浇现浇部分，使整个结构结成一体，或将各装配式预制构件加筑钢筋砼现浇层结成整体等等。2 2、砼类型、砼类型、砼类型、砼类型素砼结构普通钢筋砼结构（或钢筋砼结构）预应力砼结构 四、钢筋砼结构的特点四、钢筋砼结构的特点 1 1、优点：、优点：a a.便于就地取材 b b.节约钢材 c c.耐久性好 d d.保养费用省 e e.耐火性好 f f.可模性好 g g.刚度大，整体性好。（现浇的结构受荷后变形，适用于有特殊要求的建筑，也适用于抗爆、抗震结构。）、缺点：、缺点：a.a.自重大。自重大。b.b.抗裂性能差抗裂性能差为减轻自重：采用轻骨料 改变构件和结构的形式 采用高强材料 采用预应力钢筋 c.c.施工且受季节影响大施工且受季节影响大d.d.费工多，费模板，现场工期长费工多，费模板，现场工期长 e.e.加固和拆修较难加固和拆修较难五、钢筋砼结构的发展和应用五、钢筋砼结构的发展和应用l 钢筋砼结构自1861年法国人Monier获得钢筋砼制造专利以来，已经有近140年的历史。19世纪中叶，钢筋砼结构得到应用，由于当时砼和水泥的质量差，同时设计计算理论也没有建立，所以发展比较缓慢，直到19世纪末以后，随着生产的发展，科技进步，试验研究工作的开展，计算理论的完善，材料和施工技术的改进，它才得以迅速发展，现在可以说是广泛使用的一种建筑材料。开始应用由于材料的强度低，只用在简单的结构物拱，板等，但随着水泥和钢铁工业的发展，砼和钢材的强度不断提高，如：砼：在美国：60年代砼的平均强度28N/mm 2 80年代砼的平均强度 42N/mm2 近年来砼的平均强度 80100 N/mm2 实验室砼的平均强度 266 N/mm2 钢材：在美国：70年代钢的平均强度 420 N/mm2 在前苏联：70年代钢的平均强度 380 N/mm2 80年代钢的平均强度420 N/mm 2 l 预应力砼预应力砼结构要求强度较高的材料，并且这种应用高强材料的结构可广泛应用于大跨、重型、高层结构中，以便于减轻自重、节约钢材。为了克服裂缝的存在，而采用预应力砼结构，如在大跨结构、高层建筑、桥梁结构、海洋结构、压力容器、飞机跑道及公路路面等。特殊的结构如：原子能发电站的高温高压的大型压力容器只能采用预应力结构，以保证安全。再如对防腐有特殊要求的海洋结构（如采油平台）也必须采用预应力砼结构和普通钢筋砼结构。轻质砼轻质砼（如陶粒砼，浮石砼，火山灰砼，膨胀矿渣砼等）国外国外：用于承重结构的 C30 C60,重度为1418KN/mm2 国内国内：常用 C20，也有 C30、C40或更高,重度为 1218KN/mm2轻骨砼结构的自重比普通砼要减少 20%30%，自重减轻，结构的自重作用减小，因而地震区多采用，减少了地震作用，减少造价，节约材料。由于轻质高强材料的发展，设计理论的完善使得钢筋砼结构的应用在跨度和高度却不断增大，如：世世界界上上最最高高的的钢钢筋筋砼砼建建筑筑：朝鲜平壤市的柳京饭店 105层 319.8m高；最最高高的的全全轻轻砼砼结结构构的的高高层层建建筑筑：美国休斯敦贝壳大厦52层 215 m高。日本：滨各大桥，预应力砼箱形截面桥梁跨度已达 240 m 以上西德：预应力轻骨料砼建造的飞机库屋盖结构跨度达 90 m 前苏联、加拿大分别建成 533m 及 549m 高的预应力电视塔另外另外,防射线砼、自应力砼、纤维砼也正在研究之中。防射线砼、自应力砼、纤维砼也正在研究之中。国内国内国内国内：1919世纪末世纪末2020世纪初我国开始有钢砼建筑物，但规模小，数世纪初我国开始有钢砼建筑物，但规模小，数量少，直到解放后，才在各项建设中得以广泛应用，并迅速发展。量少，直到解放后，才在各项建设中得以广泛应用，并迅速发展。我国在一般建筑中已广泛地采用定型化、标准化的装配式钢砼构件我国在一般建筑中已广泛地采用定型化、标准化的装配式钢砼构件（如空心楼板，过梁等）。近年来随着建筑工业化的发展以及墙体（如空心楼板，过梁等）。近年来随着建筑工业化的发展以及墙体改革的进行，正大力发展装配式大板居住建筑。改革的进行，正大力发展装配式大板居住建筑。7070年代北京、南宁年代北京、南宁等城市就大批兴建等城市就大批兴建,目前很多城市已广泛兴建。此外，在多层建筑目前很多城市已广泛兴建。此外，在多层建筑中还广泛采用大模剪力墙承重结构外加挂中还广泛采用大模剪力墙承重结构外加挂 板板或或外外砌砌砖砖墙墙承承重重体体系系。同时框架轻板体也正在进一步应用中。同时框架轻板体也正在进一步应用中。钢砼结构在高层中的发展钢砼结构在高层中的发展：7070年代，北京饭店，广州白云宾馆等高层住宅。年代，北京饭店，广州白云宾馆等高层住宅。8080年年代代后后，高高层层建建筑筑大大批批量量开开始始建建设设，层层数数增增加加，结结构构形形式式也也趋趋于于复复杂杂，在在大大跨跨度度的的公公共共建建筑筑和和工工业业建建筑筑中中，桁架、刚架、拱、薄壳等结构形式也得以广泛应用。桁架、刚架、拱、薄壳等结构形式也得以广泛应用。此外，建成相当于9度抗震设防，405m高的无线电视塔高度位居亚洲第二。在水工结构（如水闸、水中站、船坞、码头等）、桥梁、道路、隧道、地下结构等工程中砼也得以广泛应用。规范的发展规范的发展规范的发展规范的发展：解放初期东北地区建筑物结构设计暂行标准解放初期东北地区建筑物结构设计暂行标准19551955年钢筋砼结构设计暂行规范（规结年钢筋砼结构设计暂行规范（规结6-556-55）采用当时苏联规范中的按破坏阶段设计法采用当时苏联规范中的按破坏阶段设计法19661966年钢筋混凝土结构设计规范（年钢筋混凝土结构设计规范（GBJ21-66GBJ21-66）多系数表达的极限状态设计法多系数表达的极限状态设计法19741974年钢筋砼结构设计规范（年钢筋砼结构设计规范（TJ10-74TJ10-74）单一安全系数表达的极限状态设计法单一安全系数表达的极限状态设计法七、与其它课程之间的关系七、与其它课程之间的关系1984年建筑结构设计统一标准（GBJ68-84）.规定了我国的各种结构设计规范均统一采用以概率理论为基础的极限状态设计法.1980年钢筋砼结构设计规范（GBJ10-89）.此规范在93年，94年又进行两次局部修订，即成为我国现行建筑规范。2000年钢筋砼结构设计规范又对规范进行全面修订，目的 是使所设计出的结构的目标可靠度更大些。1.建材建材：在建材中对钢筋和砼宏观认识的基础上进一步研究：在建材中对钢筋和砼宏观认识的基础上进一步研究 其力学性能，从而去理解砼结构的力学性能。其力学性能，从而去理解砼结构的力学性能。.材力材力：材力研究的是均质，弹性材料的构件，材力研究的是均质，弹性材料的构件，钢砼钢砼研究的是非均质，非弹性的材料，但材力里分析解研究的是非均质，非弹性的材料，但材力里分析解决问题的决问题的 方法在钢砼可以近似地采用。方法在钢砼可以近似地采用。八、学习方法八、学习方法、结结 力力：它它是是砼砼结结构构计计算算的的基基础础，特特别别是是内内力力的的分分 析和变形的计算析和变形的计算4、其其 它它 课课 程程：如如 房房 建建，结结 构构 抗抗 震震，地地 基基 基基 础础，工工 程程 地地 质质，结结 构构 的的 试试 验验 课课 程程，结结 构构 的的 检检 验验 课课 程程，施施 工工 课课 程程 以以 及及 国国 家家 的的 经经 济济 政政 策策 等等 均均 与与 钢钢 砼课有关砼课有关1.1.理论联系实际理论联系实际理论联系实际理论联系实际：对结构或构件的设计必须在建筑方案和已经给定的条件下，做到施工可行，并且经济，同时以符合规范的要求。2.2.注重比较分析注重比较分析注重比较分析注重比较分析：公式多、公式中系数多，且公式相近，在注重各自的物理意义、几何意义的基础上，更应注意各自的应用条件。3.3.注意归纳总结注意归纳总结注意归纳总结注意归纳总结