《混凝土结构》.ppt

〓绪〓论1.1〓混凝土结构的一般概念素混凝土结构是指不配置任何钢材的混凝土结构，主要用于承受压力的结构，如基础、挡土墙、堤坝等。
钢筋混凝土结构是配有钢筋的普通混凝土结构，广泛用于各种受弯、受压、受拉的构件及结构，如梁、板、柱、基础、墙体等。预应力混凝土结构是指在施工制作时，预先对混凝土的受拉区施加压应力的混凝土结构，其抗裂性好、刚度大，用于大跨度的结构,可减小构件截面，减轻结构自重。
钢骨混凝土结构是用型钢焊成实心或空心钢骨作为配筋的混凝土结构。这种混凝土结构承载力大、延性好、抗震性能好，可用于高层结构中的梁、柱、墙等。纤维增强混凝土结构是在普通混凝土中掺入钢纤维、合成纤维等各种纤维材料的混凝土结构。1.2〓混凝土结构的特点将两种材料结合在一起能充分发挥各自所长，协同工作。其原因是钢筋和混凝土的温度线膨胀系数很接近［钢筋为1.2×10-5/℃，混凝土为（1.0～1.5）×10-5/℃］，且两者之间有黏结力，在荷载作用下或温度变化时，两者能共同受力、协调变形。钢筋混凝土结构优点如下：
1)可模性好。可根据需要浇筑成各种形状和尺寸的结构。
2)与砌体结构及钢结构比承载力较高。
3)耐久性、耐火性好。钢筋有混凝土保护层包裹，不易生锈，使用寿命长；遇火灾时，与钢结构相比，不会因升温很快软化而破坏。4)现浇的钢筋混凝土结构整体性好、刚度大、抗震性能好。
5)混凝土用量最多的砂、石等可就地取材。
主要缺点：自重大、抗裂性差，对于大跨结构、抗渗漏要求高的结构，其使用受到一定的限制；钢筋混凝土结构的施工工序多，且受施工环境和气候条件的影响。1.3〓混凝土结构发展概况(1)材料方面
材料主要是向轻质、高强度、耐久的方向发展。目前钢筋混凝土结构中常用的混凝土抗压强度为20～40N/mm2；预应力混凝土结构中采用的混凝土抗压强度可达60~80N/mm2。采用高强混凝土、高强度钢筋是当前混凝土结构的一个重要发展方向。目前已研制出的高强混凝土可达200N/mm2，采用的钢筋的屈服强度已达420N/mm2，而用于预应力混凝土的钢丝抗拉强度高达1860N/mm2。此外，纤维增强混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构都已在工程中开始应用。(2)结构和施工方面
由过去简单结构发展到高层、超高层、大跨度等复杂结构。例如，上海95层460m高的浦东环球金融中心大厦，内筒为钢筋混凝土结构。此外，为了快速施工，还广泛采用定型化、标准化的装配式结构和预应力混凝土构件。(3)设计理论方面
1887年科伦首次发表了钢筋混凝土的计算方法；1918年艾布拉姆斯发表了著名的计算混凝土本身强度的水灰比理论；
1928年法国弗列新涅提出了混凝土收缩和徐变理论，为预应力混凝土技术在工程中的应用奠定了基础。设计理论从最初的估算，发展到20世纪初的容许应力方法、40年代的按破损阶段计算法、50年代以来采用的极限状态设计法。
钢筋混凝土的极限状态设计方法更趋完善。随着试验和测试技术与计算手段的提高，钢筋混凝土的设计理论会日趋完善，并向更高阶段发展。1.4〓混凝土结构体系1.4.1〓混凝土结构的组成楼板及屋面板：是将活荷载和恒载（通过梁或直接）传递到竖向支承结构（柱、墙）的主要水平构件，属受弯构件，其形式可以是实心板、空心板、带肋板等。梁：是将楼板上或屋面上的荷载传递到立柱或墙上的受弯构件，楼层处的梁称为楼盖梁，屋面处的梁称为屋面梁，多为矩形截面，当梁与板一起整浇时，形成T形、L形截面梁。此外还有门窗洞口上的过梁、雨篷梁等。
柱：其作用是支承楼面体系，属于受压构件，当荷载有偏心作用时，柱受压的同时还会受弯。
墙：与柱相似，是受压构件，混凝土墙（如楼梯间墙）主要用于承重并向基础传递荷载，高层建筑中的剪力墙还用于承受水平风载和地震作用，它受压的同时也会受弯、受剪。基础：是将上部结构的所有重量传递到地基（土层）的承重混凝土构件，其形式多种多样，有条形基础、独立基础、桩基础、筏板基础和箱形基础等。
1.4.2〓混凝土结构的基本构件与结构类型

图1.1〓基本构件
混凝土受力构件的不同连接和组合，形成了不同的结构类型，主要有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、排架结构、筒体结构等。
框架结构：通常指由梁、柱组成的结构。需要平面空间较大的建筑一般采用钢筋混凝土框架结构，多为10层以下。剪力墙结构：纵、横墙体全部由钢筋混凝土剪力墙组成，墙体既承受竖向荷载，又抵抗水平荷载。一般15~50层的住宅和旅馆等小开间的高层建筑多采用剪力墙结构。框架剪力墙结构：在框架结构中柱与柱之间纵横方向适当布置大于140mm厚的钢筋混凝土墙体（剪力墙）而组成的结构体系。一般在15~30层的建筑中较常使用。
排架结构：通常指由柱子和屋架（或屋面梁）组成的结构，其特点是柱子和屋架（或梁）铰接。其多为混凝土结构，也可