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1、水工钢筋砼结构 Hydraulic Reinforced Concrete Structure,前言,一、课程地位,建筑 含水工建筑,结构 骨架,设备工程,尺寸、形状、开间、功能、 规划、环境,装饰,钢结构 钢筋砼结构 木结构 砌体结构 混合结构,水 暖 电 通讯 网络,适用,美观,安全,舒适,声、光、电、生理、心理、美学等,理论力学 材料力学 结构力学 结构动力学,流体 电工电子 通讯 计算机,水工砼的应用,水坝 隧洞、涵洞 水闸和船闸 水塔 渡槽、水管 水电站厂房,建筑工程 交通工程 水利水电工程 海洋工程 地下工程,海洋平台 码头 灯塔,塞那河上的诺曼底大桥,美国密执安州的麦基那克海峡大
2、桥,天津港大沽灯塔,毛里塔尼亚友谊港,葛 洲 坝 船 闸,二 滩 雄 姿,小浪底水利枢纽工程,小浪底进水塔基础砼浇筑,砼施工中的小浪底进水塔群,三峡工程左厂房,哈里发塔在2010年1月4日完工启用，高度达828 m (2,717ft)是人类历史上首个高度超过800米之建筑物。,迪拜塔,迪拜塔总共会使用33万立方米混凝土、3.9万吨钢材及14.2万平方米玻璃。,混凝土垂直泵上逾606米的地方，打破上海金融环球中心大厦建造时的492米纪录。,二、课程的性质和内容,构件设计课程 有哪些基本构件? 实质是钢筋混凝土材料力学 内容： 材料性能 设计原则可靠度设计理论与极限状态设计方法 构件承载力验算 变
3、形验算,课程核心概念平衡 课程基本思路： 试验、总结、推理、公式、计算、构造,三、课程的特点,1、很有意思和成就感的一门课 2、理论和实践紧密结合的一门课 3、有一定难度的一门课 符号多，概念多 题目答案不唯一 需要扎实的力学基础 4、依托规范水工砼结构设计规范 SL191-2008，DL/T 5057-2009,如何学好？ 1 课前预习，课后复习（10 minS）； 2 死记硬背与理解相结合： 符号、基本含义记 概念、推导理解 3 记笔记找重点、次重点、非重点、了解内容 4 多练习、多观察、多讨论： 公式理解后，练习推导 设计题目全过程练习：计算、构造选筋、绘图 5 一步一个脚印踩实,学生成
4、绩评价,期末考试：80 平时成绩 20 奖励加分,内容： 课堂讲授笔记和作业 课本范围内要求内容 分析思考,考勤 作业 上课提问,创造性问题的解答和论证,混凝土： 抗压强度高，而抗拉强度却很低。 一般抗拉强度只有抗压强度的1/81/20。 破坏时具有明显的脆性性质。,第一章 绪论,1.1 混凝土结构一般概念和特点,因此，素混凝土构件在实际工程的应用很有限，主要用于以受压为主的基础、柱墩或一些非承重结构。,一、钢筋混凝土结构的基本概念,第一章 绪论,素砼承担 压力,Why reinforcing steel is added to concrete,钢筋抵抗 拉力,?,需要其他材料抵抗 拉（应）
5、力,钢筋抗拉强度高，因此可在梁底增加钢筋抵抗拉力,Pcr = 9.7kN,fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2,ft,sc= ft,素砼梁,Pu Pcr,破坏时跨中截面受压边缘的压应力与抗拉强度相近，远未达到砼的抗压强度，破坏表现为脆性断裂，无明显预兆。,绪 论,钢筋砼结构的工作原理,Pcr = 9.7kN,fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2 fy=335N/mm2,ft,sc= ft,钢筋砼梁,Pu 52.5kN,fy,配置钢筋后，钢筋砼梁的承载力比素砼梁大大提高，钢筋的抗拉强度和砼的抗压强度均得到充分利用，且破坏过程有明显预兆。,Py 50.0kN,fc,绪
6、论,钢筋砼结构的工作原理,二、共同工作原理, 两种材料优势互补：钢筋（拉）、砼（压） 两者之间存在较好的（传递应力的能力）黏结力； 两种材料的温度线膨胀系数相近； 钢： ，砼：, 混凝土对钢筋的保护，抗火和耐久性提高。,三、钢筋砼结构的优缺点,优 点： 耐久性好； 耐火性好； 可模性好； 整体性好； 就地取材。,缺 点： 自重大； 抗裂差； 施工环节多周期长； 拆除、改造难度大。 耗费木模板,四、钢筋砼的施工方法 预制装配法、装配整体法式、整体现浇法,五、现状与发展,1824 英 约瑟夫.阿斯匹丁（Joseph Aspdin) 波特兰水泥 专利 英 一工程师制作了钢丝网花盆 1850 法 兰波
7、特（L.Lambot) 铁丝网水泥砂浆小船 1861 法 约瑟夫.莫尼埃(Joseph Monier)获得了制造钢筋混凝土板、管道和拱桥等的专利。 1866 德国学者发表了计算理论和计算方法 1887 发表试验结果 1850 美 钢筋混凝土梁试验，但结果1877年发表,著名建筑： 芝加哥watertower大厦 76层 262m 多伦多电视塔 549m 上海东方明珠电视塔 465m 马来西亚吉隆坡石油双塔 88层 450m 日本明石海峡大桥（悬索桥塔） 1990m跨 三峡水坝,常见配筋方式,绪 论,钢筋砼结构的工作原理,其他混凝土结构,预应力混凝土结构（Prestressed Concrete
8、),第一章 绪论,1.1 混凝土结构一般概念和特点,钢管混凝土结构（Concrete Filled Tube),第一章 绪论,1.1 混凝土结构一般概念和特点,钢骨混凝土结构（Steel Reinforced Concrete) (Encased Concrete),第一章 绪论,1.1 混凝土结构一般概念和特点,纤维增强塑料混凝土（Fiber Reinforced Plastic),第一章 绪论,1.1 混凝土结构一般概念和特点,钢-混凝土混合结构(Composite Structure) (Hybrid Structure),发展方向： 轻质、 高强、 高性能、 环保、 易施工,知识扩展思考题： 你是否能提出新型混凝土思路，指出实现的目标、功能和基本思路。 举例：透明混凝土，地聚合物混凝土 2 针对混凝土的缺点，你能提出改进措施吗，论述所提改进措施的合理性和可行性。 如限制开裂。,轻集料砼、纤维砼、聚合物砼、膨胀砼、树脂砼、防冻砼、泵送砼、碾压砼。,复习思考题,1 钢筋混凝土为什么能够共同工作？* 2 钢筋混凝土结构有什么优缺点？ * 3 钢筋砼结构按受力状态、构造外形、制造 方法、初始应力状态分别分为哪几类？* 4 水工砼的应用范围* 5 钢筋混凝土结构的发展方向和新型混凝土 6 混凝土结构的类型,
