混凝土结构及砌体结构
第 1章 绪论
? 一,关于结构的基本知识
? 1、结构的组成
? 由若干个单元所组成的结构骨架。
? 2、基本 (单元 )构件
? 板、梁、柱、墙、杆、索和基础等;
基本 (单元 )构件
? ?板,提供活动面,直接承受并传递荷载;
? ?梁,板的支撑构件,承受板传来的荷载并传递;
? ?柱,承受楼面体系(梁、板)传来的荷载并传递;
? ?墙,承受楼面体系(梁、板)传来的荷载并传递
? ?基础,将柱及墙等传来的上部结构荷载传给地基;
? ?索,悬挂构件或结构体系的主要传力单元;
? 杆,组成空间构件,如屋架等;
?
? 房屋建筑
墙
楼
板
梁
基础 基础
墙
基
础
? 隧道
桥梁
桥墩
3、结构的分类
? ?按材料分类
? 混凝土结构、钢结构、砌体结构和木结构以及
混合结构等。
? ?混凝土结构,素混凝土结构、钢筋混凝土结构、
预应力混凝土结构、纤维筋混凝土结构和其它各
种形式的加筋混凝土结构;
? ? 砌体结构,包括砖石砌体结构、砌块砌体结构;
? ? 混合结构,砖混结构、钢与混凝土组合结构 (构
件 );
?按受力体系分类
? ? 框架结构:主要 (竖向 )受力体系由梁和柱组成;
? ? 剪力墙结构:主要 (竖向 )受力体系由 (钢筋混凝土 )墙组成;
? ? 筒体结构:四周封闭的墙形成筒;
? ? 塔式结构:下端固定、上端自由的高耸构筑物;
? ? 桅式结构:竖立的细长桅杆和若干层纤绳所组成的构筑物;
? ? 悬索、悬吊结构:由拉索及其边缘构件所组成的承重结构;
? ? 壳体结构,由曲面形板与边缘构件组成的空间结构;
? ? 网架结构,由多根杆件通过节点连结而形成的空间结构;
? ? 板柱结构,是由楼板和柱组成承重体系的结构;
? ? 墙板结构,是由楼板和墙组成承重体系的结构;
? ? 折板结构,是由多块条形平板组合而成的空间结构;
? ? 充气结构,是用薄膜制成的,冲入气体后而形成的结构;
? ? 膜结构,用柔性受拉索和薄膜材料及边缘构件组成的结构。
? 按使用功能分类
建筑结构、
特种结构、
桥梁结构、
地下结构等。
? 按照建筑物外形分类
单层、多层、高层、大
跨和高耸结构等。
? 按照施工方法分类
现浇结构、装配结构和
装配整体式结构
二,混凝土结构
1、结构形成的原理
? ? 组 成, 由钢筋和混凝土结合成一体,共同
发挥作用。
? ? 混凝土,抗压强度很高,但抗拉强度很低;
? ? 钢 筋,抗拉和抗压强度均很高;
? ? 共同工作的目的
充分发挥两种材料的强度优势,取长补短。
? ? 开裂前
? 按照整截面分析:
? 上部受拉下部受压
? 素梁受拉区
混凝土承担拉力
? 钢混梁受拉区,
钢筋混凝土共同承担
? 如何共同工作
? ? 开裂后 (带裂缝工作阶段 )
? 对素混凝土梁,受拉区混凝土不能继续承
担拉力,梁断裂;
? 对钢筋混凝土梁,受拉钢筋承担了大部分
拉力,继续承担荷载;
荷载增大,钢筋应力增大,直至屈服强度;
受压混凝土达到抗压极限被压碎,梁破坏。
?素混凝土梁与钢筋混凝土梁的
对比
? ? 极限状态,
? 素混凝土梁:无明显
变形,开裂即破坏;
? 钢筋混凝土梁:明显
变形,钢筋服,混凝
土压碎。
? ? 承载能力,钢筋混凝土梁
的承载能力远高于素混凝
土梁;
素混凝土梁:取决于混凝
土的抗拉;
钢筋混凝土梁:取决于钢
筋的抗拉强度和混凝土的
抗压;
? ? 抗裂能力,配筋后略有增
加,但不显著。
? 共同工作的基础
? ? 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;
? ? 混凝土对钢筋的保护,抗火和耐久性提高。
2、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。
? 3、现状与发展
三、钢结构
? 1、钢结构的构成
? 钢结构是用钢板、角钢、工字钢、槽钢、钢管和
圆钢等钢材,通过焊接等有效的连接方式,所形
成的结构。
2、优缺点
? ? 优 点
? ? 强度和强度质量比高;
? ? 材质均匀、性能好,
结构可靠性高。
? ? 施工简便、工期短。
? ? 延性好、抗震能力强。
? ? 易于改造和加固。
? 缺 点
? 耐腐蚀性差;耐火性
差;钢材价格相对较
高。
3、现状与发展
四、砌体结构
?
1、砌体结构的组成
砌体结构是用砖、石或砌块,用
砂浆等胶结材料砌筑的结构。
2.优缺点
? 优 点
? 耐久性好;耐火性好;
就地取材;施工技术
要求低;造价低廉。
? 缺 点
? 强度低:砂浆与砖石
之间的粘接力较弱;
? 自重大;
? 砌筑工作量大,劳动
强度高。
? 粘土用量大,不利于持
续发展
3、现状与发展
五、本课程特点及要注意问题
? 1、是原理课,突出概念
? 2、强调基本构件的计算
? 3、涉及内容多,系统性差
? 4、公式多、公式的条件多
? 5、简化、近似处理多
第 1章 绪论
? 一,关于结构的基本知识
? 1、结构的组成
? 由若干个单元所组成的结构骨架。
? 2、基本 (单元 )构件
? 板、梁、柱、墙、杆、索和基础等;
基本 (单元 )构件
? ?板,提供活动面,直接承受并传递荷载;
? ?梁,板的支撑构件,承受板传来的荷载并传递;
? ?柱,承受楼面体系(梁、板)传来的荷载并传递;
? ?墙,承受楼面体系(梁、板)传来的荷载并传递
? ?基础,将柱及墙等传来的上部结构荷载传给地基;
? ?索,悬挂构件或结构体系的主要传力单元;
? 杆,组成空间构件,如屋架等;
?
? 房屋建筑
墙
楼
板
梁
基础 基础
墙
基
础
? 隧道
桥梁
桥墩
3、结构的分类
? ?按材料分类
? 混凝土结构、钢结构、砌体结构和木结构以及
混合结构等。
? ?混凝土结构,素混凝土结构、钢筋混凝土结构、
预应力混凝土结构、纤维筋混凝土结构和其它各
种形式的加筋混凝土结构;
? ? 砌体结构,包括砖石砌体结构、砌块砌体结构;
? ? 混合结构,砖混结构、钢与混凝土组合结构 (构
件 );
?按受力体系分类
? ? 框架结构:主要 (竖向 )受力体系由梁和柱组成;
? ? 剪力墙结构:主要 (竖向 )受力体系由 (钢筋混凝土 )墙组成;
? ? 筒体结构:四周封闭的墙形成筒;
? ? 塔式结构:下端固定、上端自由的高耸构筑物;
? ? 桅式结构:竖立的细长桅杆和若干层纤绳所组成的构筑物;
? ? 悬索、悬吊结构:由拉索及其边缘构件所组成的承重结构;
? ? 壳体结构,由曲面形板与边缘构件组成的空间结构;
? ? 网架结构,由多根杆件通过节点连结而形成的空间结构;
? ? 板柱结构,是由楼板和柱组成承重体系的结构;
? ? 墙板结构,是由楼板和墙组成承重体系的结构;
? ? 折板结构,是由多块条形平板组合而成的空间结构;
? ? 充气结构,是用薄膜制成的,冲入气体后而形成的结构;
? ? 膜结构,用柔性受拉索和薄膜材料及边缘构件组成的结构。
? 按使用功能分类
建筑结构、
特种结构、
桥梁结构、
地下结构等。
? 按照建筑物外形分类
单层、多层、高层、大
跨和高耸结构等。
? 按照施工方法分类
现浇结构、装配结构和
装配整体式结构
二,混凝土结构
1、结构形成的原理
? ? 组 成, 由钢筋和混凝土结合成一体,共同
发挥作用。
? ? 混凝土,抗压强度很高,但抗拉强度很低;
? ? 钢 筋,抗拉和抗压强度均很高;
? ? 共同工作的目的
充分发挥两种材料的强度优势,取长补短。
? ? 开裂前
? 按照整截面分析:
? 上部受拉下部受压
? 素梁受拉区
混凝土承担拉力
? 钢混梁受拉区,
钢筋混凝土共同承担
? 如何共同工作
? ? 开裂后 (带裂缝工作阶段 )
? 对素混凝土梁,受拉区混凝土不能继续承
担拉力,梁断裂;
? 对钢筋混凝土梁,受拉钢筋承担了大部分
拉力,继续承担荷载;
荷载增大,钢筋应力增大,直至屈服强度;
受压混凝土达到抗压极限被压碎,梁破坏。
?素混凝土梁与钢筋混凝土梁的
对比
? ? 极限状态,
? 素混凝土梁:无明显
变形,开裂即破坏;
? 钢筋混凝土梁:明显
变形,钢筋服,混凝
土压碎。
? ? 承载能力,钢筋混凝土梁
的承载能力远高于素混凝
土梁;
素混凝土梁:取决于混凝
土的抗拉;
钢筋混凝土梁:取决于钢
筋的抗拉强度和混凝土的
抗压;
? ? 抗裂能力,配筋后略有增
加,但不显著。
? 共同工作的基础
? ? 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;
? ? 混凝土对钢筋的保护,抗火和耐久性提高。
2、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。
? 3、现状与发展
三、钢结构
? 1、钢结构的构成
? 钢结构是用钢板、角钢、工字钢、槽钢、钢管和
圆钢等钢材,通过焊接等有效的连接方式,所形
成的结构。
2、优缺点
? ? 优 点
? ? 强度和强度质量比高;
? ? 材质均匀、性能好,
结构可靠性高。
? ? 施工简便、工期短。
? ? 延性好、抗震能力强。
? ? 易于改造和加固。
? 缺 点
? 耐腐蚀性差;耐火性
差;钢材价格相对较
高。
3、现状与发展
四、砌体结构
?
1、砌体结构的组成
砌体结构是用砖、石或砌块,用
砂浆等胶结材料砌筑的结构。
2.优缺点
? 优 点
? 耐久性好;耐火性好;
就地取材;施工技术
要求低;造价低廉。
? 缺 点
? 强度低:砂浆与砖石
之间的粘接力较弱;
? 自重大;
? 砌筑工作量大,劳动
强度高。
? 粘土用量大,不利于持
续发展
3、现状与发展
五、本课程特点及要注意问题
? 1、是原理课,突出概念
? 2、强调基本构件的计算
? 3、涉及内容多,系统性差
? 4、公式多、公式的条件多
? 5、简化、近似处理多