给排水工程结构.ppt

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1、给水排水工程结构绪　　　　论以混凝土为主要材料制作的结构称为混凝士结构。它主要指素混凝土结构、钢筋混凝土结构、和预应力混凝土结构。还有型钢混凝土结构、钢管混凝土结构等。素混凝土结构是指不配置任何钢材的混凝土结构。钢筋混凝土结构是指用圆钢筋作为配筋的普通混凝土结构。§0-1混凝土结构的基本概念型钢筋混凝土结构又称为钢骨混凝土结构。它是指用型钢或用钢板焊成的钢骨架作为配筋的混凝土结构。钢管混凝土结构是指在钢管内浇捣混凝土做成的结构。本课程重点讲述钢筋混凝土结构的设计原理，包括材料性能、设计原则、各种受力构件的计算方法和结构设计构造措施.素混凝土结构

2、（PlainConcrete)素混凝土基础素混凝土钢筋混凝土结构（ReinforcedConcrete)预应力混凝土结构（PrestressedConcrete)预应力混凝土结构是指在结构构件制作时，在其受拉部位人为地预先对混凝土施加压应力的混凝土结构。一、钢筋混凝土结构的受力特点根据素混凝土简支梁和钢筋混凝土简支梁的破坏试验（1）素混凝土简支梁的破坏试验：图0-4a为一根未配置钢筋的素混凝土简支梁，跨度4m，截面尺b×h=200mm×300mm、混凝土强度等级为C20。梁的跨中作用一个集中荷载F，对其进行破坏性试验。素混凝土梁的试验结果表明：

3、（1）当荷载较小时，截面上的应变则同弹性材料的梁一样，沿截面高度呈直线分布；（2）当荷载增大使截面受拉区边缘纤维拉应变达到混凝土抗拉极限应变时该处的混凝土被拉裂，裂缝沿截面高度方向迅速开展，试件随即发生断裂破坏。（3）破坏的性质：破坏是突然的，没有明显的预兆，属于脆性破坏。钢筋混凝土梁的破坏试验：在梁的受拉区布置三根直径为16mm的HPB235级钢筋(记作3Φ16)并在受压区在布置两根为10mm的架力钢筋和适量的箍筋。再进行同样的荷载试验(图0-4b)①当加载到一定阶段使截面受拉区边缘纤维拉应力达到混凝土抗拉极限强度时，混凝土虽被拉裂，但裂缝不

4、会沿截面的高度迅速开展，试件也不会随即发生断裂破坏。②混凝土开裂后，裂缝截面的混凝土拉应力由纵向受拉钢筋来承受，故荷载还可进一步增加。此时变形将相应发展，裂缝的数量和宽度也将增大。③受拉钢筋抗拉强度和受压区混凝土抗压强度都被充分利用时，试件才发生破坏。④破坏性质：试件破坏前，变形和裂缝都发展得很充分，呈现出明显的破坏预兆，属于塑性破坏。虽然试件中纵向受力钢筋的截面面积只占整个截面面积的1％左右，但破坏荷载却可以大大提高。归纳总结一下：在混凝土结构中配置一定型式和数量的钢筋，可以收到下列的效果：①结构的承载能力有很大的提高；　②结构的受力性能

5、得到显著的改善钢筋混凝土破坏前带有明显的预兆即：变形和裂缝都较明显。钢筋和混凝土是两种物理、力学性能很不相同的材料，它们可以相互结合共同工作的主要原因是：①混凝土结硬后，能与钢筋牢固地粘结在一起，相互传递内力。粘结力是这两种性质不同的材料能够共同工作的基础；②钢筋的线膨胀系数为1.2×10-5℃-1，混凝土的为1.0×10-5℃-1～1.5×10-5℃-1，二者数值相近。因此.当温度变化时，钢筋与混凝土之间不会存在较大的相对变形和温度应力而发生粘结破坏。钢筋混凝土结构的优点：钢筋混凝土结构除了比素混凝土结构具有较高的承载力和较好的受力性能以外。

6、与其他结构相比还具有下列优点：①就地取材。钢筋混凝土结构中，砂和石料所占比例很大，水泥和钢筋所占比例较小。砂和石料一般可以由建筑工地附近供应。②节约钢材。钢筋混凝土结构的承载力较高。大多数情况下可用来代替钢结构，因而节约钢材。③耐久、耐火。钢筋埋放在混凝土中，受混凝土保护不易发生锈蚀，因而提高了结构的耐久性。当火灾发生时。钢筋混凝土结构不会象木结构那样被燃烧，也不会象钢结构那样很快软化而破坏。④可模性好。钢筋混凝土结构可以根据需要浇捣成任何形状。⑤现浇式或装配整体式钢筋混凝土结构的整体性好，刚度大。钢筋混凝土结构的缺点：①自重大。钢筋混凝土的重

7、度约为25kN/m3，比砌体和木材的重度都大。②抗裂性差。混凝土的抗拉强度非常低，因此，普通钢筋混凝土结构经常带裂缝工作。尽管裂缝的存在并不一定意味着结构发生破坏，但是它影响结构的耐久性和美观。当裂缝数量较多和开展较宽时，还将给人造成不安全感。③施工的周期较长。受天气的影响较大，需要较多的脚手架、模板。④补强维修较难。钢筋混凝土结构的优点远远多于其缺点。因此，它已经在房屋建筑、水池等构筑物、地下结构（钢筋混凝土桩基）、桥梁（城市立交桥）、铁路（钢筋混凝土枕木）、隧道（钢筋混凝土砌衬）、水利（三峡大坝）、港口（码头平台）等工程中得到广泛应用。针对

8、其缺点人们研究出许多的有效措施：①为了克服自重大的缺点，已经研究出许多高强轻质的混凝土和强度很高的钢筋；②为了克服普通钢筋混凝土容易开裂的缺点，可以对