3.1 钢筋混凝土结构（课件）《主体结构工程施工》同步精品课堂（高等教育出版社—第2版）

3.1 钢筋混凝土结构 主体结构工程施工 同步精品课堂（中职专业课） 1 知识目标 掌握常见钢筋混凝土的结构。 能力目标 了解钢筋混凝土结构工程施工工艺流程图。 学会掌握及运用钢筋混凝土结构工程概述等内容。 情感目标 通过本课程内容讲解及工程案例施工方案分析，使学生对主体结构工程的主要施工过程、质量、安全有一个较全面的认识，以 培养其职业技能，为后续专业课程的学习打下基础。 学习目标 钢筋混凝土的发明者是谁? 情境引入 钢筋混凝土的发明者既不是工程师，也不是建筑材料专家，而是一位名叫莫尼埃的法国 园艺师。莫尼埃有个很大的花园，但是花坛经常被游客踏碎。为此，他很苦恼。有一天，莫 尼埃不小心打碎一盆花，花盆摔成碎片，花根四周的土却紧紧包成一团。花木的根系纵横交 错，把松软的泥土牢牢地连在了一起!他从这件事上得到启发，将铁丝仿照花木根系编成网 状，然后和水泥、砂石一起搅拌，做成花坛，果然十分牢固。1868年，莫尼埃在铁丝网两 面涂抹水泥砂浆制作小船和花盆，并申请了专利。1884年德国建筑公司购买了莫尼埃的专 利。从此，钢筋混凝土才正式走入建筑工程。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 材料特性： 混凝土：由水泥、细骨料（如沙子）、粗骨料（如碎石或碎砖）和水混合而成，具有较高的抗压强度。 钢筋：通常使用高强度的碳钢，具有良好的抗拉性能。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 结构优势： 良好的抗拉性能：钢筋可以承受较大的拉力，弥补了混凝土的不足。 良好的抗压性能：混凝土在受压时表现出优异的承载能力。 耐久性：钢筋混凝土结构具有较长的使用寿命和良好的耐久性 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 设计原则： 经济性：在满足安全和功能的前提下，尽量降低材料和施工成本。 合理利用材料特性：设计时要考虑钢筋和混凝土的力学性能，使它们在结构中发挥最大的作用。 可施工性：设计应考虑施工的可行性和便利性。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 施工工艺： 钢筋工程：包括钢筋的加工、运输、安装和固定。 模板工程：用于形成混凝土结构的形状和尺寸。 混凝土浇筑：将混凝土浇注到模板中，并进行振捣以保证混凝土的密实度。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 施工工艺： 梁 板 柱 承受弯矩和剪力的结构元素。 墙 承受垂直荷载的水平结构元素。 承受压力和弯矩的垂直结构元素。 承受垂直荷载和侧向力的垂直结构元素。 结构类型 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 荷载类型 永久荷载：如结构自重、固定设备重量等。 可变荷载：如活荷载、风荷载、雪荷载等。 偶然荷载：如地震荷载、爆炸荷载等。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 安全与耐久性： 永久荷载：如结构自重、固定设备重量等。 可变荷载：如活荷载、风荷载、雪荷载等。 结构设计必须考虑各种荷载组合，确保结构的安全性。 耐久性设计要考虑环境因素对结构的影响，如腐蚀、冻融等。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 规范与标准： 设计和施工必须遵循相关的国家或国际规范和标准。 维护与检查： 定期对钢筋混凝土结构进行检查和维护，以确保其长期安全和功能。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 可持续发展： 钢筋混凝土结构的设计和施工应考虑环境影响，如减少能源消耗和材料浪费。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 钢筋混凝土结构 钢筋混凝土结构是指用配有钢筋增强的混凝土制成的结构。承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。用钢筋和混凝土制成的一种结构。钢筋承受拉力，混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 混凝土 混凝土是由胶凝材料水泥、砂子、石子和水，及掺和材料、外加剂等按一定的比例拌和而成。凝固后坚硬如石，受压能力好，但受拉能力差，容易因受拉而断裂。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 混凝土 为了解决这个矛盾，充分发挥混凝土的受压能力，常在混凝土受拉区域内或相应部位加入一定数量的钢筋，使两种材料粘结成一个整体，共同承受外力。这种配有钢筋的混凝土，称为钢筋混凝土。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 钢筋混凝土粘结锚固能力可以由四种途径得到： ①钢筋与混凝土接触面上化学吸附作用力，也称胶结力。 ②混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生摩擦力。 ③钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用，也称咬合力。 ④钢筋端部加弯钩、弯折或在锚固区焊短钢筋、焊角钢来提供锚固力。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 钢筋混凝土结构应用 钢筋混凝土结构应用在建筑工程中。1849年，法国人J.L.朗姆波和1867年法国人J.莫尼埃先后在铁丝网两面涂抹水泥砂浆制作小船和花盆。1884年德国建筑公司购买了莫尼埃的专利，进行了第一批钢筋混凝土的科学实验，研究了钢筋混凝土的强度、耐火性能，钢筋与混凝土的粘结力。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 钢筋混凝土结构应用 1886年德国工程师M.克嫩提出钢筋混凝土板的计算方法。与此同时，英国人W.D.威尔金森提出了钢筋混凝土楼板专利；美国人T.海厄特对混凝土梁进行试验；法国人F.克瓦涅出版了一本应用钢筋混凝土的专著。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 钢筋混凝土结构应用 各国钢筋混凝土结构设计规范采用的设计方法有容许应力设计法、破坏强度设计法和极限状态设计法。在钢筋混凝土出现的早期，大多采用以弹性理论为基础的容许应力设计法。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 钢筋混凝土结构应用 在本世纪30年代后期，苏联开始采用考虑钢筋混凝土破坏阶段塑性的破坏强度设计法；1950年，更进一步完善为极限状态设计法，它综合了前面两种设计方法的优点，既验算使用阶段的容许应力、容许裂缝宽度和挠度，也验算破坏阶段的承载能力，概念比较明确，考虑比较全面，已为许多国家和国际组织的设计规范所采用。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 钢筋混凝土结构应用 在本世纪30年代后期，苏联开始采用考虑钢筋混凝土破坏阶段塑性的破坏强度设计法；1950年，更进一步完善为极限状态设计法，它综合了前面两种设计方法的优点，既验算使用阶段的容许应力、容许裂缝宽度和挠度，也验算破坏阶段的承载能力，概念比较明确，考虑比较全面，已为许多国家和国际组织的设计规范所采用。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 梁和板 梁和板等受弯构件中受拉力的钢筋，根据弯矩图的变化沿纵向配置在结构构件受拉的一侧。在柱和拱等结构中，钢筋也被用来增强结构的抗压能力。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 它有两种配置方式： 一是顺压力方向配置纵向钢筋，与混凝土共同承受压力；另一是垂直于压力方向配置横向的钢筋网和螺旋箍筋，以阻止混凝土在压力作用下的侧向膨胀,使混凝土处于三向受压的应力状态，从而增强混凝土的抗压强度和变形能力。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 它有两种配置方式： 由于按这种方式配置的钢筋并不直接承受压力，所以也称间接配筋。在受弯构件中与纵向受力钢筋垂直的方向，还须配置分布筋和箍筋，以便更好地保持结构的整体性，承担因混凝土收缩和温度变化而引起的应力，及承受横向剪力。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 混凝土的收缩和徐变 混凝土的收缩和徐变（蠕变）对钢筋混凝土结构具有重要意义。由于钢筋会阻碍混凝土硬化时的自由收缩，在混凝土中会引起拉应力，在钢筋中会产生压应力。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 混凝土的收缩和徐变 混凝土的徐变会在受压构件中引起钢筋与混凝土之间的应力重分配，在受弯构件中引起挠度增大,在超静定结构中引起内力重分布等。混凝土的这些特性在设计钢筋混凝土结构时须加以考虑。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 混凝土的收缩和徐变 混凝土的徐变会在受压构件中引起钢筋与混凝土之间的应力重分配，在受弯构件中引起挠度增大,在超静定结构中引起内力重分布等。混凝土的这些特性在设计钢筋混凝土结构时须加以考虑。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 钢筋混凝土结构是指主要的承重构件(如梁、柱、板、墙等)由钢筋和混凝土建造的 一种结构。钢筋混凝土结构具有坚固、耐久、防火性能好、整体性好、抗震能力强，形状可 不规则，可预留孔洞，布置管线方便，比钢结构节省钢材、成本低等优点。常见钢筋混凝土 的结构如图所示。 钢筋混凝土结构工程概述 新知学习 钢筋混凝土工程按照施工工艺可划分为模板工程、钢筋工程、混凝土工程三个分项工 程，其工艺流程如图所示。施工中三者之间紧密配合，才能缩短工期、降低成本、保 证质量。 课堂练习 填空题 1.梁和板等受弯构件中受拉力的钢筋，根据弯矩图的变化沿纵向配置在结构构件受拉的一侧。 2.混凝土的收缩和徐变（蠕变）对钢筋混凝土结构具有重要意义。由于钢筋会阻碍混凝土硬化时的自由收缩，在混凝土中会引起拉应力，在钢筋中会产生压应力。 课堂练习 选择题 答案：B. 提供抗拉强度 解析：钢筋在混凝土结构中主要用于提供抗拉强度，因为混凝土本身抗拉性能较差。 1.钢筋混凝土结构中，钢筋的主要作用是什么？ A. 提供抗压强度 B. 提供抗拉强度 C. 增加结构重量 D. 改善混凝土流动性 课堂练习 选择题 答案：A. 毫米 解析：钢筋直径通常以毫米为单位进行表示，符合国际通用的工程标准。 2.在钢筋混凝土结构设计中，通常采用哪种方式来表示钢筋的直径？ A. 毫米 B. 厘米 C. 英寸 D. 米 课堂练习 选择题 答案：C. 同时受压力和拉力 解析：钢筋混凝土梁在受弯时，底部受拉，顶部受压，因此同时承受压力和拉力。 3.钢筋混凝土梁的受力特点是什么？ A. 仅受压力 B. 仅受拉力 C. 同时受压力和拉力 D. 不受力 课堂练习 选择题 答案：B. 按照抗压强度 解析：混凝土的强度等级通常根据其标准立方体抗压强度来划分。 4.钢筋混凝土结构中，混凝土的强度等级通常如何划分？ A. 按照重量 B. 按照抗压强度 C. 按照抗拉强度 D. 按照抗剪强度 课堂练习 选择题 答案：A. 保护钢筋不受腐蚀 解析：保护层厚度可以防止钢筋受到外界环境的腐蚀，延长结构的使用寿命。 5.钢筋混凝土柱中，钢筋的保护层厚度的主要作用是什么？ A. 保护钢筋不受腐蚀 B. 增加结构美观 C. 减少施工难度 D. 提高混凝土抗压强度 课堂练习 选择题 答案：B. 确保钢筋位置固定 解析：钢筋绑扎或焊接是为了保证钢筋在混凝土中的位置固定，确保结构的受力性能。 6.在钢筋混凝土结构施工中，为什么要进行钢筋的绑扎或焊接？ A. 增加钢筋重量 B. 确保钢筋位置固定 C. 减少钢筋用量 D. 改善混凝土流动性 课堂练习 选择题 答案：B. 分层浇筑 解析：分层浇筑可以确保混凝土充分振捣，避免产生空洞和蜂窝，提高结构密实度。 7.钢筋混凝土结构中，混凝土的浇筑应遵循什么原则？ A. 随意浇筑 B. 分层浇筑 C. 一次性浇筑 D. 按需浇筑 课堂练习 选择题 答案：C. 释放温度应力 解析：伸缩缝可以释放由于温度变化引起的结构内部应力，防止裂缝的产生。 8.钢筋混凝土结构中，为什么需要设置伸缩缝？ A. 增加结构美观 B. 减少材料使用 C. 释放温度应力 D. 提高结构承载能力 课堂练习 选择题 答案：C. 降低结构耐久性 解析：钢筋锈蚀会导致钢筋截面积减小，强度降低，从而降低结构的耐久性和安全性。 9.钢筋混凝土结构中，钢筋的锈蚀对结构有什么影响？ A. 无影响 B. 提高结构承载能力 C. 降低结构耐久性 D. 增加结构重量 课堂练习 选择题 答案：C. 为了避免结构破坏 解析：裂缝控制是为了防止过大的裂缝影响结构的耐久性和安全性，避免结构的过早破坏。 10.在钢筋混凝土结构设计中，为什么需要考虑裂缝控制？ A. 为了美观 B. 为了减少施工难度 C. 为了避免结构破坏 D. 为了降低成本 课堂小结 钢筋混凝土结构工程概述 钢筋混凝土结构 课堂小结 1.简述钢筋混凝土工程按照施工工艺分类。 2.简述浇筑混凝土 ? 3.简述钢筋加工、安装? 作业布置 感谢观看 $$