结构设计原理教案16
第十六章圬工结构的基本概念与材料
本章主要内容：
z圬工结构的概念及污工结构的特点。z圬工材料的种类。
z砌体受压破坏特征和应力状态以及影响抗压强度的主要因素。
z砌体的抗拉、抗弯、抗剪的破坏形式。
一、圬工结构的基本概念1．圬工结构
砖石结构
圬工结构
混凝土结构
2．圬工结构的受力特点
抗压强度高而抗拉和抗剪强度低。3．在实际中的应用
在桥涵工程中圬工结构常用作以承压为主的结构构件，如圬工拱桥的拱圈、桥的重力式墩台及扩大基础、涵洞及重力式挡土墙等。4．圬工结构的优缺点
优点：
①天然石料、砂等原材料分布广，易于就地取材，价格低廉；②有较强的耐久性、耐火性及稳定性，维修养护费用低；③施工简便，不需特殊设备，易于掌握；④具有较强的抗冲击性能及较大的超载性能。
⑤与钢筋混凝土结构相比，可节约水泥和钢材，砌体砌筑时不需模板，可以节省木材。
用砂浆砌筑混凝土预制块、整体浇筑的混凝土
或片石混凝土等构成的结构
以砖、石材作为建筑材料，通过将其与砂浆或小石子混凝土砌筑而成的砌体所建成的结构
缺点：
①自重大。由于砌体强度不高，特别是抗拉、抗剪强度很低，故构件截面尺寸大，材料用量多，造成结构自重大；
②施工周期长，机械化程度低。③抗拉、抗弯强度很低，抗震能力差。二、材料种类
桥涵圬工结构的材料主要有石材、混凝土，砂浆和小石子混凝土。1．石材
①概念：石材是无明显风化的天然岩石经过人工开采和加工后的外形规则的建筑用材。
②优点：强度高、抗冻与抗气性能好。
③应用：广泛用于建造桥梁基础、墩台、挡土墙等。桥涵结构所用石材应选择质地坚硬、均匀、无裂纹且不易风化的石料。
④类型：根据开采方法、形状、尺寸及表面粗糙度的不同，可分为下列几类¾片石：是由爆破或楔劈法开采的不规则石块。¾块石：一般是按岩石层理放炮或楔劈而成的石材。
¾细料石：是由岩层或大块石材开劈并经修凿而成。要求外形方正，成六面体，表面凹陷深度不大于10mm。
¾半细料石：同细料石，但表面凹陷深度不大于15mm。¾粗料石：同细料石，但表面凹陷深度不大于20mm。
类型
开采方法由爆破或楔劈法开采
片石
的不规则石块
技术要求
1形状不受限制2厚度不得小于150mm3卵形和薄片不得采用。
按岩石层理放炮或楔劈而成的石材
块石
1）形状大致方正，上下面大致平整2）厚度为（200～300）mm，宽度约为厚度的1.0～1.5倍，长度为厚度的1.5～3.0倍
3）块石一般不修凿，但应敲去尖角突出部分。
由岩层或大块石材开