混凝土结构原理与设计PDF电子书下载

0　绪论 1

0.1　混凝土、钢筋、混凝土结构 1

0.1.1　混凝土、钢筋 1

0.1.2　混凝土结构 1

0.1.3 混凝土结构构件的类型 2

0.1.4　混凝土结构的分类 3

0.1.5　钢筋混凝土结构构件的优缺点 6

0.2　混凝土结构的发展概况 6

0.3　本课程的特点和学习方法 7

0.4　本书的主要符号和计量单位 8

0.4.1　主要符号 8

0.4.2　计量单位 9

本章小结 9

思考题 9

上篇　混凝土结构原理 10

1　钢筋和混凝土的力学性能 10

1.1 钢筋 10

1.1.1 钢筋的强度和变形 10

1.1.2　钢筋的分类和品种 13

1.1.3　钢筋的冷加工 14

1.1.4　钢筋的其他性能 15

1.1.5　钢筋的选用 15

1.2　混凝土 16

1.2.1　概述 16

1.2.2　混凝土的强度 17

1.2.3 复合应力状态下的混凝土强度 18

1.2.4　混凝土的变形 20

1.2.5 混凝土强度等级的选用原则 26

1.3　钢筋与混凝土的粘结 26

1.3.1 粘结的作用及产生的原因 26

1.3.2 粘结力的测定 28

1.3.3 保证钢筋和混凝土间可靠粘结的措施 28

本章小结 31

思考题 31

习题 32

2　设计原则和方法 33

2.1　结构可靠度的一般知识 33

2.1.1　设计使用年限 33

2.1.2 结构的功能要求 33

2.1.3 作用和作用效应 34

2.1.4　结构抗力 35

2.1.5 结构的可靠性和可靠度 35

2.2　结构可靠度理论简介 36

2.2.1 随机变量的分析和处理 36

2.2.2 结构的可靠概率和失效概率 37

2.2.3　按可靠指标的设计准则 38

2.3　极限状态设计法 39

2.3.1　极限状态的定义和分类 39

2.3.2　承载能力极限状态设计 40

2.3.3　正常使用极限状态设计 41

2.4　结构设计的一般概念 43

2.4.1 结构分析的基本原则 43

2.4.2　弹性分析方法 43

2.4.3　结构设计步骤 44

2.5　荷载代表值和材料强度代表值 44

2.5.1 设计基准期（design reference period） 44

2.5.2　荷载代表值 45

2.5.3　材料强度取值 46

本章小结 46

思考题 47

习题 47

3　钢筋混凝土轴心受力构件承载力 49

3.1　概述 49

3.2　轴心受拉构件 50

3.2.1 轴心受拉构件的受力特点 50

3.2.2　轴心受拉构件承载力计算 51

3.2.3　构造要求 52

3.3　轴心受压构件 53

3.3.1　普通箍筋柱 53

3.3.2　配有螺旋箍筋的轴心受压构件 58

本章小结 61

思考题 61

习题 61

4　钢筋混凝土受弯构件承载力 62

4.1　受弯构件的一般构造规定 62

4.1.1　板的构造规定 62

4.1.2 梁的构造规定 63

4.2　受弯构件正截面性能试验研究 65

4.2.1　试件设计和加载程序 65

4.2.2 受力的三个阶段 65

4.2.3 梁的正截面破坏特征 66

4.3　受弯构件正截面承载力计算公式 67

4.3.1　计算基本假定 67

4.3.2　基本计算公式 68

4.3.3　公式的适用条件 69

4.4　按正截面受弯承载力的设计计算 71

4.4.1　单筋矩形截面 71

4.4.2　双筋矩形截面 75

4.4.3　T形截面 80

4.5　受弯构件剪弯段的受力特点 85

4.5.1 无腹筋梁（beams without web reinforcement） 85

4.5.2　配有箍筋的梁 89

4.6　受弯构件受剪承载力计算公式 89

4.6.1 无腹筋梁的受剪承载力 89

4.6.2　有腹筋梁的斜截面受剪承载力 90

4.7　梁按斜截面受剪承载力的设计计算 92

4.7.1　计算公式的适用范围 92

4.7.2　计算位置 93

4.7.3　设计计算步骤 94

4.7.4　计算例题 94

4.8　纵向钢筋的弯起、锚固、截断及箍筋构造要求 98

4.8.1 正截面受弯承载力图（材料图）的概念 98

4.8.2 满足斜截面受弯承载力的纵向钢筋弯起位置 100

4.8.3 纵向受力钢筋的截断位置 101

4.8.4 纵向钢筋在支座处的锚固 102

4.8.5　弯起钢筋的锚固 105

4.8.6　箍筋的构造要求 105

4.8.7 梁腹部的构造钢筋 106

4.9　伸臂梁设计 106

4.9.1　设计条件 107

4.9.2 梁的内力计算和内力图 107

本章小结 113

思考题 113

习题 114

5　钢筋混凝土偏心受力构件承载力 118

5.1　偏心受压构件的构造要求 119

5.1.1　截面形式 119

5.1.2　纵向受力钢筋 119

5.1.3 箍筋 119

5.1.4　混凝土 120

5.2　偏心受压构件的受力性能 120

5.2.1　试验研究分析 121

5.2.2 大偏心受压与小偏心受压的分界 123

5.2.3　偏心距增大系数 124

5.3　矩形截面偏心受压构件受压承载力计算 125

5.3.1　基本计算公式 125

5.3.2　垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算 125

5.3.3　基本计算公式的应用 125

5.4　对称配筋I形截面受压承载力计算 137

5.4.1　偏心受压类型的判断 137

5.4.2 大偏心受压的计算 137

5.4.3 小偏心受压 138

5.5　偏心受拉构件正截面承载力计算 141

5.5.1　偏心受拉构件分类和破坏特征 141

5.5.2　偏心受拉构件正截面承载力计算 142

5.6　偏心受力构件的斜截面受剪承载力 145

5.6.1　截面应符合的条件 145

5.6.2　斜截面受剪承载力计算公式 145

本章小结 147

思考题 147

习题 148

6　受扭构件承载力 151

6.1　矩形截面纯扭构件承载力 151

6.1.1 纯扭构件的受力性能 151

6.1.2　纯扭构件受扭承载力计算 152

6.2　矩形截面剪扭构件承载力 153

6.2.1 受扭承载力降低系数β1 153

6.2.2 剪扭构件的剪扭承载力 153

6.2.3 不需考虑剪力或扭矩作用的情形 154

6.3　矩形截面弯扭构件承载力 154

6.3.1 弯扭构件的受力性能 154

6.3.2 弯扭构件的承载力计算 155

6.4　受扭构件的计算和构造 155

6.4.1 受扭构件的计算内容和步骤 155

6.4.2　主要构造规定 156

本章小结 158

思考题 158

习题 158

7　钢筋混凝土构件的正常使用极限状态 160

7.1　裂缝宽度验算 160

7.1.1 裂缝的产生、分布和开展过程 160

7.1.2　裂缝宽度验算 161

7.1.3　减小裂缝宽度的主要措施 163

7.2　受弯构件的挠度验算 165

7.2.1 裂缝出现后的受弯构件刚度 165

7.2.2　长期刚度计算 167

7.2.3 受弯构件的挠度验算 167

7.2.4　减小挠度的主要措施 168

本章小结 169

思考题 169

习题 169

8　预应力混凝土结构构件 171

8.1　预应力混凝土的一般概念 171

8.1.1 预应力混凝土的受力特征 171

8.1.2　预应力混凝土构件的分类 172

8.1.3 预应力钢筋的制图符号 172

8.2　施加预应力的方法 173

8.2.1　先张法（pretensioning） 173

8.2.2　后张法（posttensioning） 173

8.3　锚具和夹具 173

8.4　预应力昆凝土构件的材料 174

8.4.1 钢筋 174

8.4.2 混凝土 174

8.5　张拉控制应力及预应力损失 174

8.5.1 张拉控制应力σcon 174

8.5.2　预应力损失值σt及其组合 175

8.6　预应力混凝土轴心受拉构件的计算 179

8.6.1　应力分析 179

8.6.2　计算内容 182

8.6.3　设计计算例题 185

8.7　预应力混凝土受弯构件的计算 188

8.7.1　应力分析 188

8.7.2　预应力混凝土受弯构件承载力计算 191

8.7.3　正常使用极限状态验算 192

本章小结 194

思考题 195

习题 195

下篇　混凝土结构设计 197

9　钢筋混凝土梁板结构 197

9.1　整浇楼（屋）盖的受力体系 197

9.1.1　单向板肋形楼盖 197

9.1.2　双向板肋形楼盖 200

9.1.3　无梁楼盖 201

9.2　单向板肋形楼盖的设计计算 201

9.2.1　按弹性理论的计算方法 202

9.2.2　按塑性理论的计算方法 205

9.2.3　配筋设计及构造要求 209

9.3　双向板肋形楼盖的设计计算 224

9.3.1　双向板按弹性理论的计算方法 224

9.3.2　双向板支承梁的设计 230

9.4　井式梁结构设计 230

9.4.1　井式梁的受力特点 231

9.4.2　井式梁的设计计算 231

9.5　无梁楼盖设计 233

9.5.1　无梁楼盖的结构组成和受力分析 233

9.5.2 无梁楼盖的计算 234

9.5.3　截面设计及构造要求 236

9.5.4　柱帽的设计计算 236

9.5.5　边梁设计 238

9.6　梁式楼梯和板式楼梯设计 239

9.6.1　现浇梁式楼梯 240

9.6.2　板式楼梯 240

9.6.3　楼梯设计例题 242

本章小结 245

思考题 245

习题 246

附：混凝土楼盖课程设计 247

10　单层厂房排架结构 249

10.1　排架结构的组成和布置 249

10.1.1　排架结构的组成 249

10.1.2　结构布置 250

10.1.3　主要承重构件 256

10.2　排架内力计算 260

10.2.1　计算简图 260

10.2.2　荷载计算 261

10.2.3　排架的内力计算 266

10.3　排架内力组合 272

10.3.1　控制截面 272

10.3.2　荷载组合 272

10.3.3　内力组合 272

10.3.4　关于厂房的整体空间作用 273

10.3.5 山墙抗风柱设计计算 275

10.4　排架柱设计 277

10.4.1　柱截面配筋设计 277

10.4.2　牛腿设计 278

10.5　柱下单独基础设计 281

10.5.1　基本规定 281

10.5.2　地基计算 283

10.5.3　柱下钢筋混凝土独立基础设计的一般要求 285

10.5.4　基础底板尺寸的确定 288

10.5.5　基础的抗冲切承载力 289

10.5.6　基础底板配筋 290

10.5.7　现浇柱基础的插筋 291

10.5.8 双杯口基础 293

10.6　设计例题 293

10.6.1　设计资料 293

10.6.2　排架结构计算 295

10.6.3　排架柱配筋计算 298

10.6.4　基础设计 302

10.6.5　结构施工图 305

本章小结 307

思考题 307

习题 307

附：单层厂房课程设计任务书和指导书 308

11 多层钢筋混凝土框架结构 312

11.1　结构布置 312

11.1.1 竖向承重结构的组成和布置 312

11.1.2　柱网尺寸和层高 314

11.1.3 变形缝的设置 314

11.2　框架的计算简图 315

11.2.1 梁柱截面尺寸的选择 315

11.2.2　框架结构的计算简图 317

11.3　荷载取值 318

11.3.1　楼面活荷载的折减 318

11.3.2　风荷载 319

11.4　竖向荷载作用下的内力近似计算——分层法 319

11.4.1 分层法的计算假定 319

11.4.2 计算步骤和适用范围 320

11.5　水平作用下框架内力和侧移近似计算 325

11.5.1　反弯点法 325

11.5.2 改进反弯点法（D值法） 329

11.5.3 水平作用下框架侧移的近似计算和验算 336

11.6　框架结构的内力组合 338

11.6.1 控制截面和最不利内力类型 338

11.6.2　荷载效应组合 339

11.6.3 竖向活荷载的最不利布置 339

11.6.4　风荷载的布置 339

11.6.5 弯矩调幅 340

11.7　框架梁柱的截面配筋 341

11.7.1　框架横梁 341

11.7.2　框架柱 341

11.8　现浇框架的一般构造要求 342

11.8.1　一般要求 342

11.8.2　连接构造 342

11.9　框架柱柱下基础 345

11.10　设计例题（非抗震设计） 346

11.10.1　设计资料 346

11.10.2　计算单元选用 347

11.10.3　荷载标准值的计算 347

11.10.4　材料指标 348

11.10.5　初估梁柱截面尺寸 348

11.10.6　框架内力计算 351

11.10.7　风荷载作用下的侧移验算 358

11.10.8　荷载组合和内力组合 358

11.10.9　框架梁柱配筋 364

11.10.10　基础设计 368

本章小结 368

思考题 369

习题 369

附录 371

参考文献 406