钢筋混凝土结构设计原理PDF电子书下载

目录 1

符号 1

8.5　梁腹的剪力筋设计 30 7

1．概论 9

2．混凝土 11

2.1.1 按DIN1164分类的标准水泥 12

2.1　水泥 12

2.1.3　特种水泥 13

2.1.2　水泥的选择 13

2.2　普通混凝土的骨料 14

2.2.1　混凝土骨料的分类 14

2.2.2　骨料的级配 14

2.3　拌和水 16

2.4　混凝土的添加物 16

2.5　新拌混凝土 17

2.5.1　混凝土的配合比 17

2.5.2　新拌混凝土的性能 19

2.6.1 水泥种类 21

2.6.2　温度和成熟度 21

2.6　影响混凝土硬化的因素 21

2.6.3　蒸汽养护 23

2.6.4 再捣实 23

2.6.5 养护 23

2.6.6　在高温和低温下灌筑混凝土 23

2.7 拆模期 25

2.8　硬化混凝土的强度 26

2.8.1　抗压强度 26

2.8.2　抗拉强度 38

2.8.3　多向受力时的强度 41

2.8.4　抗剪、抗冲切和抗扭强度 42

2.9　混凝土的变形 42

2.9.1 弹性变形 43

2.9.2　与时间有关的塑性变形 46

2.9.3　与时间有关的变形 48

2.10　混凝土的化学侵蚀 60

2.10.1　混凝土的侵蚀 60

2.10.2　碳化作用 61

2.11　混凝土的耐久性 64

2.12　承重结构用的轻混凝土 64

2.12.1　概述及轻混凝土的种类 64

2.12.2　承重结构轻混凝土的骨料和级配 66

2.12.3　轻混凝土的力流 71

2.12.4　轻混凝土标号 71

2.12.5　轻混凝土与普通混凝土的特性的主要区别 72

2.12.7 应用 82

2.12.6　轻混凝土承重结构的经济性 82

2.13　特殊用途的混凝土 83

3．混凝土钢筋 91

3.1　概述 91

3.2　钢筋种类 91

3.3　钢筋的制造 95

3.4　钢筋的标记 95

3.5　钢筋的性能 97

3.5.1　概述 97

3.5.2　钢筋的规格范围 97

3.5.3　钢筋的截面 97

3.5.4　单向受力（拉力或压力）的特点 98

3.5.5 弯曲 100

3.5.6　疲劳强度 101

3.5.7　焊接 102

3.5.8　钢筋的表面形状（粘结力） 105

3.5.9　锈蚀 107

3.6　特殊条件下的钢筋性能 108

3.6.1　提高荷载速度的影响 108

3.6.2　低温下的钢筋性能 109

3.6.3　高温下的钢筋性能 110

3.7　特殊问题 111

3.7.1　钢筋的加工 111

3.7.2　机械损伤 111

3.8　防锈蚀的钢筋 111

3.9　钢筋的供应 112

4．钢筋混凝土复合材料 113

4.1　钢筋和混凝土的共同作用 113

4.1.1　钢筋混凝土受拉杆的粘结 113

4.1.2　钢筋混凝土梁的粘结 116

4.1.3　承重结构中产生粘结应力的原因 118

4.2　粘结作用 119

4.2.1　粘结作用的种类 119

4.2.2　粘结的变形规律 122

4.2.3　粘结刚度和粘结强度 124

4.3　锚固件上的粘结规律 130

4.3.1　弯钩的拔出试验 130

4.3.2　有焊接横筋的钢筋的拔出试验 132

4.4　粘结的计算 133

4.4.1　概述 133

4.4.2　按DIN1045计算粘结 133

5.1.1　承载性能和状态 135

5.1　受弯和受剪的单跨钢筋混凝土梁 135

5．钢筋混凝土承重结构的承载性能 135

5.1.2　纯弯时的承载性能 142

5.1.3　受弯加受剪时的承载性能 144

5.2　钢筋混凝土连续梁 149

5.3　受扭构件 151

5.3.1　纯扭 151

5.3.2　受扭加受剪和受弯 152

5.4　柱和其他受压构件 152

5.5　钢筋混凝土板 154

5.5.1　单向钢筋混凝土板 154

5.5.2　双向配筋混凝土板 156

5.5.3　点支承的钢筋混凝土板 159

5.6　平板和深梁 159

5.7　折板结构 161

5.8　薄壳 162

5.9.1　荷载的传入 163

5.9　钢筋混凝土结构在特殊荷载作用下的承载性能 163

5.9.2　温度影响 164

5.9.3　防火 165

5.9.4　混凝土的收缩 166

5.9.5　混凝土的徐变 166

5.9.6　振动和冲击下的性能 167

5.9.7　地震作用下的性能 167

5.9.8　低温和冲击荷载作用下的钢筋混凝土构件的性能 168

6．安全验算的原理 169

6.1　原则 169

6.1.1 目的 169

6.1.2　荷载 169

6.1.3　荷载极限，极限状态 170

6.2　保证安全度的计算方法 171

6.2.1　容许应力计算法 171

6.2.2　与极限状态有关的计算法 172

6.2.3　以概率论为基础的计算法 172

6.3　安全系数 173

6.3.1　承载能力和稳定性的安全度 173

6.3.2　防止丧失使用能力 175

6.4　承重结构的设计 176

6.4.1　设计的基本思想 176

6.4.2　设计过程 176

6.4.3　各种内力的计算 177

6.4.4 状态Ⅰ和状态Ⅱ的刚度比对超静定结构内力的影响 178

6.4.5　对几种常用计算法的评述 179

7.1.1　设计原则 180

7.1　设计基本原理 180

7．弯曲带纵向力的设计 180

7.1.2　材料强度的计算值和应力应变曲线 181

7.1.3　破坏类型、应变分布和安全系数的大小 186

7.1.4　截面力和平衡条件 190

7.2　带矩形混凝土受压区的截面设计 200

7.2.1　概述 200

7.2.2　受弯带大偏心纵向力（中和轴位于横截面的上部）的设计 201

7.2.3　在受弯带中或小偏心纵向力（中和轴分别位于截面下方和外面）时的设计 220

7.2.4　矩形截面的通用辅助设计图（相互作用图） 232

7.3　非矩形混凝土受压区的截面设计 234

7.3.1　概述 234

7.3.2　T形梁的有效宽度 234

7.3.3　T形梁的设计 240

7.3.4　任意形状的混凝土受压区的设计 249

7.4　配螺旋筋以防止压曲危险的受压构件的设计 264

7.5　受弯时的最小配筋率 270

7.6　无筋混凝土截面的设计 272

8．剪力的计算 275

8.1　剪力计算原理 275

8.2　匀质承重结构的主应力（状态Ⅰ） 276

8.2.1 匀质截面剪应力的计算（状态Ⅰ的钢筋混凝土截面） 276

8.2.2　匀质截面主应力的计算 278

8.3　开裂后梁腹内的力和应力（状态Ⅱ） 281

8.3.1　E．莫尔斯的经典桁架比拟法 281

8.3.2　莫尔斯桁架的力和应力的计算 282

8.3.3　状态Ⅱ时梁腹剪应力τ0的计算值 288

8.4　梁腹的抗剪能力 289

8.4.1　剪切破坏的种类 289

8.4.2　对抗剪能力的影响 291

8.4.3　改进的桁架比拟法 305

8.5.1　原则和概念 307

8.5.2　按莫尔斯法全剪力包络进行梁腹配筋设计 308

8.5.3　用折减剪力包络的梁腹配筋设计 309

8.5.4　按DIN1045设计 316

8.6　特殊情况的剪力计算 319

8.6.1　弦杆的连接钢筋 319

8.6.2　高度变化的钢筋混凝土梁 326

8.6.3　在剪力计算时对纵向力的考虑 330

9．抗扭设计 333

9.1　原理 333

9.2　匀质承重结构纯扭时的主应力（状态Ⅰ） 336

9.2.1　戴圣维南扭转 336

9.2.2　对截面带有面弯扭约束的扭转的若干面弯扭说明 342

9.3　钢筋混凝土结构受纯扭时（状态Ⅱ）的力和应力 345

9.3.1　纯扭的桁架比拟法 345

9.3.2　桁架空箱梁的力和应力 347

9.3.3　状态Ⅱ扭转剪切应力的计算值 351

9.4　纯扭时钢筋混凝土承重结构的承载性能 354

9.4.1　E．莫尔斯于1904年和1921年所作的古典扭转试验 354

9.4.2　扭转-受拉破坏（钢筋失效） 356

9.4.3　扭转-受压破坏（混凝土受压腹杆失效） 358

9.4.4　拐角脱落 358

9.4.5　锚固破坏 359

9.5　纯扭钢筋混凝土承重结构的设计 359

9.5.1　纯扭的设计建议 359

9.6.1　破坏模型和试验结果 362

9.6　有剪力和（或）弯矩时的受扭设计 362

9.5.2　按DIN1045进行纯扭设计 362

9.6.2　扭力与别的荷载组合时的简化设计 364

9.6.3　按DIN1045进行扭力和剪力筋设计 366

10．钢筋混凝土受压构件的设计 367

10.1　受压构件的稳定性 367

10.1.1　变形的影响，Ⅱ阶理论 367

10.1.2　稳定性和应力问题 368

10.2　细长钢筋混凝土受压构件的承载能力 370

10.2.1　细长钢筋混凝土受压构件问题的提出 370

10.2.2　影响钢筋混凝土受压构件承载能力的因素 372

10.3　细长受压构件按Ⅱ阶理论验算承载能力 377

10.3.1　概述 377

10.3.2　关于安全系数的考虑 378

10.3.3　矩形钢筋混凝土截面曲率关系式的推导 379

10.3.4　按Ⅱ阶理论验算承载能力 388

10.4.1　等效构件法 393

10.4　等效构件法及相应压曲长度的确定 393

10.4.2　等效构件法用的压曲长度 394

10.5　按DIN1045验算压曲安全度 405

10.5.1　概述 405

10.5.2　基本规定 406

10.5.3　具有中等细长比（20＜λ≤70）和等截面的受压构件的简化验算 407

10.5.4　对细长受压构件（λ＞70）简化的压曲安全验算 410

10.5.5　构造要求 419

10.6　特殊情况的压曲安全验算 420

10.6.1 压力两向偏心时的压曲安全 420

10.6.2　框架式总系统的稳定性验算 426

10.6.3　柱子缠绕螺旋筋时的压曲安全验算 427

10.7.1　无筋混凝土受压构件的承载性能 428

10.7　细长的无筋混凝土受压构件的承载能力 428

10.7.2　按DIN1045设计细长无筋混凝土受压构件 430

11．轻混凝土构件和钢筋轻混凝土构件的设计 431

11.1　对轻混凝土和普通混凝土采用不同设计方法的理由 431

11.2　弯曲、弯曲带纵向力和只有纵向力时的设计 431

11.3　剪力和扭力筋的设计 433

11.3.1　剪切应力的基本值τo 433

11.3.2　剪切配筋的设计 435

11.4　压曲安全度的验算 436

11.5　变形 436

11.6　配筋规范 437

11.6.1　混凝土保护层 437

11.6.2　粗钢筋和钢筋接头时的特殊规定 437

参考文献 438