混凝土及砌体结构PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 混凝土结构的基本概念 1

1.2 混凝土结构的特点 2

1.3 混凝土结构的应用及发展 3

1.3.1 混凝土结构的发展阶段 3

1.3.2 混凝土结构的工程应用 4

1.3.3 混凝土结构的发展简况 4

1.4 砌体结构的一般概念 6

1.4.1 砌体结构的基本概念及发展 6

1.4.2 砌体结构的特点及应用范围 7

1.5 本课程的主要内容及特点 8

1.5.1 本课程的主要内容 8

1.5.2 本课程的特点与学习方法 9

小结 10

思考题 10

2 混凝土结构材料的物理 11

力学性能 11

2.1 钢筋的物理力学性能 11

2.1.1 钢筋的成分、级别和品种 11

2.1.2 钢筋的强度和变形性能 12

2.1.3 钢筋的冷加工 14

2.1.4 混凝土结构对钢筋性能的要求 16

2.2 混凝土的物理力学性能 16

2.2.1 混凝土的强度 16

2.2.2 混凝土的变形性能 24

2.3 钢筋与混凝土的粘结 31

2.3.1 概述 31

2.3.2 粘结应力的特点 32

2.3.3 粘结破坏机理 33

2.3.4 影响粘结强度的因素 35

2.3.5 钢筋的锚固和连接 36

小结 39

思考题 40

3 混凝土及砌体结构设计方法 41

3.1 结构可靠度及结构安全等级 41

3.1.1 结构上的作用、作用效应及结构抗力 41

3.1.2 结构的预定功能及结构可靠度 42

3.1.3 结构的安全等级 42

3.2 荷载和材料强度的取值 43

3.2.1 荷载标准值的确定 43

3.2.2 材料强度标准值的确定 44

3.3 概率极限状态设计法 46

3.3.1 结构的极限状态 46

3.3.2 结构的设计状况 47

3.3.3 结构的功能函数和极限状态方程 47

3.3.4 结构可靠度的计算 48

3.4 极限状态设计表达式 50

3.4.1 承载能力极限状态设计表达式 50

3.4.2 常使用极限状态设计表达式 52

3.5.1 基本表达式 54

3.5 砌体结构设计方法概述 54

3.5.2 荷载效应组合模式 55

3.5.3 砌体结构的可靠指标 55

小结 56

思考题 56

4 受弯构件正截面承载力 58

4.1 概述 58

4.2 正截面受弯性能的试验研究 60

4.2.1 适筋梁的受弯性能 60

4.2.2 正截面受弯的三种破坏形态 65

4.2.3 适筋梁的配筋率范围 66

4.3.1 基本假定 68

4.3 正截面受弯承载力分析 68

4.3.2 受压区等效矩形应力图形 70

4.3.3 相对界限受压区高度与最小配筋率 71

4.4 单筋矩形截面受弯承载力计算 73

4.4.1 基本计算公式及适用条件 73

4.4.2 基本公式的应用 75

4.4.3 计算系数及其应用 79

4.4.4 截面尺寸及纵向钢筋的构造要求 83

4.5.1 概述 85

4.5 双筋矩形截面受弯承载力计算 85

4.5.2 受压钢筋的应力 86

4.5.3 基本公式及适用条件 87

4.5.4 双筋矩形截面的计算方法 89

4.6 T形截面受弯承载力计算 93

4.6.1 T形截面梁的应用 93

4.6.2 T形截面翼缘的计算宽度 95

4.6.3 基本公式及适用条件 97

4.6.4 T形截面的计算方法 101

小结 105

思考题 106

习题 107

5 受弯构件斜截面承载力 109

5.1 概述 109

5.2 受弯构件受剪性能试验研究 109

5.2.1 无腹筋简支梁的受剪性能 109

5.2.2 有腹筋简支梁的受剪性能 112

5.2.3 影响梁斜截面受剪承载力的主要因素 114

5.3 受弯构件斜截面受剪承载力计算 116

5.3.1 计算原则 116

5.3.2 仅配有箍筋梁的斜截面受剪承载力 117

5.3.3 配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面受剪承载力 118

5.3.4 公式的适用范围 119

5.3.5 板类构件的受剪承载力 120

5.4 受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算 121

5.4.1 计算截面的确定 121

5.4.2 设计计算 121

5.4.3 计算例题 122

5.5 受弯构件斜截面受弯承载力和钢筋构造要求 126

5.5.1 抵抗弯矩图 127

5.5.2 纵筋的弯起 128

5.5.3 纵筋的截断 129

5.5.4 应用实例 131

5.5.5 钢筋的构造要求 133

小结 136

思考题 137

习题 138

6.2 纯扭构件的受力性能及承载力计算 140

6.2.1 素混凝土纯扭构件的受力性能 140

6.1 概述 140

6 受扭构件扭曲截面承载力 140

6.2.2 素混凝土纯扭构件的承载力计算 141

6.2.3 钢筋混凝土纯扭构件的承载力 142

6.3 钢筋混凝土弯剪扭构件的承载力 144

6.3.1 剪扭承载力的相关关系 144

6.3.2 剪扭构件的承载力计算 145

6.3.3 构造配筋条件 147

6.3.4 弯剪扭构件的承载力计算及配筋 147

6.3.5 配筋的上限和下限 148

6.4 受扭构件的构造要求 149

6.5.1 压扭构件的受扭承载力 150

6.5 钢筋混凝土压扭构件的承载力 150

6.5.2 压弯剪扭构件的剪扭承载力 151

小结 151

思考题 151

习题 152

7 受压构件承载力 153

7.1 概述 153

7.2 轴心受压构件正截面受压承载力 153

7.2.1 配置普通箍筋的轴心受压构件 153

7.2.2 配置螺旋或焊接环式箍筋的轴心受压构件 156

7.2.3 构造要求 158

7.3 偏心受压构件正截面受压承载力 160

7.3.1 偏心受压构件的破坏特征 160

7.3.2 两类偏心受压破坏的界限 161

7.3.3 附加偏心距 162

7.3.4 偏心距增大系数 162

7.3.5 非对称配筋矩形截面偏心受＃压构件正截面承载力计算 163

7.3.6 对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算 170

7.3.7 I形截面偏心受压构件的正截面受压承载力计算 173

7.3.8 偏心受压构件斜截面受剪承载力计算 176

小结 177

7.3.9 构造要求 177

思考题 178

习题 178

8 受拉构件承载力 179

8.1 概述 179

8.2 轴心受拉构件正截面受拉承载力 179

8.3 偏心受拉构件正载面受拉承载力 179

8.3.1 小偏心受拉 179

8.3.2 大偏心受拉 180

思考题 182

小结 182

8.4 偏心受拉构件斜截面受剪承载力 182

习题 183

9 混凝土结构的使用性能 184

9.1 概述 184

9.2 钢筋混凝土构件的裂缝宽度验算 184

9.2.1 裂缝的形成和开展过程 184

9.2.2 平均裂缝间距 185

9.2.3 平均裂缝宽度 186

9.2.4 最大裂缝宽度 187

9.2.5 最大裂缝宽度验算 188

9.3.1 钢筋混凝土构件抗弯刚度的计算原理 189

9.3 受弯构件挠度验算 189

9.3.2 受弯构件短期刚度B、s的计算 190

9.3.3 受弯构件长期刚度B的计算 190

9.3.4 受弯构件的挠度计算 190

9.3.5 挠度验算 191

9.4 混凝土结构的耐久性 192

9.4.1 环境类别 192

9.4.2 混凝土的基本要求 192

思考题 193

小结 193

习题 194

10 预应力混凝土构件 195

10.1 预应力混凝土的基本知识 195

10.1.1 一般概念 195

10.1.2 预应力混凝土的分类 196

10.1.3 施加预应力的方法 197

10.1.4 锚具 199

10.1.5 预应力混凝土的材料 200

10.2.1 张拉控制应力σcon 201

10.1.6 预应力混凝土的特点 201

10.2 预应力混凝土构件设计的一般规定 201

10.2.2 预应力损失 202

10.2.3 有效预应力沿构件长度的分布 211

10.3 预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析 212

10.3.1 先张法轴心受拉构件各阶段的应力变化 212

10.3.2 后张法轴心受拉构件各阶段的应力变化 215

10.3.3 先、后张法计算公式的比较 217

10.4.1 使用阶段正截面承载力计算 218

10.4 预应力混凝土轴心受拉构件的计算和验算 218

10.4.2 使用阶段正截面裂缝控制验算 219

10.4.3 施工阶段混凝土压应力验算 221

10.4.4 施工阶段后张法构件端部局部受压承载力计算 221

10.5 预应力混凝土构件的构造要求 228

10.5.1 先张法构件 228

10.5.2 后张法构件 229

小结 230

思考题 231

习题 232

11.1 概述 233

11 钢筋混凝土梁板结构 233

11.2 单向板肋梁楼盖 234

11.2.1 单向板肋梁楼盖结构布置及构件截面尺寸确定 234

11.2.2 单向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构内力 236

11.2.3 单向板肋梁楼盖按塑性理论计算结构内力 240

11.2.4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求 245

11.3 双向板肋梁楼盖 249

11.3.1 双向板肋梁楼盖结构布置及构件截面尺寸确定 249

11.3.2 双向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构内力 250

11.3.4 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算结构内力 251

11.3.3 双向板楼盖支承梁内力计算 251

11.3.5 双向板肋梁楼盖的构造要求 252

11.4 楼梯 265

11.4.1 楼梯的结构选型 265

11.4.2 梁式楼梯的计算 266

11.4.3 板式楼梯的计算 268

小结 268

思考题 268

12.2.1 结构组成 270

12.2 单层厂房结构的组成与布置 270

12.1 概述 270

12 单层工业厂房结构设计 270

12.2.2 结构布置 272

12.2.3 主要构件的选型 277

12.3 单层工业厂房结构设计计算 278

12.3.1 荷载传递途径 278

12.3.2 计算简图 279

12.3.3 荷载计算 280

12.3.4 内力分析 281

12.3.5 内力组合 281

12.3.6 柱及基础的设计计算 282

小结 285

思考题 286

13 多、高层建筑结构设计概论 286

13.1 概述 287

13.2 结构体系 287

13.2.1 框架结构体系 287

13.2.2 剪力墙结构体系 288

13.2.3 框架－剪力墙结构体系 289

13.2.4 简体结构体系 289

13.3.2 结构的总体布置 290

13.3.1 结构布置的原则 290

13.3 结构布置 290

13.3.3 结构布置的一般要求 293

13.4 结构设计计算的特点及要求 295

13.4.1 结构设计计算的特点 295

13.4.2 结构计算的一般原则 295

13.4.3 结构的设计要求 296

小结 296

思考题 297

14 砌体材料的力学性能和砌体的计算指标 297

14.1.1 块体的分类 298

14.1 块体及砂浆的分类、强度等级 298

14.1.2 块材的强度等级 300

14.1.3 砂浆 300

14.1.4 块材及砂浆的选材 300

14.2 砌体种类 301

14.2.1 无筋砌体 301

14.2.2 配筋砌体 301

14.3 无筋砌体的强度和变形性能 303

14.3.1 砌体的抗压强度 303

14.3.2 影响砌体抗压强度的因素 304

14.3.3 各类砌体的强度指标 305

14.3.4 砌体的弹性模量、剪变模量 310

14.3.5 砌体的线膨胀系数、收缩率和摩擦系数 311

小结 312

思考题 312

15 砌体结构构件承载力计算 314

15.1受压构件承载力计算 314

15.1.1 短柱受压承载力 314

15.1.2 长柱受压承载力 315

15.2.1 砌体局部受压强度提高系数γ 317

15.2 局部受压 317

15.2.2 局部均匀受压承载力计算 318

15.2.3 梁端支承处砌体的局部受压 319

15.2.4 梁端下设有垫块或垫梁时，砌体的局部受压承载力计算 320

15.3 受拉、受弯和受剪构件 323

15.3.1 轴心受拉构件承载力计算 323

15.3.2 受弯构件承载力计算 323

15.3.3 受剪构件承载力计算 324

小结 325

思考题 326

习题 327

16.1 混合结构房屋的结构布置 328

16.1.1 概述 328

16.1.2 墙体承重体系 328

16 混合结构房屋墙体设计 328

16.2 混合结构房屋空间刚度和静力计算方案 331

16.2.1 房屋的受力分析与空间刚度 331

16.2.2 房屋的静力计算方案 333

16.3 墙、柱的高厚比验算 334

16.3.1 墙、柱的计算高度 334

16.2.3 刚性和刚弹性方案房屋的横墙 334

16.3.2 允许高厚比及影响高厚比的因素 335

16.3.3 高厚比验算 336

16.4 刚性方案单层房屋墙、柱的计算 340

16.4.1 计算单元及荷载 340

16.4.2 内力分析 341

16.5 刚性方案多房屋墙、柱的计算 342

16.5.1 计算单元 342

16.5.2 计算简图 342

16.5.3 刚性方案房屋承重纵墙的计算 342

16.5.4 刚性方案房屋承重横墙的计算 345

16.6 墙体的构造要求和防止墙体开裂的措施 352

16.6.1 墙、柱的一般构造要求 352

16.6.2 防止或减轻墙体开裂的措施 354

16.6.3 圈梁的作用和布置 359

16.6.4 圈梁的构造要求 359

16.7钢筋混凝土雨篷和过梁 360

16.7.1 钢筋混凝土雨篷 360

16.7.2过梁 363

16.8.1 地震对混合结构房屋的作用及震害破坏的特点 365

16.8 混合结构房屋抗震设计的一般原则及构造措施 365

16.8.2 抗震设计的一般规定 366

16.8.3 多层砌体房屋的抗震构造措施 369

小结 372

思考题 373

附录 375

附录1 《混凝土结构设计规范》（GB 50010…2002）附表 375

附录2 《砌体结构设计规范》（GB 50003…2001）附表 382

附录3 等截面等跨连续梁在常用荷载作用下的内力系数表 383

附录4 双向板计算系数表符号说明 390

参考文献 395