混凝土结构设计原理PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1混凝土结构的基本概念 1

目 录 1

1.2混凝土结构的发展简况 2

1.2.1 材料与施工技术方面的发展 2

1.2.2结构形式方面的发展 4

1.2.3设计计算理论方面的发展 6

1.2.4加固技术方面的发展 6

1.3本课程的任务和特点 6

思考题与习题 8

2.1 钢筋 9

2.1.1钢筋的品种 9

2混凝土结构的材料 9

2.1.2钢筋的力学性能 10

2.1.3钢筋的选用原则 15

2.2混凝土 16

2.2.1混凝土的强度 16

2.2.2混凝土的变形 21

2.2.3混凝土的选用原则 28

2.3钢筋的锚固与连接 28

2.3.1钢筋与混凝土之间的粘结机理 28

2.3.2钢筋的锚固 32

2.3.3钢筋的连接 33

思考题与习题 36

3.1.1结构的功能要求 38

3.1.2结构的极限状态 38

3混凝土结构设计计算原则 38

3.1结构的功能要求和极限状态 38

3.1.3结构的设计状况 39

3.1.4结构的设计使用年限 40

3.1.5结构上的作用、作用效应及结构抗力 40

3.2概率极限状态设计方法 41

3.2.1功能函数、极限状态方程 41

3.2.2结构可靠度、失效概率及可靠指标 42

3.2.3设计基准期 44

3.2.4结构的安全等级 44

3.2.5 目标可靠指标 44

3.3.2荷载准永久值 45

3.3.3荷载组合值 45

3.3.1荷载标准值 45

3.3荷载的代表值 45

3.4材料强度的标准值和设计值 46

3.4.1取值原则 46

3.4.2钢筋强度标准值和设计值 46

3.4.2混凝土强度标准值和设计值 46

3.5极限状态的实用设计表达式 48

3.5.1承载能力极限状态设计表达式 48

3.5.2正常使用极限状态设计表达式 50

3.6混凝土结构的耐久性设计 50

3.6.1混凝土结构耐久性概念 50

3.6.2影响混凝土结构耐久性的因素 51

3.6.3耐久性设计原则 53

3.6.4提高耐久性的措施 53

思考题与习题 55

4.1受弯构件的基本构造要求 57

4.1.1截面形状及尺寸 57

4钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 57

4.1.2钢筋布置 58

4.2受弯构件正截面受力性能试验分析 59

4.2.1 正截面工作的三个阶段 59

4.2.2 正截面的破坏形式 63

4.3 正截面承载力计算原则 64

4.3.1基本假定 64

4.3.2基本方程 65

4.3.3适筋和超筋破坏的界限条件 67

4.3.4适筋和少筋破坏的界限条件 68

4.4单筋矩形截面的承载力计算 69

4.4.1基本公式及适用条件 69

4.4.2计算方法 69

4.4.3计算表格 71

4.5双筋矩形截面的承载力计算 75

4.5.1基本公式及适用条件 75

4.5.2计算方法 77

4.6 T形截面的承载力计算 82

4.6.1 T形截面计算的特点 82

4.6.2计算公式 84

4.6.3计算方法 87

思考题与习题 92

5钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 96

5.1斜截面开裂前的受力分析 96

5.2无腹筋梁的斜截面受剪承载力 97

5.2.1斜截面受剪分析 97

5.2.2无腹筋梁的受剪破坏形态 99

5.2.3影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素 100

5.2.4无腹筋梁斜截面受剪承载力计算 101

5.3有腹筋梁的斜截面受剪承载力 102

5.3.1腹筋的作用 102

5.3.2有腹筋梁的斜截面破坏形态 102

5.3.3有腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式 103

5.3.4斜截面受剪承载力计算公式的适用条件 105

5.3.5斜截面受剪承载力计算步骤 107

5.4钢筋混凝土梁的斜截面受弯承载力 111

5.4.1抵抗弯矩图 112

5.4.2保证斜截面受弯承载力的措施 114

5.4.3钢筋混凝土伸臂梁的设计实例 117

5.5钢筋骨架的构造要求 123

5.5.1箍筋的构造要求 123

5.5.2纵向钢筋的构造要求 125

5.5.3弯起钢筋的构造要求 127

思考题与习题 128

6钢筋混凝土受压构件承载力计算 132

6.1受压构件的基本构造要求 132

6.1.1受压构件的分类 132

6.1.2截面形式及尺寸 133

6.1.3材料强度等级 134

6.1.4纵向钢筋 134

6.1.5箍筋 135

6.2轴心受压构件的正截面承载力计算 135

6.2.1 普通箍筋轴心受压柱的受力性能与承载力计算 135

6.2.2间接钢筋轴心受压柱的受力性能与承载力计算 142

6.3偏心受压构件的正截面承载力分析 146

6.3.1偏心受压构件的破坏形态及其特征 146

6.3.3纵向弯曲对其承载力的影响 148

6.3.2大、小偏心受压的分界 148

6.4.1基本计算公式 152

6.4矩形截面偏心受压构件的正截面承载力计算 152

6.4.2非对称配筋截面的承载力计算 154

6.4.3对称配筋截面的承载力计算 165

6.5工字形截面偏心受压构件的正截面承载力计算 169

6.5.1基本计算公式 169

6.5.2对称配筋的计算 171

6.6偏心受压构件的正截面承载力N和M的关系 175

6.6.1大偏心受压情况 175

6.6.2小偏心受压情况 176

6.6.3 内力组合 176

6.7偏心受压构件的斜截面受剪承载力 177

6.7.2计算公式 178

6.7.1轴向压力的作用 178

思考题与习题 180

7钢筋混凝土受拉构件承载力计算 186

7.1受拉构件的分类 186

7.2轴心受拉构件的正截面承载力计算 186

7.3偏心受拉构件的正截面承载力计算 187

7.3.1偏心受拉构件的分类 187

7.3.2小偏心受拉构件正截面承载力计算 188

7.3.3大偏心受拉构件正截面承载力计算 189

7.4偏心受拉构件的斜截面承载力计算 192

思考题与习题 193

8.2纯扭构件的承载力计算 195

8.2.1 矩形截面纯扭构件的破坏形态 195

8.1受扭构件的分类 195

8钢筋混凝土受扭构件承载力计算 195

8.2.2矩形截面纯扭构件的开裂扭矩计算 198

8.2.3矩形截面纯扭构件的承载力计算 199

8.2.4带翼缘截面纯扭构件的承载力计算 202

8.2.5箱形截面纯扭构件的承载力计算 203

8.2.6构造要求 204

8.3剪扭共同作用下的构件承载力计算 207

8.3.1剪扭相关性 207

8.3.2简化计算方法 208

8.3.3矩形截面剪扭构件的承载力计算 209

8.3.4带翼缘截面剪扭构件的承载力计算 209

8.3.5箱形截面剪扭构件的承载力计算 210

8.3.6构造要求 210

8.4弯剪扭共同作用下的构件承载力计算 215

8.4.1弯扭共同作用下的构件承载力计算 216

8.4.2弯剪扭共同作用下的构件承载力计算 216

思考题与习题 221

9钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算 224

9.1抗裂验算 224

9.1.1一般要求 224

9.1.2轴心受拉构件的抗裂验算 224

9.1.3受弯构件的抗裂验算 225

9.1.4偏心受拉构件的抗裂验算 227

9.1.5偏心受压构件的抗裂验算 227

9.2裂缝宽度验算 229

9.2.1一般要求 229

9.2.2裂缝宽度的计算方法 229

9.2.3裂缝截面钢筋应力计算 234

9.3.2钢筋混凝土受弯构件截面刚度 237

9.3变形验算 237

9.3.1一般要求 237

9.3.3钢筋混凝土受弯构件挠度计算 242

思考题与习题 245

10预应力混凝土构件计算 248

10.1预应力混凝土的基本理念 248

10.1.1预应力混凝土的特点 248

10.1.2预应力的施加方法 249

10.2预应力锚具与孔道成型材料 251

10.2.1锚具 251

10.2.2孔道成型与灌浆材料 254

10.3预应力钢筋的张拉控制应力及预应力损失 254

10.3.1 预应力钢筋的张拉控制应力 254

10.3.2预应力损失 255

10.3.3预应力损失值的组合 261

10.4预应力混凝土轴心受拉构件的设计 262

10.4.1预应力张拉施工阶段应力分析 262

10.4.2正常使用阶段应力分析 266

10.4.3正常使用极限状态验算 268

10.4.4正截面承载力计算 270

10.4.5施工阶段局部承压验算 270

10.5预应力混凝土受弯构件的设计 278

10.5.1预应力张拉施工阶段应力分析 278

10.5.2正常使用阶段应力分析 281

10.5.3施工阶段混凝土应力控制验算 282

10.5.4正常使用极限状态验算 284

10.5.5正截面承载力计算 288

10.5.6斜截面承载力计算 289

10.5.7先张法预应力的传递长度 291

10.6.1截面形式和尺寸 306

10.6.2纵向非预应力钢筋 306

10.6预应力混凝土构件的构造要求 306

10.6.3先张法构件的要求 307

10.6.4后张法构件的要求 308

思考题与习题 310

附表 314

附表1普通钢筋强度标准值 314

附表2预应力钢筋强度标准值 314

附表3钢筋弹性模量 315

附表4普通钢筋强度设计值 315

附表5预应力钢筋强度设计值 315

附表8混凝土弹性模量 316

附表9混凝土结构的环境类别 316

附表7混凝土强度设计值 316

附表6混凝土强度标准值 316

附表10纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度 317

附表11截面抵抗矩塑性系数 317

附表12结构构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值 318

附表13受弯构件的允许挠度 318

附表14纵向受拉钢筋的最小配筋率 318

附表15钢筋混凝土矩形截面受弯构件正截面承载力计算系数表 319

附表16钢筋的计算截面面积及公称质量表 320

附表17各种钢筋间距时每米板宽中的钢筋截面面积 320

附表18钢丝的公称直径、截面面积及理论质量 321

附表19钢绞线的公称直径、截面面积及理论质量 321

参考文献 322