工程结构 新规范版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1工程结构简介 1

1.1.1基本概念 1

1.1.2研究工程结构的意义 2

1.2工程结构的分类与应用概况 2

1.2.1按所用材料的不同分类 2

1.2.2按受力和构造特点的不同分类 5

1.2.3其它分类 7

1.3工程结构课程简介和学习要点 7

1.3.1课程简介 7

1.3.2本课程学习要点 8

第2章 混凝土结构及其材料的力学性能 9

2.1混凝土结构 9

2.1.1混凝土结构的一般概念 9

2.1.2混凝土结构的组成 10

2.1.3混凝土结构的发展和应用简况 11

2.2混凝土结构的钢筋 13

2.2.1钢筋的品种和成分 13

2.2.2钢筋的形式 13

2.2.3钢筋的力学性能 14

2.2.4混凝土结构对钢筋质量的要求 15

2.3混凝土 16

2.3.1混凝土的强度 16

2.3.2混凝土的变形性能 18

2.3.3混凝土的时随变形——徐变和收缩 23

2.4钢筋与混凝土的黏结 24

2.4.1基本术语 24

2.4.2黏结力的组成 24

2.4.3黏结力的试验 24

2.4.4影响黏结强度的因素 26

第3章 混凝土结构基本设计原则 29

3.1极限状态设计原则 29

3.1.1设计理论和概率理论之间的关系 29

3.1.2建筑结构的功能要求 29

3.1.3结构可靠度和安全等级 30

3.1.4结构的极限状态 30

3.1.5结构上的作用F、作用效应S与结构抗力R 31

3.1.6结构极限状态方程 32

3.2荷载和材料强度的取值 32

3.2.1荷载代表值 33

3.2.2材料强度标准值 33

3.2.3材料强度的设计值 34

3.3概率统计极限状态设计方法 34

3.3.1结构安全度的三种处理方法 34

3.3.2可靠度、失效概率、可靠指标 35

3.3.3目标可靠指标[β] 36

3.3.4极限状态设计表达式 37

第4章 钢筋混凝土受弯构件截面承载力计算 40

4.1概述 40

4.1.1基本术语 40

4.1.2概述 40

4.2受弯构件正截面受弯性能 41

4.2.1适筋梁实验研究分析 41

4.2.2适筋梁正截面工作的三个阶段 42

4.2.3配筋率对正截面破坏性质的影响 43

4.3受弯构件正截面承载力计算方法 45

4.3.1基本术语 45

4.3.2基本假定 45

4.3.3适筋梁正截面的受力分析 46

4.3.4等效矩形应力图形 46

4.3.5界限受压区高度？b与界限筋率ρb 47

4.3.6最小配筋率 48

4.4单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 49

4.4.1一般构造要求 49

4.4.2单筋矩形受弯构件正截面基本计算公式与适用条件 51

4.4.3基本公式的应用 51

4.5双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 54

4.5.1受压钢筋的强度 54

4.5.2基本计算公式与适用条件 55

4.5.3基本公式的应用 55

4.6 T形截面受弯构件正截面承载力计算 58

4.6.1概述 58

4.6.2基本公式与适用条件 59

4.6.3基本公式的应用 60

4.7受弯构件斜截面承载力计算 63

4.7.1概述 63

4.7.2无腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态 64

4.7.3有腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态 67

4.7.4影响斜截面受剪承载力的主要因素 67

4.7.5受弯构件斜截面抗剪承载力计算 70

4.7.6受弯构件斜截面承载力的计算方法 74

4.7.7纵向钢筋的弯起 77

4.7.8纵向钢筋的截断、锚固和连接 79

第5章 钢筋混凝土轴向受力构件 87

5.1受压构件概述 87

5.2受压构件的基本构造要求 88

5.2.1材料强度等级 88

5.2.2截面形式和尺寸 88

5.2.3纵向钢筋 88

5.2.4箍筋 89

5.2.5柱中钢筋的搭接 91

5.3配有普通箍筋的轴心受压构件的正截面承载力计算 92

5.3.1轴心受压短柱的应力分布及破坏形态 92

5.3.2轴心受压长柱的应力分布及破坏形态 92

5.3.3轴心受压构件正截面承载力计算 94

5.4螺旋式（或焊环式）箍筋轴心受压构件正截面承载力计算 95

5.4.1螺旋式箍筋的横向约束作用 95

5.4.2配置螺旋式箍筋构件正截面受压承载力计算 95

5.5偏心受压构件正截面承载力计算的有关原理 97

5.5.1偏心受压构件正截面的破坏形态和机理 97

5.5.2偏心受压构件的纵向弯曲影响 99

5.5.3偏心受压构件正截面承载力计算的基本假定 100

5.5.4附加偏心距 100

5.5.5两种破坏形态的界限 100

5.5.6小偏心受压构件中远离轴向偏心力一侧的钢筋应力 101

5.6不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算 101

5.6.1大偏心受压构件正截面承载力计算（ξ≤ξb） 101

5.6.2小偏心受压构件正截面承载力计算（ξ＞ξb） 103

5.6.3偏心受压构件正截面承载力校核 105

5.6.4不对称配筋条件下大小偏心受压构件的判别 105

5.7对称配筋矩形截面偏压构件的承载力计算公式 107

5.7.1对称配筋条件下大、小偏心受压构件的判别 107

5.7.2偏心受压构件对称配筋截面承载力的计算与复核 108

5.8 Ⅰ形截面偏心受压构件 111

5.8.1非对称配筋截面 111

5.8.2对称配筋截面承载力计算 112

5.9 Nu-M相关曲线 112

5.10受拉构件承载力计算 113

5.10.1概述 113

5.10.2轴心受拉构件的构造要求 114

5.10.3轴心受拉构件正截面承载力计算 114

5.10.4矩形截面偏心受拉构件 115

5.10.5小偏心受拉构件正截面承载力计算 116

5.10.6大偏心受拉构件正截面承载力计算 116

5.11轴向偏心受力构件斜截面受剪承载力计算 118

5.11.1偏心受压构件斜截面承载力计算 118

5.11.2偏心受拉构件斜截面承载力计算 119

第6章 受扭构件承载力计算 122

6.1概述 122

6.2构件的开裂扭矩 122

6.2.1矩形截面构件的开裂扭矩 123

6.2.2带翼缘截面受扭构件的开裂扭矩 124

6.2.3纯扭构件的受扭承载力计算 124

6.3 T形和I形截面纯扭构件承载力计算 128

6.4受弯矩、剪力和扭矩共同作用的构件承载力计算 128

6.4.1弯扭构件概述 129

6.4.2剪扭构件承载力的计算 129

6.4.3弯扭构件的配筋计算 131

6.4.4弯剪扭构件的构造要求 131

6.4.5带翼缘截面的弯剪扭构件承载力计算 132

第7章 钢筋混凝土结构的适用性和耐久性 134

7.1概述 134

7.2裂缝的控制与验算 134

7.2.1裂缝的原因、形态及影响因素 134

7.2.2荷载引起的裂缝控制的目的与验算 138

7.2.3裂缝的出现与分布规律 139

7.2.4平均裂缝间距 139

7.2.5平均裂缝宽度 140

7.3最大裂缝宽度与裂缝宽度验算 142

7.3.1影响裂缝宽度的主要因素 142

7.3.2最大裂缝宽度的计算 142

7.4受弯构件的挠度控制 143

7.4.1挠度控制的目的和要求 143

7.4.2受弯构件刚度的试验研究分析 144

7.4.3受弯构件短期刚度的计算 145

7.5受弯构件长期刚度及挠度的验算 147

7.5.1受弯构件长期刚度 147

7.5.2受弯构件的变形验算 148

7.6混凝土结构的耐久性 148

7.6.1研究结构耐久性的重要意义 148

7.6.2影响结构耐久性的因素 149

7.6.3材料的劣化 150

7.6.4混凝土结构耐久性设计 154

7.6.5提高混凝土结构耐久性的技术措施 156

第8章 预应力混凝土构件 159

8.1概述 159

8.1.1预应力的概念 159

8.1.2预应力混凝土的等级与预应力度 161

8.1.3预应力混凝土结构的类型 162

8.1.4预应力混凝土结构的优缺点 163

8.1.5预应力混凝土及其工作原理 164

8.1.6预应力混凝土的使用范围 164

8.2预应力损失 165

8.2.1预应力损失的影响因素 165

8.2.2预应力损失的组合 165

8.3预应力轴心受拉构件各阶段的应力分析 166

8.3.1先张法预应力混凝土轴心受拉构件各阶段应力状态 166

8.3.2后张法预应力混凝土轴心受拉构件各阶段应力状态 168

8.4预应力混凝土轴心受拉构件的计算 172

8.4.1使用阶段强度计算 173

8.4.2使用阶段裂缝验算 173

8.4.3施工阶段验算 174

8.5预应力混凝土受弯构件各阶段应力状态 174

8.5.1预应力混凝土受弯构件截面形式 174

8.5.2受弯构件各阶段的应力分析 175

8.6预应力混凝土受弯构件承载力计算 175

8.6.1破坏阶段应力分析 175

8.6.2预应力混凝土受弯构件正截面承载力计算 177

8.6.3预应力混凝土受弯构件斜截面受剪承载力计算 178

8.7预应力混凝土受弯构件的裂缝控制验算 179

8.7.1正截面裂缝控制验算 179

8.7.2裂缝宽度计算 180

8.7.3预应力混凝土受弯构件的挠度计算 180

8.7.4受弯构件裂缝出现时的弯矩Mr 181

8.8预应力的传递长度和锚固区的局部承压 182

8.8.1预应力的传递长度 182

8.8.2锚固区的局部承压 182

8.9预应力混凝土构件的构造要求 184

8.9.1先张法构件 185

8.9.2后张法构件 185

8.10无黏结预应力混凝土的基本原理 187

8.10.1无黏结预应力混凝土的概念与特点 187

8.10.2无黏结预应力混凝土的材料与锚固体系 188

8.10.3无黏结预应力混凝土板的形式 189

8.10.4无黏结预应力混凝土梁的形式及截面选择 190

8.10.5无黏结预应力混凝土受弯构件的一般构造要求 191

8.11体外预应力混凝土结构简介 191

8.11.1现代体外预应力混凝土结构的发展 192

8.11.2体外预应力混凝土结构的组成 193

第9章 钢筋混凝土梁板结构 195

9.1概述 195

9.2现浇整体式楼盖结构的分类 196

9.3现浇整体式楼盖结构布置 197

9.3.1柱网布置 197

9.3.2梁格布置 197

9.4肋梁楼盖的受力体系 197

9.4.1板 197

9.4.2次梁与主梁 198

9.5钢筋混凝土单向板肋梁楼盖的内力计算 198

9.5.1按弹性理论计算 198

9.5.2考虑塑性内力重分布的计算方法 202

9.6单向板的计算和配筋 205

9.6.1设计要点 205

9.6.2配筋构造 206

9.7次梁的计算和配筋 208

9.7.1设计要点 208

9.7.2配筋构造 208

9.8主梁的计算和配筋 209

9.8.1计算要点 209

9.8.2截面配筋构造 210

9.9单向板肋梁楼盖设计例题 210

9.9.1设计步骤 211

9.9.2绘制配筋图 222

9.10双向板楼盖 222

9.10.1双向板的受力特点 222

9.10.2弹性体系双向板的静力计算 224

9.10.3双向板按塑性理论的计算方法 226

9.10.4双向板的极限荷载 226

9.10.5双向板按塑性理论的设计 228

9.10.6双向板支承梁的计算 229

9.11装配式楼盖 230

9.11.1预制构件 230

9.11.2预制构件的计算特点 231

9.11.3装配式混凝土楼盖的连接构造 232

9.11.4装配整体式楼盖 233

9.11.5楼梯、雨篷的计算与构造 233

第10章 单层厂房结构 239

10.1概述 239

10.1.1单层厂房的特点 239

10.1.2单层厂房的结构体系 239

10.2单层厂房的结构组成与结构布置 242

10.2.1结构组成及其主要构件 242

10.2.2平剖面结构布置及变形缝设置 250

10.3排架内力分析 254

10.3.1计算简图 254

10.3.2荷载计算 255

10.3.3排架内力分析 260

10.3.4排架内力组合 263

10.4钢筋混凝土柱设计 264

10.4.1柱的计算长度 265

10.4.2吊装、运输阶段的承载力和裂缝宽度验算 265

10.4.3牛腿设计 266

10.5钢筋混凝土柱下独立基础设计 269

10.5.1独立基础底面积的确定 269

10.5.2偏心受压独立基础高度验算 270

10.5.3偏心受压基础配筋计算 272

10.5.4偏心受压基础的其它构造要求 272

第11章 框架结构 275

11.1概述 275

11.2结构布置、梁柱尺寸及计算简图 276

11.2.1框架结构布置 276

11.2.2梁、柱截面尺寸 277

11.2.3框架计算简图 277

11.3在竖向荷载作用下框架内力的近似计算 278

11.3.1分层计算法 278

11.3.2梁柱节点构造要求 282

11.4水平荷载作用下框架柱剪力的近似计算 285

11.4.1反弯点法 285

11.4.2 D值法 286

11.5框架内力计算 291

11.6水平荷载作用下框架侧移近似计算 292

11.6.1梁、柱弯曲变形引起的侧移 292

11.6.2柱轴向变形引起侧移 292

11.6.3框架侧移 294

11.7荷载效应组合 294

11.7.1荷载效应组合公式 294

11.7.2控制截面及最不利内力 294

11.7.3不利荷载布置及内力塑性调幅 295

11.8防连续倒塌设计原则 296

第12章 砌体结构 298

12.1概述 298

12.1.1砌体结构的特点 298

12.1.2砌体结构的应用范围 298

12.2砌体材料及其力学性能 299

12.2.1砌体材料 299

12.2.2砌体的种类 301

12.2.3砌体的力学性能 303

12.2.4砌体的变形 308

12.3砌体结构设计方法及强度指标 308

12.3.1极限状态设计方法 308

12.3.2砌体的强度标准值和设计值 310

12.4无筋砌体构件承载力计算 312

12.4.1受压短柱的承载力分析 312

12.4.2砌体局部受压计算 316

12.5配筋砖砌体构件承载力及构造措施 319

12.5.1网状配筋砖砌体受压构件 319

12.5.2组合砖砌体构件 319

12.5.3砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙 322

12.5.4配筋砌块砌体构件 323

12.6混合结构房屋墙、柱设计 323

12.6.1概述 323

12.6.2混合结构房屋的结构布置方案 323

12.6.3房屋的静力计算方案 325

12.6.4砌体房屋墙、柱设计计算 328

12.7混合结构房屋其它构件及墙体构造措施 332

12.7.1圈梁 332

12.7.2过梁 333

12.7.3墙梁 335

12.7.4混合结构房屋的构造措施 336

第13章 钢结构 343

13.1钢结构的特点及应用 343

13.2钢结构的计算原则 343

13.2.1钢结构的计算方法概述 343

13.2.2以概率论为基础的极限状态设计法 344

13.3钢结构的材料 345

13.3.1钢材的破坏形式 345

13.3.2钢材的主要力学性能 345

13.4钢材种类、牌号及其选用 347

13.4.1钢材的种类 347

13.4.2钢材的规格 347

13.4.3钢材的选用 348

13.5钢结构连接 349

13.5.1连接种类及特点 349

13.5.2焊缝形式 349

13.5.3对接焊缝及其连接的计算 350

13.5.4角焊缝连接构造及其计算 352

13.5.5焊接应力和焊接变形 355

13.6螺栓连接的构造和工作性能 356

13.6.1排列和构造 356

13.6.2螺栓连接的计算 356

13.6.3高强度螺栓连接的工作性能和计算 358

13.7受弯构件 359

13.7.1受弯构件的形式和应用 359

13.7.2梁的强度和刚度 361

13.7.3梁的整体稳定性 363

13.7.4梁的局部稳定 365

13.8轴心受压构件 366

13.8.1轴心受力构件的类型 366

13.8.2轴心受力的强度和刚度 366

13.8.3实腹式轴压的稳定 368

附录 372

附录1 钢筋的强度与弹性模量 372

附录2 混凝土的强度与弹性模量 373

附录3 钢筋混凝土构件正常使用有关的规定 374

附录4 受压构件的最小相对界限偏心距 374

附录5 钢筋混凝土耐久性、构造等有关规定及物理量 375

附录6 梁、板在常用荷载下作用的内力系数 378

附录7 民用建筑楼面均布活荷载 388

附录8 单阶变截面柱的柱顶反力系数 389

附录9 钢结构计算参数表 390

参考文献 395