绪论 1
0.1建筑结构和结构构件 1
目 录 1
0.2建筑与结构的关系 3
0.3建筑工程的设计程序 4
0.3.1建筑工程的设计阶段 4
0.3.2单项工程设计步骤 4
0.3.3结构施工图的绘制 4
0.3.4结构设计的基本内容 5
0.4砌体结构的发展简况及其应用 6
0.4.1砌体结构的发展简况 6
0.4.2砌体结构的发展方向 7
0.5.1混凝土结构的发展简况 8
0.5混凝土结构的发展简况及其应用 8
0.5.2混凝土结构的发展方向 9
0.6学习《混凝土与砌体结构》应注意的问题 11
复习题 12
第1章建筑结构选型 13
1.1建筑结构的分类 13
1.1.1按结构形式分类 13
1.1.2按结构体系分类 14
1.2屋(楼)盖结构选型 20
1.2.1现浇肋梁楼盖 21
1.2.2现浇井式楼盖 22
1.2.3现浇无梁楼盖 23
1.2.4装配式铺板楼盖 23
1.2.5薄壳屋盖 25
1.2.6网架结构 26
1.2.7悬索结构 27
1.3基础结构选型 30
1.3.1天然地基浅埋基础 30
1.3.2桩基础 32
1.4楼梯结构选型 34
1.4.1楼梯的布置方式 34
1.4.2常用楼梯的受力分析 35
1.4.3预制装配式楼梯 36
复习题 36
教学建议 37
2.1.1支座的简化 38
2.1支座、节点和构件的简化 38
第2章建筑结构分析与力学模型 38
2.1.2节点的简化 39
2.1.3构件的简化 40
2.2结构体系的简化 40
2.2.1取平面计算单元为代表 40
2.2.2交叉体系的简化 42
2.2.3结构的分解 42
2.3结构受力分析 44
2.3.1结构的高度变化对荷载效应的影响 44
2.3.2结构分析方法 44
2.3.3混凝土与砌体结构及其构件的受力状态 45
复习题 46
3.1.1结构上的作用 47
第3章建筑结构荷载 47
3.1荷载的分类及其特性 47
3.1.2荷载的特性 48
3.2荷载的代表值 49
3.2.1荷载标准值 49
3.2.2可变荷载组合值 51
3.2.3可变荷载频遇值 51
3.2.4可变荷载准永久值 51
3.2.5荷载代表值的具体规定 52
3.3荷载分项系数及荷载设计值 62
3.3.1荷载分项系数 62
3.3.2荷载设计值 62
教学建议 65
复习题 65
第4章建筑结构材料 66
4.1结构材料性质及强度取值方法 66
4.1.1材料的机械性质 66
4.1.2材料强度的取值方法 67
4.2钢材 69
4.2.1钢筋的种类 69
4.2.2钢筋的力学性能 72
4.2.3钢筋的强度标准值 73
4.2.4钢筋的冷加工 74
4.2.5钢筋在重复荷载下的力学性能 76
4.2.6钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求 76
4.3.1混凝土的强度 77
4.3混凝土 77
4.3.2混凝土的变形 80
4.4钢筋混凝土 83
4.4.1钢筋混凝土的受力特点 83
4.4.2钢筋混凝土的工作机理 83
复习题 84
教学建议 85
第5章建筑结构设计方法 86
5.1结构的功能要求和极限状态 86
5.1.1结构的功能要求 86
5.1.2结构功能的极限状态 86
5.2概率极限状态设计法 87
5.2.1作用效应与结构抗力 87
5.1.3结构的设计使用年限 87
5.2.2极限状态方程 88
5.2.3建筑结构的可靠度 88
5.2.4实用设计表达式 90
5.2.5荷载效应组合 92
复习题 95
教学建议 96
第6章钢筋混凝土受弯构件 97
6.1受弯构件的构造 98
6.1.1板的一般构造要求 98
6.1.2梁的一般构造要求 98
6.1.3截面有效高度 100
6.1.4截面配筋率 100
6.2.1钢筋混凝土梁正截面破坏形态 101
6.2单筋矩形截面梁正截面受弯承载力计算 101
6.2.2基本计算假定 102
6.2.3基本计算公式 103
6.2.4适用条件 104
6.2.5计算方法 105
6.2.6基本公式应用 106
6.3双筋矩形截面梁正截面受弯承载力计算 109
6.3.1基本计算公式 110
6.3.2适用条件 110
6.3.3基本公式应用 111
6.4 T形截面梁正截面受弯承载力计算 113
6.4.1基本计算公式 114
6.4.2公式应用 116
6.5.1三种破坏形态 119
6.5受弯构件斜截面受剪承载力计算 119
6.5.2受剪承载力计算公式 121
6.5.3适用范围 124
6.5.4配筋构造要求 124
6.5.5受剪承载力的计算步骤 125
6.6受弯纵向受力钢筋的布置与构造措施 130
6.6.1抵抗弯矩图(MR图) 130
6.6.2纵向钢筋切断的构造要求 131
6.6.3纵向钢筋弯起的构造要求 132
6.6.4纵向钢筋锚固的构造要求 132
6.6.5钢筋连接的构造要求 135
6.6.6钢筋尺寸的计算方法 136
复习题 140
7.1受压构件的构造 144
7.1.1材料选择 144
第7章钢筋混凝土受压构件 144
7.1.2截面形式及尺寸 145
7.1.3配筋 145
7.2轴心受压构件的正截面承载力计算 146
7.2.1配有箍筋柱的正截面承载力计算公式 147
7.2.2构件的计算长度 148
7.2.3应用举例 148
7.2.4配有螺旋箍筋柱的正截面承载力计算 149
7.3.1偏心受压构件的破坏形态 151
7.3.2矩形截面大偏心受压构件正截面受压承载力计算 151
7.3偏心受压构件的正截面承载力计算 151
7.3.3矩形截面小偏心受压构件正截面受压承载力计算 152
7.3.4偏心距增大系数 153
7.3.5大偏心受压矩形截面不对称配筋计算 156
7.3.6小偏心受压矩形截面不对称配筋计算 161
7.3.7复核截面 163
7.3.8偏心受压构件矩形截面对称配筋计算 165
7.4 T形和I形截面受压构件 168
7.4.1非对称配筋截面 168
7.4.2对称配筋截面 170
7.5偏心受压构件的斜截面受剪承载力计算 171
7.5.1截面尺寸限制条件 171
7.5.2斜截面受剪承载力计算公式 171
7.6.1弹性理论应力叠加法 172
7.6双向偏心受压构件的计算 172
7.5.3不需进行斜截面受剪承载力计算的条件 172
7.6.2直接计算法 173
复习题 173
第8章钢筋混凝土受拉构件 175
8.1轴心受拉构件正截面受拉承载力计算 175
8.2偏心受拉构件正截面受拉承载力计算 176
8.2.1偏心受拉构件的破坏形态 176
8.2.2矩形截面小偏心受拉正截面承载力计算 176
8.2.3矩形截面大偏心受拉正截面承载力计算 178
8.3偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算 181
复习题 183
9.1概述 184
第9章钢筋混凝土受扭构件 184
9.2纯扭构件扭曲截面受扭承载力计算 185
9.2.1素混凝土纯扭构件扭曲截面受扭承载力计算 185
9.2.2钢筋混凝土纯扭构件扭曲截面受扭承载力计算 187
9.3弯剪扭构件扭曲截面承载力计算 191
9.3.1弯剪扭构件扭曲截面承载力计算公式 191
9.3.2弯剪扭构件截面配筋的计算方法 192
9.3.3 “叠加法”计算截面配筋的步骤 192
9.4抗扭钢筋的构造要求 197
9.4.1抗扭箍筋的构造要求 198
9.4.2抗扭纵筋的构造要求 198
复习题 198
10.1概述 199
第10章钢筋混凝土构件的变形、裂缝与耐久性设计 199
10.2受弯构件的挠度计算 200
10.2.1单一弹性材料梁的挠度计算 200
10.2.2钢筋混凝土梁的挠度计算 201
10.3钢筋混凝土构件裂缝宽度计算 207
10.3.1轴心受拉构件垂直裂缝的形成规律 207
10.3.2裂缝的平均间距 208
10.3.3平均裂缝宽度 209
10.3.4最大裂缝宽度Wmax 210
10.3.5轴心受拉构件裂缝宽度计算 210
10.3.6裂缝宽度验算 211
10.4.1耐久性的概念 212
10.4.2影响混凝土耐久性的因素 212
10.4混凝土结构的耐久性设计 212
10.4.3 《混凝土规范》对混凝土耐久性要求的规定 216
复习题 217
第11章预应力混凝土构件 218
11.1施加预应力的方法 219
11.1.1先张法 219
11.1.2后张法 220
11.1.3无黏结预应力混凝土后张法 221
11.1.4先张法和后张法的比较 222
11.1.5施加预应力的其他方法 223
11.2预应力混凝土材料 223
11.2.1混凝土 223
11.2.2预应力钢筋 223
11.3张拉控制应力和预应力损失 224
11.3.1张拉控制应力 224
11.2.3孔道灌浆材料 224
11.3.2预应力损失 225
11.3.3各阶段预应力损失值的组合 231
11.4预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析 236
11.4.1先张法构件 236
11.4.2后张法构件 239
11.4.3分析与比较 241
11.5预应力混凝土轴心受拉构件的计算 243
11.5.1使用阶段的计算 243
11.5.2施工阶段的验算 244
11.6.1预应力混凝土受弯构件的应力分析 253
*11.6预应力混凝土受弯构件 253
11.6.2使用阶段的承载力计算 257
11.6.3使用阶段的抗裂与裂缝宽度验算 259
11.6.4预应力钢筋的预应力传递长度ltr 262
11.6.5使用阶段的挠度计算 263
11.6.6施工阶段验算 264
11.7预应力混凝土构件的构造与设备 272
11.7.1一般构造规定 272
11.7.2先张法构件 274
11.7.3后张法构件 275
11.7.4锚具和夹具 276
复习题 278
12.1.2双向板肋梁楼盖 280
12.1.1单向板肋梁楼盖 280
12.1概述 280
第12章钢筋混凝土楼盖 280
12.1.3无梁楼盖 281
12.2单向板肋梁楼盖 281
12.2.1结构平面布置 281
12.2.2板、梁截面尺寸初步确定 282
12.2.3弹性理论计算方法 283
12.2.4考虑塑性内力重分布的计算方法 296
12.2.5截面设计与构造要求 302
12.2.6单向板肋梁楼盖设计例题 308
12.3双向板肋梁楼盖 322
12.3.1双向板的受力特点及试验结果 322
12.3.2弹性理论的计算方法 322
*12.3.3双向板按塑性理论的计算 329
12.3.4截面设计与构造要求 332
12.3.5双向板支承梁的计算特点 333
12.3.6双向板设计例题 334
12.4无梁楼盖 342
12.4.1无梁楼盖的构造与受力特点 342
12.5装配式混凝土楼盖 345
12.5.1装配式楼盖的预制构件 346
12.5.2装配式混凝土楼盖中预制构件的计算特点 347
12.5.3装配式混凝土楼盖的连接构造 348
12.6钢筋混凝土楼梯 350
12.6.1楼梯结构形式的选择 350
12.6.2梁式楼梯计算与构造 351
12.6.3梁式楼梯设计例题 353
12.6.4折线形梯段梁 359
12.6.5板式楼梯的计算与构造 360
复习题 361
第13章钢筋混凝土单层工业厂房 365
13.1概述 365
13.2单层厂房的结构组成和传力路线 366
13.2.1单层厂房的结构组成 366
13.2.2单层厂房的荷载传递 368
13.3单层厂房结构布置和主要构件选型 368
13.3.1单层厂房结构布置 368
13.3.2单层厂房主要承重构件选型 377
13.4单层厂房的排架计算 383
13.4.1计算单元和计算简图 384
13.4.2排架荷载计算 385
13.4.3等高排架内力计算——剪力分配法 391
13.4.4不等高排架内力计算 398
13.4.5排架的荷载组合和内力组合 399
13.5单层厂房柱的设计 400
13.5.1柱的形式和截面尺寸的确定 401
13.5.2矩形、I形柱的设计 403
13.5.3牛腿设计 405
13.6钢筋混凝土柱下独立基础设计 409
13.6.1柱下独立基础的形式 409
13.6.2钢筋混凝土独立基础的设计 409
13.7单层厂房设计例题 417
13.7.1设计资料 417
13.7.2结构选型和结构布置 418
13.7.3排架的荷载计算 420
13.7.4内力分析 424
13.7.5内力组合 429
13.7.6排架柱设计 429
复习题 438
第14章多层房屋框架结构 441
14.1多层框架结构的组成与布置 441
14.1.1多层框架结构的组成 441
14.1.2框架结构布置 442
14.2框架梁柱截面尺寸和计算简图 443
14.2.1框架梁柱截面尺寸 443
14.2.2框架结构的计算简图 443
14.3.2风荷载 445
14.3.1竖向荷载 445
14.3多层房屋结构的荷载 445
14.4框架的内力及侧移计算 446
14.4.1竖向荷载作用下的内力近似计算 446
14.4.2水平荷载作用下的内力近似计算 453
14.4.3框架结构侧移计算及限值 463
14.5多层框架内力组合 465
14.5.1控制截面 465
14.5.2荷载效应组合 466
14.5.3最不利内力组合 466
14.5.4竖向活载的最不利位置 466
14.5.5竖向荷载作用下梁端弯矩的调幅 467
14.6框架杆件的截面设计 467
14.6.1框架柱 467
14.6.2框架梁 468
14.7现浇框架节点构造要求 469
14.7.1楼层节点 469
14.7.2顶层节点 470
14.7.3节点箍筋设置 470
14.8多层框架结构基础 471
14.8.1基础类型及选型 471
14.8.2条形基础设计 472
14.9现浇混凝土多层框架设计例题 476
14.9.1确定框架计算简图 477
14.9.2荷载作用下的框架内力分析 483
14.9.3荷载组合和内力组合 493
复习题 497
14.9.4框架梁、柱截面配筋计算 497
第15章砌体结构设计 499
15.1砌体结构材料及其性能 499
15.1.1块体及其强度等级 499
15.1.2砂浆 500
15.1.3砌体的种类 501
15.1.4砌体的抗压强度 503
15.1.5砌体的弹性模量与剪变模量 507
15.1.6砌体的轴心抗拉、弯曲抗拉及抗剪强度 508
15.1.7砌体强度设计值的调整系数γa 510
15.1.8砌体的线膨胀系数、收缩率、摩擦系数和砌体施工 511
质量控制等级 511
15.2砌体墙柱的高厚比验算与构造规定 511
15.2.1矩形截面墙柱高厚比验算 512
15.2.2带壁柱墙的高厚比验算 514
15.2.3带钢筋混凝土构造柱墙的高厚比验算 516
15.2.4提高墙体允许高厚比的措施 517
15.2.5砌体结构的构造规定 517
15.3砌体构件的承载力计算 519
15.3.1无筋砌体受压构件的承载力计算 519
15.3.2配筋砌体受压构件承载力计算 524
15.3.3配筋砌块砌体构件承载力计算 536
15.3.4砌体构件局部受压承载力计算 541
15.3.5砌体构件轴心受拉、受弯和受剪的承载力计算 549
15.3.6过梁、墙梁及悬挑构件 553
15.4混合结构房屋砌体墙柱计算 575
15.4.1混合结构房屋的静力计算方案 575
15.4.2单层刚性方案房屋的承重纵墙计算 578
15.4.3多层刚性方案房屋的承重纵墙计算 579
15.4.4多层刚性方案房屋的承重横墙计算 581
15.4.5设计实例 582
15.4.6弹性方案房屋的静力计算 589
15.4.7刚弹性方案房屋的静力计算 589
15.4.8上柔下刚多层房屋的静力计算 591
15.4.9上刚下柔多层房屋的改造方案 591
15.4.10梁跨大于9m的墙承重的多层房屋的计算方法 591
15.5刚性条形砖基础设计 591
15.5.1基础的设计步骤 592
15.5.2刚性条形基础设计 592
15.6防止和减轻砌体房屋墙体开裂的主要措施 594
15.6.1沉降缝的设置 594
15.6.2伸缩缝的设置 596
复习题 599
15.6.3防震缝的设置 599
第16章建筑结构抗震设计 605
16.1抗震设计的基本概念与基本要求 605
16.1.1地震的危害 605
16.1.2地震的分类与成因 605
16.1.3震源、震中和地震带 606
16.1.4地震波的传播 606
16.1.5震级及地震能量 607
16.1.6地震烈度 607
16.1.7我国地震的特点和地震烈度区划图 609
16.1.8抗震设防 609
16.2.1场地 614
16.2场地、地基和基础 614
16.2.2地基及其抗震承载力验算 617
16.2.3液化土地基及其加固 619
16.3地震作用计算 621
16.3.1单自由度弹性体系的地震作用计算 621
16.3.2多自由度弹性体系的地震作用计算 628
16.3.3竖向地震作用计算 633
16.3.4地震作用和抗震计算的一般规定 635
16.3.5结构抗震验算 635
16.4多层砌体房屋抗震设计 640
16.4.1多层砌体房屋的震害分析 640
16.4.2房屋体型、结构体系与防震缝 641
16.4.3抗震设计的一般规定 641
16.4.4多层砌体房屋抗震计算 643
16.4.5多层砌体房屋抗震措施 653
16.5多层与高层钢筋混凝土房屋抗震设计 659
16.5.1多层与高层结构抗震设计的一般要求 659
16.5.2框架结构抗震设计要点 664
复习题 670
附录 671
附表1混凝土强度设计值及等效应力图形系数 671
附表2混凝土强度标准值和弹性模量 671
附表3普通钢筋强度设计值 672
附表4预应力钢筋强度设计值 672
附表5普通钢筋强度标准值 672
附表6预应力钢筋强度标准值 672
附表9混凝土构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率ρmin 673
附表7钢筋的弹性模量 673
附表8纵向受力钢筋混凝土最小保护层厚度 673
附表10裂缝控制等级与裂缝宽度限值 674
附表11受弯构件的挠度限值 674
附表12矩形和T形截面受弯构件正截面强度计算表 674
附表13钢筋的计算截面面积及公称质量表 675
附表14钢绞线公称直径、截面面积及理论质量 676
附表15钢丝公称直径、截面面积及理论质量 676
附表16各种钢筋间距时每米板宽内的钢筋截面面积表 676
附表17截面抵抗矩塑性影响系数基本值γm 677
附表18常用材料和构件自重 677
附表19常用墙体自重 679
参考文献 680