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