钢筋混凝土基本构件设计(第2版)

Fundamental concrete structures (2nd Edition)

江见鲸 陆新征 江波 编著

Jiang Jianjing, Lu Xinzheng, Jiang Bo

北京:清华大学出版社2006

钢筋混凝土基本构件设计(第2版)

图书简介

钢筋混凝土基本构件设计(第2版)》为土木工程学科的专业基础课混凝土结构的教材。

本书主要介绍了混凝土结构的设计理论和钢筋混凝土基本构件的受力分析。全书共11章,内容包括:钢筋混凝土材料的基本性能及其相互作用; 钢筋混凝土结构的设计方法; 钢筋混凝土受弯、剪、压、扭等基本构件的受力特性、破坏形态、计算方法和构造要求; 混凝土构件(主要是受弯构件)的变形和裂缝计算; 预应力混凝土的基本概念; 同时还专门设有一章楼盖设计,作为综合应用训练。除此以外,本书还专门介绍了《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62—2004)》《港口工程混凝土结构设计规范(JTJ 267—98)》和美国混凝土结构协会的Building Code Requirement for Structural Concrete(ACI 318—95),以适应目前“大土木”专业的教学要求。

全书内容精练,通俗易懂,每章都有适量计算例题,每章末都有思考题和习题,同时还提供了中英文专业词汇对照表,方便读者自学。

本书可供高等院校土木工程、水利工程、交通工程、铁道、农业、林业等相关专业的教师、学生教学使用,亦可供相关专业的设计和科研人员参考。

 

  

本书是在清华大学土木工程系组织编写的《钢筋混凝土基本构件设计》(庄崖屏等编著,地震出版社出版)的基础上扩充、改写而成的。这次改写有较大的变动,一是建筑形势的发展,有关规范已经修订推出了新的版本;二是专业设置的调整,要求适应面更宽。本书就是为适应这种新的变化需求而改编的。
全书共11章,内容包括:钢筋和混凝土材料的基本性能及其相互作用;钢筋混凝土结构的设计方法;钢筋混凝土受弯、受剪、受压、受拉、受扭等基本构件的受力特性、破坏形态、计算方法和构造要求;混凝土构件(主要是受弯构件)的变形和裂缝计算;预应力混凝土的基本概念;并专设一章楼盖及梁的设计,以作为基本构件设计的综合应用训练。

自1998年开始,经专业调整,我国土木工程专业涵盖了原来的工业与民用建筑、土建交通工程、铁道工程、矿井建设、岩土与地下工程、旅馆建筑等多个专业,俗称“大土木”工程专业。混凝土结构是原各专业的主干专业课,也是大土木专业的重点平台课之一。混凝土结构是土木工程中应用最为广泛的结构,其受力特点、分析原理在各行各业的应用应该是一致的,但各行业规范在具体表达上还有差别,这给本课程的教学带来很大的困难。如果逐一介绍各行业的规范,则过于繁杂,使学生负担太重,同时学时数也不容许;若只针对某一行业规范,则又显得过窄,又回复到专业过窄、过细的老路,使学生毕业后适应面不广,造成就业困难。本书采用精一通多的方式,即在讲清混凝土构件受力特性和设计基本原理的基础上,重点结合房建工程的《混凝土结构设计规范(GB 50010—2002)》的设计要求、计算表达方式和构造要求,讲细、讲透,并选择另外三种规范,即《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62—2004)》,《港口工程混凝土结构设计规范(JTJ 267—98)》和美国混凝土协会(American Concrete Institute)发布的房屋建筑混凝土结构规范——Building Code Requirement for Structural Concrete(ACI 318—95),作扼要介绍,并着重分析比较彼此之间的异同。相信读者在掌握了这些规范后,在学习和运用其他各行业甚至其他国家的各种规范时不会有很大的困难。ACI规范的介绍也有助于学生参与国际交流或国际招标项目的工作。

为了便于大专院校学生和广大土建技术人员学习,本书编写时力求内容充实,语言通俗,例题完备,注重实用。为加深读者对规范条文本质的理解,在一些基本概念和基础理论方面力求讲得透彻,而不满足于套用公式;为便于应用,在设计步骤和计算例题方面比较丰富、详细。此外,为了帮助读者掌握本书的基本内容,每章末均有思考题和习题。作为双语教学的起步要求,本书提供了中、英文名词,术语对照表,并介绍了美国ACI规范。
编写适用于大土木工程专业的混凝土结构教材,本身就是一个困难的任务,加上编者水平有限,本书肯定有不少缺点,恳请广大读者批评指正。

 

 

绪论
0.1钢筋混凝土的特点
0.2钢筋混凝土的发展简况
0.3学习本课程需要注意的几个问题
思考题

第1章 钢筋和混凝土材料的物理力学性能及其相互作用
1.1钢筋
1.1.1钢筋的强度和变形
1.1.2热轧钢筋的等级、品种
1.1.3钢筋的冷加工
1.2混凝土
1.2.1混凝土的组成
1.2.2混凝土的强度
1.2.3混凝土的变形
1.3钢筋与混凝土的相互作用——粘结
1.3.1粘结的作用与性质
1.3.2粘结强度
1.4轴心受力构件的应力分析
1.4.1轴心受拉构件的截面应力
1.4.2收缩应力
1.4.3徐变对轴心受压构件应力分布的影响
思考题
习题

第2章 钢筋混凝土结构的设计方法
2.1极限状态设计法的基本概念
2.1.1结构的功能要求
2.1.2两种极限状态
2.2可靠度的基本概念
2.2.1结构设计问题的不确定性
2.2.2数理统计中的一些基本概念
2.2.3结构的失效概率和可靠指标
2.3极限状态设计的实用表达式
2.3.1荷载取值
2.3.2材料强度的取值
2.3.3承载能力计算的基本表达式
2.3.4正常使用极限状态的设计表达式
思考题
习题

第3章 受弯构件正截面强度计算
3.1试验研究
3.1.1梁的工作阶段
3.1.2配筋率对梁的受力性能和破坏特征的影响
3.2正截面强度计算的一般原理
3.2.1基本假定
3.2.2几个重要概念
3.3单筋矩形截面
3.3.1梁与板的截面构造要求
3.3.2基本公式
3.3.3基本公式的应用
3.4双筋矩形截面
3.4.1截面应力图形
3.4.2基本公式
3.4.3截面设计
3.4.4截面复核
3.5T形截面
3.5.1概述
3.5.2基本公式
3.5.3截面设计
3.5.4截面复核
思考题
习题

第4章 钢筋混凝土受弯构件斜截面强度计算
4.1斜裂缝的形成
4.2无腹筋梁的抗剪性能
4.2.1斜裂缝发生前后梁内应力状态的变化
4.2.2无腹筋梁的剪切破坏形态
4.2.3影响无腹筋梁抗剪强度的主要因素
4.3有腹筋梁斜截面抗剪强度计算
4.3.1腹筋的作用
4.3.2有腹筋梁的破坏形态
4.3.3斜截面抗剪强度计算公式
4.3.4仅配箍筋梁的计算截面
4.3.5弯起钢筋抗剪承载力计算
4.4受弯构件中纵向受力钢筋的布置(弯起和切断)
4.4.1抵抗弯矩图(MR图)
4.4.2纵向受力钢筋弯起时的构造要求
4.4.3纵向受力钢筋截断时的锚固——延伸长度
4.4.4纵向受力钢筋的设计
4.5钢筋的构造要求
4.5.1纵向受力钢筋
4.5.2箍筋构造
4.5.3弯筋的构造
4.5.4架立钢筋的构造
4.5.5腰筋的设置
4.6钢筋混凝土伸臂梁设计例题
思考题
习题

第5章 受扭构件强度计算
5.1概述
5.2矩形截面构件的开裂扭矩
5.3纯扭构件的配筋计算
5.3.1 抗扭配筋的形式
5.3.2受扭构件的试验分析
5.3.3抗扭箍筋和纵筋的计算
5.3.4抗扭配筋计算的适用范围
5.3.5受扭构件的配筋构造要求
5.4弯剪扭构件的配筋计算
5.4.1弯剪扭构件的配筋计算公式
5.4.2弯剪扭构件计算公式的限制条件
思考题
习题

第6章 受压构件强度计算
6.1轴心受压构件
6.1.1概述
6.1.2配纵向钢筋及普通钢箍的柱
6.1.3螺旋钢箍柱
6.2偏心受压构件
6.2.1概述
6.2.2破坏形态
6.2.3矩形截面偏心受压构件强度计算的基本公式
6.2.4截面承载能力N与M的关系
6.2.5附加偏心距
6.2.6长柱纵向弯曲的影响
6.2.7不对称配筋矩形截面偏心受压构件
6.2.8对称配筋矩形截面偏心受压构件
6.2.9工字形截面偏心受压构件
6.2.10构造要求
6.2.11偏心受压构件斜截面强度计算
6.2.12双向偏心受压构件
思考题
习题

第7章 受拉构件强度计算
7.1轴心受拉构件
7.2偏心受拉构件
7.2.1大小偏心受拉的界限
7.2.2矩形截面小偏心受拉构件
7.2.3矩形截面大偏心受拉构件
7.2.4偏心受拉构件的斜截面强度计算
思考题
习题

第8章 钢筋混凝土构件的适用性与耐久性
8.1概述
8.2受弯构件的变形计算
8.2.1钢筋混凝土梁的刚度变化
8.2.2使用阶段出现裂缝后梁的短期刚度
8.2.3长期荷载作用下的刚度计算
8.2.4受弯构件的挠度计算
8.3裂缝宽度的计算
8.3.1裂缝的形成和开展
8.3.2平均裂缝间距lcr
8.3.3裂缝宽度
8.4混凝土结构的耐久性
8.4.1混凝土结构耐久性的意义
8.4.2混凝土中钢筋腐蚀的机理
8.4.3腐蚀对结构功能的影响
8.4.4《规范》关于耐久性的规定
思考题
习题

第9章 钢筋混凝土梁板结构
9.1概述
9.2钢筋混凝土肋形楼盖的受力体系
9.2.1楼盖上作用的荷载
9.2.2四边支承板的受力体系分析
9.2.3主梁和次梁
9.3单向板肋形楼盖的设计步骤
9.3.1结构平面布置
9.3.2构件的设计与计算
9.4钢筋混凝土连续梁(板)的内力计算方法
9.4.1按弹性理论计算
9.4.2 考虑塑性变形内力重分布的塑性计算方法
9.4.3两种内力计算方法的选择
9.5单向板的计算和配筋
9.5.1板的计算要点
9.5.2板的配筋构造
9.6次梁的计算和配筋
9.6.1次梁的计算要点
9.6.2次梁的钢筋布置
9.7主梁的计算和配筋
9.7.1荷载和计算图形
9.7.2内力和截面计算
9.7.3主梁的构造要求
9.8单向板肋形楼盖设计例题
9.8.1设计资料
9.8.2板的计算
9.8.3次梁的计算
9.8.4主梁计算
9.9双向板肋形楼盖的计算和配筋
9.9.1双向板的破坏过程
9.9.2双向板按弹性理论的内力计算
9.9.3双向板按塑性理论的内力计算
9.9.4双向板的构造要求
9.9.5双向板支承梁的设计
9.9.6双向板楼盖设计例题
思考题
习题

第10章 预应力混凝土的基本原理
10.1概述
10.1.1预应力混凝土的概念
10.1.2预应力混凝土的特点
10.2预应力混凝土的分类
10.3预加应力的方法
10.4预应力混凝土材料
10.5锚具
10.6张拉控制应力和预应力损失
10.6.1张拉控制应力σcon
10.6.2预应力损失
10.6.3预应力损失值的组合
10.7预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析
10.7.1先张法构件
10.7.2后张法构件
10.7.3先张法与后张法构件计算公式的对比
10.8预应力混凝土轴心受拉构件的计算
10.8.1使用阶段的承载力及裂缝计算
10.8.2施工阶段的验算
思考题
习题

第11章 其他三种规范混凝土构件设计方法简介
11.1概述
11.2公路规范混凝土构件设计方法简介
11.2.1受弯构件、单筋矩形截面正截面承载力计算
11.2.2受弯构件斜截面抗剪承载力计算
11.2.3受扭构件承载力计算
11.2.4偏心受压构件正截面承载力计算
11.2.5裂缝宽度的验算
11.2.6挠度验算
11.3《港工规范》中混凝土构件设计方法简介
11.3.1受弯构件正截面承载力计算
11.3.2受弯构件斜截面强度计算
11.3.3受压构件
11.3.4受扭构件
11.3.5裂缝宽度验算及裂缝控制
11.3.6受弯构件挠度计算
11.4美国ACI规范的混凝土构件设计方法简介
11.4.1受弯构件正截面承载力计算
11.4.2抗剪承载力计算
11.4.3抗扭构件的计算
11.4.4受压构件的计算
11.4.5裂缝宽度计算
11.4.6挠度验算

附录A计算用表
附录B英制单位与国际单位制(SI)单位换算表
附录C混凝土构件计算流程图
附录D名词、术语中英文对照表

参考文献

 

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