本書是根據(jù)普通高等教育土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)要求，為滿足普通高等教育土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求而編寫的。全書共13章，包括緒論、混凝土結(jié)構(gòu)材料的基本性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理、受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算、受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算、受拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算、構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算、受扭構(gòu)件截面承載力計(jì)算、正常使用極限狀態(tài)及耐久性設(shè)計(jì)、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件、梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、單層工業(yè)廠房、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
全書采用最新的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)編寫，主要涉及的規(guī)范有《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010—2010，2015年版）、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009—2012）、《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50068—2018）等。為方便教學(xué)和學(xué)生自學(xué)，各章均設(shè)有相當(dāng)數(shù)量的計(jì)算例題，每章后均有本章小結(jié)、思考題，部分章節(jié)還有習(xí)題。
本書可作為高等學(xué)校土木工程專業(yè)及相關(guān)土建工程類專業(yè)的教材，也可供相關(guān)的工程技術(shù)人員和科研人員學(xué)習(xí)參考。
蔡麗朋，洛陽(yáng)理工學(xué)院土木學(xué)院，教授，自1994年7月參加工作以來(lái)，一直從事土木建筑工程的教學(xué)、研究和對(duì)外服務(wù)工作，主要研究方向?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)基本原理及應(yīng)用，先后取得一級(jí)注冊(cè)建造師的二級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)師職業(yè)資格。在教學(xué)方面，主要講述《混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)》、《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》、《砌體結(jié)構(gòu)》等課程的教學(xué)，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，教學(xué)效果較好。主持講授的《混凝土結(jié)構(gòu)》課被評(píng)為洛陽(yáng)理工學(xué)院重點(diǎn)建設(shè)的主干課程和網(wǎng)絡(luò)課程，撰寫了發(fā)表教學(xué)研究論文“談應(yīng)用型本科院校的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程建設(shè)”，2011年發(fā)表于《教書育人》期刊上。
除完成教學(xué)任務(wù)之外，積極參加科學(xué)研究和對(duì)外服務(wù)工作。共主持和參加完成省級(jí)科研項(xiàng)目15項(xiàng)，其中1項(xiàng)獲省級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，8項(xiàng)獲市、廳級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；共發(fā)表學(xué)術(shù)論文43篇，其中核心期刊22篇，EI收錄7篇；授權(quán)發(fā)明專利10項(xiàng)，授權(quán)實(shí)用新型專利7項(xiàng)；共編寫教材20部，其中7部為主編，6部為副主編。積極參加校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè)，先后與多家公司建立校外實(shí)習(xí)基地和研發(fā)中心，自己也擔(dān)任建設(shè)工程項(xiàng)目的項(xiàng)目經(jīng)理，工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富。
第1章緒論
1.1混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念和特點(diǎn)1
1.1.1混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念1
1.1.2鋼筋與混凝土共同工作的原因2
1.1.3混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)2
1.2混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用3
1.2.1混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史3
1.2.2混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用4
1.2.3混凝土結(jié)構(gòu)的新進(jìn)展5
1.3本課程的主要內(nèi)容及學(xué)習(xí)方法7
1.3.1課程的主要內(nèi)容7
1.3.2課程特點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法7
本章小結(jié)8
思考題8
第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的基本性能
2.1鋼筋的基本性能9
2.1.1鋼筋的品種和級(jí)別9
2.1.2鋼筋的強(qiáng)度與變形10
2.1.3混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求13
2.2混凝土的基本性能13
2.2.1混凝土的強(qiáng)度13
2.2.2混凝土的變形性能17
2.3鋼筋與混凝土之間的粘接21
2.3.1粘接的概念21
2.3.2粘接力的組成22
2.3.3影響粘接強(qiáng)度的因素22
2.3.4保證粘接強(qiáng)度的構(gòu)造措施23
2.3.5鋼筋的錨固和連接23
本章小結(jié)26
思考題27
第3章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理
3.1結(jié)構(gòu)的功能要求及結(jié)構(gòu)的可靠度28
3.1.1結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)的抗力28
3.1.2結(jié)構(gòu)的功能要求29
3.1.3結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)30
3.1.4結(jié)構(gòu)的失效概率和可靠指標(biāo)31
3.1.5結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)34
3.2荷載和材料強(qiáng)度的取值34
3.2.1荷載代表值34
3.2.2材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值36
3.3極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的基本表達(dá)式38
3.3.1結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況38
3.3.2承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式38
3.3.3正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式及驗(yàn)算41
本章小結(jié)42
思考題43
習(xí)題44
第4章受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算
4.1概述45
4.2受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求46
4.2.1板的一般構(gòu)造要求46
4.2.2梁的一般構(gòu)造要求47
4.2.3梁、板的混凝土保護(hù)層49
4.2.4梁、板截面有效高度49
4.3正截面受彎性能的試驗(yàn)研究分析50
4.3.1梁正截面工作的三個(gè)階段50
4.3.2受彎構(gòu)件正截面破壞形態(tài)51
4.3.3適筋破壞與超筋破壞、少筋破壞的界限53
4.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件承載力計(jì)算55
4.4.1基本假定55
4.4.2基本計(jì)算公式及適用條件56
4.4.3計(jì)算方法及應(yīng)用57
4.5雙筋矩形截面受彎構(gòu)件承載力計(jì)算64
4.5.1受壓鋼筋的應(yīng)力64
4.5.2基本計(jì)算公式及適用條件65
4.5.3計(jì)算方法及應(yīng)用67
4.6T形截面受彎構(gòu)件承載力計(jì)算70
4.6.1T形截面梁的應(yīng)用70
4.6.2T形截面的類型和判別72
4.6.3基本計(jì)算公式及適用條件72
4.6.4計(jì)算方法及應(yīng)用74
本章小結(jié)77
思考題78
習(xí)題79
第5章受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算
5.1軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算81
5.1.1配置普通箍筋軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計(jì)算82
5.1.2配置螺旋式箍筋軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計(jì)算86
5.2偏心受壓構(gòu)件正截面受力性能分析89
5.2.1破壞形態(tài)89
5.2.2大、小偏心受壓破壞的界限90
5.2.3附加偏心距ea91
5.2.4截面承載力Nu－Mu相關(guān)曲線91
5.2.5偏心受壓長(zhǎng)柱的受力特點(diǎn)92
5.2.6偏心受壓長(zhǎng)柱設(shè)計(jì)彎矩的計(jì)算方法93
5.3矩形截面偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算基本公式95
5.3.1大偏心受壓構(gòu)件95
5.3.2小偏心受壓構(gòu)件97
5.4矩形截面對(duì)稱配筋偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算98
5.4.1大、小偏心受壓破壞的判別99
5.4.2基本公式及適用條件99
5.4.3截面設(shè)計(jì)100
5.4.4截面復(fù)核101
5.5受壓構(gòu)件一般構(gòu)造要求108
5.5.1截面形式及尺寸108
5.5.2材料強(qiáng)度要求108
5.5.3縱向鋼筋108
5.5.4箍筋109
本章小結(jié)110
思考題111
習(xí)題112
第6章受拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算
6.1軸心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算113
6.1.1軸心受拉構(gòu)件的受力特點(diǎn)113
6.1.2承載力計(jì)算公式及應(yīng)用113
6.1.3構(gòu)造要求114
6.2矩形截面偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算114
6.2.1偏心受拉構(gòu)件的破壞形態(tài)114
6.2.2偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式115
6.2.3截面設(shè)計(jì)117
6.2.4截面復(fù)核118
本章小結(jié)122
思考題122
習(xí)題122
第7章構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算
7.1 概述123
7.2受彎構(gòu)件受剪性能的試驗(yàn)研究123
7.2.1無(wú)腹筋簡(jiǎn)支梁的受剪性能123
7.2.2有腹筋簡(jiǎn)支梁的受剪性能125
7.2.3影響斜截面受剪承載力的主要因素129
7.3受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算公式129
7.3.1基本假定129
7.3.2斜截面受剪承載力計(jì)算公式130
7.3.3計(jì)算公式的適用條件131
7.3.4板類構(gòu)件的受剪承載力132
7.4受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算方法133
7.4.1斜截面受剪承載力的計(jì)算截面位置133
7.4.2斜截面受剪承載力計(jì)算方法133
7.4.3計(jì)算例題135
7.5受彎構(gòu)件斜截面受彎承載力和鋼筋的構(gòu)造要求139
7.5.1抵抗彎矩圖140
7.5.2縱向鋼筋的構(gòu)造要求142
7.5.3箍筋的構(gòu)造要求144
7.5.4彎起鋼筋的構(gòu)造要求145
7.6偏心受力構(gòu)件的斜截面受剪承載力145
7.6.1偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力145
7.6.2偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力147
本章小結(jié)147
思考題148
習(xí)題149
第8章受扭構(gòu)件截面承載力計(jì)算
8.1概述151
8.2純扭構(gòu)件的受力性能和扭曲截面承載力計(jì)算152
8.2.1試驗(yàn)研究152
8.2.2純扭構(gòu)件的開裂扭矩153
8.2.3純扭構(gòu)件的受扭承載力計(jì)算156
8.3復(fù)合受扭構(gòu)件承載力計(jì)算157
8.3.1彎扭構(gòu)件承載力計(jì)算157
8.3.2剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算157
8.3.3彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算159
本章小結(jié)163
思考題164
習(xí)題164
第9章正常使用極限狀態(tài)及耐久性設(shè)計(jì)
9.1裂縫及其控制165
9.1.1裂縫控制的目的165
9.1.2裂縫控制等級(jí)166
9.2裂縫寬度驗(yàn)算166
9.2.1裂縫的產(chǎn)生、分布和開展166
9.2.2裂縫寬度驗(yàn)算168
9.2.3減小裂縫寬度的主要措施171
9.3受彎構(gòu)件的撓度驗(yàn)算173
9.3.1變形控制的目的和要求173
9.3.2受彎構(gòu)件撓度驗(yàn)算173
9.3.3減小受彎構(gòu)件撓度的主要措施175
9.4混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性176
9.4.1影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素177
9.4.2混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)方法和內(nèi)容178
9.4.3《規(guī)范》對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的相關(guān)規(guī)定178
本章小結(jié)179
思考題180
習(xí)題180
第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件
10.1概述181
10.1.1預(yù)應(yīng)力混凝土的概念181
10.1.2施加預(yù)應(yīng)力的方法181
10.1.3預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)183
10.1.4預(yù)應(yīng)力混凝土的錨具183
10.1.5預(yù)應(yīng)力混凝土的材料要求185
10.2張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失186
10.2.1張拉控制應(yīng)力186
10.2.2預(yù)應(yīng)力損失187
10.2.3預(yù)應(yīng)力損失值的分階段組合191
10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件計(jì)算192
10.3.1預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件應(yīng)力分析192
10.3.2預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算196
10.4預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算203
10.4.1使用階段計(jì)算203
10.4.2施工階段驗(yàn)算209
10.5預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求210
10.5.1先張法構(gòu)件的構(gòu)造要求210
10.5.2后張法構(gòu)件的構(gòu)造措施211
本章小結(jié)215
思考題215
習(xí)題216
第11章梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
11.1概述217
11.1.1樓蓋結(jié)構(gòu)選型217
11.1.2梁、板截面尺寸219
11.1.3現(xiàn)澆整體式樓蓋的受力體系及內(nèi)力分析方法220
11.2單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)221
11.2.1單向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)布置221
11.2.2單向板肋梁樓蓋各構(gòu)件計(jì)算簡(jiǎn)圖確定222
11.2.3單向板肋梁樓蓋按彈性理論方法計(jì)算內(nèi)力224
11.2.4單向板肋梁樓蓋按塑性理論方法計(jì)算內(nèi)力228
11.2.5單向板肋梁樓蓋的配筋計(jì)算與構(gòu)造要求231
11.2.6單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)實(shí)例236
11.3現(xiàn)澆整體式雙向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)247
11.3.1雙向板的受力特點(diǎn)247
11.3.2雙向板內(nèi)力計(jì)算247
11.3.3雙向板樓蓋支承梁的設(shè)計(jì)249
11.3.4雙向板肋梁樓蓋的配筋計(jì)算及構(gòu)造要求250
11.3.5雙向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)實(shí)例251
11.4裝配式樓蓋254
11.4.1概述254
11.4.2預(yù)制構(gòu)件的形式及特點(diǎn)255
11.4.3裝配式樓蓋的計(jì)算要點(diǎn)257
11.4.4裝配式樓蓋的連接構(gòu)造257
11.5樓梯259
11.5.1板式樓梯259
11.5.2梁式樓梯262
11.5.3整體式樓梯設(shè)計(jì)實(shí)例264
本章小結(jié)268
思考題268
習(xí)題269
第12章單層工業(yè)廠房
12.1概述272
12.1.1單層廠房的特點(diǎn)272
12.1.2單層廠房的結(jié)構(gòu)類型272
12.1.3單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)組成273
12.2單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置及主要構(gòu)件選型275
12.2.1結(jié)構(gòu)平面布置275
12.2.2主要承重構(gòu)件選型280
12.3排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析286
12.3.1計(jì)算簡(jiǎn)圖286
12.3.2荷載計(jì)算287
12.3.3排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算293
12.3.4荷載效應(yīng)組合298
12.4排架柱設(shè)計(jì)299
12.4.1截面設(shè)計(jì)300
12.4.2牛腿設(shè)計(jì)300
12.4.3預(yù)埋件設(shè)計(jì)302
12.4.4柱的吊裝驗(yàn)算305
本章小結(jié)305
思考題306
習(xí)題306
第13章框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
13.1概述308
13.1.1框架結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)308
13.1.2結(jié)構(gòu)總體布置309
13.1.3框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求309
13.2框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置310
13.2.1框架結(jié)構(gòu)布置一般原則310
13.2.2柱網(wǎng)布置310
13.2.3框架結(jié)構(gòu)的承重方案311
13.2.4變形縫的設(shè)置312
13.3框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖313
13.3.1框架梁、柱截面尺寸初選313
13.3.2框架結(jié)構(gòu)計(jì)算單元的選取315
13.3.3框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定316
13.3.4框架梁、柱線剛度的確定317
13.4框架結(jié)構(gòu)的荷載計(jì)算318
13.4.1豎向荷載318
13.4.2水平荷載319
13.5豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算321
13.5.1分層法321
13.5.2彎矩二次分配法325
13.5.3系數(shù)法326
13.6水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算328
13.6.1水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的受力及變形特點(diǎn)328
13.6.2反彎點(diǎn)法329
13.6.3D值法333
13.6.4門架法340
13.7水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移計(jì)算341
13.7.1梁、柱彎曲變形引起的側(cè)移(剪切型變形)的計(jì)算342
13.7.2框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移控制343
13.8荷載效應(yīng)組合及構(gòu)件設(shè)計(jì)344
13.8.1荷載效應(yīng)組合344
13.8.2構(gòu)件設(shè)計(jì)347
13.9框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求349
13.9.1框架梁349
13.9.2框架柱349
13.9.3梁柱節(jié)點(diǎn)350
13.9.4鋼筋的連接和錨固351
13.9.5框架結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施353
本章小結(jié)357
思考題358
習(xí)題359
附錄
附錄1普通鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值360
附錄2預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值360
附錄3普通鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值361
附錄4預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值361
附錄5普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋在最大力下的總伸長(zhǎng)率限值362
附錄6鋼筋的彈性模量362
附錄7混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值362
附錄8混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值362
附錄9混凝土彈性模量362
附錄10混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別363
附錄11結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫控制等級(jí)及最大裂縫寬度的限值363
附錄12受彎構(gòu)件的撓度限值364
附錄13混凝土保護(hù)層的最小厚度c364
附錄14縱向受力鋼筋的最小配筋百分率ρmin364
附錄15鋼筋的公稱截面面積及理論重量365
附錄16每米板寬內(nèi)的鋼筋截面面積365
附錄17等截面等跨連續(xù)梁在常用荷載作用下的內(nèi)力系數(shù)表366
附錄18雙向板按彈性理論計(jì)算系數(shù)表377
附錄19框架柱反彎點(diǎn)高度比382
參考文獻(xiàn)
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