混凝土結(jié)構(gòu)基本原理

前言

　　《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》是土木工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它適用于土木工程領(lǐng)域內(nèi)所有混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，如房屋建筑工程、交通土建工程、礦井建設(shè)、水利工程、港口工程等。其教學(xué)內(nèi)容是土木工程專業(yè)本科學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備的基礎(chǔ)知識(shí)，為學(xué)生在校學(xué)習(xí)專業(yè)課和畢業(yè)后在本專業(yè)的其他領(lǐng)域繼續(xù)學(xué)習(xí)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。　　混凝土結(jié)構(gòu)是由一些基本構(gòu)件所組成的，如受彎構(gòu)件、受壓、拉構(gòu)件、受扭構(gòu)件、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件等。本書主要講述混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能和設(shè)計(jì)計(jì)算方法，包括鋼筋和混凝土材料的基本性能、混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法的基本原理，以及基本構(gòu)件的性能分析、設(shè)計(jì)計(jì)算和構(gòu)造措施等?！　”菊n程的教學(xué)目的是：首先使學(xué)生從原理和問題的本質(zhì)上去認(rèn)識(shí)混凝土結(jié)構(gòu)的受力和變形性能，對(duì)鋼筋混凝土的基本性能有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)，然后引導(dǎo)學(xué)生掌握現(xiàn)行設(shè)計(jì)所用的主要方法，特別是現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范所推薦的方法。本書突出混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能分析，主要介紹房屋建筑工程和公路橋涵工程的有關(guān)規(guī)范內(nèi)容。讀者在掌握了基本構(gòu)件的受力性能和這兩類工程混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理之后，通過自學(xué)不難掌握其他工程的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理?！　”緯椿炷两Y(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能和特點(diǎn)劃分章節(jié)，各章相對(duì)獨(dú)立，以便根據(jù)不同的教學(xué)要求對(duì)內(nèi)容進(jìn)行取舍。在敘述方法上，注意到學(xué)生從數(shù)學(xué)、力學(xué)等基礎(chǔ)課到學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課的認(rèn)識(shí)規(guī)律，由淺人深，循序漸進(jìn)，力求基本概念論述清楚，使讀者能較容易地掌握結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)性能及理論分析方法；有明確的計(jì)算方法和實(shí)用設(shè)計(jì)步驟，力求做到能聯(lián)系實(shí)際、具體應(yīng)用。書中有大量的計(jì)算例題，有利于對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。為了便于學(xué)習(xí)，每章有思考題和習(xí)題等內(nèi)容。　　本書由合肥學(xué)院陳長冰任主編，長江大學(xué)黎生南、陜西理工學(xué)院郭光玲任副主編。茂名學(xué)院王小梅、南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院袁繼峰、皖西學(xué)院秦鳳艷參加了編寫。具體的分工為：第1、2、11章及附錄由陳長冰編寫；第3、10章由黎生南編寫；第4、7章由王小梅編寫；第5章由袁繼峰編寫；第6、8章由郭光玲編寫；第9章由秦風(fēng)艷編寫。全書由陳長冰統(tǒng)稿審定，合肥工業(yè)大學(xué)柳炳康主審。　　本書在編寫過程中參考了有關(guān)專家、學(xué)者的著作，在此表示由衷的感謝?！　∮捎诰幷咚接邢?，加之時(shí)間倉促，不妥之處在所難免，衷心希望廣大讀者批評(píng)指正，以便再版時(shí)修訂完善。

內(nèi)容概要

　　本書是根據(jù)全國高等院校土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)對(duì)土木工程專業(yè)學(xué)生的基本要求和審定的教學(xué)大綱并參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010-2002)編寫而成。全書分為11章，內(nèi)容包括：緒論，混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能，混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原則，受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件、受拉構(gòu)件、受扭構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的受力性能、承載力計(jì)算方法及構(gòu)造措施，鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，公路橋涵工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理簡介。本書對(duì)混凝上結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能及分析論述充分，基本概念清楚，突出應(yīng)用，有明確的計(jì)算方法和詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟，有相當(dāng)數(shù)量的計(jì)算例題。每章包括思考題和習(xí)題等內(nèi)容，便于自學(xué)理解?！　”緯勺鳛楦叩仍盒Ｍ聊竟こ虒I(yè)的教材，也可供相關(guān)專業(yè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工和科研人員參考。

書籍目錄

前言 第1章　緒論 　1.1　混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念 　1.2　鋼筋和混凝土共同工作的基礎(chǔ) 　1.3　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 　1.4　混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況及工程應(yīng)用 　1.5　本課程的任務(wù)和特點(diǎn) 　思考題 第2章　混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能 　2.1　鋼筋的強(qiáng)度與變形 　2.2　混凝土 　2.3　鋼筋的錨固與連接 　思考題 第3章　混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原則 　3.1　混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的發(fā)展簡史 　3.2　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的功能要求和極限狀態(tài) 　3.3　結(jié)構(gòu)的可靠度和極限狀態(tài)方程 　3.4　概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì) 　3.5　材料強(qiáng)度指標(biāo) 　思考題 　習(xí)題 第4章　受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 　4.1　概述 　4.2　受彎構(gòu)件一般構(gòu)造要求 　4.3　受彎構(gòu)件正截面試驗(yàn)研究 　4.4　正截面受彎承載力計(jì)算原理 　4.5　單筋矩形截面受彎承載力計(jì)算 　4.6　雙筋矩形截面梁受彎承載力計(jì)算 　4.7　T形截面受彎承載力計(jì)算 　思考題 　習(xí)題 第5章　受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算 　5.1　概述 　5.2　受彎構(gòu)件斜截面的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài) 　5.3　影響受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力的主要因素 　5.4　斜截面受剪承載力的計(jì)算公式與適用范圍 　5.5　斜截面受剪承載力計(jì)算的方法和步驟 　5.6　保證斜截面受彎承載力 　5.7　受彎構(gòu)件中鋼筋的構(gòu)造要求 　思考題 　習(xí)題 第6章　受壓構(gòu)件截面承載力計(jì)算 　6.1　概述 　6.2　受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求 　6.3　軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 　6.4　偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 　6.5　I形截面偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算 　6.6　正截面承載力Nu-Mu相關(guān)曲線及其應(yīng)用 　6.7　雙向偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 　6.8　偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算 　思考題 　習(xí)題 第7章　受拉構(gòu)件承載力計(jì)算 　7.1　概述 　7.2　軸心受拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 　7.3　偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 　7.4　偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算 　思考題 　習(xí)題 第8章　受扭構(gòu)件承載力計(jì)算 　8.1　概述 　8.2　純扭構(gòu)件的試驗(yàn)研究 　8.3　矩形截面受扭承載力計(jì)算 　8.4　彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算 　8.5　受扭構(gòu)件的配筋構(gòu)造要求 　思考題 　習(xí)題 第9章　鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫驗(yàn)算及延性、耐久性 　9.1　概述 　9.2　鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度驗(yàn)算 　9.3　鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算 　9.4　鋼筋混凝土構(gòu)件的截面延性 　9.5　混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 　思考題 　習(xí)題 第10章　預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 　10.1　預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)原理及計(jì)算規(guī)定 　10.2　預(yù)應(yīng)力混凝土的分類 　10.3　預(yù)應(yīng)力混凝土的材料 　10.4　預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的夾具和錨具 　10.5　預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算的基本原則 　10.6　預(yù)應(yīng)力混凝土的構(gòu)造要求 　10.7　預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件計(jì)算 　思考題 第11章　公路橋涵工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理簡介 　11.1　概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法在公路橋涵工程中的應(yīng)用 　11.2　受彎構(gòu)件正截面與斜截面強(qiáng)度的計(jì)算 　11.3　受扭構(gòu)件承載力計(jì)算 　11.4　受壓構(gòu)件正截面強(qiáng)度計(jì)算 　11.5　裂縫寬度與變形驗(yàn)算 　思考題 　習(xí)題 附錄 　附錄1　混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值和彈性模量 　附錄2　鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值和彈性模量 　附錄3　構(gòu)件變形及裂縫限值 　附錄4　受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算用ξ和γs表 　附錄5　截面抵抗塑性影響系數(shù)基本值γm 　附錄6　單跨梁板的計(jì)算跨度ι0 　附錄7　混凝土保護(hù)層 　附錄8　鋼筋的錨固與連接 　附錄9　縱向受力鋼筋的最小配筋百分率 　附錄10　公路橋涵工程附表 　附錄11　鋼筋的公稱截面面積、計(jì)算截面面積及理論重量 　附錄12　民用建筑樓面均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和永久值系數(shù) 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　?。?）使用冷加工鋼筋應(yīng)符合專門規(guī)定?！　∩鲜鲈瓌t是在我國鋼產(chǎn)量的大幅度增加和質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉的鋼材品種不斷增加，我國工程用鋼的觀念已實(shí)現(xiàn)了從“節(jié)約用鋼”到“合理用鋼”的轉(zhuǎn)變的前提下確定的。強(qiáng)調(diào)以HRB400級(jí)熱軋鋼筋為主導(dǎo)鋼筋，以HRB335級(jí)熱軋鋼筋為輔助鋼筋，這是由于其高強(qiáng)度、高延性、良好的粘結(jié)性能和較高的強(qiáng)度價(jià)格比，并且品種規(guī)格齊全。不主張推廣應(yīng)用HPB235級(jí)熱軋鋼筋，原因是光面鋼筋強(qiáng)度太低、強(qiáng)度價(jià)格比低，其延性雖好但與熱軋帶肋鋼筋相差不大，且由于與混凝土之間的粘結(jié)性能很差，作為受力鋼筋末端還要加彎鉤，設(shè)計(jì)施工不便。RRB400級(jí)余熱處理鋼筋因焊接和冷彎性能較差，應(yīng)用受到一定限制。不主張推廣應(yīng)用冷加工鋼筋，原因是其延性差。高效預(yù)應(yīng)力混凝土對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的基本要求是強(qiáng)度高、低松弛，因此以預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲為主導(dǎo)鋼筋?！　?.2 混凝土　　2.2.1 混凝土的強(qiáng)度　　1.混凝土的強(qiáng)度等級(jí)　　普通混凝土是由水泥、石子和砂用水經(jīng)攪拌、養(yǎng)護(hù)和硬化后形成的一種復(fù)合材料，具有多相特性?；炷恋男再|(zhì)取決于其復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般可分為微觀結(jié)構(gòu)、亞微觀結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)三種遞進(jìn)式的基本結(jié)構(gòu)層次。通俗地講，即為水泥石結(jié)構(gòu)、混凝土中水泥砂漿結(jié)構(gòu)、砂漿和粗骨料組合結(jié)構(gòu)?；炷恋奈锢砹W(xué)性能隨著混凝土中水泥膠體的不斷硬化而逐漸趨于穩(wěn)定，整個(gè)過程通常需要若干年才能完成，混凝土的強(qiáng)度隨之不斷增長。　　在實(shí)際混凝土工程中，絕大多數(shù)混凝土均處于多向受力狀態(tài)，但由于混凝土的特點(diǎn)，建立完善的復(fù)合應(yīng)力作用下強(qiáng)度理論比較困難，所以以單向受力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度作為研究多軸強(qiáng)度的基礎(chǔ)和重要參數(shù)?；炷恋膯屋S抗壓強(qiáng)度是混凝土的重要力學(xué)指標(biāo)，是劃分混凝土強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。

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