混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

前言

　　前言　　本書是按照高等學(xué)校土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)編制的《高等學(xué)校土木工程專業(yè)本科培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案及課程教學(xué)大綱》(2002年11月出版)中的《混凝土結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)大綱的要求組織編寫的，可作為土木工程專業(yè)的課程教材，也可用于土建工程技術(shù)人員的繼續(xù)教育教材?！　∪珪卜质?，主要內(nèi)容有：混凝土結(jié)構(gòu)的材料，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)汁算原則，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算，鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計(jì)算，鋼筋混凝土受拉構(gòu)件承載力計(jì)算，鋼筋混凝土受扭構(gòu)件承載力計(jì)算，鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)等。為了便于教學(xué)使用，本書各章后均列出了反映相應(yīng)重點(diǎn)概念和計(jì)算方法的思考題和習(xí)題?！　”緯赏瑵?jì)大學(xué)出版社組織有多年豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師編寫，由趙順波教授擔(dān)任主編并統(tǒng)稿，許成祥教授、周新剛教授擔(dān)任副主編。各章編寫分工如下：1(趙順波)；2(周新剛、施養(yǎng)杭)；3(許成祥，李鳳蘭)；4(許成祥、許美姿、劉豐軍)；5(李鳳蘭、韓建平、孑乙偉)；6(周新剛、顏少榮、林德忠)；7(李大慶)；8(許成祥、李碧雄、周明杰)；9(趙順波、邵永健、高洪波)；10(趙順波、杜喜凱、施養(yǎng)杭)；各章思考題、習(xí)題及附表(李鳳蘭)?！　∮捎诟餍Ｔ诨炷两Y(jié)構(gòu)課程的學(xué)時(shí)安排上不盡相同，本書可與后繼課程的教材--“百校土木工程專業(yè)通用教材”之《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》配套使用，任課教師叮根據(jù)課時(shí)情況對(duì)兩本書的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌安排?！　”緯帉戇^程中參考了國(guó)內(nèi)同行的論文資料、著作和教材，在此謹(jǐn)致謝忱。由于編者水平有限，本教材中不妥甚至錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正?！　【帯≌摺　?004．3

內(nèi)容概要

本書是按照高等學(xué)校土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)編制的《混凝土結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)大綱的要求組織編寫的。全書共分十章，主要內(nèi)容有：混凝土結(jié)構(gòu)的材料，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原則，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算，鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計(jì)算，鋼筋混凝土受拉構(gòu)件承載力計(jì)算，鋼筋混凝土受扭構(gòu)件承載力計(jì)算，鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)等。    本書可作為土木工程專業(yè)的課程教材，也可用于土建工程技術(shù)人員的繼續(xù)教育教材。

書籍目錄

1 緒論 1.1 混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念 1.2 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)況 1.3 本課程的任務(wù)和特點(diǎn) 思考題和習(xí)題2 混凝土結(jié)構(gòu)的材料 2.1 鋼筋 2.2 混凝土 2.3 鋼筋的錨固與連接 思考題與習(xí)題3 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原則 3.1 結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài) 3.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法 3.3 荷載的代表值 3.4 材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值 3.5 極限狀態(tài)的實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式 3.6 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì) 思考題與習(xí)題4 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 4.1 受彎構(gòu)件的基本構(gòu)造要求 4.2 受彎構(gòu)件正截面受力性能試驗(yàn)分析 4.3 正截面承載力計(jì)算原則 4.4 單筋矩形截面的承載力計(jì)算 4.5 雙筋矩形截面的承載力計(jì)算 4.6 T形截面的承載力計(jì)算 思考題與習(xí)題5 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算 5.1 斜截面開裂前的受力分析 5.2 無腹筋梁的斜截面受剪承載力 5.3 有腹筋梁的斜截面受剪承載力 5.4 鋼筋混凝土梁的斜截面受彎承載力 5.5 鋼筋骨架的構(gòu)造要求 思考題與習(xí)題6 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計(jì)算 6.1 受壓構(gòu)件的基本構(gòu)造要求 6.2 軸心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算 6.3 偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力分析 6.4 矩形截面偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算 6.5 工字形截面偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算 6.6 偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力N和M的關(guān)系 6.7 偏心受壓構(gòu)件的斜截面受剪承載力 思考題與習(xí)題7 鋼筋混凝土受拉構(gòu)件承載力計(jì)算 7.1 受拉構(gòu)件的分類 7.2 軸心受拉構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算 7.3 偏心受拉構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算 7.4 偏心受拉構(gòu)件的斜截面承載力計(jì)算 思考題與習(xí)題8 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件承載力計(jì)算 8.1 受扭構(gòu)件的分類 8.2 純扭構(gòu)件的承載力計(jì)算 8.3 剪扭共同作用下的構(gòu)件承載力計(jì)算 8.4 彎剪扭共同作用下的構(gòu)件承載力計(jì)算 思考題與習(xí)題9 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 9.1 抗裂驗(yàn)算 9.2 裂縫寬度驗(yàn)算 9.3 變形驗(yàn)算10 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算 10.1 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算 10.2 預(yù)應(yīng)力錨具與孔道成型材料 10.3 預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力及預(yù)應(yīng)力損失 10.4 預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì) 10.5 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì) 10.6 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求思考題與習(xí)題附表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　3．6　混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)　　3．6．1　混凝土結(jié)構(gòu)耐久性概念　　結(jié)構(gòu)的耐久性是指結(jié)構(gòu)在使用環(huán)境下，對(duì)物理的、化學(xué)的以及其他使結(jié)構(gòu)材料性能惡化的各種侵蝕的抵抗能力。耐久的混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)暴露于使用環(huán)境時(shí)，具有保持原有形狀、質(zhì)量和適用性的能力，不會(huì)由于保護(hù)層碳化或裂縫寬度過大而引起鋼筋腐蝕，不發(fā)生混凝上嚴(yán)重腐蝕破壞而影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)的使川壽命總是相聯(lián)系的，結(jié)構(gòu)的耐久性越好，使用壽命越長(zhǎng)?！　≡O(shè)計(jì)永久性建筑時(shí)，耐久性是結(jié)構(gòu)必須滿足的功能之一。在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，要求結(jié)構(gòu)在正常使用和維修條件下，隨時(shí)間變化而能滿足預(yù)定功能的要求。一般混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命都要求大于50年，但有調(diào)查資料發(fā)現(xiàn)，近幾十年來，混凝土結(jié)構(gòu)因材質(zhì)劣化造成失效以至破壞崩塌的事故在國(guó)內(nèi)外頻繁發(fā)生，用于混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)、重建和改建的費(fèi)用日益增大。因此，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題越來越受到人們的重視。在設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，除了進(jìn)行承載力計(jì)算、變形和裂縫驗(yàn)算外，還必須進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)。　　混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是針對(duì)影響耐久性能的主要因素提出相應(yīng)的對(duì)策?！　?．6．2　影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素　　影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素主要有內(nèi)部和外部?jī)蓚€(gè)方面。內(nèi)部因素主要有混凝土的強(qiáng)度、滲透性、保護(hù)層厚度、水泥品種和標(biāo)號(hào)及用量、外加劑、集料的活性等，外部因素則主要有環(huán)境溫度、濕度、CO2含量、侵蝕性介質(zhì)等。耐久性不好往往是內(nèi)部的不完善性和外部的不利因素綜合作用的結(jié)果，而結(jié)構(gòu)缺陷往往是設(shè)計(jì)不妥、施工不良引起的，也有因使用維修不當(dāng)引起的?；炷两Y(jié)構(gòu)耐久性問題有：混凝土凍融破壞、堿一集料反應(yīng)、侵蝕性介質(zhì)腐蝕、機(jī)械磨損、混凝土碳化、鋼筋銹蝕等?！　?1)混凝土的凍融破壞　　混凝土水化結(jié)硬后，內(nèi)部有很多孔隙，非結(jié)晶水滯留在這些孔隙中。在寒冷地區(qū)，由于低溫時(shí)混凝土孔隙中的水凍結(jié)成冰后產(chǎn)生體積膨脹，引起混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷。在多次凍融作用下，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷逐漸積累達(dá)到一定程度而引起宏觀的破壞。破壞前期是混凝土強(qiáng)度和彈性模量降低，接著是混凝土由表及里的剝落。我國(guó)部分地區(qū)特別是北方地區(qū)的室外混凝土結(jié)構(gòu)存在凍融破壞問題。與環(huán)境水接觸較多的混凝土，如電廠的通風(fēng)冷卻塔、水廠的水池、外露陽臺(tái)、水工結(jié)構(gòu)等的凍融破壞相對(duì)嚴(yán)重?！　‘?dāng)混凝土孔隙溶液中含有一定量的氯離子時(shí)，混凝土的凍融破壞加劇。海港工程、使用化冰鹽的混凝土高速公路、城市立交橋和停車場(chǎng)等均有此類問題?！　?2)混凝土的堿一集料反應(yīng)　　混凝土堿一集料反應(yīng)是指混凝土微孔中來自水泥、外加劑等的可溶性堿溶液和集料中某些活性組分之間的反應(yīng)。發(fā)生堿一集料反應(yīng)后，會(huì)在界面生成可吸水腫脹的凝膠或體積膨脹的晶體，使混凝土產(chǎn)生體積膨脹，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生開裂破壞。堿溶液還會(huì)浸入集料在破碎加工時(shí)產(chǎn)生的裂縫中發(fā)生反應(yīng)，使集料受腫脹力作用而破壞?！　A一集料反應(yīng)分為兩類：一一類為堿一硅酸反應(yīng)，指堿與集料中活性組分反應(yīng)，生成堿硅酸鹽凝膠，凝膠吸水腫脹導(dǎo)致混凝土膨脹或開裂；另一類為堿一碳酸鹽反應(yīng)，指堿與集料中微晶體白云石反應(yīng)，其生成物在白云石周圍和周圍基層之間的受限空間內(nèi)結(jié)晶生長(zhǎng)，使集料膨脹，進(jìn)而使混凝土膨脹開裂?；炷劣捎趬A一硅酸反應(yīng)破壞的特征是呈地圖形裂縫，堿一碳酸反應(yīng)造成的裂縫中還會(huì)有白色漿狀物滲出?！　?3)侵蝕性介質(zhì)的腐蝕　　在石化、化學(xué)、冶金及港灣等工程結(jié)構(gòu)中，由于環(huán)境中化學(xué)侵蝕性介質(zhì)的存在，對(duì)混凝土的腐蝕很普遍。常見的侵蝕性介質(zhì)腐蝕有：　　1)硫酸鹽侵蝕　　對(duì)混凝土有侵蝕性的硫酸鹽存在于某些地區(qū)的土壤、工業(yè)排放的固體或液體的廢棄物和海水中，當(dāng)硫酸鹽溶液與水泥石中的氫氧化鈣及水化鋁酸鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，將生成鈣礬石。當(dāng)有CO23存在并處于高濕度的低溫下時(shí)，還會(huì)生成硅灰石膏，產(chǎn)生體積膨脹，從而破壞混凝土。　　2)酸腐蝕　　酸不僅僅存在于化工企業(yè)，在地下水，特別是沼澤地區(qū)或泥炭地區(qū)也廣泛存在碳酸及溶有CO2的水?；炷潦菈A性材料，遇到酸性物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使混凝土產(chǎn)生裂縫、脫落并導(dǎo)致破壞。　　3)海水腐蝕　　海水中的cI和硫酸鎂對(duì)混凝土有較強(qiáng)的腐蝕作用，并造成鋼筋銹蝕?！　?4)鋼筋的銹蝕　　鋼筋銹蝕是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的最關(guān)鍵問題，也是混凝土結(jié)構(gòu)最常見和量最大的耐久性問題。新成型的混凝土是一種高堿性的材料，在鋼筋表面形成一層致密的鈍化膜，有效地保護(hù)鋼筋不發(fā)生銹蝕?；炷帘Ｗo(hù)層的碳化和氯離子等腐蝕介質(zhì)的影響是鋼筋銹蝕的主要原因。當(dāng)空氣中的二氧化碳、二氧化硫等氣體及其他酸性介質(zhì)通過混凝土的孔隙進(jìn)入到混凝土內(nèi)部后，與混凝土孔隙溶液中的氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使溶液的堿度降低，鋼筋表面出現(xiàn)脫鈍現(xiàn)象，如果有足夠的氧和水，鋼筋就會(huì)腐蝕。當(dāng)混凝土成型時(shí)使用了含氯離子的原材料，如海沙、海水或含氯的外加劑等，或混凝土結(jié)構(gòu)處于使用含氯原材料的工業(yè)環(huán)境、海洋環(huán)境、鹽漬土與含氯地下水的環(huán)境和使用化冰鹽的環(huán)境中，氯離子通過構(gòu)件表面侵入到混凝土內(nèi)部，達(dá)到鋼筋表面，鈍化膜也會(huì)提早破壞，鋼筋銹蝕就會(huì)更嚴(yán)重。隨著混凝土保護(hù)層的剝落，鋼筋銹蝕加速，直到構(gòu)件破壞?！　』炷林械匿摻钿P蝕是電化學(xué)腐蝕。首先在裂縫寬度較大處發(fā)生個(gè)別點(diǎn)的“坑蝕”，進(jìn)而逐漸形成“環(huán)蝕”，同時(shí)向裂縫兩邊擴(kuò)展，形成銹蝕面，使鋼筋截面削弱，銹蝕產(chǎn)生的鐵銹體積要比原來的體積增大3～4倍，使周圍的混凝土產(chǎn)生膨脹拉應(yīng)力。鋼筋銹蝕嚴(yán)重時(shí)，體積膨脹導(dǎo)致沿鋼筋長(zhǎng)度出現(xiàn)縱向裂縫(圖3．3)。順筋裂縫的產(chǎn)生又加劇了鋼筋的銹蝕，形成惡性循環(huán)。如果混凝土的保護(hù)層比較薄，最終會(huì)導(dǎo)致混凝土保護(hù)層剝落，鋼筋也可能銹斷，導(dǎo)致截面承載力降低直到構(gòu)件喪失承載力?！　∧途眯栽O(shè)計(jì)的基本原則是根據(jù)結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別和設(shè)計(jì)使用年限進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要解決環(huán)境作用與材料抵抗環(huán)境作用能力的問題。要求在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)能在自然和人為環(huán)境的化學(xué)和物理作用下．不出現(xiàn)無法接受的承載力減小、使用功能降低和不能接受的外觀破損等耐久性問題；所出現(xiàn)的問題通過正常的維護(hù)即可解決，而不必付出很高的代價(jià)?！　　?/pre>




編輯推薦
　　可作為土木工程專業(yè)的課程教材，也可用于土建工程技術(shù)人員的繼續(xù)教育教材。





圖書封面



圖書標(biāo)簽Tags
無




評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載



還沒讀過(14)
勉強(qiáng)可看(105)
一般般(179)
內(nèi)容豐富(7439)
強(qiáng)力推薦(610)


 


    混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 PDF格式下載