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混凝土結構設計原理(簡體書)
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商品簡介
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目次
書摘/試閱

商品簡介

《混凝土結構設計原理》內容簡介:本教材是根據GB50010—2010《混凝土結構設計規范》和GB50009—2001《建筑結構荷載規范》(2006年版)編寫而成的。《混凝土結構設計原理》共11章,主要內容包括:緒論,混凝土與鋼筋的基本性能,混凝土結構設計基本原則,鋼筋混凝土受彎、受壓、受拉構件的正截面受力原理及承載能力、斜截面受剪承載及受扭構件的扭曲載面承載能力計算,粘結錨固與構造基礎,鋼筋混凝土構件正常使用極限狀態驗算及耐久性設計,預應力混凝土構件的設計原理等。
《混凝土結構設計原理》注重基本原理和最新設計理論及方法的講授。按照構件受力原理及性質安排章節順序,將粘結原理及錨固構造要求單列章節,以強化混凝土結構構造要求的教學;根據2010版的規范內容,增加了結構抗連續倒塌設計、既有結構再設計原則等內容;根據混凝土結構設計理論的發展,在混凝土結構耐久性設計等方面增加了一些新的內容。
為幫助讀者更好地自學,提高學習效率、檢驗學習效果,《混凝土結構設計原理》在每章都設有本章概要、小結與深度閱讀的內容、思考題和習題等。此外,《混凝土結構設計原理》配有教學課件。
《混凝土結構設計原理》可作為高等院校土建類專業本科的教學用書和教學參考書,也可作為土木工程設計、施工與管理從業人員的參考書。

名人/編輯推薦

《混凝土結構設計原理》是新世紀土木工程系列規劃教材之一!

目次

前言
第1章 緒論1
1.1 混凝土結構的基本概念1
1.2 混凝土結構的組成原理2
1.3 混凝土結構的特點5
1.4 混凝土材料與結構的應用與發展6
1.5 混凝土結構分析設計理論的發展6
1.6 本課程的主要內容與特點7
小結與深度閱讀的內容10
思考題11

第2章 混凝土與鋼筋的基本性能12
2.1 混凝土的基本性能12
2.2 混凝土的強度標準值16
2.3 混凝土的破壞機理17
2.4 混凝土的變形性能18
2.5 復合應力狀態下的混凝土強度28
2.6 鋼筋的基本性能32
2.7 混凝土結構對混凝土與鋼材性能的要求35
小結與深度閱讀的內容36
思考題36
習題37

第3章 混凝土結構設計基本原則38
3.1 結構功能要求與極限狀態38
3.2 結構的可靠度與極限狀態方程42
3.3 荷載和材料強度取值45
3.4 結構極限狀態設計表達式47
3.5 混凝土結構耐久性設計51
3.6 結構抗連續倒塌設計52
3.7 既有結構再設計原則53
小結與深度閱讀的內容54
思考題55
習題55

第4章 鋼筋混凝土受彎構件的正截面受力原理及承載能力56
4.1 概述56
4.2 受彎構件的一般構造要求57
4.3 受彎構件正截面受力過程與分析61
4.4 受彎構件正截面承載能力分析67
4.5 單筋矩形截面受彎構件正截面承載能力計算74
4.6 雙筋矩形截面受彎構件正截面承載能力計算80
4.7 T形截面受彎構件正截面承載能力計算86
小結與深度閱讀的內容94
思考題96
習題97
混凝土結構設計原理

第5章 鋼筋混凝土受壓構件的正截面受力原理及承載能力100
5.1 受壓構件的基本構造要求100
5.2 軸心受壓構件的正截面受力原理與承載能力103
5.3 偏心受壓構件的正截面受力原理113
5.4 矩形截面偏心受壓構件的正截面承載能力計算118
5.5 I形截面對稱配筋偏心受壓構件正截面承載能力計算133
5.6 偏心受壓構件正截面承載能力MuNu關系及其應用140
5.7 均勻配筋及雙向偏心受壓構件正截面承載能力計算142
小結與深度閱讀的內容147
思考題149
習題150

第6章 鋼筋混凝土受拉構件正截面受力原理
與承載能力152
6.1 受拉構件的分類152
6.2 軸心受拉構件的正截面受力原理與承載能力計算153
6.3 偏心受拉構件的正截面受力原理與承載能力計算155
小結與深度閱讀的內容163
思考題163
習題163

第7章 鋼筋混凝土構件斜截面受剪承載能力165
7.1 概述165
7.2 受彎構件斜截面受力原理166
7.3 受彎構件斜截面承載能力計算175
7.4 受彎構件斜截面承載能力的設計與校核180
7.5 鋼筋混凝土偏心受力構件的斜截面受剪承載能力186
小結與深度閱讀的內容192
思考題194
習題194

第8章 粘結錨固與構造基礎196
8.1 鋼筋與混凝土的相互作用196
8.2 鋼筋的錨固204
8.3 鋼筋的連接209
8.4 鋼筋混凝土受彎構件鋼筋布置213
8.5 鋼筋混凝土構件的延性220
小結與深度閱讀的內容226
思考題227
習題227

第9章 受扭構件的扭曲截面承載能力228
9.1 概述228
9.2 純扭構件的受力原理與截面承載能力計算229
9.3 彎剪扭構件的受力原理與截面承載能力計算236
9.4 壓(拉)彎剪扭構件的受力原理與截面承載能力計算242
小結與深度閱讀的內容248
思考題249
習題250

第10章 正常使用極限狀態驗算與耐久性設計251
10.1 概述251
10.2 受彎構件的變形計算252
10.3 正截面裂縫寬度驗算264
10.4 混凝土結構的耐久性276
小結與深度閱讀的內容287
思考題290
習題291

第11章 預應力混凝土構件設計原理293
11.1 預應力的基本概念294
11.2 預應力損失303
11.3 先張法構件預應力筋的傳遞長度311
11.4 預應力混凝土軸心受拉構件的受力分析314
11.5 預應力受彎構件的受力分析324
11.6 預應力混凝土受彎構件的設計331
11.7 施工階段驗算338
11.8 預應力混凝土構件的構造要求348
小結與深度閱讀的內容353
思考題354
習題355

附錄357
附錄1 混凝土的強度值357
附錄2 混凝土的彈性模量357
附錄3 混凝土受壓疲勞強度修正系數γρ357
附錄4 混凝土受拉疲勞強度修正系數γρ357
附錄5 混凝土的疲勞變形模量357
附錄6 普通鋼筋強度值358
附錄7 預應力筋強度標準值358
附錄8 預應力筋強度設計值359
附錄9 普通鋼筋及預應力筋在最大力下的總伸長率限值359
附錄10 鋼筋的彈性模量359
附錄11 普通鋼筋疲勞應力幅限值360
附錄12 預應力筋疲勞應力幅限值360
附錄13 鋼筋的公稱直徑、公稱截面面積及理論質量360
附錄14 鋼絞線的公稱直徑、公稱截面面積及理論質量361
附錄15 鋼絲的公稱直徑、公稱截面面積及理論質量361
附錄16 混凝土保護層的最小厚度361
附錄17 混凝土結構的環境類別362
附錄18 結構混凝土材料的耐久性基本要求362
附錄19 縱向受力鋼筋的最小配筋百分率ρmin363
附錄20 受彎構件的撓度限值363
附錄21 鋼筋混凝土矩形截面受彎構件正截面承載力計算系數表364
參考文獻365

書摘/試閱

正常使用階段,鋼筋混凝土受彎構件已經開裂,出現了非彈性變形,而且塑性變形的發展在不同截面是不同的。考慮變形的非彈性性質及剛度沿構件長度非均勻分布的特點,《規范》采用求非彈性剛度和最小剛度原則,再利用彈性材料的材料力學理論求構件的變形。構件的允許變形與構件的適用性要求有關,通常用相對值表示。
由于混凝土的非均質性及其抗拉強度的離散性,荷載裂縫的出現和開展均帶有隨機性,裂縫的間距和寬度則具有不均勻性。但在裂縫出現的過程中存在裂縫基本穩定的階段,隨著荷載的增加,裂縫不會無限加密,因而有平均裂縫間距、寬度以及最大裂縫寬度,在裂縫寬度計算中引入荷載短期效應裂縫擴大系數。
構件截面抗彎剛度不僅隨彎矩增大而減小,同時也隨荷載持續作用而減小。前者是混凝土裂縫的出現和開展以及存在塑性變形的結果;後者則是受壓區混凝土收縮、徐變以及受拉區混凝土的松弛和鋼筋與混凝土之間粘結滑移徐變使鋼筋應變增加的緣故。因此,在裂縫寬度計算中引入荷載長期效應裂縫擴大系數;在撓度計算中引入短期剛度和長期剛度的概念。
系數吵是在裂縫寬度和撓度計算中描述裂縫之間鋼筋應變(應力)分布不均勻性的參數,其物理意義是反映裂縫之間的混凝土協助鋼筋抗拉工作的程度。當截面尺寸、配筋及材料級別一定時,它主要與內力大小有關,其值在0.2 -1.0之間變化。吵越小(鋼筋應變越不均勻),裂縫之間的混凝土協助鋼筋抗拉的作用越大;反之則越小。
提高構件截面剛度的有效措施是增加截面高度;減小裂縫寬度的有效措施是增加用鋼量和采用直徑較細的鋼筋。因此,在設計中常用控制跨高比來滿足變形要求;用控制鋼筋的應力和直徑來滿足裂縫寬度的要求。
鋼筋混凝土結構構件除荷載裂縫外,還存在不少變形裂縫,如溫度收縮裂縫、碳化銹蝕膨脹裂縫等,對此應引起重視。應從結構構造(如設置伸縮縫、足夠的混凝土保護層厚度)和施工質量(如保證混凝土的密實性和良好的養護)等方面采取措施,避免出現各種有害的非荷載裂縫。
混凝土結構耐久性是決定結構能否長期使用的關鍵。影響混凝土結構耐久性的因素主要有內因和外因。所謂內因就是混凝土本身的化學物理特性,所謂外因就是外部環境條件。化學物理特性主要包括混凝土材料及其由此形成的抵抗外部介質侵蝕的能力;環境條件包括溫度、濕度、環境介質及其作用程度等。
影響混凝土結構耐久性的因素多、機理比較復雜,目前的設計方法主要是定性設計方法。即根據工程所處的環境條件及其作用程度。規定所必須采取的措施及基本的構造要求。施工質量控制對混凝土結構的耐久性十分重要,要提高耐久性,應科學地選擇與確定混凝土組成材料、配合比,制定詳細的施工質量控制措施。

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