混凝土结构基本原理(李章政)

　　本书是普通高等教育“十二五”规划教材。
　　全书共分为8章，内容主要包括混凝土结构概述，混凝土结构设计基础，混凝土结构材料的性能，钢筋混凝土受弯构件、受压构件、受拉构件、受扭构件，预应力混凝土构件。

　　本书可作为土木工程专业建筑工程方向或工民建方向的教材，也可作为工程管理、工程造价等相关专业的教学用书，同时，还可供工程技术人员、设计人员准备注册考试和知识更新时参考。

第1章混凝土结构概述
1.1混凝土结构的概念
1.2混凝土结构的应用
1.2.1材料方面
1.2.2结构方面
1.3钢筋和混凝土共同工作的可能性
1.4混凝土结构设计规范介绍
1.5课程的特点和学习要求
1.5.1学习本课程的主要目的
1.5.2课程内容
1.5.3课程特点和学习中应注意的问题
1.5.4学习方法
思考题

第2章混凝土结构设计基础
2.1结构的重要性及重要性系数
2.2结构设计基准期和使用年限
2.3结构功能要求和极限状态
2.3.1结构上的作用与作用效应
2.3.2结构的功能要求
2.3.3结构的极限状态
2.4结构极限状态设计方法
2.4.1承载能力极限状态设计
2.4.2正常使用极限状态设计
2.5混凝土结构的耐久性
2.5.1混凝土结构耐久性概念
2.5.2影响混凝土结构耐久性的因素
2.5.3耐久性设计目的和基本原则
2.5.4混凝土结构耐久性设计基本要求
思考题
选择题
计算题

第3章混凝土结构材料的性能
3.1混凝土的力学性能
3.1.1单轴应力状态下的混凝土强度
3.1.2复合应力状态下的混凝土强度
3.1.3混凝土的变形
3.2混凝土的性能指标取值
3.2.1混凝土的轴心抗压（拉）强度
3.2.2混凝土的弹性常数
3.2.3混凝土的疲劳性能指标
3.2.4混凝土的热工参数
3.3钢筋的种类及其性能
3.3.1钢筋的种类
3.3.2钢筋的强度与变形
3.3.3钢筋的本构关系
3.3.4钢筋的疲劳
3.3.5混凝土结构对钢筋性能的要求
3.4钢筋的性能指标取值
3.5钢筋与混凝土的黏结
3.5.1黏结的作用
3.5.2黏结力的组成
3.5.3黏结强度影响因素
3.5.4钢筋的锚固
思考题
选择题
计算题

第4章钢筋混凝土受弯构件
4.1钢筋混凝土受弯构件的一般构造规定
4.1.1常用梁、板的截面形状和尺寸
4.1.2材料选择
4.1.3混凝土保护层厚度
4.2钢筋混凝土受弯构件正截面受力特点
4.2.1受弯构件正截面的受力全过程
4.2.2钢筋混凝土梁正截面的破坏形式
4.3钢筋混凝土受弯构件正截面承载力
4.3.1正截面承载力计算的基本假定
4.3.2等效矩形应力图
4.3.3单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
4.3.4双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力
4.3.5T形截面受弯构件正截面承载力计算
4.4钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力
4.4.1裂缝的形成及分类
4.4.2腹筋种类及构造
4.4.3配箍率与剪跨比
4.4.4影响受剪承载力的因素
4.4.5无腹筋梁的受剪性能
4.4.6有腹筋梁的受剪性能
4.5钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度验算
4.5.1裂缝的分类及控制
4.5.2裂缝的出现、分布和开展
4.5.3平均裂缝间距lm
4.5.4平均裂缝宽度wm
4.5.5裂缝宽度wmax
4.5.6影响裂缝宽度的主要因素
4.6钢筋混凝土受弯构件挠度验算
4.6.1截面弯曲刚度的概念
4.6.2短期刚度Bs
4.6.3考虑荷载长期作用影响时的受弯构件刚度B
4.6.4小刚度原则与挠度验算
4.6.5受弯构件挠度验算的讨论
思考题
选择题
计算题

第5章钢筋混凝土受压构件
5.1钢筋混凝土受压构件及其构造要求
5.1.1钢筋混凝土受压构件的类型
5.1.2钢筋混凝土受压构件的材料和截面
5.1.3钢筋混凝土受压构件的配筋构造
5.2钢筋混凝土轴心受压构件正截面承载力计算
5.2.1钢筋混凝土轴心受压构件的破坏特征
5.2.2普通箍筋柱正截面承载力计算
5.2.3螺旋箍筋柱正截面承载力计算
5.3钢筋混凝土偏心受压构件正截面承载力计算
5.3.1钢筋混凝土偏心受压构件的破坏特征
5.3.2偏心受压构件挠曲二阶效应
5.3.3对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算
5.3.4非对称配筋矩形截面偏心受压构件承载力计算
5.3.5I形截面偏心受压构件正截面承载力计算
5.4钢筋混凝土偏心受压构件斜截面承载力计算
5.4.1轴向压力对斜截面受剪承载力的影响
5.4.2钢筋混凝土偏心受压构件斜截面受剪承载力计算
5.5钢筋混凝土偏心受压构件裂缝宽度验算
思考题
选择题
计算题

第6章钢筋混凝土受拉构件
6.1钢筋混凝土受拉构件的受力特点及构造要求
6.1.1钢筋混凝土受拉构件的受力特点
6.1.2钢筋混凝土受拉构件的构造要求
6.2钢筋混凝土轴心受拉构件承载力计算
6.2.1钢筋混凝土轴心受拉构件的受力分析
6.2.2钢筋混凝土轴心受拉构件正截面承载力计算
6.3钢筋混凝土偏心受拉构件承载力计算
6.3.1钢筋混凝土偏心受拉构件的分类
6.3.2小偏心受拉构件正截面承载力计算
6.3.3大偏心受拉构件正截面承载力计算
6.3.4钢筋混凝土偏心受拉构件斜截面承载力计算
6.4钢筋混凝土受拉构件裂缝宽度验算
6.4.1裂缝的形成原因、影响因素
6.4.2裂缝宽度
6.4.3裂缝宽度验算
思考题
选择题
计算题

第7章钢筋混凝土受扭构件
7.1受扭构件的受力特点及构造要求
7.2钢筋混凝土矩形截面纯扭构件承载力计算
7.2.1开裂扭矩的计算
7.2.2纯扭构件的承载力
7.2.3计算公式的适用条件
7.3钢筋混凝土矩形截面弯剪扭构件承载力计算
7.3.1弯剪扭构件的破坏形式
7.3.2弯剪扭构件的承载力
7.4钢筋混凝土T形和I形截面受扭构件承载力计算
思考题
计算题

第8章预应力混凝土构件
8.1预应力混凝土概述
8.1.1预应力混凝土基本原理
8.1.2预应力混凝土的分类、特点及应用
8.2预应力施工工艺
8.2.1预应力施加方法
8.2.2锚具和夹具
8.2.3预加应力的其他设备
8.3张拉控制应力与预应力损失
8.3.1张拉控制应力
8.3.2各项预应力损失
8.3.3预应力损失值组合
8.4预应力混凝土轴心受拉构件计算
8.4.1轴心受拉构件各阶段应力分析
8.4.2轴心受拉构件设计计算
8.5预应力混凝土受弯构件计算
8.5.1预应力混凝土受弯构件应力计算
8.5.2预应力混凝土受弯构件正截面承载力计算
8.5.3预应力混凝土受弯构件斜截面受剪承载力计算
8.5.4预应力混凝土受弯构件裂缝控制验算
8.5.5预应力混凝土受弯构件挠度验算
8.5.6预应力混凝土受弯构件施工验算
8.6预应力混凝土构件的构造要求
8.6.1先张法构件的构造要求
8.6.2后张法构件的构造要求
思考题
选择题
计算题

附录
附录A素混凝土结构构件设计
A.1素混凝土结构的一般规定
A.2素混凝土受压构件承载力计算
A.2.1受压承载力计算
A.2.2抗裂承载力验算
A.3素混凝土受弯构件承载力计算
A.4素混凝土局部受压承载力计算
附录B计算用表格
附表1混凝土强度标准值
附表2混凝土强度设计值
附表3混凝土的弹性模量
附表4普通钢筋强度标准值
附表5预应力筋强度标准值
附表6普通钢筋强度设计值
附表7预应力筋强度设计值
附表8钢筋的弹性模量
附表9混凝土保护层的小厚度c
附表10纵向受力钢筋的小配筋百分率ρmin
附表11混凝土受弯构件挠度限值
附表12结构构件的裂缝控制等级及裂缝宽度的限值
附表13每米板宽内的钢筋截面面积
附表14钢筋的公称直径、公称截面面积及理论质量
附表15钢绞线的公称直径、公称截面面积及理论质量
附表16钢丝的公称直径、公称截面面积及理论质量
选择题参考答案
参考文献

“混凝土结构基本原理”课程是土木工程专业知识体系的组成部分，从属于结构基本原理和方法知识领域。本书依据现行国家规范《混凝土结构设计规范》（GB
50010—2010）编写而成，涵盖了《高等学校土木工程本科指导性专业规范》所提出的知识单元和知识点。内容涉及混凝土结构设计的理论基础，材料的性能及设计指标取值，钢筋混凝土构件（受弯构件、受压构件、受拉构件、受扭构件）的设计计算和构造要求，预应力混凝土构件设计，素混凝土构件设计等。深度上以讲清混凝土结构设计的基本原理为主，即各种构件的受力性能、特点、计算公式、适用条件及应用范例，广度上包含了全部混凝土构件，即钢筋混凝土构件、预应力混凝土构件和素混凝土构件，可满足土建领域本科教学的需要。本书可作为土木工程专业建筑工程方向或工民建方向的教材，也可作为工程管理、工程造价等相关专业的教学用书，同时，还可供工程技术人员、设计人员准备注册考试和知识更新时参考。

　　全书共分为8章和两个附录。其中附录B是设计计算用表格，需要时可直接查用。本书的基础部分是前3章，即第1章混凝土结构概述、第2章混凝土结构设计基础和第3章混凝土结构材料的性能；本书重点在于钢筋混凝土构件设计，包括第4章钢筋混凝土受弯构件、第5章钢筋混凝土受压构件、第6章钢筋混凝土受拉构件、第7章钢筋混凝土受扭构件；第8章预应力混凝土构件，对于不同的学校和不同的专业层次，可以作为重点，也可以不作为重点；附录A素混凝土结构构件设计，仅供学生参考，不必讲授。完成全书的教学计划，大约需要60学时。为了巩固基本概念、熟悉构造要求、掌握计算方法，每章都安排了丰富的实例，还配有思考题、单项选择题、设计计算题。

本书具体编写分工如下：武汉轻工大学余启明编写第1章、第2章、第7章，山西大同大学高峰编写第3章，广西科技大学郑文静编写第4章，四川大学李章政编写第5章、第8章和附录，山西大同大学李志鸢编写第6章。全书由李章政担任总负责人，负责统稿、定稿工作。

由于编者水平和时间有限，不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。

编者
2013年春