土木工程设计宝典丛书–混凝土结构设计要点

　　本书以*的国家规范和标准为依据，以近几年国内外混凝土结构的*成就为着眼点，结合我国国情，从实用的角度出发，通俗、系统地阐述了混凝土结构设计的基本程序与核心要点（包括钢筋混凝土结构设计的基本要求、基本原则、基本方法;钢筋混凝土楼盖与楼梯设计；单层钢筋混凝土厂房设计；钢筋混凝土框架结构设计等），对混凝土结构工程的勘察、规划、设计、施工、管理及相关科学研究工作具有一定的指导意义和参考价值。

　　本书可供工作在土木工程建设线的工程技术人员、工程管理人员、工人作为工作或学习中的参考，也可成为各级政府与土木工程建设有关的行政主管部门工作人员以及土木工程企业管理人员的工具书，还可作为高等学校土木工程类专业高年级学生的辅修教材、选修教材或阅读材料。

第1章 钢筋混凝土结构设计的基本原则

1.1结构材料的物理力学性能

1.1.1混凝土的物理力学性能

1.1.2钢筋的物理力学性能

1.1.3钢筋与混凝土的黏结力

1.1.4现代混凝土结构对混凝土的基本要求及相关规定

1.1.5混凝土结构用钢筋的基本要求及相关规定

1.1.6钢筋、混凝土本构关系以及混凝土的多轴强度准则

1.2结构设计的基本原理

1.2.1混凝土结构的极限状态

1.2.2混凝土结构实用设计方法的基本规定

1.2.3混凝土结构设计中的结构分析方法

1.2.4近似计算偏压构件侧移二阶效应的增大系数法

1.3轴心受力构件的特点

1.3.1轴心受压构件

1.3.2轴心受拉构件

1.4受弯构件的正截面承载力

1.4.1梁的正截面受弯特征

1.4.2梁的正截面抗弯能力

1.4.3受弯构件正截面承载力计算

1.4.4钢筋混凝土构件承载能力极限状态实用计算基本规定

1.4.5正截面承载力的简化计算

1.4.6受弯构件的挠度验算

1.5偏心受力构件的正截面承载力

1.5.1偏心受压构件承载力计算

1.5.2钢筋混凝土偏心受拉构件承载力计算

1.6构件的斜截面承载力

1.6.1无腹筋梁的受剪性能

1.6.2有腹筋梁的受剪性能

1.6.3弯起钢筋设置

1.6.4构造要求

1.6.5斜截面承载力计算的实用方法、要求及相关规定

1.7受扭构件的扭曲截面承载力

1.7.1受扭构件扭曲截面的承载力分析

1.7.2受扭构件扭曲截面承载力计算实用方法、要求及相关规定

1.7.3受冲切承载力计算实用方法、要求及相关规定

1.7.4板柱节点计算用等效集中反力设计值的确定方法

1.7.5局部受压承载力计算实用方法、要求及相关规定

1.8主要混凝土构件的特点

1.8.1伸缩缝

1.8.2混凝土保护层

1.8.3钢筋的锚固

1.8.4钢筋的连接

1.8.5纵向受力钢筋的小配筋率

1.8.6混凝土板

1.8.7混凝土梁

1.8.8混凝土柱

1.8.9混凝土墙

1.9预应力混凝土构件的特点

1.9.1预应力混凝土结构的基本原理及基本计算理论

1.9.2预应力混凝土轴心受拉构件计算的基本原理

1.9.3预应力混凝土受弯构件计算

1.9.4预应力混凝土构件的构造要求

第2章 钢筋混凝土楼盖与楼梯设计

2.1钢筋混凝土楼盖与楼梯的特点及设计要求

2.1.1楼盖的类型

2.1.2楼盖结构布置及受力特点

2.1.3楼盖梁、板的尺寸

2.2钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计

2.2.1肋梁楼盖的计算简图

2.2.2按弹性方法计算内力

2.2.3按塑性内力重分布方法计算内力的理论依据

2.2.4按塑性内力重分布方法计算内力的方法

2.2.5截面设计及构造要求

2.2.6整体式单向板肋梁楼盖设计实例

2.3钢筋混凝土双向板肋梁楼盖设计

2.3.1整体式双向板肋梁楼盖设计原理

2.3.2无梁楼盖设计原理

2.3.3井式楼盖设计原理

2.3.4装配式楼盖设计原理

2.3.5楼梯雨篷设计原理

第3章 单层钢筋混凝土厂房设计

3.1厂房的特点与设计要求

3.2厂房的结构与组成

3.3厂房的结构布置

3.3.1屋盖支撑布置

3.3.2柱间支撑布置

3.3.3围护结构布置

3.4厂房构件的选型与截面设计

3.4.1屋盖结构构件

3.4.2吊车梁

3.4.3柱

3.4.4基础

3.5单层钢筋混凝土厂房横向排架结构内力分析

3.5.1排架结构上的荷载

3.5.2柱顶水平集中力作用下等高排架内力分析

3.5.3任意荷载作用下等高排架内力分析

3.5.4不等高排架内力分析

3.5.5考虑厂房整体空间作用的排架内力分析

3.5.6内力组合

3.6单层钢筋混凝土厂房柱子设计

3.6.1柱子截面设计

3.6.2牛腿设计

3.6.3柱子的吊装验算

3.6.4抗风柱设计

3.7单层钢筋混凝土厂房柱下独立基础设计

3.7.1基础底面尺寸的确定

3.7.2基础高度验算

3.7.3基础底板配筋

3.7.4构造要求

第4章 钢筋混凝土框架结构设计

4.1钢筋混凝土框架结构的组成和结构布置

4.1.1框架结构的受力特点

4.1.2框架结构体系的特点

4.1.3框架结构的结构布置

4.2钢筋混凝土框架结构的计算方法及荷载取值

4.2.1梁截面尺寸的确定方法

4.2.2柱截面尺寸

4.2.3梁截面惯性矩

4.2.4计算单元

4.2.5框架结构上的荷载

4.3竖向荷载作用下框架结构内力的计算方法

4.3.1分层法

4.3.2弯矩二次分配法

4.3.3系数法

4.4水平荷载作用下框架结构内力及侧移的计算方法

4.4.1D值法

4.4.2反弯点法

4.4.3框架结构侧移的近似计算

4.4.4框架结构的水平位移控制

4.5钢筋混凝土框架结构的荷载效应组合和构件设计

4.5.1框架结构的荷载效应组合

4.5.2构件设计

4.6钢筋混凝土框架结构的构造设计要求

4.6.1框架梁的构造要求

4.6.2框架柱的构造要求

4.6.3梁柱节点的构造要求

4.6.4钢筋连接和锚固的构造要求

4.6.5钢筋混凝土框架结构的基础类型

参考文献

　　相对于砌体结构、木结构和钢（或铁）结构而言，混凝土结构是现代人类工程建设史上一种新兴结构，它的实质性应用仅有一百多年的历史。当然，也有考古学者认为水泥起源于公元前5万～10万年，公元前3000年人们用熟石膏和石灰混合在一起建造的埃及金字塔是现存早的混凝土结构物，其后在古希腊和罗马时代人们用这种水泥建造了很多建筑物和公路。进入近代社会后，混凝土经过了J?Smeaton和J?Parker等的试作阶段，1824年英国的烧瓦工人Joseph
Aspdin调配石灰岩和黏土首先烧成了人工的硅酸盐水泥并取得了专利，标志着现代水泥工业的诞生。1854年法国技师J?L?Lambot将铁丝网敛入混凝土中制成了小船并于第二年在巴黎博览会上展出而成为早的钢筋混凝土（RC）制品，后来，Francois
Conigne、Wilkinson等改进了Lambot的制品，1867年法国技师Joseph
Monier取得的用格子状配筋制作桥面板的专利，促进了RC工艺的迅速发展，1867年成为RC桥架设的　　开元之年。1877年美国的Thaddeus
Hyatt调查了梁的力学性能。1887年德国的Konen提出了用混凝土承担压力和用钢筋承担拉力的设计方案，德国的J?Baushinger确认了混凝土中的钢筋不受锈蚀等问题引领了RC结构的新发展。1892年法国的Hennebique阐述了箍筋对抗剪的有效作用并于1898年提出了T形梁的方案。Conigne在RC桩方面得到了很多专利。　　Considere根据试验于1902年取得了螺旋钢筋柱的专利。总之，混凝土结构是19世纪中期开始得到应用的，由于当时水泥和混凝土的质量都很差且设计计算理论尚未建立，故发展比较缓慢。19世纪末以后随着生产的发展、试验工作的开展、计算理论研究的深入、材料和施工技术的不断改进，混凝土结构技术才得到了较快的发展，目前已成为现代工程建设中应用广泛的工程结构之一，高强度钢筋和高强度混凝土被大量用于大跨、重型、高层结构中，实验室做出的混凝土抗压强度已逼近300N/mm2。混凝土结构的蓬勃发展为现代人类文明做出了巨大的贡献，当然，由于技术应用方面的失误也给社会带来了一些负面影响，如何扬长避短、充分发挥混凝土结构的作用就成为当代土木工程业内人士必须认真对待的问题。

　　本书是笔者在江南大学从事教学、科研和工程实践活动的经验积累之一，也是笔者三十余年土木工程生涯不断追踪科技发展脚步的部分收获，本书的撰写借鉴了当今国内外的研究成果和大量的实际工程资料，吸收了许多前人及当代人的宝贵经验和认识，也尽可能地包含了当今的混凝土结构营造建设成就，希望本书的出版能对我国混凝土结构的健康可持续发展有所贡献。

　　全书由江南大学姜晨光主笔完成。此外，无锡市交通产业集团有限公司王国新；中冶集团武汉勘察研究院有限公司汪福来、王红梅；无锡市建设局夏正兴、何跃平、成美捷；无锡市规划局翁林敏、姜科；中国有色金属工业西安勘察设计研究院常君锋、郭渭明；山东盛隆集团有限公司严立明、任忠慧、宋志波；莱阳市住房和规划建设管理局于蕾、纪少林；中共莱阳市委郭立众、于京良；江南大学王风芹、刘建强、赵伯侃、诸增元、张祖兴、周志平、滕红军、周世兵等同志（排名不分先后）参与了部分章节的撰写工作。

　　初稿完成后，苏文磬、徐至善、李锦铭、王浩闻、黄建文五位教授级高工提出了不少改进意见，为本书的终定稿作出了重大的贡献，谨此致谢。

　　限于水平、学识和时间关系，书中内容难免粗陋，谬误与欠妥之处敬请读者多多提出批评与宝贵意见。

　　姜晨光2013年1月于江南大学