建筑結構設計原理（第二版）

第一篇結構設計原理基礎
第1章緒論2
1.1建筑和建筑結構2
1.1.1建筑2
1.1.2建筑結構2
1.2建筑結構的類型和特點3
1.2.1按材料分類3
1.2.2按結構受力性能分類6
1.3建筑結構構件體系8
1.3.1基本構件及傳力途徑8
1.3.2基本構件受力分類9
1.4結構設計理論的發(fā)展過程9
1.4.1容許應力法10
1.4.2破損階段設計法10
1.4.3極限狀態(tài)設計法10
1.5課程的性質和學習要求11
思考題12
選擇題12
第2章結構上的荷載及其取值14
2.1建筑結構設計基本規(guī)定14
2.1.1結構的安全等級14
2.1.2結構的設計基準期14
2.1.3結構的設計使用年限14
2.2建筑結構上的荷載及其分類15
2.2.1按隨時間的變異分類15
2.2.2按空間位置的變異分類16
2.2.3按結構的反應特點分類16
2.3永久荷載代表值16
2.4可變荷載代表值18
2.4.1可變荷載代表值的概念18
2.4.2可變荷載取值19
思考題22
選擇題22
計算題23
第3章建筑結構設計方法24
3.1結構的功能要求和極限狀態(tài)24
3.1.1結構的功能要求24
3.1.2結構功能的極限狀態(tài)25
3.1.3結構的設計狀況26
3.2概率分布與保證率27
3.2.1隨機變量的統(tǒng)計參數(shù)27
3.2.2正態(tài)分布28
3.2.3保證率29
3.3結構可靠度理論30
3.3.1結構的極限狀態(tài)方程30
3.3.2結構的可靠度30
3.3.3按可靠指標的設計準則31
3.4結構極限狀態(tài)設計方法32
3.4.1承載能力極限狀態(tài)設計32
3.4.2正常使用極限狀態(tài)設計35
思考題36
選擇題36
計算題37
第二篇混凝土結構構件
第4章混凝土結構材料的性能40
4.1混凝土的力學性能40
4.1.1混凝土的強度試驗40
4.1.2混凝土的變形性能44
4.2混凝土的性能指標取值47
4.2.1混凝土的強度標準值47
4.2.2混凝土的強度設計值49
4.2.3混凝土的彈性模量49
4.3鋼筋的種類及其性能50
4.3.1鋼筋的種類50
4.3.2鋼筋的力學性能52
4.4鋼筋的性能指標取值54
4.4.1鋼筋強度標準值54
4.4.2鋼筋強度設計值54
4.4.3鋼筋代換55
4.5混凝土結構對材料的要求56
4.5.1混凝土結構對混凝土的要求56
4.5.2混凝土結構對鋼筋質量的要求57
4.6鋼筋與混凝土的黏結57
4.6.1黏結強度57
4.6.2保證黏結強度的措施58
思考題61
選擇題62
計算題63
第5章鋼筋混凝土受彎構件64
5.1鋼筋混凝土受彎構件的一般構造規(guī)定64
5.1.1截面形式和尺寸64
5.1.2板的配筋構造65
5.1.3梁的配筋構造66
5.1.4截面的有效高度68
5.2鋼筋混凝土受彎構件正截面受力特點69
5.2.1適筋梁純彎曲試驗69
5.2.2梁的正截面破壞特征71
5.2.3受彎構件正截面承載能力計算方法71
5.3鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力74
5.3.1單筋矩形截面74
5.3.2單筋T形截面77
5.3.3雙筋矩形截面82
5.4鋼筋混凝土受彎構件斜截面承載力85
5.4.1鋼筋混凝土受彎構件斜截面受力特點85
5.4.2鋼筋混凝土受彎構件斜截面受剪承載力計算88
5.4.3鋼筋混凝土受彎構件斜截面受彎承載能力94
5.5鋼筋混凝土受彎構件裂縫寬度驗算98
5.5.1裂縫的出現(xiàn)和開展98
5.5.2平均裂縫寬度99
5.5.3最大裂縫寬度驗算100
5.6鋼筋混凝土受彎構件撓度驗算101
5.6.1混凝土結構受彎構件撓度限值101
5.6.2截面的抗彎剛度102
5.6.3撓度驗算104
思考題105
選擇題106
計算題108
第6章鋼筋混凝土受壓構件110
6.1鋼筋混凝土受壓構件及其構造要求110
6.1.1鋼筋混凝土受壓構件簡介110
6.1.2鋼筋混凝土受壓構件的材料和截面110
6.1.3鋼筋混凝土受壓構件的配筋構造111
6.2鋼筋混凝土軸心受壓構件正截面承載力計算113
6.2.1鋼筋混凝土軸心受壓構件的破壞特征113
6.2.2普通箍筋柱正截面承載力計算115
6.2.3螺旋箍筋柱正截面承載力計算117
6.3鋼筋混凝土偏心受壓構件正截面承載力計算119
6.3.1偏心受壓構件的破壞特征119
6.3.2偏心受壓構件撓曲二階效應121
6.3.3對稱配筋矩形截面偏心受壓構件正截面承載力計算124
6.3.4非對稱配筋矩形截面偏心受壓構件承載力計算132
6.3.5I形截面偏心受壓構件承載力計算136
6.4鋼筋混凝土偏心受壓構件斜截面承載力計算137
6.4.1軸向壓力對斜截面受剪承載力的影響137
6.4.2偏心受壓構件斜截面受剪承載力計算137
6.5鋼筋混凝土偏心受壓構件裂縫寬度驗算138
思考題140
選擇題140
計算題141
第7章鋼筋混凝土受拉構件143
7.1鋼筋混凝土受拉構件的受力特點及構造要求143
7.1.1軸心受拉構件的受力特點143
7.1.2偏心受拉構件的受力特點144
7.1.3鋼筋混凝土受拉構件的構造要求145
7.2鋼筋混凝土軸心受拉構件承載力計算145
7.3鋼筋混凝土偏心受拉構件承載力計算146
7.3.1偏心受拉構件正截面承載力計算146
7.3.2偏心受拉構件斜截面承載力計算149
7.4鋼筋混凝土受拉構件裂縫寬度驗算149
思考題151
選擇題151
計算題152
第8章鋼筋混凝土受扭構件153
8.1受扭構件的受力特點及構造要求153
8.1.1混凝土純扭構件的受力特點153
8.1.2鋼筋混凝土彎剪扭構件的受力特點158
8.1.3鋼筋混凝土受扭構件的配筋構造要求159
8.2鋼筋混凝土矩形截面純扭構件承載力計算159
8.3鋼筋混凝土矩形截面彎剪扭構件承載力計算161
8.3.1剪扭構件承載力計算161
8.3.2彎扭構件承載力計算164
8.3.3彎剪扭構件承載力計算164
8.4鋼筋混凝土T形、I形截面受扭構件承載力計算166
8.4.1T形和I形截面劃分和內(nèi)力分配166
8.4.2T形和I形截面受扭承載力計算方法167
思考題168
選擇題168
計算題168
第9章預應力混凝土構件170
9.1預應力混凝土概述170
9.1.1預應力混凝土基本原理170
9.1.2預應力混凝土的分類、特點及應用170
9.1.3預應力混凝土構件的構造要求173
9.2預應力施工工藝176
9.2.1預應力施加方法176
9.2.2錨具和夾具178
9.2.3預加應力的其他設備182
9.3張拉控制應力與預應力損失183
9.3.1張拉控制應力183
9.3.2各項預應力損失184
9.3.3預應力損失值組合189
9.4預應力混凝土軸心受拉構件計算190
9.4.1軸心受拉構件各階段應力分析190
9.4.2軸心受拉構件設計計算192
思考題200
選擇題200
計算題201
第三篇砌體結構構件
第10章砌體的力學性能204
10.1砌體結構材料204
10.1.1塊體的種類及強度等級204
10.1.2砂漿的種類及強度等級206
10.1.3砌體結構材料選用要求208
10.2砌體的類型209
10.2.1無筋砌體209
10.2.2配筋砌體210
10.2.3墻板211
10.3砌體的受壓性能212
10.3.1磚砌體軸心受壓試驗212
10.3.2砌體的抗壓強度214
10.3.3砌體的變形性能215
10.4砌體的其他受力性能215
10.4.1砌體的軸心受拉性能216
10.4.2砌體的彎曲受拉性能217
10.4.3砌體的受剪性能217
10.5砌體的強度指標取值218
10.5.1砌體強度標準值218
10.5.2砌體強度設計值218
10.5.3砌體強度設計值的調(diào)整系數(shù)219
思考題219
選擇題219
計算題220
第11章無筋砌體構件承載力221
11.1無筋砌體構件整體受壓承載力計算221
11.1.1無筋砌體整體受壓的受力特點221
11.1.2受壓構件偏心影響系數(shù)221
11.1.3受壓構件承載力計算224
11.2無筋砌體構件局部受壓承載力計算226
11.2.1局部受壓的受力特點和破壞形態(tài)226
11.2.2砌體局部均勻受壓承載力計算227
11.2.3砌體局部非均勻受壓承載力計算229
11.3無筋砌體構件受彎承載力計算234
11.3.1受彎承載力計算234
11.3.2受彎構件的受剪承載力計算235
11.4無筋砌體構件受拉受剪承載力計算235
11.4.1軸心受拉構件承載力計算235
11.4.2受剪構件承載力計算236
思考題237
選擇題237
計算題239
第12章配筋砌體構件承載力240
12.1網(wǎng)狀配筋磚砌體受壓構件承載力240
12.1.1網(wǎng)狀配筋磚砌體的受力特點和破壞過程240
12.1.2網(wǎng)狀配筋磚砌體的適用范圍和構造要求240
12.1.3網(wǎng)狀配筋磚砌體受壓承載力計算241
12.2組合磚砌體受壓構件承載力244
12.2.1磚砌體和鋼筋混凝土面層或鋼筋砂漿面層組合砌體構件244
12.2.2磚砌體和鋼筋混凝土構造柱組合墻249
12.3配筋砌塊砌體構件承載力251
12.3.1配筋砌塊砌體基本構造要求251
12.3.2配筋砌塊砌體構件正截面受壓承載力計算252
12.3.3配筋砌塊砌體構件斜截面受剪承載力計算254
12.4配筋砌體中鋼筋的耐久性要求254
12.4.1鋼筋耐久性選擇255
12.4.2鋼筋的保護層厚度255
思考題256
選擇題256
計算題257
第四篇鋼結構構件
第13章建筑鋼材的性能260
13.1建筑結構鋼的品種和規(guī)格260
13.1.1鋼材的種類和牌號260
13.1.2鋼材品種和規(guī)格261
13.2建筑鋼材的力學性能263
13.2.1鋼材的靜態(tài)力學性能263
13.2.2鋼材的冷彎性能和沖擊韌性265
13.2.3鋼材的可焊性266
13.2.4影響鋼材性能的主要因素266
13.3鋼結構選材要求271
13.3.1鋼結構對材料的要求271
13.3.2鋼材的選用272
13.4鋼材及其連接的強度取值273
13.4.1材料強度取值方法273
13.4.2鋼材及其連接的強度設計值274
思考題275
選擇題275
計算題276
第14章鋼結構連接277
14.1鋼結構的連接方法277
14.1.1焊縫連接277
14.1.2螺栓連接278
14.1.3鉚釘連接279
14.2焊縫連接的特性和構造要求279
14.2.1焊縫連接形式和焊縫形式279
14.2.2焊縫缺陷和質量等級281
14.2.3焊縫符號及標注方法282
14.2.4焊縫連接的構造要求283
14.3焊縫連接計算285
14.3.1對接焊縫計算285
14.3.2直角角焊縫計算288
14.3.3斜角角焊縫計算294
14.4普通螺栓連接295
14.4.1螺栓連接的構造295
14.4.2普通螺栓連接計算297
14.5高強度螺栓連接303
14.5.1高強度螺栓連接的性能303
14.5.2摩擦型高強度螺栓連接計算304
14.5.3承壓型高強度螺栓連接計算305
思考題305
選擇題306
計算題306
第15章鋼結構構件計算308
15.1鋼結構軸心受力構件308
15.1.1軸心受力構件截面形式308
15.1.2軸心受力構件強度計算309
15.1.3軸心受力構件剛度計算310
15.1.4軸心受壓構件的整體穩(wěn)定性312
15.1.5軸心受壓構件的局部穩(wěn)定性315
15.2鋼結構受彎構件319
15.2.1鋼結構受彎構件的形式319
15.2.2鋼梁的強度和剛度320
15.2.3鋼梁的整體穩(wěn)定323
15.2.4鋼梁的局部穩(wěn)定326
15.2.5鋼梁截面設計328
15.3鋼結構偏心受力構件333
15.3.1偏心受力構件概述333
15.3.2偏心受力構件的強度和剛度計算334
15.3.3實腹式壓彎構件的穩(wěn)定驗算335
思考題339
選擇題339
計算題339
附錄計算用表
附表1混凝土強度標準值342
附表2混凝土強度設計值342
附表3混凝土的彈性模量342
附表4普通鋼筋強度標準值342
附表5預應力筋強度標準值342
附表6普通鋼筋強度設計值343
附表7預應力筋強度設計值343
附表8鋼筋彈性模量343
附表9混凝土保護層的最小厚度c344
附表10縱向受力鋼筋的最小配筋百分率ρmin344
附表11混凝土受彎構件撓度限值344
附表12結構構件的裂縫控制等級及最大裂縫寬度的限值345
附表13每米板寬內(nèi)的鋼筋截面面積345
附表14鋼筋的公稱直徑、公稱截面面積及理論質量346
附表15鋼絞線的公稱直徑、公稱截面面積及理論質量346
附表16鋼絲的公稱直徑、公稱截面面積及理論質量346
附表17燒結普通磚和燒結多孔磚砌體的抗壓強度設計值346
附表18混凝土普通磚和混凝土多孔磚砌體的抗壓強度設計值347
附表19蒸壓灰砂普通磚和蒸壓粉煤灰普通磚砌體的抗壓強度設計值347
附表20單排孔混凝土砌塊和輕集料混凝土砌塊對孔砌筑砌體的抗壓強度設計值347
附表21雙排孔或多排孔輕集料混凝土砌塊砌體的抗壓強度設計值347
附表22毛料石砌體的抗壓強度設計值347
附表23毛石砌體的抗壓強度設計值348
附表24沿砌體灰縫截面破壞時砌體的軸心抗拉強度設計值、彎曲抗拉強度設計值
和抗剪強度設計值348
附表25砌體的彈性模量349
附表26無筋砌體受壓構件承載力影響系數(shù)φ349
附表27鋼材的強度設計值350
附表28鋼鑄件的強度設計值351
附表29焊縫的強度設計值351
附表30螺栓連接的強度設計值351
附表31鉚釘連接的強度設計值352
附表32鋼材和鋼鑄件的物理性能指標352
附表33鋼結構軸心受壓構件截面分類352
附表34鋼結構軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)354
附表35各種截面慣性半徑的近似值356
附表36截面塑性發(fā)展系數(shù) γx、γy357
附表37鋼結構受彎構件撓度容許值358
附表38軋制普通工字鋼簡支梁的φb358
附表39H型鋼和等截面工字形簡支梁的系數(shù)βb359
附表40等邊角鋼截面尺寸、截面面積、理論質量及截面特性（GB/T 706—2008）360
附表41不等邊角鋼截面尺寸、截面面積、理論質量及截面特性（GB/T 706—2008）363
附表42槽鋼截面尺寸、截面面積、理論質量及截面特性（GB/T 706—2008）367
附表43工字鋼截面尺寸、截面面積、理論質量及截面特性（GB/T 706—2008）369
附表44熱軋H型鋼截面尺寸、截面面積、理論質量及截面特性（GB/T 11263—2005）372
選擇題答案376
計算題答案378
參考文獻381