混凝土结构设计原理

颜军

目录

  • 1 第一单元 绪论
    • 1.1 混凝土结构的基本概念
    • 1.2 学习本课程应注意的问题
  • 2 第二单元 混凝土结构材料的物理力学性能
    • 2.1 混凝土
      • 2.1.1 混凝土强度
      • 2.1.2 混凝土的变形
      • 2.1.3 混凝土的疲劳
    • 2.2 钢筋的物理力学性能
      • 2.2.1 钢筋的种类
      • 2.2.2 钢筋的强度与变形
      • 2.2.3 混凝土结构对钢筋性能的要求
    • 2.3 混凝土与钢筋的粘结
      • 2.3.1 粘结的作用与组成
      • 2.3.2 影响粘结强度的因素
      • 2.3.3 钢筋的锚固和粘结
    • 2.4 混凝土和钢筋的选用原则
  • 3 钢筋混凝土结构的设计方法
    • 3.1 结构的功能和极限状态
      • 3.1.1 混凝土结构设计理论发展简史
      • 3.1.2 作用效应和结构抗力
      • 3.1.3 结构的功能要求
      • 3.1.4 结构的极限状态
      • 3.1.5 结构的设计状况、设计基准期和设计使用年限
    • 3.2 结构的可靠度和极限状态
      • 3.2.1 结构的可靠度和极限状态方程
      • 3.2.2 可靠指标与目标可靠指标
      • 3.2.3 荷载代表值与材料强度指标
    • 3.3 极限状态设计表达式
      • 3.3.1 承载能力极限状态设计表达式
      • 3.3.2 正常使用极限状态设计表达式
  • 4 受弯构件的正截面受弯承载力
    • 4.1 受弯构件的一般构造要求
      • 4.1.1 截面形式与尺寸要求
      • 4.1.2 材料选择和一般要求
    • 4.2 受弯构件正截面的受弯性能
      • 4.2.1 适筋梁正截面受弯的三个受力阶段
      • 4.2.2 正截面受弯的三种破坏形态
      • 4.2.3 特征配筋率
    • 4.3 正截面受弯承载力计算的基本规定
      • 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 界限受压区高度与界限相对受压区高度
      • 4.3.4 最小配筋率
    • 4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
      • 4.4.1 基本计算公式和适用条件
      • 4.4.2 截面承载力计算的两类问题及计算方法
    • 4.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
      • 4.5.1 受压钢筋强度的利用
      • 4.5.2 双筋矩形截面受弯构件计算公式和适用条件
      • 4.5.3 截面承载力计算的两类问题及计算方法
    • 4.6 T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算
      • 4.6.1 T形截面的概念及翼缘计算宽度
      • 4.6.2 T形截面受弯构件正截面承载力计算公式和适用条件
      • 4.6.3 截面承载力计算的两类问题及计算方法
  • 5 受弯构件斜截面承载力
    • 5.1 概述
    • 5.2 斜裂缝及剪跨比
    • 5.3 无腹筋梁斜截面受剪破坏的形态
    • 5.4 有腹筋梁斜截面受剪破坏的形态
    • 5.5 受弯构件斜截面承载力计算
      • 5.5.1 影响斜截面受剪承载力的主要因素
      • 5.5.2 有腹筋梁的受剪承载力计算模型
      • 5.5.3 有腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式及适用条件
      • 5.5.4 计算截面的选取
      • 5.5.5 斜截面受剪承载力计算步骤及例题
    • 5.6 保证斜截面受弯承载力的构造措施
    • 5.7 梁、板内纵向钢筋的其他构造要求
  • 6 受压构件的截面承载力
    • 6.1 概述
    • 6.2 轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力计算
    • 6.3 轴心受压螺旋箍筋柱的正截面受压承载力计算
    • 6.4 偏心受压构件正截面受压破坏形态
    • 6.5 偏心受压构件的二阶效应
    • 6.6 矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力的基本计算公式
    • 6.7 矩形截面非对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力计算
    • 6.8 矩形截面对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力计算
    • 6.9 偏心受压构件正截面承载力Nu和Mu的关系
    • 6.10 偏心受压构件斜截面承载力计算
  • 7 受拉构件的截面承载力
    • 7.1 轴心受拉构件正截面承载力计算
    • 7.2 偏心受拉构件正截面承载力计算
    • 7.3 偏心受拉构件的斜截面受剪承载力
  • 8 钢筋混凝土受扭及弯剪扭构件承载力
    • 8.1 概述
    • 8.2 纯扭构件的试验研究
    • 8.3 纯扭构件的受扭承载力
      • 8.3.1 开裂扭矩
      • 8.3.2 按变角度空间桁架模型的扭曲截面受扭承载力计算
      • 8.3.3 按《混凝土结构设计规范》的纯扭构件受扭承载力计算方法
      • 8.3.4 纯扭构件截面设计类问题及计算方法
    • 8.4 弯剪扭构件的承载力
    • 8.5 压弯剪扭构件的承载力
    • 8.6 受扭构件的构造要求
  • 9 钢筋混凝土构件正常使用极限状态计算
    • 9.1 钢筋混凝土构件的变形验算
      • 9.1.1 钢筋混凝土构件的变形验算
      • 9.1.2 短期弯曲刚度
      • 9.1.3 长期弯曲刚度
      • 9.1.4 最小刚度原则和挠度验算
    • 9.2 钢筋混凝土构件的裂缝宽度验算
      • 9.2.1 裂缝的出现、分布及开展的机理
      • 9.2.2 裂缝间距
      • 9.2.3 裂缝宽度
    • 9.3 混凝土结构的耐久性
轴心受拉构件正截面承载力计算

受拉构件指的是承受轴向拉力为主的构件，与受压构件相同的是，受拉构件也可以分为轴心受拉构件和偏心受拉构件。钢筋混凝土桁架或拱的拉杆、受内压力作用的环形截面管壁及圆形贮液池的筒壁等，可以按轴心受拉构件进行设计。矩形水池的池壁、矩形剖面料仓或煤斗的壁板、受地震作用的框架边柱及双肢柱的受拉肢等，可按偏心受拉构件进行设计。

钢筋混凝土轴心受拉构件的受力过程大体可以分为三个阶段：①未裂阶段，即从开始加载至混凝土受拉开裂前；②带裂缝工作阶段，即混凝土开裂以后至受拉钢筋即将屈服；③破坏阶段，即受拉钢筋开始屈服至全部受拉钢筋均屈服。

轴心受拉构件达到承载力极限状态时，混凝土早已开裂并退出工作，全部拉力由钢筋来承担，受拉钢筋达到屈服，因此轴心受拉承载力的计算公式为

Nu=fyAs                                                 （7.1）

式中：Nu—轴心受拉承载力设计值

fy—钢筋的抗拉强度设计值

As—受拉钢筋的全部截面面积