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1绪论1

1.1引言1

1.2建筑混凝土结构形式1

1.3建筑混凝土结构组成3

1.4建筑混凝土结构设计准则3

1.4.1规范及设计理论3

1.4.2结构的功能要求、可靠性和可靠度4

1.4.3极限状态4

1.4.4基于概率理论的极限状态设计法5

1.4.5实用设计表达式6

1.5建筑混凝土结构设计步骤8

1.5.1准备工作8

1.5.2确定结构方案9

1.5.3结构布置和结构构计算简图的确定9

1.5.4结构分析和设计计算10

1.5.5结构设计的主要成果12

1.6本课程的特点与学习方法12

思考题13

2梁板结构14

2.1概述14

2.1.1楼盖类型14

2.1.2楼盖上的荷载16

2.1.3楼盖尺寸16

2.2整体式单向板肋梁楼盖17

2.2.1单向板肋梁楼盖结构布置17

2.2.2单向板肋梁楼盖的计算简图17

2.2.3按弹性理论方法计算钢筋混凝土连续梁板的内力19

2.2.4按塑性理论方法计算钢筋混凝土连续梁板的内力21

2.2.s单向板肋梁楼盖的截面设计与配筋构造28

2.2.6单向板肋梁楼盖设计例题32

2.3整体式双向板肋梁楼盖40

2.3.1双向板肋梁楼盖结构布置40

2.3.2双向板的受力特征40

2.3.3按弹性理论方法计算双向板的内力41

2.3.4按塑性理论方法计算双向板的内力42

2.3.5双向板支承梁的内力分析45

2.3.6双向板肋梁楼盖的截面设计与配筋构造46

2.3.7双向板肋梁楼盖设计例题49

2.4无梁楼盖52

2.4.1概述52

2.4.2无梁楼盖的内力计算52

2.4.3板柱节点设计57

2.4.4无梁楼盖的配筋和构造60

2.4.5无梁楼盖设计例题61

2.5密肋楼盖和井式楼盖65

2.5.1密肋楼盖和井式楼盖形式65

2.5.2井式楼盖设计计算要点65

2.5.3密肋楼盖设计计算要点66

2.6无粘结预应力混凝土楼盖68

2.6.1材料和工艺68

2.6.2等效荷载法68

2.6.3预应力楼盖的截面设计与构造71

2.7装配式楼盖73

2.7.1铺板式楼盖73

2.7.2装配式楼盖构件的计算特点75

2.8楼梯76

2.8.1板式楼梯的计算与构造76

2.8.2梁式楼梯的计算与构造78

2.8.3特种楼梯78

2.8.4装配式楼梯80

2.9雨篷等悬挑构件81

2.9.1内力计算及截面设计81

2.9.2抗倾覆验算83

2.9.3抗倾覆构造措施83

思考题84

习题84

3单层厂房排架结构86

3.1概述86

3.1.1单层厂房的应用和类型86

3.1.2单层厂房的特点86

3.1.3单层厂房排架结构的设计步骤87

3.2排架结构单层厂房的组成和结构布置88

3.2.1单层厂房的组成88

3.2.2单层厂房的其他结构形式89

3.2.3承重结构构件的布置89

3.2.4支撑的布置95

3.2.5围护结构的布置98

3.3排架的荷载计算及内力分析99

3.3.1排架结构单层厂房所受的荷载种类和传力路径99

3.3.2排架分析时的计算假定和计算简图100

3.3.3排架上的荷载标准值101

3.3.4等高排架的内力分析105

3.3.5不等高排架的内力分析110

3.3.6单层厂房排架内力分析中的空间作用问题111

3.3.7排架的荷载效应组合114

3.4单层厂房柱的设计115

3.4.1柱的结构形式和截面尺寸115

3.4.2矩形和I形截面排架柱的配筋计算117

3.4.3牛腿的设计119

3.4.4矩形和I形截面排架柱的构造122

3.4.5柱与其他构件的连接123

3.4.6双肢柱的设计要点123

3.4.7抗风柱的设计124

3.4.8矩形和I形截面柱施工时的运输和吊装验算125

3.5单层厂房屋盖结构的设计126

3.5.1屋面板126

3.5.2屋面梁和屋架127

3.5.3天窗架130

3.5.4托架130

3.6单层厂房梁的设计133

3.6.1吊车梁的设计133

3.6.2基础梁的设计135

3.7单层厂房预埋件的设计137

3.7.1承受法向拉力的预埋件137

3.7.2承受弯矩的预埋件137

3.7.3承受剪力的预埋件138

3.7.4剪力、法向拉力和弯矩共同作用时的预埋件138

3.7.5剪力、法向压力和弯矩共同作用时的预埋件139

3.7.6预埋件的构造139

3.8单层厂房排架结构设计实例140

思考题165

习题165

4多层建筑框架结构167

4.1结构形式和布置167

4.1.1框架结构的组成与特点167

4.1.2结构布置167

4.2结构内力分析和侧移计算170

4.2.1框架结构的计算简图170

4.2.2竖向荷载作用下框架结构内力分析173

4.2.3水平荷载作用下框架结构内力分析173

4.2.4框架的侧移计算及限值176

4.2.5例题178

4.3温度影响182

4.3.1季节温差182

4.3.2内外温差183

4.3.3日照温差183

4.4荷载效应组合及最不利活荷载位置184

4.4.1控制截面184

4.4.2荷载效应组合184

4.4.3最不利内力组合185

4.4.4竖向活荷载的最不利位置185

4.4.5梁端弯矩调幅186

4.5框架杆件的设计191

4.5.1框架柱的设计191

4.5.2框架梁的设计194

4.6框架节点设计和构造要求199

4.6.1框架节点设计199

4.6.2框架的构造要求203

4.7框架结构抗震设计205

4.7.1框架抗震设计的一般概念205

4.7.2框架梁的抗震设计207

4.7.3框架柱的抗震设计210

4.7.4框架节点的抗震设计214

4.8多层框架结构设计实例218

思考题249

习题249

5高层建筑结构251

5.1概述251

5.2高层建筑结构体系简介252

5.2.1框架结构体系252

5.2.2剪力墙结构体系253

5.2.3框架-剪力墙结构体系255

5.2.4筒中筒结构体系255

5.2.5框架-核心筒结构体系257

5.2.6板柱-剪力墙结构体系257

5.3结构布置的原则257

5.3.1适用最大高度及其高宽比限值257

5.3.2结构平面布置258

5.3.3结构竖向布置261

5.3.4防震缝、沉降缝和伸缩缝的布置263

5.4荷载与作用264

5.4.1竖向荷载264

5.4.2风荷载264

5.4.3荷载效应组合268

5.5高层建筑结构简化计算分析的基本原则269

5.5.1结构的传力途径269

5.5.2结构计算的一般原则270

5.5.3侧向力在各榀抗侧力结构间的分配270

5.6剪力墙结构的设计271

5.6.1剪力墙结构的布置271

5.6.2剪力墙结构的受力分析271

5.6.3剪力墙的截面设计与构造要求284

5.7框架-剪力墙结构的设计290

5.7.1框架-剪力墙结构的布置290

5.7.2框架-剪力墙结构的受力分析291

5.7.3框架-剪力墙结构构件截面设计与构造要求305

5.8筒体结构设计305

5.8.1筒体结构的布置305

5.8.2筒体结构的内力分析306

5.8.3筒体结构构件截面设计与构造要求311

5.9高层建筑的位移与舒适度控制312

思考题314

习题315

6基础317

6.1基础形式317

6.2基底反力的分布及计算318

6.2.1地基计算模型318

6.2.2单独基础基底反力及底面积318

6.2.3条形基础基底反力320

6.2.4交叉条形基础基底反力321

6.2.5筏形基础321

6.2.6箱形基础322

6.3基础设计322

6.3.1刚性基础322

6.3.2单独基础323

6.3.3柱下条形基础和交叉条形基础329

6.3.4筏形基础330

6.3.5箱形基础330

6.4桩基承台设计331

6.4.1设计原则331

6.4.2桩位布置331

6.4.3单桩竖向力的计算331

6.4.4承台设计计算332

6.4.5构造要求334

思考题334

习题335

附录A混凝土结构基本构件设计336

A1混凝土结构的基本设计原则336

A2受弯构件正截面受弯承载力设计计算336

A2.1单筋矩形截面受弯承载力计算336

A2.2双筋矩形截面受弯承载力计算337

A2.3T形截面受弯承载力计算338

A2.4截面构造339

A3受弯构件斜截面承载力设计计算340

A3.1斜截面受剪承载力计算公式340

A3.2公式适用范围341

A3.3钢筋的构造要求341

A4受扭构件扭曲截面承载力设计计算346

A4.1不需计算受扭承载力的条件346

A4.2纯扭构件的受扭承载力计算公式347

A4.3剪扭构件的受剪扭承载力计算347

A4.4弯剪扭构件承载力计算348

A4.5截面限制条件348

A4.6钢筋的构造要求348

A5受压构件的承载力设计计算349

A5.1轴心受压构件的承载力计算349

A5.2矩形截面偏心受压构件的承载力计算350

A5.3I形截面偏心受压构件的正截面承载力计算353

A5.4偏心受压构件的斜截面受剪承载力计算354

A5.5受压构件的构造要求355

A6受拉构件的承载力设计计算355

A6.1轴心受拉构件的正截面承载力计算355

A6.2矩形截面偏心受拉构件的正截面承载力计算355

A6.3偏心受拉构件的斜截面承载力计算356

A7混凝土构件裂缝宽度和挠度的验算356

A7.1裂缝宽度验算356

A7.2受弯构件的挠度验算359

A8预应力混凝土构件的设计计算360

A8.1一般规定360

A8.2预应力损失值的计算362

A8.3预应力产生的截面应力365

A8.4预应力混凝土构件的截面承载力计算365

A8.5预应力混凝土构件的正常使用极限状态验算365

A8.6构造要求366

附录B混凝土结构课程设计任务书372

B1混合结构房屋的设计372

B1.1设计要求372

B1.2设计题目372

B1.3设计任务372

B1.4设计资料372

B1.5参考资料373

B2单层工业厂房排架结构的设计373

B2.1设计要求373

B2.2设计题目373

B2.3设计任务374

B2.4设计资料374

B2.5参考资料377

B2.6构件选型参考型号378

B3多层混凝土框架结构的设计379

B3.1设计要求379

B3.2设计题目379

B3.3设计任务379

B3.4设计资料379

B3.5参考资料380

附录C梁、板结构内力383

附录D伸缩缝的最大间距、单阶柱反力和位移393

附录E防震缝的设置、框架柱的反弯点高度408

参考文献413