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出版者:中国建筑工业出版社

作者:胡允棒

出品人:

页数:399

译者:

出版时间:2004-11

价格:40.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787112064304

丛书系列:

图书标签:

• 钢筋混凝土
• 结构设计
• 工程技术
• 建筑工程
• 表格
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• 规范
• 计算
• 参考书
• 建筑

钢筋混凝土结构设计指南：理论、规范与实践 一、 导论：钢筋混凝土结构设计的重要性与发展 钢筋混凝土作为现代建筑工程中最常用、最重要的结构材料之一，以其优良的力学性能、耐久性、防火性以及经济性，在房屋建筑、桥梁、隧道、水利等各类工程中扮演着举足轻重的角色。其独特性在于将两种性质迥异的材料——抗拉强度极低的混凝土与抗压强度高、韧性好的钢筋——巧妙地结合起来，共同承受外部荷载，发挥各自的优势。这种“强强联合”的设计理念，使得钢筋混凝土结构能够适应复杂多变的受力条件，实现大跨度、高层化、异形化的建筑构件设计。 本书旨在为广大工程技术人员，特别是结构工程师、建筑设计师、施工管理人员以及相关专业的学生，提供一套系统、全面、实用的钢筋混凝土结构设计指南。我们将深入探讨钢筋混凝土结构设计的核心理论，详细解读相关的国家及行业设计规范，并结合丰富的工程实践案例，展现理论知识在实际工程中的应用。本书力求打破理论与实践之间的壁垒，帮助读者建立起扎实的理论基础，掌握严谨的设计方法，培养解决实际工程问题的能力。 二、 钢筋混凝土结构设计理论基础 钢筋混凝土结构设计的理论基础，主要建立在材料力学、结构力学、弹性力学以及混凝土结构设计相关的特种力学理论之上。 1. 材料力学与混凝土及钢筋的力学性能： 混凝土： 深入分析混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、徐变、收缩等重要力学性能。阐述影响混凝土强度的关键因素，如水灰比、水泥品种、外加剂、养护条件等。解释混凝土在受压、受拉、受弯、受剪等不同应力状态下的应力-应变关系，以及其脆性断裂的特点。 钢筋： 详细介绍钢筋的种类（如热轧钢筋、冷加工钢筋等）、强度等级（屈服强度、抗拉强度）、伸长率、弹性模量等力学性能。阐述钢筋的应力-应变曲线，重点理解屈服、强化和断裂过程。分析钢筋与混凝土之间粘结强度对整体结构性能的影响。 2. 结构力学与荷载分析： 结构整体分析： 讲解结构在各种荷载作用下的受力分析方法，包括静力分析和动力分析。 荷载的分类与取值： 详细介绍结构设计中需要考虑的各类荷载，包括恒荷载（自重）、活荷载（使用荷载）、风荷载、雪荷载、地震荷载、温度作用以及其他特殊荷载。阐述不同荷载的取值原则、组合方式以及在不同规范中的规定。 结构传力机制： 分析荷载在结构中的传递路径，理解梁、板、柱、墙、基础等构件的受力特点，以及它们之间如何协同工作，共同抵抗外部作用。 3. 弹性力学与塑性力学在结构分析中的应用： 弹性阶段分析： 在构件未达屈服前的弹性阶段，采用弹性力学理论进行应力、应变和变形的计算。 塑性阶段分析： 钢筋混凝土结构的设计，特别是承载能力极限状态的设计，离不开塑性力学理论。本书将深入阐述混凝土和钢筋的塑性变形行为，以及基于塑性理论的极限承载力计算方法，例如弯矩-曲率关系、应力场分析等。 4. 可靠度理论与设计方法： 分项系数法： 详细介绍当前主流的钢筋混凝土结构设计方法——分项系数法，也称为极限状态设计法。解释荷载分项系数、材料分项系数的作用，以及如何通过它们来考虑材料变异性、荷载不确定性以及施工误差等因素，确保结构的可靠性。 极限状态： 区分承载能力极限状态（构件或结构失去承载能力）和正常使用极限状态（构件或结构出现过大的变形、裂缝或振动，影响使用功能或观感）。详细介绍这两种极限状态的设计验算原则和方法。 三、 钢筋混凝土结构设计规范解读 国家及行业设计规范是钢筋混凝土结构设计的法定依据，直接关系到工程的安全性、适用性和经济性。本书将对现行主要的钢筋混凝土结构设计规范进行深入解读。 1. 《混凝土结构设计规范》（GB 50010）： 总则与基本规定： 梳理规范的适用范围、基本原则、设计流程等。 材料与构件： 详细阐述混凝土和钢筋的材质要求、性能指标以及配制、加工、连接等规定。 荷载与作用： 结合规范，详细解读各类荷载的取值、组合以及作用下的应力分析。 承载能力极限状态设计： 受弯构件（梁、板）： 深入解析梁、板的受力特点，以及钢筋混凝土梁、板的正截面受弯承载能力计算方法（包括单筋、双筋矩形截面，T形截面等）。阐述影响受弯承载力的因素，如配筋率、截面尺寸、混凝土强度、钢筋屈服强度等。 受剪构件（梁、板）： 详细讲解混凝土受剪承载能力，以及箍筋在抵抗剪力中的作用。介绍梁、板的斜截面受剪承载能力计算方法，并分析剪力墙的受剪设计。 受压构件（柱）： 分析柱在轴心受压、偏心受压下的承载能力。详细介绍纵向受力钢筋和箍筋（或螺旋钢筋）的配置要求，以及长细比对柱承载能力的影响。 受拉构件： 讲解受拉构件（如拉杆）的承载能力设计。 受扭构件： 介绍梁、板的受扭承载能力计算方法和构造要求。 正常使用极限状态设计： 裂缝宽度验算： 详细讲解控制裂缝宽度的重要性，以及不同使用条件下的允许裂缝宽度限值。介绍裂缝宽度的计算方法，并阐述如何通过合理配筋来控制裂缝。 变形验算： 讲解梁、板、悬臂板等构件的挠度计算，以及如何通过增大截面尺寸、增加配筋或调整材料来满足变形要求。 耐久性设计： 阐述混凝土保护层厚度、混凝土强度等级、钢筋锈蚀防护等要求，以保证结构的长期使用性能。 特殊结构与构件： 简要介绍节点设计、基础设计、剪力墙、薄壁结构等特殊构件的设计要点。 抗震设计： 重点解读钢筋混凝土结构在地震作用下的设计原则、构造要求，如延性要求、构件抗震等级、配筋构造等。 2. 其他相关规范： 《建筑结构荷载规范》（GB 50009）： 详细解读各类荷载的取值、组合原则。 《建筑抗震设计规范》（GB 50011）： 补充和深化钢筋混凝土结构抗震设计的相关规定。 相关行业规范： 视具体工程类型，还会涉及桥梁、隧道、水利等相关行业的钢筋混凝土结构设计规范。 四、 钢筋混凝土构件设计详图与构造要求 理论计算固然重要，但合理的构造措施是保证钢筋混凝土结构安全、耐久、易于施工的关键。本书将详细阐述各类构件的详图绘制与构造要求。 1. 钢筋的配置与连接： 配筋原则： 讲解钢筋布置的总体原则，如受力筋、架立筋、分布筋、箍筋、架立筋等的设置目的和位置。 钢筋的间距与锚固： 详细说明钢筋的最小间距、最大间距以及锚固长度的计算和构造要求，以保证钢筋与混凝土之间良好的粘结和传力。 钢筋的搭接与机械连接： 阐述钢筋搭接的长度、搭接方式（明搭、暗搭）以及机械连接（套筒连接、焊接连接）的适用范围和要求，确保钢筋连接的可靠性。 受力钢筋的保护层厚度： 强调保护层厚度的重要性，以及不同环境条件下的要求，以防止钢筋锈蚀。 2. 梁的设计详图与构造： 截面尺寸确定： 基于承载力和正常使用要求，确定梁的截面尺寸。 受力钢筋的布置： 绘制受拉钢筋、受压钢筋、架立筋的布置图。 箍筋的布置： 讲解箍筋的间距、形式（单肢、双肢、多肢）以及加密区的设置。 锚固与搭接： 明确梁端、梁跨中等部位钢筋的锚固与搭接要求。 3. 板的设计详图与构造： 单向板与双向板： 区分单向板和双向板的受力特点，以及各自的配筋方式。 受力钢筋与分布钢筋： 详细说明受力钢筋和分布钢筋的配筋密度、间距和方向。 板边、板角、洞口的构造： 强调板边、板角、预留洞口等部位的加强钢筋布置。 4. 柱的设计详图与构造： 纵向受力钢筋的布置： 确定纵向钢筋的数量、直径和排布方式。 箍筋的布置： 讲解箍筋的间距、形式（矩形、圆形）以及加密区设置。 高层建筑柱的特殊构造： 针对高层建筑的柱，会涉及钢筋机械连接、层间连接构造等。 5. 墙的设计详图与构造： 剪力墙： 详细阐述剪力墙的竖向钢筋、水平钢筋的配置，以及边缘构件（翼墙）和洞口周边钢筋的加强。 填充墙： 介绍填充墙的构造要求，如拉结筋、构造柱等。 6. 基础的设计详图与构造： 独立基础、条形基础、联合基础、筏板基础： 介绍各类基础的受力特点和配筋方式。 地基与基础的相互作用： 简要提及地基承载力、沉降等对基础设计的影响。 五、 钢筋混凝土结构设计实例分析 理论与规范的学习最终需要落实到具体的工程实践中。本书将通过一系列典型工程案例，展示钢筋混凝土结构设计的全过程。 1. 多层砌体房屋的配筋混凝土圈梁、构造柱设计： 结合实际项目，演示如何根据规范为砌体房屋提供抗震加固。 2. 某办公楼钢筋混凝土框架结构设计： 从荷载分析、结构选型到梁、板、柱、墙、基础的设计计算与详图绘制，进行全面演示。 3. 某大跨度钢筋混凝土连续梁桥设计： 针对桥梁工程的特点，展示大跨度梁系的受力分析、配筋设计和施工注意事项。 4. 某地下室钢筋混凝土结构设计： 重点分析地下水作用、防水处理以及防渗漏等特殊要求。 5. 钢筋混凝土剪力墙结构抗震设计案例： 深入剖析剪力墙结构在地震作用下的设计方法和构造措施。 在每个案例中，我们将： 明确设计目标： 阐述该工程的具体功能、场地条件、荷载类型等。 进行荷载计算与组合： 按照规范要求，计算并组合各种荷载。 进行结构整体分析： 运用结构力学软件或手工计算，确定各构件的内力。 进行构件设计计算： 依据规范，对梁、板、柱、墙、基础等构件进行承载能力和正常使用极限状态的验算。 绘制设计详图： 制作满足规范要求的钢筋布置图、节点详图等。 分析设计中的关键问题与解决方案： 探讨设计过程中遇到的难点，并提出可行的解决思路。 六、 钢筋混凝土结构设计的发展趋势与新技术 随着科技的进步和工程实践的不断发展，钢筋混凝土结构设计也在不断演进。 1. 高性能混凝土与高强钢筋的应用： 介绍高性能混凝土（如自密实混凝土、纤维混凝土）和高强钢筋在提高结构性能、减小构件截面、节省材料方面的优势。 2. 结构健康监测与智能化设计： 探讨如何利用传感器等技术对结构进行实时监测，并将其反馈到设计中，实现结构的智能化和优化。 3. BIM（建筑信息模型）在结构设计中的应用： 阐述BIM技术如何提升结构设计的效率、准确性和协同性。 4. 预应力混凝土结构： 介绍预应力技术在钢筋混凝土结构中的应用，以实现更大的跨度、更好的抗裂性和变形控制。 5. 绿色建筑与可持续设计： 探讨在钢筋混凝土结构设计中如何考虑节能、环保、材料回收等可持续性因素。 七、 结语 钢筋混凝土结构设计是一门综合性极强的工程学科，它融合了理论、规范、经验与创新。本书的编写，旨在为读者提供一个系统、深入的学习平台，帮助大家从理论源头到实践应用，全面掌握钢筋混凝土结构设计的方法与技巧。我们坚信，通过不懈的学习与实践，每一位工程师都能成为一名优秀的钢筋混凝土结构设计者，为创造安全、经济、美观的建筑贡献力量。

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拿到这本《钢筋混凝土结构设计用表》后，我几乎是迫不及待地翻阅起来，希望能找到一些能让我眼前一亮的实用工具。然而，阅读的体验却像是在一片广袤的平原上漫步，虽然景色依旧，却少了一些令人惊喜的转折点。这本书的编排方式，坦白地说，显得有些过于传统和刻板。它似乎将所有内容都堆砌在了一起，缺乏一个清晰的逻辑主线来引导读者。我本期望能看到一些针对特定结构类型或荷载工况的快速查找表，能帮我节省下在厚厚的规范中反复翻阅的时间，但这本书更多的是呈现出一种教科书式的推导和结果罗列。比如在设计梁截面承载力验算的部分，我需要对比好几个不同规范下的表格，才能找到最贴合我实际项目需求的数值。如果能有一个更直观的、带有设计指引的表格，哪怕是附带一些简化的图示说明，都会让这本“用表”的书籍更具操作性。现在，它更像是一本规范的附属资料汇编，而不是一本能真正提高工作效率的工具书。对于初入行的工程师来说，这本书的索引系统也需要改进，目前的分类方式有点过于依赖传统的学科划分，对于解决实际工程问题时需要的跨章节信息检索，显得不太友好。

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这本书的排版和图文呈现，给我一种强烈的“复古”感，仿佛是上个世纪的工程手册被重新印刷了一样。这并不是说历史悠久的东西就不好，但对于我们现在习惯了清晰、现代化的图文界面的工程师来说，这种设计确实降低了阅读的舒适度。尤其是那些计算过程中的示意图，线条简单得有些粗糙，很多关键的应力分布图或配筋示意图，缺乏必要的细节标注和清晰的比例感，导致我在快速理解某些复杂受力情况时，不得不花费额外的精力去脑补缺失的信息。例如，在处理剪力墙的锚固区设计时，我需要对照好几页的表格和图例，才能最终确定参数，这使得设计流程被打断了好几次。我希望能看到更多三维模型辅助的图示，或者至少是更精细的二维剖面图，用现代的制图标准来展示这些关键的构造要求。另外，排版上的字号和行间距处理得不够灵活，长时间阅读下来，眼睛很容易感到疲劳，这对于一本需要反复查阅的工具书来说，是个不小的缺陷。

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深入研究这本书的目录和内容深度后，我发现它在处理一些前沿或非常规的结构问题时，显得力不从心。它似乎完全聚焦于常规的框架结构和标准跨度的楼板设计，对于超高层、大跨度空间结构或者针对特殊环境（比如抗震设防烈度极高的地区）的优化设计参数，涉及得非常有限。比如，当我在做一个针对高层建筑的消能减震结构设计时，这本书里提供的那些基于传统公式推导的表格，几乎完全不适用，我不得不完全依赖于专业的仿真软件和最新的研究文献来完成设计。这本“用表”的价值，似乎被限制在了“标准”的框架之内，一旦脱离了规范的保守区间，它的实用性就会迅速下降。如果作者能在原有的基础上，增加一个“特殊结构应用案例”的附录，哪怕只是提供一些关键的校核系数或者设计变量的推荐取值范围，都会大大拓宽这本书的适用边界。现在看来，它更像是为刚刚走出校园、主要承担小型民建项目的设计人员准备的基础工具箱，对于更复杂的工程挑战，它提供的帮助微乎其微。

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总的来说，这本书在数据准确性上似乎没有太大的问题，毕竟它是基于成熟的规范进行编纂的，这是它的基本底线。然而，作为一本“设计用表”，它在“设计”这个环节上提供的“辅助”实在太少了。它更像是一个数据仓库的静态备份，而不是一个动态的、能协助决策的工具。例如，在进行配筋优化的过程中，我希望能看到一些对比性的表格，比如“在满足相同抗弯要求下，A级钢材与B级钢材在不同有效高度下的配筋量差异”或者“不同箍筋间距对计算长度系数的影响趋势图”。这些比较性的数据能帮助我权衡成本与结构性能的平衡。这本书里提供的表格，大多是单向的输入-输出关系，缺乏对设计变量敏感性的分析。因此，这本书更适合作为规范的“替代阅读材料”来使用，而不是作为提升设计深度和效率的“得力助手”。它合格，但远未达到优秀。

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我对这本书的检索系统感到非常头疼，这直接影响了我在紧张工期内工作的效率。一本好的设计用表，其核心价值在于“快、准、稳”，即快速定位、准确取值、稳定可靠。然而，这本书的索引设计，似乎更偏向于理论的系统性，而不是实操的便捷性。例如，我想查找关于特定配筋率下，钢筋保护层厚度的最小要求，我需要在“材料性能”、“截面设计”、“构造措施”这几个章节之间来回跳转，因为这些信息被分散地放在了不同的板块里。如果能有一个统一的、按功能模块（如：梁、柱、板、墙、基础）划分的综合查询索引，或者干脆建立一个交叉引用的系统，让读者能迅速找到所有与某一构件相关的表格和规范条文，那工作效率将得到质的飞跃。现在的查找体验，就像在图书馆里找一本书，书签和分类卡片都指向了理论章节，而不是直接指向了那个你需要的具体数值表格。这种低效的检索方式，无疑是本工具书的大忌。

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