第一章绪论

钢筋混凝土结构的概念、钢筋混凝土结构的特点及形式

●1.1钢筋混凝土结构

钢筋混凝土结构的概念及钢筋混凝土共同工作的条件

●1.2混凝土结构的特点及分类

钢筋混凝土结构的优点、缺点及分类

第二章钢筋和混凝土材料的基本性能

钢筋与混凝土材料的力学性能

●2.1混凝土强度

钢筋混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度及复合强度

●2.2混凝土的变形

钢筋混凝土的变形包括受力变形及体积变形。受力变形包括一次短期荷载作用下的变形、重复加载短期作用下的变形、一次加载长期作用下的变形；体积变形包括混凝土收缩变形和温度变形。

●2.3钢筋的力学性能及普通钢筋混凝土对钢筋的基本要求

介绍钢筋的力学性能和普通钢筋混凝土结构对钢筋的基本要求

●2.4钢筋与混凝土的粘结

主要介绍钢筋与混凝土的粘结力及钢筋的锚固与接头

第三章结构设计基本原理

结构设计是根据建筑方案确定结构布置方案、在进行荷载汇集、内力计算之后，计算确定满足结构构件功能所需要的截面尺寸、选用材料及其强度等级、配筋和构造措施。设计的原则是既要可靠又经济适用，且兼顾美观。

●3.1结构的可靠性与极限状态

结构的功能要求有安全性、适用性和耐久性三方面的要求，安全性、适用性、耐久性又统称为结构的可靠性，它指的是在规定的时间、规定的条件下完成预定功能要求的能力。极限状态实质上是区分结构可靠与失效的界限，而极限状态可以分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和耐久性极限状态三类。

●3.2结构作用和作用效应及抗力荷载和材料强度的取值

结构上的作用是指施加在结构上的集中力或分布力，以及引起结构外加变形或约束变形的原因，各种作用在结构或结构构件上，会使结构产生的内力和变形，称为作用效应。结构抗力是指整个结构或结构构件承受作用效应（即内力和变形）的能力。结构设计时所采用的荷载值和材料强度值采用概率统计方法来确定。

●3.3极限状态设计方法

结构的极限状态可分为三类，分别为承载能力极限状态，正常使用极限状态和耐久性极限状态。结构的设计状况是结构从施工到使用全过程中，代表一定时段的一组物理条件。我国的《建筑结构可靠性设计统一标准》指出，建筑结构设计应区分为4个设计状况，对于这四种设计状况，极限状态设计要求也是不一样的。

●3.4极限状态设计实用表达式

对于一般建筑结构构件，根据设计可靠指标，按照概率极限状态设计法进行设计显然是很复杂的，而对于一般的结构可采用极限状态设计表达式进行设计。为了应用上的简便，我国规范将极限状态方程转化为以基本变量标准值和分项系数形式表达的极限状态设计表达式。

第四章受弯构件正截面抗弯承载力计算

受弯构件是钢筋混凝土结构中应用最广泛的一种构件。本章重点介绍了钢筋混凝土受弯构件正截面承载力试验研究、受弯构件正截面承载力计算的基本假定及适用条件，详细讲述了单筋矩形截面、双筋矩形截面以及T形截面承载力计算。

●4.1钢筋混凝土受弯构件正截面承载力试验研究

本节介绍了适筋梁的正截面受弯承载力试验和应力应变阶段，讲述了适筋梁正截面破坏过程经历未裂、裂缝和破坏三个阶段，而且，在配筋率不同的情况下钢筋混凝土梁出现超筋破坏、适筋破坏和少筋破坏三种破坏形态。

●4.2受弯构件正截面承载力计算的基本假定及适用条件

本节介绍了受弯构件正截面承载力计算的基本假定及适用条件，详细讲述了适筋、超筋、少筋三种破坏形态的特征，并且介绍了适筋、少筋和超筋破坏的界限破坏和界限配筋率。

●4.3单筋矩形截面正截面承载力计算上

单筋矩形截面是在正截面的受拉区配置纵向受拉钢筋，在受压区配置纵向架立筋。本节介绍了单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算过程，详细讲述了单筋矩形截面梁的计算简图、公式推导过程，以及公式的适用条件，验算配筋率情况。

●4.4单筋矩形截面正截面承载力计算下

本节介绍了单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算的工程应用，在解决实际问题中，常用的方法有公式法和简化法，本节给出了单筋矩形截面梁承载力不足时应采取的措施，以及怎样解决截面设计和承载力复核问题。

●4.5双筋矩形截面正截面承载力计算

双筋截面是指同时配置受拉和受压钢筋的情况，在正截面承载力计算中，采用纵向受压钢筋是不经济的，所以从承载力计算角度出发，本节讲述了双筋截面的适用情况，重点讲述了双筋矩形截面的计算简图、计算公式和适用条件。在实际工程中可解决承载力复核问题。

●4.6T形截面正截面承载力计算

T形截面梁在工程中应用广泛，楼板与梁浇筑在一起形成了T形截面梁，本节介绍了T形截面梁的计算简图、计算公式和适用条件。T形截面一般分两种类型，不同类型的T形截面计算公式有所不同，因此讲述了T形截面类型的判别条件。在实际工程中，要先判别T形截面梁的类型，再进行截面设计获承载力复核。

第五章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算

工程中常见的梁、柱、剪力墙等构件，梁截面上作用有弯矩；柱和剪力墙作用有弯矩和轴力，而除此之外，这些构件通常还作用有剪力。在弯矩和剪力或弯矩、轴力、剪力共同作用的区段内常出现斜裂缝，并可能沿斜截面发生破坏，这种破坏往往比较突然，缺乏明显的预兆。因此，对梁、柱、剪力墙等构件除应保证正截面承载力外，还必须保证构件的斜截面承载力。

●5.1概述及无腹筋梁受力分析

无腹筋梁的斜裂缝出现过程有两种典型情况，为了保证构件的斜截面受剪承载力，通常应使构件具有合适的截面尺寸和适宜的混凝土强度等级，并配置必要的箍筋。对于无腹筋梁，试验研究表明，它的斜截面受剪破坏形态与剪跨比λ有决定性的关系，主要有斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏三种破坏形态。

●5.2有腹筋梁受力分析及影响斜截面抗剪承载力的主要因素

配置箍筋的有腹筋梁，它的斜截面受剪破坏形态是以无腹筋梁为基础的，也分为斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种破坏形态。并且除了剪跨比对斜截面破坏形态有决定性的影响以外，箍筋的配置数量对破坏形态也有很大影响。试验研究表明，影响有腹筋梁的承载力的主要因素有剪跨比、混凝土强度、箍筋的配箍率和纵筋的配筋率。

●5.3受弯构件斜截面抗剪承载力计算

对于配有箍筋和弯起钢筋的简支梁，为了简化计算并便于应用，《混凝土结构设计规范》采用半经验半理论的方法建立了受剪承载力计算公式，其中仅考虑一些主要因素，次要因素不考虑或合并于其他因素之中。公式的适用条件有两个，分别是上限值和下限值，对应的是最小截面尺寸和最小配箍率，也相当于最大配箍率和最小配箍率。

●5.4抵抗弯矩图和纵筋的弯起和截断要求

在受弯构件中，沿着梁的通长弯矩是变化的，从正截面抗弯角度来看，梁上各截面的纵筋数量可以随弯矩的减小而减少，在实际工程中，可将纵筋截断或弯起，弯起的纵筋正好利用其受剪。但如果弯起或截断的位置不当，则会影响梁的正截面或斜截面的受弯承载力。在设计中，必须依赖材料抵抗弯矩图(简称材料图) 来确定，通常梁的斜截面的受弯承载力是不进行计算的，而是通过梁内纵筋的弯起、截断、锚固及箍筋的间距等构造措施来保证的。

第六章受压构件的截面承载力计算

受压构件是指工程结构中以承受纵向压力为主的构件，它将上部结构荷载传递给基础，在整个建筑结构中具有重要作用，一旦破坏将导致结构局部或整体严重损坏，甚至倒塌，所以设计时需要保证受压构件的安全可靠。本章涵盖了钢筋混凝土轴心受压构件、偏心受压构件的破坏形态、受力特征、正截面承载力计算方法及相关构造要求等内容。

●6.1钢筋混凝土轴压构件的正截面承载力计算

在实际工程中，建筑结构的中柱、桁架受压弦杆及腹杆可近似按轴心受压构件设计计算；轴心受压普通箍筋柱承载力主要由钢筋和混凝土承担，并考虑构件的稳定系数影响；螺旋箍筋柱承载力主要由钢筋、混凝土及螺旋箍筋共同承担，计算承载力时考虑螺旋箍筋的约束作用，分别建立上述两种情况下钢筋混凝土构件的轴压承载力计算公式。

●6.2钢筋混凝土偏压构件的基本概念和破坏形态与二阶效应

钢筋混凝土偏压构件承受纵向压力和弯矩共同作用，可分为大偏心受压构件和小偏心受压构件；大、小偏心受压破坏的根本区别在于破坏时受拉钢筋的应力是否达到其屈服强度；轴向压力对偏压构件的侧移和挠曲将产生附加弯矩和附加曲率的荷载效应，影响偏压构件的承载力，提出考虑二阶效应的计算方法。

●6.3钢筋混凝土偏压构件的正截面承载力基本公式

钢筋混凝土偏压构件中受拉钢筋应力的计算方法；钢筋混凝土大、小偏心受压构件的有效判定方法；根据钢筋混凝土大、小偏心受压构件的受力破坏特征，结合基本假定，确定受压构件截面的计算简图，分别建立钢筋混凝土大偏心受压构件和小偏心受压构件的正截面承载力基本公式，给出计算公式的应用条件。

●6.4钢筋混凝土偏压构件非对称配筋正截面承载力计算

根据偏心距相对大小，初步判定钢筋混凝土构件的大、小偏压类型；在非对称配筋条件下，钢筋混凝土偏压构件基本公式应用分为截面配筋设计和截面承载力复核；截面设计预先确定材料属性及截面尺寸等，通过轴向压力设计值和弯矩设计值，计算截面所需的受压钢筋及受拉钢筋；截面承载力复核根据构件截面尺寸、配筋、材料属性、轴向压力设计值和弯矩设计值，复核截面是否能够满足承载力要求。

●6.5钢筋混凝土偏压构件对称配筋正截面承载力计算

钢筋混凝土偏心受压构件对称配筋截面指截面两侧的配筋数量和种类相同，其构造简单，计算较为方便，施工简便，不会在施工中产生差错；对称配筋截面时，钢筋混凝土大偏心受压构件直接求解混凝土受压区高度，并计算得到截面配筋；钢筋混凝土小偏心受压构件采用近似方法计算相对受压区高度，然后判断条件，计算截面配筋。

●6.6钢筋混凝土受压构件N M相关曲线及斜截面抗剪计算

进行钢筋混凝土受压构件截面配筋时，往往要考虑多种内力组合，研究N和M的相关曲线可以判断出哪些内力组合对截面起控制作用，从而选择最危险的内力组合进行截面配筋设计；偏心受压构件在剪力作用下可能沿斜截面发生破坏，因此偏心受压构件须保证斜截面抗剪承载力。

第七章受拉构件的承载力计算

在实际工程中，一般可按钢筋混凝土受拉构件计算，例如在内水压力作用下忽略自重的圆形水管管壁，拱和桁架中的拉杆和圆形水池的环形池壁等；钢筋混凝土受拉构件分为轴心受拉、大偏心受拉及小偏心受拉等情况，分析上述情况的受力特征及破坏形态，建立各自正截面承载力计算公式。

●7.1受拉构件的承载力计算

在实际工程中，一般可按钢筋混凝土受拉构件计算，例如在内水压力作用下忽略自重的圆形水管管壁，拱和桁架中的拉杆和圆形水池的环形池壁等；钢筋混凝土受拉构件分为轴心受拉、大偏心受拉及小偏心受拉等情况，分析上述情况的受力特征及破坏形态，建立各自正截面承载力计算公式。

第八章受扭构件的承载力计算

扭转是结构构件受力的一种基本形式。构件截面受有扭矩，或者截面所受的剪力合力不通过构件截面的弯曲中心，截面就要受扭。工程中的扭转作用根据其形成原因可分为两类：平衡扭转和协调扭转。在实际工程中，单纯受扭的构件很少，一般都伴随有弯、剪、压等一种或多种效应的复合作用。

●8.1纯扭构件的试验研究

钢筋混凝土受扭构件在扭矩作用下，混凝土开裂以前钢筋应力是很小的，当裂缝出现后开裂混凝土退出工作，斜截面上拉应力主要由钢筋承受，斜裂缝的倾角是变化的。受扭构件的破坏形态与受扭纵筋和受扭箍筋配筋率的大小有关，可分为适筋破坏、部分超筋破坏、超筋破坏和少筋破坏四类。

●8.2矩形截面纯扭构件受扭承载力计算

极限扭矩的计算，有基于空间桁架模型的方法和基于极限平衡的斜弯理论两大类。对于钢筋混凝土受扭构件扭曲截面受扭承载力的计算，我国《混凝土结构设计规范》采用的是变角度空间桁架模型。《混凝土结构设计规范》采用的方法是先确定有关的基本变量，然后根据大量的实测数据进行回归分析，从而得到受扭承载力计算的经验公式。

●8.3矩形截面剪扭相关性

对于同时受到剪力和扭矩作用的构件，其承载力总是低于剪力或扭矩单独作用时的承载力，即存在着剪扭相关性。这是因为由剪力和扭矩产生的剪应力在构件的一个侧面上总是叠加的原因。试验结果表明，当剪力与扭矩共同作用时，由于剪力的存在将使混凝土的受扭承载力降低，而扭矩的存在也将使混凝土的受剪承载力降低，无腹筋构件和有腹筋构件的剪扭相关曲线均服从1/4圆的规律。

●8.4矩形截面弯剪扭承载力计算

弯、剪、扭复合受力构件的相对关系比较复杂，目前研究的还不够深入。根据剪扭构件和弯扭构件承载力计算的方法，矩形、T形、I形和箱形截面钢筋混凝土弯剪扭构件配筋计算的一般原则是：纵向钢筋应分别按受弯构件的正截面受弯承载力和剪扭构件的受扭承载力计算，所得的钢筋截面面积在构件截面上的相应位置叠加配置；箍筋应分别按剪扭构件的受剪和受扭承载力计算，所得的箍筋截面面积叠加配置。

第九章正常使用极限状态验算

为保证结构安全可靠，结构设计时须使结构满足各项预定的功能要求，即安全性、适用性和耐久性。在结构服役期内，钢筋混凝土结构的正常使用涉及了裂缝、刚度（变形）、振动等基本问题。混凝土结构或构件除应进行承载能力极限状态设计外，还应进行正常使用极限状态的验算。

●9.1钢筋砼构件正常使用极限状态的验算内容

正常使用极限状态的验算内容主要包括：抗裂验算、裂缝宽度验算及变形验算。混凝土结构中存在拉应力是产生裂缝的必要条件。裂缝分荷载和非荷载因素引起的两类。非荷载因素如温度变化、混凝土收缩、基础不均匀沉降、塑性坍落、冰冻、钢筋锈蚀及碱-骨料化学反应等都能引起裂缝。

●9.2裂缝宽度的计算一

尽管国内外学者对荷载效应引起裂缝的计算进行了大量的试验和研究，但至今对影响裂缝的主要因素以及裂缝宽度的计算理论尚未建立统一的理论。计算模式主要有三类：黏结滑移理论、无滑移理论、基于试验的统计公式。我国混凝土结构设计规范对裂缝宽度的计算公式，是综合了黏结滑移理论和无滑移理论的模式，并通过试验确定有关系数得到的。

●9.3裂缝宽度的计算二

荷载短期效应组合下的最大裂缝宽度可在考虑可靠度条件下用平均裂缝宽度乘以短期裂缝宽度扩大系数求得。当再考虑荷载长期作用效应影响时，最大裂缝宽度可在前述基础上再乘以考虑荷载长期作用影响的扩大系数。

●9.4受弯构件的挠度计算

控制受弯构件挠度是保证构件良好的工作性能和耐久性的必要措施，故在正常使用极限状态下对构件进行挠度验算，使得构件挠度在相关规范规定的限值范围内，以满足相关变形的要求，从而保证建筑的使用功能要求，防止对结构构件和非结构构件产生不良影响，保证人们的感觉在可接受程度之内。由于钢筋混凝土受弯构件的抗弯刚度沿截面是变化的，当截面弯矩增大时，刚度则越小，故在计算挠度时采用最小刚度原则。

第十章预应力混凝土构件

为了避免钢筋混凝土结构裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，在混凝土结构或构件承受使用荷载前，预先对受拉区的混凝土施加压力，通过预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而将结构构件的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态,以推迟混凝土裂缝的出现和开展，从而提高构件的抗裂性能和刚度。

●10.1预应力混凝土的基本概念

20世纪30年代预应力混凝土的出现很大程度上解决了钢筋混凝土的缺点。在本专题，详细介绍了预应力混凝土的优缺点以及其受力性能。

●10.2施加预加应力的方法及锚具

按照施工工艺的不同，张拉预应力筋的方法主要有先张法和后张法两种。在本专题，根据制作、设计和施工的特点讲述先张法和后张法的施工工艺以及为了安全地实现预应力张拉作业，对锚具、夹具和连接器的要求。

●10.3张拉控制应力及预应力损失

张拉控制应力的取值，直接影响预应力混凝土的使用效果，将预应力钢筋张拉到控制应力后，由于种种原因，其拉应力值将逐渐下降到一定程度，即存在预应力损失。经损失后预应力筋的应力才会在混凝土中建立相应的有效预应力。因此，只有正确认识和计算预应力筋的预应力损失值，才能比较准确地估算混凝土中的预应力水平。在本专题，分别讲述引起预应力损失的原因、损失值的计算以及减少预应力损失的措施。

●10.4预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析

预应力混凝土轴心受拉构件从张拉预应力筋开始直到构件破坏，截面中混凝土和预应力筋应力的变化可以分为两个阶段：施工阶段和使用阶段。每个阶段又包括若干个特征受力过程，因此，在设计预应力混凝土构件时，除应进行荷载作用下的承载力、抗裂度或裂缝宽度计算外，还要对各个特征受力过程的承载力和抗裂度进行验算。在本专题，分别讲述先张法和后张法预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的截面应力分析。

第十一章钢筋混凝土楼盖结构设计

楼盖是房屋建筑中的水平承重结构体系，它将楼面荷载传递给竖向承重结构，并最终传递给地基。同时，楼盖将各竖向承重结构连接成一个整体，成为竖向承重结构的水平支撑，从而增加了竖向承重结构的整体性和稳定性，使房屋结构的刚度增大，变形减小，可更好地发挥其承载作用。

●11.1钢筋混凝土楼盖结构设计——现浇单向板肋梁楼盖

单向板肋梁楼盖结构布置、计算简图、折算荷载、活荷载不利布置等