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　　本書為土木工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課教材，主要講述混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的受力性能和設(shè)計計算方法，內(nèi)容包括緒論，混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能，受彎構(gòu)件正截面承載力的計算，受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算，受扭構(gòu)件承載力的計算，軸心受力構(gòu)件正截面承載力的計算，偏心受力構(gòu)件承載力的計算，鋼筋混凝土構(gòu)件變形、裂縫和耐久性，頂應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
　　本書是根據(jù)*新修訂的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB 50010—2010)和相關(guān)的規(guī)范、規(guī)程的內(nèi)容編寫，對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能及分析有充分的論述，有相當數(shù)量的計算例題并給出了明確的計算方法和詳細的設(shè)計步驟，每章有學(xué)習(xí)目標、小結(jié)、思考題和習(xí)題等內(nèi)容。本書可作為普通高等院校土木工程專業(yè)的教材，也可作為土木工程技術(shù)人員的參考用書。

　　“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”是土木工程專業(yè)重要的學(xué)科基礎(chǔ)課之一，本書的編寫是根據(jù)高等學(xué)校土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標和要求，貫徹土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會新制定的“土木工程專業(yè)指導(dǎo)規(guī)范”的精神，在培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力和創(chuàng)新意識的同時，注重理論聯(lián)系實際，建立用工程概念解決實際工程問題，培養(yǎng)土木工程師應(yīng)有的基本素質(zhì)。
　　本書是依據(jù)新修訂的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB 50010—2010)和新修訂的其他相關(guān)規(guī)范、標準編寫的，反映了我國混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程領(lǐng)域的新進展，本書共分為9章，主要內(nèi)容包括：混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能，鋼筋混凝土受彎、受壓、受拉構(gòu)件正截面和斜截面承載力計算，混凝土構(gòu)件裂縫、變形控制和耐久性，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件等。為了便于高等學(xué)校土木工程專業(yè)學(xué)生和廣大土木工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)，本書編寫時力求重點突出、語言通俗易懂、內(nèi)容深入淺出、例題完整、注重實用。每章末有一定數(shù)量的思考題和習(xí)題，以便通過這些題目理解所學(xué)內(nèi)容，檢查學(xué)習(xí)效果。

　　前 言
　　“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”是土木工程專業(yè)重要的學(xué)科基礎(chǔ)課之一，本書的編寫是根據(jù)高等學(xué)校土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標和要求，貫徹土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會新制定的“土木工程專業(yè)指導(dǎo)規(guī)范”的精神，在培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力和創(chuàng)新意識的同時，注重理論聯(lián)系實際，建立用工程概念解決實際工程問題，培養(yǎng)土木工程師應(yīng)有的基本素質(zhì)。
　　本書是依據(jù)新修訂的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB 50010—2010)和新修訂的其他相關(guān)規(guī)范、標準編寫的，反映了我國混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程領(lǐng)域的新進展，本書共分為9章，主要內(nèi)容包括：混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能，鋼筋混凝土受彎、受壓、受拉構(gòu)件正截面和斜截面承載力計算，混凝土構(gòu)件裂縫、變形控制和耐久性，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件等。為了便于高等學(xué)校土木工程專業(yè)學(xué)生和廣大土木工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)，本書編寫時力求重點突出、語言通俗易懂、內(nèi)容深入淺出、例題完整、注重實用。每章末有一定數(shù)量的思考題和習(xí)題，以便通過這些題目理解所學(xué)內(nèi)容，檢查學(xué)習(xí)效果。
　　參加本書編寫的人員有：蘇駿(編寫第1章、第2章)、顏巖(編寫第3章)、許惠敏(編寫第4章)、李揚(編寫第5章、第8章)、余佳力(編寫第6章、第7章)、白應(yīng)華(編寫第9章)。本書由蘇駿教授、白應(yīng)華副教授擔(dān)任主編，許惠敏、李揚、余佳力擔(dān)任副主編。
　　由于編者的水平有限，對新修訂的規(guī)范學(xué)習(xí)理解不夠，書中難免出現(xiàn)不妥和疏漏之處，懇請廣大讀者批評指正。
　　編 者

　　第2章 混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能
　　學(xué)習(xí)目標：
　　(1) 熟悉鋼筋的品種、級別及其性能，掌握鋼筋的選用原則；
　　(2) 理解混凝土在各種受力狀態(tài)下的強度和變形性能，掌握混凝土的選用原則；
　　(3) 理解鋼筋與混凝土黏結(jié)的重要性和機理，熟悉鋼筋和混凝土協(xié)同工作的構(gòu)造措施。
　　2.1 鋼 筋
　　2.1.1 鋼筋的品種和級別
　　混凝土結(jié)構(gòu)中使用的鋼筋按化學(xué)成分可分為碳素鋼和普通低合金鋼兩大類。碳素鋼中鐵元素是主要成分，此外還含有少量的碳、硅、錳、硫、磷等元素。其力學(xué)性能與含碳量有關(guān)，碳素鋼可分為低碳鋼(含碳量少于0.25%)、中碳鋼(含碳量為0.25%～0.6%)、高碳鋼(含碳量為0.6%～1.4%)，含碳量越高，強度越高，但塑性和可焊性越低。
　　普通低合金鋼除含有碳素鋼已有的成分外，再加入一定量的硅、錳、鈦、釩、鉻等合金元素，這樣既可以有效提高鋼筋的強度，又可以改善鋼筋的塑性性能。
　　由于我國的鋼材產(chǎn)量和用量巨大，為節(jié)約低合金資源，我國冶金行業(yè)近年來研制開發(fā)出新型細晶粒帶肋鋼筋，這種鋼筋不需要添加或只需添加很少的合金元素，通過控制軋鋼的溫度形成細晶粒的金相組織，其外形與普通熱軋帶肋鋼筋外形相同，其強度和延性完全能滿足混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求。
　　按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB 50010—2010)的規(guī)定，我國常用的鋼筋品種有熱軋鋼筋、鋼絞線、預(yù)應(yīng)力鋼絲(中強度鋼絲、消除應(yīng)力鋼絲)、預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋等，見附錄A中的附表A.1和附表A.3。
　　熱軋鋼筋是低碳鋼、普通低合金鋼或細晶粒鋼在高溫狀態(tài)下軋制而成的軟鋼，其應(yīng)力-應(yīng)變曲線有明顯的屈服點和流幅，斷裂時有“頸縮”現(xiàn)象，伸長率比較大。熱軋鋼筋按照強度的高低可分為HPB300級(符號)、HRB335級(符號)、HRBF335級(符號F)、HRB400級(符號)、HRBF400級(符號F)、RRB400級(符號R)、HRB500級(符號)和HRBF500級(符號F)。其中HPB300鋼筋為光圓鋼筋，屬低碳鋼，強度較低，與混凝土的黏結(jié)強度也較低。HRB335級、HRB400級、HRB500級為普通低合金熱軋月牙紋變形鋼筋，HRBF335級、HRBF400和HRBF500級為細晶粒熱軋月牙紋變形鋼筋，RRB400級為余熱處理月牙紋變形鋼筋。熱軋鋼筋的外形如圖2-1所示。余熱處理鋼筋是由軋制的鋼筋經(jīng)高溫淬火、余熱回溫處理后得到的，其強度提高，但塑性、韌性、可焊性、機械連接性能和施工適用性有所降低，一般可用于對變形及加工性能要求不高的構(gòu)件中，如基礎(chǔ)、大體積混凝土、樓板、墻體以及次要的中小結(jié)構(gòu)構(gòu)件等。
　　(a) 光面鋼筋 (b) 月牙紋鋼筋
　　圖2-1 熱軋鋼筋的外形
　　鋼絞線、預(yù)應(yīng)力鋼絲(中強度鋼絲、消除應(yīng)力鋼絲)、預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋是用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力筋。鋼絞線是由若干根直徑相同的高強鋼絲捻繞在一起，常用的有 (7股)和(3股)等，抗拉強度可達，直徑可達。預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋又稱精軋螺紋粗鋼筋，是在整根鋼筋上軋有外螺紋的大直徑、高強度、高尺寸精度的直條鋼筋。抗拉強度為，可用螺絲套筒連接或螺帽錨固。