混凝土结构设计（李哲 ）

混凝土结构设计是高等学校土木工程专业的专业课，其任务是通过本课程的学习，使学生掌握钢筋混凝土结构的梁板结构、单层工业厂房和框架结构的设计原理和方法，为将来从事钢筋混凝土结构设计和施工打下良好的基础，达到土木工程专业培养目标要求。

本书紧扣我国建筑行业现行颁布执行的有关规范和标准，尤其是《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）、《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）、《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）和《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ 1—2014）等。本书主要介绍了钢筋混凝土的梁板结构、单层工业厂房和框架结构的设计方法和构造措施等。

本书内容密切结合我国工程实际，力求文字简练，深入浅出。为了使读者既能深入、系统地理解结构的受力性能，又能正确灵活地掌握结构的设计方法，本书在阐述基本概念和设计原理的基础上，补充介绍了装配式相关内容，介绍了工程中实用的计算方法，并列举了适量的实例，包括现浇钢筋混凝土楼盖（其中含板式楼梯的具体设计过程）、单层厂房排架结构和多层框架结构三个完整的设计实例。本书中悬挑楼梯、螺旋楼梯、无梁楼盖、地震作用效应的计算因不常用或在其他课程中有详细讲述仅作为补充介绍，可扫二维码获取，同时为了便于教学工作和学生学习，在各章还提供了思考题和习题。本书部分讲及规范的内容可扫二维码了解具体内容。

本书可作为普通高等院校土木工程专业教材，也可作为土木工程设计和施工技术人员的学习参考书。

全书由西安理工大学李哲任主编，由西安理工大学崔晓玲和陕西理工大学郭光玲任副主编。具体编写分工为：崔晓玲编写第1、2章，郭光玲编写第3章，李哲编写第4章。另外，赵传智、王鑫杰、邢乐阳、雷家奇、冯学伟、乔成元参与习题的计算、附表的整理和部分图的绘制工作。

在本书编写过程中还参考了国内同行的教材、著作和论文等资料，在此表示感谢。

由于编者水平有限，书中必有不妥或疏忽之处，恳请读者批评指正。

编者

2019.4

本书依据现行国家标准《建筑结构荷载规范》《混凝土结构设计规范》《建筑抗震设计规范》《装配式混凝土结构技术规程》等编写。全书共4章，主要讲述了混凝土梁板结构、单层厂房结构、钢筋混凝土框架结构的设计步骤并包含设计例题。其中，混凝土梁板结构补充讲述了装配式结构的梁板结构，钢筋混凝土框架结构也补充介绍了装配式框架结构的设计内容。本书部分章节讲及规范的内容可扫二维码了解具体内容。每章后有思考题和习题，读者可通过思考题和习题加深对课程内容的理解和应用。本书可作为高等院校土木工程等专业的教材，也可供相关专业的设计、施工和科研人员参考。

李哲，西安理工大学，教授，授课名称 起止时间 授课对象 授课学时 所在单位

《混凝土结构基本原理》 1993-2015 本科 64 西安理工大学

《水工钢筋混凝土结构》 1993-2013 本科 56 西安理工大学

《给排水工程结构》 1990-1995 本科 48 西安理工大学

《工程结构基础》 2007-2012 本科 48 西安理工大学

《混凝土结构及砌体结构》 1993、2003 本科 64 西安理工大学

《高等建筑结构》 2007-2015 研究生 60、40、32 西安理工大学

《高等建筑基础》 2000-2006 研究生 60 西安理工大学

《混凝土理论与实践》 2012-2015 研究生 32 西安理工大学

第1章绪论1

1.1概述1

1.1.1建筑结构1

1.1.2建筑结构的设计概念3

1.2混凝土结构4

1.2.1工程结构设计的过程和阶段4

1.2.2结构设计的内容5

1.2.3结构设计的要求8

1.2.4结构设计原则9

1.2.5结构分析方法10

1.3本课程的主要内容和特点12

1.3.1本课程的基本内容12

1.3.2本课程的特点和学习要求13

思考题及习题14

第2章混凝土梁板结构15

2.1概述15

2.1.1楼盖结构类型16

2.1.2梁、板截面尺寸19

2.1.3交叉梁和主次梁20

2.1.4混凝土现浇整体式楼盖分析方法21

2.2单向板肋梁楼盖21

2.2.1结构布置21

2.2.2计算简图23

2.2.3按弹性理论方法计算结构内力26

2.2.4按塑性理论的分析方法计算结构内力29

2.2.5单向板肋梁楼盖截面设计及构造要求38

2.2.6现浇单向板肋梁楼盖设计实例44

2.3双向板肋梁楼盖63

2.3.1双向板肋梁楼盖的特点63

2.3.2双向板按弹性理论计算64

2.3.3双向板按塑性理论计算65

2.3.4双向板支承梁的计算74

2.3.5双向板肋梁楼盖截面设计及构造要求75

2.4井式楼盖和密肋楼盖77

2.4.1井式楼盖77

2.4.2密肋楼盖80

2.5无梁楼盖(扫二维码获取)82

2.6装配式楼盖82

2.6.1装配式楼盖的平面布置方案82

2.6.2预制混凝土铺板82

2.6.3楼盖梁84

2.6.4装配式构件计算要点84

2.6.5装配式楼盖的设计构造要求85

2.6.6装配整体式楼盖的设计86

2.7楼梯89

2.7.1楼梯的结构形式89

2.7.2板式楼梯91

2.7.3梁式楼梯100

2.7.4悬挑楼梯(扫二维码获取)110

2.7.5螺旋楼梯(扫二维码获取)110

2.7.6装配式楼梯110

思考题及习题112

第3章单层厂房结构117

3.1概述117

3.2结构组成及荷载传递118

3.2.1结构组成118

3.2.2荷载传递120

3.3结构布置121

3.3.1厂房关键尺寸121

3.3.2变形缝124

3.3.3支撑的布置125

3.3.4围护结构的布置127

3.4构件选型与截面尺寸确定130

3.4.1屋盖结构构件130

3.4.2吊车梁132

3.4.3柱133

3.4.4基础136

3.5横向排架结构内力分析137

3.5.1排架计算简图137

3.5.2排架荷载计算138

3.5.3排架内力计算145

3.5.4内力组合150

3.5.5排架考虑厂房空间作用时的计算152

3.6柱的设计154

3.6.1截面设计154

3.6.2吊装运输阶段的验算155

3.6.3牛腿设计157

3.7柱下独立基础设计160

3.7.1基础底面尺寸的确定161

3.7.2基础高度的确定163

3.7.3基础底板配筋计算164

3.7.4基础的构造要求165

3.8钢筋混凝土屋架设计要点170

3.8.1屋面梁和屋架170

3.8.2屋架外形设计172

3.8.3荷载及组合172

3.8.4内力分析173

3.8.5截面设计173

3.8.6屋架吊装时扶直验算173

3.9吊车梁的设计要点174

3.9.1吊车梁的形式174

3.9.2吊车梁的受力特点175

3.9.3吊车梁的结构设计特点176

3.10连接构造及预埋件设计176

3.10.1连接构造及传力分析176

3.10.2预埋件设计177

3.10.3吊环设计180

3.11单层厂房设计实例180

3.11.1工程概况180

3.11.2设计参考资料181

3.11.3选择柱截面尺寸,确定有关参数182

3.11.4荷载计算182

3.11.5排架内力计算186

3.11.6排架内力组合188

3.11.7柱的配筋计算188

3.11.8牛腿设计计算189

3.11.9柱的吊装验算190

3.11.10基础设计计算191

思考题及习题194

第4章钢筋混凝土框架结构197

4.1概述197

4.1.1框架结构的组成197

4.1.2框架结构的分类197

4.1.3框架结构的布置198

4.2框架结构的计算简图及荷载201

4.2.1梁、柱截面尺寸201

4.2.2框架结构的计算简图202

4.2.3框架结构的荷载计算204

4.3框架结构的内力与位移计算210

4.3.1竖向荷载作用下的框架结构内力的简化计算210

4.3.2水平荷载作用下的框架结构内力和侧移的简化计算215

4.4框架结构的*不利内力及内力组合227

4.4.1控制截面227

4.4.2框架梁、柱*不利内力组合227

4.4.3梁端弯矩调幅228

4.5框架结构构件设计228

4.5.1框架抗震设计的延性要求228

4.5.2框架梁的设计及构造要求230

4.5.3框架柱的设计及构造要求235

4.6多层建筑框架结构设计实例247

4.6.1构件材料及尺寸247

4.6.2框架侧移刚度计算248

4.6.3重力荷载代表值计算250

4.6.4横向水平地震作用下框架内力和侧移计算252

4.6.5竖向荷载作用下框架的内力计算255

4.6.6内力组合260

4.6.7框架结构构件截面设计269

4.7叠合梁设计274

4.7.1叠合梁的受力特点275

4.7.2叠合梁的承载力计算276

4.7.3叠合梁的正常使用极限状态验算279

4.7.4叠合梁的构造规定282

4.8装配式框架结构设计287

4.8.1装配式框架结构承载力计算287

4.8.2装配式框架结构构造设计287

思考题及习题290

附录291

附录1等截面等跨连续梁在常用荷载作用下弹性内力系数表291

附录2双向板按弹性理论计算的系数表300

附录3电动桥式起重机基本参数309

附录4风荷载计算所用系数310

附录5框架柱反弯点高度比312

参考文献319

1.本书讲解细致、系统，能够通过本书一步一步完成混凝土结构的设计过程，结构设计原则等也有涉及。

2.本书内容包含装配式结构的部分内容。