水工钢筋混凝土构件设计步骤例题及程序（附光盘1张） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张文 著

图书标签:

• 水工混凝土
• 钢筋混凝土
• 结构设计
• 工程实例
• 计算程序
• 水利工程
• 混凝土结构
• 设计步骤
• 工程教材
• 结构计算

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787508471358

版次：1

商品编码：10101081

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-11-01

用纸：胶版纸

页数：175

字数：273000

正文语种：中文

附件：光盘

附件数量：1

内容简介

　　《水工钢筋混凝土构件设计步骤例题及程序》是依据2008年颁布的《水工混凝土结构设计规范》（SL 191－2008）所写的。书中列出了各种水工混凝土结构构件的设计步骤并配有例题，同时还附带了构件设计程序。因此它可作为学习、掌握《水工混凝土结构设计规范》（SL 191－ 2008）的参考书，也可以作为与水工结构有关的高校师生及工程设计人员的参考书。

内页插图

目录

前言
第1章 水工混凝土结构设计规范
1.1 不同行业的水工混凝土结构设计规范
1.2 水利行业《水工混凝土结构设计规范》的设计表达式
1.3 构件计算简图及荷载取值
1.4 材料的标准强度
第2章 梁板正截面承载力设计
2.1 单筋矩形截面梁正截面配筋计算
2.2 单筋矩形截面梁正截面承载力复核
2.3 双筋矩形截面梁正截面配筋计算(1)
2.4 双筋矩形截面梁正截面配筋计算(2)
2.5 双筋矩形截面梁正截面承载力复核
2.6 T形截面梁正截面配筋计算
2.7 T形截面梁正截面承载力复核
第3章 钢筋混凝土梁斜截面承载力设计
3.1 梁斜截面抗剪承载力计算(1)(只用箍筋)
3.2 梁斜截面抗剪承载力计算(2)(箍筋+弯筋)
3.3 梁斜截面抗弯承载力的保证
3.4 梁斜截面抗剪承载力复核
3.5 完整设计一根钢筋混凝土梁的步骤及例题
第4章 钢筋混凝土柱配筋设计
4.1 轴心受压柱配筋计算
4.2 矩形截面大偏心受压柱非对称配筋计算(1)
4.3 矩形截面大偏心受压柱非对称配筋计算(2)
4.4 矩形截面小偏心受压柱非对称配筋计算
4.5 矩形截面大偏心受压柱对称配筋计算
4.6 矩形截面小偏心受压柱对称配筋计算
4.7 完整设计一根柱子的例题
第5章 柱的极限承载力分析
5.1 轴心受压柱极限承载力Nu的计算
5.2 偏心受压柱已知e0求极限轴向压力Nu的计算(大偏心)
5.3 偏心受压柱已知e0求极限轴向压力Nu的计算(小偏心)
5.4 偏心受压柱已知轴力N求极限弯矩Mu的计算(大偏心)
5.5 偏心受压柱已知轴力N求极限弯矩Mu的计算(小偏心)
第6章 受拉构件设计
6.1 轴心受拉构件配筋计算
6.2 小偏心受拉构件正截面配筋计算
6.3 大偏心受拉构件正截面配筋计算
第7章 抗扭构件承载力设计
7.1 梁抗扭极限承载力Tu的计算
7.2 矩形截面梁只受扭矩作用配筋计算
7.3 工形、T形截面梁只受扭矩作用配筋计算
7.4 矩形截面梁在M、V、T共同作用下配筋计算
7.5 T形、工形截面梁在M、y、T共同作用下配筋计算
第8章 钢筋混凝土构件正常使用极限状态设计
8.1 构件截面几何特征量的计算
8.2 抗裂验算
8.3 裂缝宽度验算
8.4 梁板的挠度验算
第9章 预应力混凝土构件设计
9.1 概述
9.2 先张法轴心受拉构件设计
9.3 后张法轴心受拉构件设计
9.4 先张法受弯构件设计
9.5 后张法受弯构件设计
第10章 混凝土构件正截面配筋计算的ABC解法
附录
本书附带光盘中的程序安装及使用说明
参考文献

精彩书摘

　　通过钢筋混凝土梁正截而破坏试验可知，正截面破坏有3种类型，即超筋破坏、少筋破坏、适筋破坏。超筋破坏是由于梁的受拉钢筋数量过多，在梁受弯破坏的过程中，受拉区钢筋还没有屈服时，受压区的混凝土就先被压碎。少筋破坏是由于梁的受拉钢筋数量过少，在梁受弯破坏的过程中，梁的受拉区的混凝土一旦开裂，裂缝截面内的钢筋立即屈服，裂缝瞬间开展很宽，造成了梁的破坏。适筋破坏指梁的配筋比较适当，在梁受弯破坏的过程中，梁的受拉区钢筋先屈服，然后梁的裂缝随着荷载的不断加大而逐渐加深加宽，受压区高度不断减少，最后受压区混凝土被压碎。超筋破坏和少筋破坏都属于脆性破坏，破坏前无明显的征兆，因此破坏的后果危险性更大，同时在混凝土和钢筋的用量比例上也不合理，因此设计时必须防止。
　　梁板正截面承载力设计包括两方面的内容：一是配筋计算；二是承载能力复核。关于配筋计算，本书所列的设计步骤及例题，一般情况都把截面尺寸、内力、材料的强度设为已知，主要求解钢筋用量。在实际工程设计中，截面尺寸的确定、内力的计算、材料的选用，都是结构设计的重要内容，大家在学习时要给予足够的重视，进行必要的思考。同时如何避免设计成脆性构件（超筋破坏和少筋破坏）要熟练掌握。关于承载能力复核，本书所列的设计步骤及例题，一般情况都把截面尺寸、内力、材料的强度、配筋情况设为已知，主要计算构件截面能承受的极限内力。
　　本章关于梁板正截面承载力设计，包括单筋矩形截面梁（板）、双筋矩形截面梁、T形截面梁的配筋计算及承载力复核，列出7种计算情况。

前言/序言

　　本书是依据2008年颁布的《水工混凝土结构设计规范》（SL 191－2008）所写的。对于熟悉旧规范的读者，该书能助你尽快熟悉这部新规范。
　　书中包括3部分内容。第一部分：水工钢筋混凝土构件设计步骤及例题（包括非预应力混凝土构件和预应力混凝土构件）；第二部分：构件设计程序（光盘）；第三部分：构件正截面配筋计算的ABC解法。
　　在校学生学习《钢筋混凝土结构设计》时普遍感到：公式多、符号多、构造要求多，记忆起来困难，每做一个计算作业题都比较费时。事实确实如此。本书把各种不同类型构件的设计步骤总结出来，并配有例题。其内容对在校学生学习该课程，复习该课程，以及毕业以后搞混凝土结构设计都能提供一些帮助和参考。第10章关于构件正截面配筋计算的ABC解法，是一种不用参数ξ和αs来求解正截面钢筋用量的配筋计算方法。这种方法的优点是公式容易推导和记忆，公式和符号的数量也减少了许多。
　　该书附带光盘中的程序“水工钢筋混凝土构件设计程序”，也是依据《水工混凝土结构设计规范》（SL 191-2008）编写的。内容涵盖了普通水工钢筋混凝土基本构件设计的绝大多数内容，它和书中内容紧密配合。教水工钢混课程的高校教师，可用它编写例题、学生练习题或批改学生作业，很方便。学习该课程的高校学生，可用它练习混凝土构件设计，检查计算题作业的正确性。本书中的例题全部用该程序做了验算，并把验算的程序界面提供在相关的例题后面，读者可以参考这些程序界面来熟悉和使用这些程序。
　　第5章的部分内容及第10章的全部内容是作者对钢筋混凝土学科一些问题的观点和考虑，仅供参考。
　　在作者撰写书稿的过程中，得到了恩师河海大学周氐教授的悉心指导，他的许多改进建议，使书的质量有了很大的提高。
　　限于编者的水平，书中及程序中的不妥及疏漏之处，恳请读者批评指正。

水工钢筋混凝土构件设计：理论、实例与实践 内容简介： 本书旨在为水工结构工程师、岩土工程师、桥梁工程师以及相关专业的学生提供一本系统、实用且易于理解的钢筋混凝土构件设计参考。本书内容涵盖了水工钢筋混凝土构件设计的核心理论、计算方法、规范应用以及大量的典型工程算例，并结合实际设计流程，通过详细的步骤解析和实例演示，帮助读者掌握从初步设计到最终施工图设计的全过程。本书力求理论与实践相结合，既有严谨的力学分析，又有直观的图表说明，旨在提升读者的工程实践能力和解决复杂设计问题的能力。 本书结构与内容详述： 第一部分：水工钢筋混凝土构件设计基础理论与规范解析 1. 水工结构概述与特点： 阐述水工结构在国民经济中的重要地位，以及其与陆地结构在荷载、环境、材料等方面的显著差异。 重点介绍水工结构面临的特殊环境因素，如水压、流速、波浪、冰冻、冻融循环、侵蚀、冲刷、化学侵蚀（如盐水、酸雨、污水）等，以及这些因素对结构安全和耐久性的影响。 分析常见水工结构类型，如大坝（水力发电大坝、水库大坝）、码头、防波堤、船闸、水闸、渠道、泵站、水井等，并初步介绍其结构形式和主要功能。 2. 钢筋混凝土材料性能与设计依据： 详细介绍普通钢筋混凝土和水工专用钢筋混凝土（如抗侵蚀混凝土、抗冻融混凝土）的组成、性能特点（强度、耐久性、抗裂性、抗渗性等）。 深入剖析我国现行的水工结构设计规范体系，重点解读《水工钢筋混凝土结构设计规范》（SL 191）、《水利水电工程结构设计规范》（DL 5000系列）等相关国家和行业标准。 讲解设计规范中关于材料选用、荷载取值、内力计算、构件截面设计、构造措施等方面的基本原则和具体要求。 强调规范的适用范围、修订历史以及理解和应用规范的要点，包括如何处理不同规范之间的交叉和冲突。 3. 荷载与作用组合： 系统梳理水工钢筋混凝土构件设计中可能遇到的各类荷载，包括： 静荷载： 构件自重、土压力、水压力（静水压力）、设备自重等。 动荷载： 动水压力（水流冲击）、波浪力、船舶撞击力、冰荷载、地震作用、车辆荷载（用于码头等）、施工荷载等。 特殊荷载： 温度变化引起的热胀冷缩应力、收缩徐变引起的应力、基础沉降差异引起的附加应力等。 详细讲解各类荷载的计算方法，包括水压力随深度变化的分布、波浪力的计算模型（如莫里森公式）、冰荷载的计算参数等。 阐述荷载组合的原则和方法，按照规范要求进行不利荷载组合，以确定结构在各种工况下的最不利受力状态。 区分正常使用极限状态和承载能力极限状态下的荷载组合要求。 4. 结构分析方法： 介绍适用于水工钢筋混凝土构件的结构分析基本原理，包括： 线弹性力学方法： 适用于一般荷载作用下的初步分析。 塑性力学方法（极限分析）： 用于承载能力极限状态下的分析，特别是大变形或破坏机理的分析。 有限元分析（FEA）： 重点介绍其在处理复杂几何形状、非均布荷载、非线性材料行为以及动力分析（如抗震、抗爆）中的应用。阐述有限元模型建立的要点、网格划分、边界条件设置、荷载施加等。 动力分析方法： 介绍抗震设计中常用的反应谱法、时程分析法，以及流固耦合分析在波浪、水流作用下的应用。 第二部分：水工钢筋混凝土构件典型设计步骤与计算方法 1. 基础类型与设计： 桩基础： 详细介绍水工桩基础的类型（如沉管桩、钻孔灌注桩、钢管桩）、桩的受力特点、承载力计算（单桩竖向承载力、水平承载力）、桩群效应、桩身配筋设计、桩承台设计。 墩基础： 介绍实体墩、空心墩等，其传力机理、基础形式（如扩大基础、箱型基础）、地基承载力验算、基础结构设计。 筏板基础与箱型基础： 讲解其在重力式码头、船闸闸室底板等结构中的应用，以及板式和壳体结构的受力分析和配筋设计。 地基处理与加固： 介绍换填、挤密、注浆、桩基等常用地基加固措施，以及其在水工结构基础设计中的选型原则和设计要点。 2. 墙体与面板设计： 重力式码头墙体： 分析码头墙体在船舶靠泊、堆载、水压力作用下的受力，讲解墙体整体稳定性（抗倾覆、抗滑移）和局部受力设计，以及墙后填土土压力计算。 码头面板与悬臂板： 讲解码头面板（如预制块、现浇板）在车辆、堆载、水压作用下的弯曲、剪切计算，以及配筋设计。 防波堤墙体： 介绍斜坡式和垂直式防波堤墙体的受力特点，包括波浪力、自重、土压力等，以及墙体稳定性和结构设计。 船闸闸室墙体： 分析闸室墙体在水压力、船闸运行荷载、闸门启闭力作用下的受力，讲解墙体整体稳定和局部受力设计，以及钢筋混凝土衬砌的设计。 3. 板与壳体结构设计： 平板设计： 讲解受弯平板、受扭平板（如集水井底板、泵房底板）的计算方法，包括简支、连续、悬臂板等不同支承条件下的配筋设计。 壳体结构设计（如穹顶、圆筒）： 介绍薄壳理论在分析受力均匀、自重较大结构的适用性，讲解膜力计算、弯曲应力分析以及配筋设计。 箱型结构设计（如船闸闸室、水库进水口）： 详细阐述箱型结构的受力分析，包括板的受弯、受剪，以及节点连接的设计，是水工结构中常见的复杂结构形式。 4. 梁与柱设计： 梁式结构（如栈桥梁、闸门梁）： 详细讲解梁的受力分析（弯矩、剪力、挠度），包括单跨梁、连续梁，以及抗剪、抗弯配筋设计，并重点关注集中荷载、均布荷载及水工特有荷载的作用。 柱式结构（如码头支柱、桥墩）： 分析柱的轴心受压、偏心受压，以及在水平荷载（如风、水流、船舶撞击）作用下的受力，讲解柱的配筋设计，包括箍筋和纵向钢筋的构造要求。 柱下基础（如桩承台）： 结合桩基础设计，详细讲解柱与承台的连接，以及承台作为整体结构的受力分析和配筋设计。 5. 连接节点设计： 构件连接： 强调水工结构中各构件连接处的可靠性和耐久性。 钢筋锚固与搭接： 详细讲解不同受力状态下钢筋的锚固长度和搭接长度的计算，特别是对于受力复杂的节点，如梁柱节点、板梁节点、墙体与基础连接处。 预制构件连接： 介绍预制构件之间的灌浆、螺栓连接、焊接连接等，并给出设计要求。 钢筋混凝土与钢结构连接： 在某些水工构件中可能出现钢筋混凝土与钢结构连接的情况，介绍其设计要点。 6. 水工钢筋混凝土构件的抗渗、抗裂与耐久性设计： 抗渗设计： 讲解水工结构对水密性的要求，包括混凝土配合比的优化（低水灰比、选用优质骨料、掺加矿物外加剂）、施工缝的处理、止水带的设置、裂缝控制等。 抗裂设计： 重点分析混凝土收缩（干缩、水化热收缩）、温度变化、外力作用引起的裂缝，讲解钢筋配筋（特别是加密配筋）、构造措施（如设置温度钢筋、伸缩缝）等控制裂缝宽度的方法。 耐久性设计： 结合水工环境的腐蚀性，介绍提高混凝土耐久性的措施，如选用抗侵蚀性强的材料、提高混凝土密实度和强度、保护层厚度的要求、表面处理等。 第三部分：典型工程算例与设计流程演示 本部分将通过一系列详实、循序渐进的算例，演示水工钢筋混凝土构件的实际设计过程。每个算例均包含： 1. 工程背景介绍： 描述工程的功能、地点、几何尺寸、主要荷载条件等。 2. 设计任务明确： 提出具体的设计目标，例如设计一个码头泊位面板、一个船闸闸室侧墙、一个水库进水口集水井等。 3. 荷载计算与组合： 详细列出所有相关的荷载，并根据规范进行不利组合。 4. 结构选型与初步设计： 根据工程特点选择合适的结构形式和构件截面尺寸。 5. 内力分析与计算： 运用合适的计算方法（手算或简易程序）得出构件的内力（弯矩、剪力、轴力、扭矩等）。 6. 构件承载力验算： 按照规范要求，分别验算构件的抗弯、抗剪、抗压、抗扭承载能力。 7. 裂缝宽度验算与耐久性校验： 检查构件是否满足抗裂和耐久性要求。 8. 钢筋设计与构造措施： 根据计算结果确定钢筋的直径、数量、间距，并布置锚固、搭接、构造钢筋等。 9. 施工图绘制要点提示： 给出绘制施工图时需要注意的关键点，如详图、标注、说明等。 典型算例包括（但不限于）： 码头结构设计： 重力式码头墙体及基础设计。 桩承台式码头面板及桩身设计。 码头泊位面板及系船柱设计。 闸结构设计： 船闸闸室侧墙与底板设计。 闸室门槽及启闭机房结构设计。 水闸堰顶与墙体设计。 水工构筑物设计： 水库进水口集水井及进水闸结构设计。 泵站厂房基础及墙体设计。 渠道防渗衬砌设计。 防波堤与护岸设计： 垂直式防波堤墙体设计。 钢筋混凝土护岸结构设计。 本书特色： 内容全面而深入： 覆盖了水工钢筋混凝土构件设计的各个环节，理论讲解与工程实例紧密结合。 案例详实且经典： 精选了水工工程中常见且具有代表性的构件类型，提供了详细的计算过程和设计思路。 规范应用突出： 紧密围绕国家和行业设计规范，指导读者如何正确理解和应用相关条文。 注重实践指导： 强调实际工程设计中的问题和技巧，帮助读者将理论知识转化为实践能力。 易于学习和查阅： 结构清晰，逻辑严谨，语言通俗易懂，便于读者根据自身需求进行学习和查阅。 本书的出版，旨在为水工工程的设计人员提供一本可靠的设计工具书和学习宝典，从而提升我国水工工程的设计水平和工程质量。

评分☆☆☆☆☆

我注意到这本书在选择例题的时候，非常贴合当前国内实际工程中常见的一些构件类型和受力情况。很多教材为了追求“完整性”，会选取一些极端复杂或者过于理想化的荷载工况作为案例，这些案例虽然能展示理论的深度，但对于日常的民用建筑、桥梁次结构等项目，参考价值反而不高。这本书的案例选择，似乎更侧重于那些“十个项目里有八个会遇到”的典型问题，比如标准跨度的梁、有一定偏心荷载的柱，以及常见的独立基础或条形基础的配筋。这种“高频考点”的聚焦策略，极大地提升了本书作为工具书的效率。我个人感觉，如果能将这些例题的计算过程，与目前主流的结构分析软件（如PKPM、Midas等）的建模输入逻辑稍作对比或交叉说明，那就更完美了，这样读者在理解手动计算的同时，也能更好地理解软件背后的逻辑，实现理论与软件操作的完美对接，减少“软件黑箱”带来的不安全感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常“工程化”，没有过多冗余的学术修饰，直奔主题，这一点深得我心。我翻阅过很多理论性极强的混凝土结构学著作，它们对材料力学和材料性能的阐述细致入微，但当你需要马上着手画一个基础的承台配筋图时，那些深入到微观层面的讨论就显得有些“形而上”了。这本书的叙事方式更像是资深工程师在手把手教导一个刚入职的同事：“我们现在要做A，你需要检查B和C，然后按照D步骤操作。” 这种强烈的代入感，使得学习过程不再是抽象的知识吸收，而更接近于技能的习得。尤其是在处理一些规范中容易产生歧义的部分时，作者通过例题的实际操作，给出了一个清晰的、可被遵循的“官方”解释路径，避免了在实际工作中因为理解偏差而导致的返工。这种实用主义至上的写作态度，使得这本书在面对瞬息万变的行业标准时，依然能够保持其核心参考价值，因为它聚焦于最核心的“如何做”而非“为什么是这样”。

评分☆☆☆☆☆

我通常对附带光盘或软件的教材持保留态度，因为很多时候，那张光盘里装的无非是过时的PDF文件或者一个简单到可以被Excel轻松替代的计算器程序。但这本书的配套资源倒是让我眼前一亮，虽然我还没有完全深入研究里面的所有程序模块，但从目录和简要说明来看，它似乎提供了一套比较完整的、针对特定规范条文的参数化计算工具集。这对于我们日常工作中重复性高但又必须保证精确性的配筋计算，提供了极大的效率提升空间。过去，为了校核某个非标尺寸构件的受拉钢筋面积，我可能需要先在草稿纸上列出所有公式，再手动代入数值，最后再对比规范限值，整个过程繁琐且容易出错。如果光盘中的程序能将这些步骤流程化、模块化，那么设计人员就能将更多精力集中在结构方案的优化和不规则荷载的分析上，而不是纠结于基础计算的准确性上。这种将理论知识转化为可操作工具的转化能力，是衡量一本设计参考书价值的重要标准。它不是简单地重复知识，而是帮助读者“应用”知识，这才是工程技术类书籍的精髓所在。

评分☆☆☆☆☆

从设计规范的引用和更新程度上来看，这本书显然是紧跟行业最新动态的，这是作为一本结构设计类书籍的生命线。在混凝土结构领域，规范的修订往往会直接影响到截面尺寸的确定、钢筋的最小配筋率要求乃至抗震等级的判定，这些都是决定工程经济性和安全性的关键要素。我对比了书中引用的几个关键参数的取值和计算公式，它们与我手边最新的国家标准基本保持一致，这说明编者在整理资料时是下了大功夫进行交叉核对的，确保了信息的前沿性与准确性。购买一本设计参考书，最怕的就是买到一套“过时”的工具，需要用最新的规范去反向修正书中的每一个步骤，那不仅费时费力，还可能带来隐患。这本书在这方面做得非常扎实，提供了一种建立在当前法规基础上的可靠设计框架，使得读者可以放心地将其作为日常工作的辅助决策系统来使用，而不是仅仅把它当作一本理论学习资料束之高阁。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计确实很用心，封面那种略带磨砂质感的纸张拿在手里就很让人踏实，不像有些教材封面做得花里胡哨，内容却空洞无物。我本来对手册类的书籍期望值不高，总觉得那些“步骤例题”的解析往往过于简化，导致读者在真正遇到复杂工程问题时，还是得回到厚重的规范手册里去翻。然而，这本书在排版上的清晰度给了我一个惊喜。图表的留白处理得当，即便是像梁板配筋这种需要大量几何图形辅助理解的内容，也能做到一目了然，这一点对于需要长时间盯着图纸和计算过程的学习者来说，简直是救星。特别值得一提的是，它对“步骤”的梳理逻辑非常清晰，不像有些教材喜欢将理论和实践混杂在一起，让人抓不住重点。这本书似乎是特意为“实战操作”设计的指南，每一个环节的衔接都像是在模拟一个真实的绘图和计算流程，这种结构上的严谨性，无疑能大幅降低初入行的新手在面对设计任务时的挫败感。我尤其欣赏它在图示中对一些关键节点细节的标注，那些小小的放大图，往往包含了只有经验丰富的设计师才会注意到的防裂、构造加强等隐性要求，这些都是教科书里很少会浓墨重彩去强调的“干货”。

评分☆☆☆☆☆

这本书整体来说还好，唯一一点不好的就是软件出了问题，这是让我非常不满意的地方！

评分☆☆☆☆☆

这本书整体来说还好，唯一一点不好的就是软件出了问题，这是让我非常不满意的地方！

评分☆☆☆☆☆

购物愉快，图书还不错！

评分☆☆☆☆☆

书比较薄，但程序好用。

评分☆☆☆☆☆

速度超快，质量也不错，赞一个！

评分☆☆☆☆☆

书比较薄，但程序好用。

评分☆☆☆☆☆

这本书整体来说还好，唯一一点不好的就是软件出了问题，这是让我非常不满意的地方！

评分☆☆☆☆☆

挺好的

评分☆☆☆☆☆

速度超快，质量也不错，赞一个！