Structural Concrete Theory and Design 4th Edition by M.Nadim Hassoun and Akthem Al-Manaseer

        In this book explain about Reinforced Concrete Design that complied with ACI 318-08 (American Concrete Institute) for Building Code included Examples and Problem. Now you can consider with list of content below.

Title:  Structural Concrete Theory and Design 4th Edition by M.NADIM Hassoun and AKTHEM AL-Manaseer

Page Number: 931 pages

File type: pdf

File size: 33.6 MB

Permission:  available downloading go to bottom of page.

Content of this book 

Preface

Notation

Conversion Factors

1.Introduction 

        1.1 Structural Concrete       1

        1.2 Historical Background       1

        1.3 Advantages and Disadvantages of Reinforced Concrete      3

        1.4 Codes of Practice      4

        1.5 Design Philosophy and concept      4

        1.6 Units of Measurement     5

        1.7 Loads     6

        1.8 Safety Provisions      8

        1.9  Structural Concrete Elements      9

        1.10 Structural Concrete Design     10

        1.11 Accuracy of Calculation 10

        1.12 Concrete High-Rise Buildings      11

2.Properties of Reinforced Concrete

        2.1 Factors Affecting the Strength of Concrete      15

        2.2  Compressive Strength       17

        2.3  Stress Strain Curves of Concrete     18

        2.4 Tensile Strength of Concrete       20 

        2.5 Flexural Strength (Modules of Rupture) of Concrete     21

        2.6  Shear Strength   22

        2.7 Module of Elasticity of Concrete       22

        2.8 Poisson’s Ratio         23

        2.9 Shear Modulus         23

        2.10 Modular Ratio          24

        2.11 Volume Changes of Concrete        24

        2.12 Creep        26

        2.13 Models for Predicting the Shrinkage and Creep of Concrete         28

        2.14  Unit Weight of Concrete         53

        2.15 Fire Resistance         53

        2.16 High-Performance Concrete        53

        2.17 Lightweight Concrete        54

        2.18 Fibrous Concrete         55

        2.19 Steel Reinforcement          55

        Summary       59

        References       61            

3.Flexural Analysis of Reinforced Concrete Beams

        3.1 Introduction       64

        3.2  Assumptions       65

        3.3 Behavior of a Simply Supported Reinforced Concrete Beam Loaded to Assumptions     65

        3.4  Types of Flexural Failure and Strain Limits       69

        3.5 Load Factors       73      

        3.6  Strength-Reduction Factor       74 

        3.7 Significance of Analysis and Design Expressions      76.                                                              

        3.8  Equivalent Compressive Stress Distribution       77

        3.9  Singly Reinforced Rectangular Section in Bending      79                   

        3.10 Lower Limit or Minimum Percentage of Steel      90 

        3.11 Adequacy of Sections      91

        3.12 Bundled Bars      95

        3.13 Sections in the Transition Region (< 0.9)       96

        3.14 Rectangular Sections with Compression Reinforcement       98

        3.15 Analysis of T- and I-Sections        109

        3.16 Dimensions of Isolated T-Shaped Sections       118

        3.17 Inverted L-Shaped Sections          119

        3.18 Sections of Other Shapes         119

        3.19 Analysis of Sections Using Tables       122

        3.20 Additional Examples        122 

        3.21 Examples Using SI Units       124

        Summary      126

        References         129

        Problems          130                                                                                                                               

4 .Flexural Design of Reinforced Concrete Beams                                                                                  

        4.1 Introduction       134

        4.2 Rectangular Sections with Reinforcement Only      134

        4.3 Spacing of Reinforcement and Concrete Cover       137         

        4.4 Rectangular Sections with Compression Reinforcement        145

        4.5 Design of T-sections         152

        4.6 Additional Examples       157 

        4.7 Examples Using SI Units         162

        Summary      164

        Problems      167

5.Alternative Design Methods 

        5.1 Introduction       172                                                                                           

        5.2 Load Factors        172

        5.3  Strength-Reduction Factor.       173 

        5.4  Rectangular Sections with Tension Reinforcement       174

        5.5  Rectangular Sections with Compression Reinforcement      178

        5.6  Design of T-Sections        180

        5.7 Strut and Tie Method       181

              References        189                             

6 .Deflection and Control of Cracking 

        6.1 Deflection of Structural Concrete Members       190

        6.2 Instantaneous Deflection       191

        6.3 Long-Time Deflection       197

        6.4 Allowable Deflection       198

        6.5 Deflection Due to Combinations of Loads       198

        6.6 Cracks in Flexural Members         207

        6.7 ACI Code Requirements        211

            Summary      216

            References      217

            Problems      218

7 .Development Length of Reinforcing Bars

        7.1 Introduction        221

        7.2 Development of Bond Stresses        222

        7.3 Development Length in Tension        225

        7.4 Development Length in Compression      228 

        7.5 Summary for the Computation of in Tension       230

        7.6 Critical Sections in Flexural Members         232

        7.7 Standard Hooks (ACI Code, Sections 12.5 and 7.1)       235

        7.8 Splices of Reinforcement 239 

        7.9 Moment-Resistance Diagram (Bar Cutoff Points)     242

                Summary       245

                References       248 

                Problems     248

8.Shear and Diagonal Tension

        8.1  Introduction     251

        8.2 Shear Stresses in Concrete Beams        251 

        8.3 Behavior of Beams without Shear Reinforcement       255

        8.4   Moment Effect on Shear Strength       256                     

        8.5 Beams with Shear Reinforcement       258 

        8.6 ACI Code Shear Design Requirements     261

        8.7  Design of Vertical Stirrups      266

        8.8 Design Summary       267 

        8.9 Shear Force Due to Live Loads      272

        8.10 Shear Stresses in Members of Variable Depth      276

        8.11 Deep Flexural Members       282 

        8.12 Examples Using SI Units        293

                Summary     295

                References     296

                Problems     297

9. One-Way Slabs

        9.1 Types of Slabs       300

        9.2 Design of One-Way Solid Slabs      302 

        9.3 Design Limitations According to the ACI Code       303

        9.4 Temperature and Shrinkage Reinforcement       304

        9.5 Reinforcement Details       305

        9.6 Distribution of Loads from One-Way Slabs to Supporting Beams      306 

        9.7 One-Way Joist Floor System       311

            Summary      314

            References     315

            Problems     315

10.Axially Loaded Columns

        10.1 Introduction      318

        10.2 Types of Columns       318

        10.3 Behavior of Axially Loaded Columns       320

        10.4 ACI Code Limitations       320 

        10.5 Spiral Reinforcement        323

        10.6 Design Equations        324

        10.7 Axial Tension        325

        10.8 Long Columns       326

                Summary     328

                References     329

                Problems     329

11.Members in Compression and Bending

        11.1 Introduction      331

        11.2 Design Assumptions for Columns       333    

        11.3 Load-Moment Interaction Diagram      333

        11.4 Safety Provisions        336

        11.5 Balanced Condition-Rectangular Sections        337

        11.6 Column Sections under Eccentric Loading      340

        11.7 Strength of Columns for Tension Failure       342

        11.8 Strength of Columns for Compression Failure     345

        11.9 Interaction Diagram Example        351

        11.10 Rectangular Columns with Side Bars      352  

        11.11 Load Capacity of Circular Columns         356

        11.12 Analysis and Design of   Columns Using Charts        361

        11.13 Design of Columns under Eccentric Loading       366

        11.14 Biaxial Bending        373

        11.15 Circular Columns with Uniform Reinforcement under Biaxial Bending     375

        11.16 Square and Rectangular Columns under Biaxial Bending      376

        11.17 Parme Load Contour Method       377

        11.18 Equation of Failure Surface      382

        11.19 SI Example      385

                    Summary      387

                    References     388

                    Problems     389

12.Slender Columns

        12.1        Introduction        394

        12.2 Effective Column Length (KI)       395

        12.3 Effective Length Factor (K)        396

        12.4 Member Stiffness (EI)        397

        12.5 Limitation of the Slenderness Ratio (Klu/r)      401

        12.6 Moment-Magnifier Design Method       402

                Summary       412

                References      414 

                Problems      414

13 Footings

        13.1 Introduction         416

        13.2 Types of Footings       418   

        13.3 Distribution of Soil Pressure       421

        13.4 Design Considerations       422

        13.5 Plain Concrete Footings       431

        13.6 Combined Footings       441

        13.7 Footings under Eccentric Column Loads       448

        13.8 Footings under Biaxial Moment        450

        13.9 Slabs on Ground       453

        13.10 Footings on Piles        453 

        13.11 SI Equations       454

                Summary      454

                References     457

                Problems     457

14 .Retaining Walls

        14.1 Introduction       460

        14.2 Types of Retaining Walls       460 

        14.3 Forces on Retaining Walls       462

        14.4 Active and Passive Soil Pressures      463

        14.5 Effect of Surcharge      467

        14.6  Friction on the Retaining Wall Base      469

        14.7 Stability against Overturning        469 

        14.8 Proportions of Retaining Walls       470

        14.9 Design Requirements       471

        14.10 Drainage       472

        14.11 Basement Walls       483

                 Summary 487

                References 488

                Problems 488

15 .Design for Torsion

        15.1 Introduction       493

        15.2 Torsional Moments in Beams      494

        15.3 Torsional Stresses       495 

        15.4 Torsional Moment in Rectangular Sections       498

        15.5 Combined Shear and Torsion       499

        15.6 Torsion Theories for Concrete Members      500

        15.7 Torsional Strength of Plain Concrete Members       504

        15.8 Torsion in Reinforced Concrete Members (ACI Code Procedure)       504

        15.9 Summary of ACI Code Procedures       512

            Summary 520

            References 521

            Problems 522

16.Continuous Beams and Frames

        16.1 Introduction      525

        16.2 Maximum Moments in Continuous Beams      526

        16.3 Building Frames      531

        16.4 Portal Frames       533

        16.5 General Frames       535

        16.6 Design of Frame Hinges      537

        16.7 Introduction to Limit Design       549

        16.8 The Collapse Mechanism       551

        16.9 Principles of Limit Design       551

        16.10  Upper and Lower Bounds of Load Factors       553.

        16.11 Limit Analysis        553

        16.12 Rotation of Plastic Hinges       557

        16.13 Summary of Limit Design Procedure     564

        16.14 Moment Redistribution of Maximum Negative or Positive Moments in Continuous Beams   

                   Summary      576

                    References      578

                    Problems      579

17.Design of Two-Way Slabs

        17.1 Introduction     581

        17.2 Types of Two-Way Slabs      581

        17.3 Economical Choice of Concrete Floor Systems     585

        17.4 Design Concepts      586 

        17.5 Column and Middle Strips     590

        17.6 Minimum Slab Thickness to Control Deflection       592

        17.7 Shear Strength of Slabs      597

        17.8 Analysis of Two-Way Slabs by the Direct Design Method      602

        17.9 Design Moments in Columns       631

        17.10 Transfer of Unbalanced Moments to Columns       632

        17.11 Waffle Slabs       644

        17.12 Equivalent Frame Method        651

                Summary       663

                References        664

                Problems        665

18.Stairs

        18.1 Introduction       667

        18.2 Types of Stairs      669

        18.3 Examples        684

                Summary       693

                References      693

                Problems      694

19.Introduction to Prestressed Concrete

        19.1 Prestressed Concrete       696

        19.2  Materials and Serviceability Requirements       707 

        19.3 Loss of Prestress      709

        19.4 Analysis of Flexural Members      717 

        19.5 Design of Flexural Members      728

        19.6 Cracking Moment      734

        19.7 Deflection      736

        19.8 Design for Shear      739

        19.9  Preliminary Design of Prestressed Concrete Flexural Members       747

        19.10 End-Block Stresses      749

                Summary  752

                References 754

                Problems 755

20.Seismic Design of Reinforced Concrete Structures

        20.1 Introduction      758

        20.2 Seismic Design Category     758

        20.3 Analysis Procedures        775

        20.4 Load Combinations        789

        20.5 Special Requirements in Design of Structures Subjected to the Earthquake Loads      791

                Code and Design References      826

                Problems      826

21.Beams Curved in Plan

        21.1 Introduction      828 

        21.2 Uniformly Loaded Circular Beams      828 

        21.3 Semicircular Beam Fixed at End Supports       835

        21.4 Fixed-End Semicircular Beam under Uniform Loading         839

        21.5 Circular Beam Subjected to Uniform Loading        842

        21.6 Circular Beam Subjected to a Concentrated Load at Midspan        845 

        21.7 V-Shape Beams Subjected to Uniform Loading      848

        21.8 V-Shape Beams Subjected to a Concentrated Load at the Centerline of the Beam      851

            Summary      854

            References     856

            Problems      856

Appendix A: Design Tables (U.S. Customary Units)  857

Appendix B: Design Tables (SI Units)  867

Appendix C: Structural Aids 875

Index   895

click download

Please Share