Thiết kế Bê tông Cốt thép - Ấn bản lần thứ 9, theo Mã ACI 318-11 - McCormac & Brown

• Tác giả: Jack C. McCormac
• Trường học: Clemson University
• Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng
• Đề tài: Thiết kế bê tông cốt thép
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hoboken

Tóm tắt

I. Tổng quan về Design of Reinforced Concrete 9th Edition

Design of Reinforced Concrete 9th Edition là giáo trình kinh điển về thiết kế bê tông cốt thép. Tác giả Jack C. McCormac và Russell H. Brown, đều công tác tại Đại học Clemson, biên soạn dựa trên tiêu chuẩn ACI 318-11. Nhà xuất bản John Wiley & Sons phát hành năm 2014 với mã ISBN 978-1-118-12984-5. Cuốn sách cung cấp kiến thức toàn diện từ cơ bản đến nâng cao về thiết kế kết cấu bê tông cốt thép. Nội dung bao gồm phân tích uốn dầm, tính bền, tính chất vật liệu bê tông, tải trọng môi trường và nhiều chủ đề quan trọng khác. Đây là tài liệu tham khảo không thể thiếu cho sinh viên kỹ thuật xây dựng và kỹ sư kết cấu. Phiên bản thứ chín cập nhật các quy định mới nhất của ACI Code, đảm bảo tính hiện thực và áp dụng thực tiễn cao trong thiết kế công trình.

1.1. Giới thiệu về tác giả và nhà xuất bản

Jack C. McCormac và Russell H. Brown là hai giáo sư hàng đầu tại Đại học Clemson, chuyên ngành kỹ thuật kết cấu. Cả hai có nhiều năm kinh nghiệm giảng dạy và nghiên cứu trong lĩnh vực bê tông cốt thép. Nhà xuất bản John Wiley & Sons, thành lập năm 1807, là một trong những nhà xuất bản học thuật uy tín nhất thế giới. Với hơn 200 năm hoạt động, Wiley đã xuất bản hàng ngàn đầu sách kỹ thuật chất lượng cao. Sự hợp tác giữa các tác giả giàu kinh nghiệm và nhà xuất bản danh tiếng tạo nên giá trị đặc biệt cho cuốn sách này. ISBN chính thức gồm bản thường 978-1-118-12984-5 và bản bìa mềm 978-1-118-43081-1.

1.2. Cấu trúc nội dung và phạm vi bao quát

Cuốn sách được tổ chức theo trình tự logic, bắt đầu từ giới thiệu tổng quan về bê tông cốt thép. Các chương tiếp theo trình bày phân tích uốn dầm, tính chất vật liệu bê tông và cốt thép. Nội dung bao gồm thiết kế tiết diện chịu uốn, cắt, xoắn và lực dọc. Phần tải trọng đề cập đến tải trọng chết, tải trọng sống và tải trọng môi trường như tuyết, gió, động đất. Mỗi chương đều có bài tập minh họa và bài tập thực hành. Phụ lục cung cấp bảng tra cứu tính chất vật liệu, hệ số tải trọng và các thông số thiết kế cần thiết cho thực hành kỹ thuật.

II. Phân tích tính chất vật liệu bê tông và tải trọng

Tính chất vật liệu bê tông đóng vai trò nền tảng trong thiết kế kết cấu. Mô đun đàn hồi Ec được xác định theo công thức Ec = wc^1.5 × 33 × √fc', với wc là trọng lượng riêng và fc' là cường độ chịu nén. Đối với bê tông thường nặng khoảng 145 lb/ft³, ACI Code cho phép dùng công thức rút gọn Ec = 57.000√fc'. Tải trọng tác động lên kết cấu gồm nhiều loại: tải trọng chết, tải trọng sống, tải trọng môi trường. Tải trọng tuyết dao động từ 10 đến 40 psf tùy độ dốc mái. Tải trọng gió và động đất phụ thuộc vào vị trí địa lý công trình. Việc xác định chính xác tính chất vật liệu và tải trọng giúp đảm bảo an toàn và kinh tế trong thiết kế. Bảng tra cứu trong phụ lục sách cung cấp giá trị mô đun đàn hồi cho nhiều cấp cường độ bê tông khác nhau.

2.1. Mô đun đàn hồi và tính chất cơ học bê tông

Mô đun đàn hồi Ec là đại lượng quan trọng biểu thị độ cứng của bê tông. Công thức tổng quát Ec = wc^1.5 × 33 × √fc' áp dụng cho bê tông có trọng lượng riêng từ 90 đến 155 lb/ft³. Giá trị Ec thực chất là mô đun tiếp tuyến, được xác định tại ứng suất khoảng 0.45fc'. Đối với bê tông thường dùng cốt liệu đá dăm hoặc sỏi, trọng lượng riêng khoảng 2320 kg/m³, công thức SI là Ec = 4700√fc' với đơn vị MPa. Bảng A.1 và B.1 trong phụ lục sách liệt kê giá trị mô đun đàn hồi cho nhiều cấp cường độ, giúp kỹ sư tra cứu nhanh khi tính toán thiết kế.

2.2. Các loại tải trọng môi trường và cách xác định

Tải trọng môi trường bao gồm tải trọng tuyết, gió, nhiệt độ và động đất. Tải trọng tuyết khoảng 0.5 psf mỗi inch tuyết, lớn hơn ở vùng thấp nơi tuyết đặc hơn. Mái dốc 45 độ chịu tải trọng tuyết khoảng 10 psf, mái phẳng khoảng 40 psf. Tải trọng gió phụ thuộc vào tốc độ gió thiết kế và hệ số hình dạng công trình. Tải trọng động đất xác định theo vùng địa chấn và loại đất nền. Ngoài ra, hệ số giảm tải trọng sống cho phép giảm tải trọng thiết kế khi diện tích tải trọng lớn, giúp giảm tải trọng cột và móng ở các tầng dưới. Việc kết hợp chính xác các loại tải trọng đảm bảo thiết kế an toàn và hiệu quả.

III. Phương pháp thiết kế theo tiêu chuẩn ACI 318 11

Phương pháp thiết kế theo ACI 318-11 sử dụng khái niệm hệ số tải trọng và hệ số giảm bền. Tải trọng tính toán bằng cách nhân tải trọng thực tế với hệ số tải trọng phù hợp. Khả năng chịu lực tính toán bằng cách chia khả năng chịu lực danh nghĩa cho hệ số giảm bền. Thiết kế tiết diện chịu uốn dựa trên giả định mặt phẳng sau biến dạng vẫn giữ nguyên là mặt phẳng. Bê tông không chịu kéo, cốt thép chịu toàn bộ lực kéo trong tiết diện. Mối quan hệ ứng suất- biến dạng bê tông được mô tả bằng hình parabol- chữ nhật hoặc mô hình Whitney. Thiết kế cắt, xoắn và lực dọc áp dụng nguyên lý tương tự với các công thức chuyên biệt. Tiêu chuẩn ACI 318-11 quy định rõ ràng các điều kiện biên, yêu cầu bố trí cốt thép tối thiểu và yêu cầu chi tiết cấu tạo đảm bảo độ bền và khả năng làm việc của kết cấu.

3.1. Nguyên lý phương pháp hệ số tải trọng và giảm bền

Phương pháp hệ số tải trọng và giảm bền là nền tảng thiết kế theo ACI Code. Tải trọng tính toán được xác định bằng cách nhân tải trọng danh định với hệ số tải trọng: hệ số 1.2 cho tải trọng chết, 1.6 cho tải trọng sống. Khả năng chịu lực thiết kế phải lớn hơn hoặc bằng tổng các tải trọng tính toán nhân với hệ số tương ứng. Hệ số giảm bền φ áp dụng cho khả năng chịu lực danh nghĩa, với giá trị 0.9 cho uốn, 0.75 cho cắt. Phương pháp này đảm bảo kết cấu có đủ khả năng chịu lực với biên độ an toàn phù hợp. Nguyên lý này được áp dụng xuyên suốt cho tất cả các loại tiết diện và loại lực nội lực.

3.2. Thiết kế tiết diện chịu uốn và các yêu cầu cấu tạo

Thiết kế tiết diện chịu uốn dựa trên giả định mặt phẳng biến dạng vẫn phẳng sau khi chịu tải. Bê tông không chịu lực kéo, toàn bộ lực kéo do cốt thép đảm nhận. Mối quan hệ ứng suất-biến dạng bê tông nén sử dụng mô hình parabol-chữ nhật hoặc hình chữ nhật tương đương Whitney. ACI 318-11 quy định cốt thép tối thiểu để tránh phá hoại giòn. Cốt thép tối đa giới hạn để đảm bảo dẻo. Khoảng cách cốt thép tối đa kiểm soát宽度 crack. Các yêu cầu về neo cốt thép, uốn móc và nối đảm bảo truyền lực hiệu quả. Bố trí cốt thép phải đáp ứng yêu cầu bảo vệ bê tông phủ để chống ăn mòn và đảm bảo độ bền lâu dài.

IV. Ứng dụng và tầm quan trọng của cuốn sách

Design of Reinforced Concrete 9th Edition được sử dụng rộng rãi trong đào tạo kỹ sư xây dựng toàn cầu. Cuốn sách cung cấp nền tảng lý thuyết vững chắc kết hợp với hướng dẫn thực hành chi tiết. Sinh viên sử dụng sách để hiểu nguyên lý thiết kế bê tông cốt thép từ cơ bản đến nâng cao. Kỹ sư thực hành tham khảo sách để áp dụng tiêu chuẩn ACI 318-11 vào thiết kế công trình thực tế. Nội dung sách bao quát đầy đủ các loại kết cấu: dầm, sàn, cột, móng và kết cấu đặc biệt. Các bài tập minh họa và bài tập thực hành giúp người đọc nắm vững kỹ năng tính toán. Phiên bản thứ chín phản ánh những cập nhật mới nhất trong tiêu chuẩn thiết kế, đảm bảo tính thời sự và áp dụng thực tiễn. Cuốn sách là cầu nối giữa lý thuyết học thuật và thực hành kỹ thuật chuyên nghiệp.

4.1. Giá trị đào tạo và học thuật

Cuốn sách đóng vai trò quan trọng trong đào tạo kỹ sư kết cấu tại các trường đại học. Nội dung được tổ chức theo trình tự logic, từ đơn giản đến phức tạp, phù hợp cho việc tự học và giảng dạy. Các ví dụ minh họa cụ thể giúp sinh viên hiểu rõ quy trình tính toán từng bước. Bài tập cuối chương củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề. Phụ lục cung cấp bảng tra cứu tiện lợi cho tính toán nhanh. Giáo trình được dịch và tham khảo tại nhiều quốc gia, chứng minh giá trị học thuật quốc tế. Sự kết hợp giữa lý thuyết cơ học và quy phạm thiết kế tạo nền tảng vững chắc cho nghề nghiệp kỹ thuật.

4.2. Giá trị thực tiễn trong thiết kế công trình

Trong thực hành kỹ thuật, cuốn sách là tài liệu tham khảo đáng tin cậy cho thiết kế bê tông cốt thép. Kỹ sư sử dụng sách để tra cứu công thức tính toán, hiểu rõ yêu cầu tiêu chuẩn và áp dụng phương pháp thiết kế chính xác. Nội dung về tải trọng, tính chất vật liệu và tiết diện chịu lực đáp ứng nhu cầu thiết kế đa dạng. Hướng dẫn chi tiết về bố trí cốt thép, neo và nối giúp tránh sai sót trong thi công. Sách cũng đề cập đến các vấn đề thực tế như co ngót, võng và nứt bê tông. Kiến thức từ cuốn sách áp dụng được cho nhiều loại công trình dân dụng và công nghiệp, từ nhà ở đến cầu đường và công trình hạ tầng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Design of Reinforced Concrete Design of NINTH EDITION Reinforced Concrete ACI 318-11 Code Edition Jack C. McCormac Clemson University Russell H. Brown Clemson University VP & EXECUTIVE PUBLISHER Don Fowley MARKETING MANAGER Christopher Ruel ACQUISITIONS EDITOR Jennifer Welter SENIOR PRODUCTION EDITOR Sujin Hong CREATIVE DIRECTOR Harry Nolan SENIOR DESIGNER Thomas Nery PHOTO EDITOR Sheena Goldstein COVER PHOTO Frank Leung/iStockphoto This book was set in 10/12 Times by Laserwords Private Limited and printed and bound by Courier. The cover was printed by Courier. This book is printed on acid free paper. ∞ Founded in 1807, John Wiley & Sons, Inc. has been a valued source of knowledge and understanding for more than 200 years, helping people around the world meet their needs and fulfill their aspirations. Our company is built on a foundation of principles that include responsibility to the communities we serve and where we live and work. In 2008, we launched a Corporate Citizenship Initiative, a global effort to address the environmental, social, economic, and ethical challenges we face in our business. Among the issues we are addressing are carbon impact, paper specifications and procurement, ethical conduct within our business and among our vendors, and community and charitable support. For more information, please visit our website: www.com/go/citizenship. Copyright © 2014, 2009, 2006, 2005 John Wiley & Sons, Inc. All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording, scanning or otherwise, except as permitted under Sections 107 or 108 of the 1976 United States Copyright Act, without either the prior written permission of the Publisher or authorization through payment of the appropriate per-copy fee to the Copyright Clearance Center, Inc., 222 Rosewood Drive, Danvers, MA 01923, website www. Requests to the Publisher for permission should be addressed to the Permissions Department, John Wiley & Sons, Inc., 111 River Street, Hoboken, NJ 07030-5774, [phone], fax [phone], website www.com/go/permissions. Evaluation copies are provided to qualified academics and professionals for review purposes only, for use in their courses during the next academic year. These copies are licensed and may not be sold or transferred to a third party. Upon completion of the review period, please return the evaluation copy to Wiley. Return instructions and a free of charge return mailing label are available at www.com/go/returnlabel. If you have chosen to adopt this textbook for use in your course, please accept this book as your complimentary desk copy. Outside of the United States, please contact your local sales representative. ISBN: 978-1-118-12984-5 ISBN: 978-1-118-43081-1 (BRV) Printed in the United States of America 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Brief Contents Preface xv 1 Introduction 1 2 Flexural Analysis of Beams 35 3 Strength Analysis of Beams According to ACI Code 65 4 Design of Rectangular Beams and One-Way Slabs 82 5 Analysis and Design of T Beams and Doubly Reinforced Beams 112 6 Serviceability 154 7 Bond, Development Lengths, and Splices 184 8 Shear and Diagonal Tension 223 9 Introduction to Columns 263 10 Design of Short Columns Subject to Axial Load and Bending 281 11 Slender Columns 317 12 Footings 347 13 Retaining Walls 394 14 Continuous Reinforced Concrete Structures 431 15 Torsion 470 16 Two-Way Slabs, Direct Design Method 492 17 Two-Way Slabs, Equivalent Frame Method 532 18 Walls 547 19 Prestressed Concrete 567 20 Reinforced Concrete Masonry 602 A Tables and Graphs: U. Customary Units 631 B Tables in SI Units 669 C The Strut-and-Tie Method of Design 675 D Seismic Design of Reinforced Concrete Structures 683 Glossary 699 Index 703 v Contents Preface xv 1 Introduction 1 1.1 Concrete and Reinforced Concrete, 1 1.2 Advantages of Reinforced Concrete as a Structural Material, 1 1.3 Disadvantages of Reinforced Concrete as a Structural Material, 2 1.5 Comparison of Reinforced Concrete and Structural Steel for Buildings and Bridges, 5 1.6 Compatibility of Concrete and Steel, 6 1.8 SI Units and Shaded Areas, 7 1.9 Types of Portland Cement, 7 1.11 Properties of Concrete, 10 1.13 High-Strength Concretes, 19 1.14 Fiber-Reinforced Concretes, 20 1.17 Grades of Reinforcing Steel, 24 1.18 SI Bar Sizes and Material Strengths, 25 1.20 Identifying Marks on Reinforcing Bars, 26 1.21 Introduction to Loads, 28 1.25 Selection of Design Loads, 32 1.27 Impact of Computers on Reinforced Concrete Design, 34 Problems, 34 2 Flexural Analysis of Beams 35 2.3 Elastic Stresses—Concrete Cracked, 41 2.4 Ultimate or Nominal Flexural Moments, 48 2.6 Computer Examples, 52 Problems, 54 vii viii CONTENTS 3 Strength Analysis of Beams According to ACI Code 65 3.2 Advantages of Strength Design, 66 3.4 Derivation of Beam Expressions, 67 3.5 Strains in Flexural Members, 70 3.6 Balanced Sections, Tension-Controlled Sections, and Compression-Controlled or Brittle Sections, 71 3.7 Strength Reduction or φ Factors, 71 3.8 Minimum Percentage of Steel, 74 3.9 Balanced Steel Percentage, 75 3.11 Computer Examples, 79 Problems, 80 4 Design of Rectangular Beams and One-Way Slabs 82 4.2 Design of Rectangular Beams, 85 4.3 Beam Design Examples, 89 4.4 Miscellaneous Beam Considerations, 95 4.5 Determining Steel Area When Beam Dimensions Are Predetermined, 96 4.7 One-Way Slabs, 99 4.8 Cantilever Beams and Continuous Beams, 102 4.10 Computer Example, 105 Problems, 106 5 Analysis and Design of T Beams and Doubly Reinforced Beams 112 5.2 Analysis of T Beams, 114 5.3 Another Method for Analyzing T Beams, 118 5.4 Design of T Beams, 120 5.5 Design of T Beams for Negative Moments, 125 5.8 Design of Doubly Reinforced Beams, 132 5.10 Computer Examples, 138 Problems, 143 6 Serviceability 154 6.2 Importance of Deflections, 154 6.3 Control of Deflections, 155 CONTENTS ix 6.4 Calculation of Deflections, 157 6.5 Effective Moments of Inertia, 158 6.6 Long-Term Deflections, 160 6.7 Simple-Beam Deflections, 162 6.8 Continuous-Beam Deflections, 164 6.9 Types of Cracks, 170 6.10 Control of Flexural Cracks, 171 6.11 ACI Code Provisions Concerning Cracks, 175 6.14 Computer Example, 177 Problems, 179 7 Bond, Development Lengths, and Splices 184 7.1 Cutting Off or Bending Bars, 184 7.3 Development Lengths for Tension Reinforcing, 189 7.4 Development Lengths for Bundled Bars, 197 7.6 Development Lengths for Welded Wire Fabric in Tension, 203 7.7 Development Lengths for Compression Bars, 204 7.8 Critical Sections for Development Length, 206 7.9 Effect of Combined Shear and Moment on Development Lengths, 206 7.10 Effect of Shape of Moment Diagram on Development Lengths, 207 7.11 Cutting Off or Bending Bars (Continued), 208 7.12 Bar Splices in Flexural Members, 211 7.15 Headed and Mechanically Anchored Bars, 214 7.17 Computer Example, 216 Problems, 217 8 Shear and Diagonal Tension 223 8.2 Shear Stresses in Concrete Beams, 223 8.4 Shear Strength of Concrete, 225 8.5 Shear Cracking of Reinforced Concrete Beams, 226 8.7 Behavior of Beams with Web Reinforcement, 229 8.8 Design for Shear, 231 8.9 ACI Code Requirements, 232 8.10 Shear Design Example Problems, 237 8.11 Economical Spacing of Stirrups, 247 8.12 Shear Friction and Corbels, 249 8.13 Shear Strength of Members Subjected to Axial Forces, 251 x CONTENTS 8.14 Shear Design Provisions for Deep Beams, 253 8.15 Introductory Comments on Torsion, 254 8.17 Computer Example, 257 Problems, 258 9 Introduction to Columns 263 9.2 Types of Columns, 264 9.3 Axial Load Capacity of Columns, 266 9.4 Failure of Tied and Spiral Columns, 266 9.5 Code Requirements for Cast-in-Place Columns, 269 9.6 Safety Provisions for Columns, 271 9.8 Comments on Economical Column Design, 273 9.9 Design of Axially Loaded Columns, 274 9.11 Computer Example, 278 Problems, 279 10 Design of Short Columns Subject to Axial Load and Bending 281 10.1 Axial Load and Bending, 281 10.2 The Plastic Centroid, 282 10.3 Development of Interaction Diagrams, 284 10.4 Use of Interaction Diagrams, 290 10.5 Code Modifications of Column Interaction Diagrams, 292 10.6 Design and Analysis of Eccentrically Loaded Columns Using Interaction Diagrams, 294 10.7 Shear in Columns, 301 10.9 Design of Biaxially Loaded Columns, 306 10.10 Continued Discussion of Capacity Reduction Factors, φ, 309 10.11 Computer Example, 311 Problems, 312 11 Slender Columns 317 11.2 Nonsway and Sway Frames, 317 11.4 Determining k Factors with Alignment Charts, 321 11.5 Determining k Factors with Equations, 322 11.6 First-Order Analyses Using Special Member Properties, 323 11.7 Slender Columns in Nonsway and Sway Frames, 324 11.8 ACI Code Treatments of Slenderness Effects, 328 11.9 Magnification of Column Moments in Nonsway Frames, 328 11.10 Magnification of Column Moments in Sway Frames, 333 CONTENTS xi 11.11 Analysis of Sway Frames, 336 11.12 Computer Examples, 342 Problems, 344 12 Footings 347 12.2 Types of Footings, 347 12.3 Actual Soil Pressures, 350 12.4 Allowable Soil Pressures, 351 12.5 Design of Wall Footings, 352 12.6 Design of Square Isolated Footings, 357 12.7 Footings Supporting Round or Regular Polygon-Shaped Columns, 364 12.8 Load Transfer from Columns to Footings, 364 12.9 Rectangular Isolated Footings, 369 12.11 Footing Design for Equal Settlements, 378 12.12 Footings Subjected to Axial Loads and Moments, 380 12.13 Transfer of Horizontal Forces, 382 12.14 Plain Concrete Footings, 383 12.16 Computer Examples, 388 Problems, 391 13 Retaining Walls 394 13.2 Types of Retaining Walls, 394 13.4 Failures of Retaining Walls, 398 13.5 Lateral Pressure on Retaining Walls, 399 13.6 Footing Soil Pressures, 404 13.7 Design of Semigravity Retaining Walls, 405 13.8 Effect of Surcharge, 408 13.9 Estimating the Sizes of Cantilever Retaining Walls, 409 13.10 Design Procedure for Cantilever Retaining Walls, 413 13.11 Cracks and Wall Joints, 424 Problems, 426 14 Continuous Reinforced Concrete Structures 431 14.2 General Discussion of Analysis Methods, 431 14.3 Qualitative Influence Lines, 431 14.5 Limit Design under the ACI Code, 442 14.6 Preliminary Design of Members, 445 14.7 Approximate Analysis of Continuous Frames for Vertical Loads, 445 xii CONTENTS 14.8 Approximate Analysis of Continuous Frames for Lateral Loads, 454 14.9 Computer Analysis of Building Frames, 458 14.10 Lateral Bracing for Buildings, 459 14.11 Development Length Requirements for Continuous Members, 459 Problems, 465 15 Torsion 470 15.3 Torsional Moments that Have to Be Considered in Design, 474 15.5 When Torsional Reinforcing Is Required by the ACI, 476 15.6 Torsional Moment Strength, 477 15.7 Design of Torsional Reinforcing, 478 15.8 Additional ACI Requirements, 479 15.9 Example Problems Using U.10 SI Equations and Example Problem, 483 15.11 Computer Example, 487 Problems, 488 16 Two-Way Slabs, Direct Design Method 492 16.2 Analysis of Two-Way Slabs, 495 16.3 Design of Two-Way Slabs by the ACI Code, 495 16.4 Column and Middle Strips, 496 16.5 Shear Resistance of Slabs, 497 16.6 Depth Limitations and Stiffness Requirements, 500 16.7 Limitations of Direct Design Method, 505 16.8 Distribution of Moments in Slabs, 506 16.9 Design of an Interior Flat Plate, 511 16.10 Placing of Live Loads, 514 16.11 Analysis of Two-Way Slabs with Beams, 517 16.12 Transfer of Moments and Shears between Slabs and Columns, 522 16.13 Openings in Slab Systems, 528 16.14 Computer Example, 528 Problems, 530 17 Two-Way Slabs, Equivalent Frame Method 532 17.1 Moment Distribution for Nonprismatic Members, 532 17.2 Introduction to the Equivalent Frame Method, 533 17.3 Properties of Slab Beams, 535 17.4 Properties of Columns, 538 17.7 Computer Example, 545 Problems, 546 CONTENTS xiii 18 Walls 547 18.2 Non–Load-Bearing Walls, 547 18.3 Load-Bearing Concrete Walls—Empirical Design Method, 549 18.4 Load-Bearing Concrete Walls—Rational Design, 552 18.6 ACI Provisions for Shear Walls, 558 18.7 Economy in Wall Construction, 563 18.8 Computer Example, 564 Problems, 565 19 Prestressed Concrete 567 19.2 Advantages and Disadvantages of Prestressed Concrete, 569 19.3 Pretensioning and Posttensioning, 569 19.4 Materials Used for Prestressed Concrete, 570 19.6 Shapes of Prestressed Sections, 576 19.8 Ultimate Strength of Prestressed Sections, 582 19.10 Shear in Prestressed Sections, 590 19.11 Design of Shear Reinforcement, 591 19.13 Computer Example, 597 Problems, 598 20 Reinforced Concrete Masonry 602 20.3 Specified Compressive Strength of Masonry, 606 20.4 Maximum Flexural Tensile Reinforcement, 607 20.5 Walls with Out-of-Plane Loads—Non–Load-Bearing Walls, 607 20.7 Walls with Out-of-Plane Loads—Load-Bearing, 616 20.8 Walls with In-Plane Loading—Shear Walls, 623 20.9 Computer Example, 628 Problems, 630 A Tables and Graphs: U. Customary Units 631 B Tables in SI Units 669 xiv CONTENTS C The Strut-and-Tie Method of Design 675 C.3 Shear Span and Behavior Regions, 675 C.