《建築結構》教學大綱

2021-04-11 08:42:44 字數 4721 閱讀 6912

第一部分大綱說明

一、課程的性質、目的和任務

本課程是土木工程專業必修的專業基礎課,是一門實踐性很強,與現行的規範、規程等有關的專業基礎課。

本課程的目的和任務是通過課程的學習,使學生掌握混凝土結構學科的基本理論和基本知識,具備一般混凝土結構構件設計的能力以及正確處理施工及工程管理中常見混凝土結構構件問題的能力,掌握混凝土結構設計的基本理論和基本知識,掌握常用建築結構的設計方法;建立初步的工程經驗。為後續專業課的學習、畢業設計以及畢業後在混凝土結構學科領域繼續學習提供堅實的基礎。

二、課程的基本要求

通過本課程學習,使學生掌握鋼筋混凝土材料的物理力學效能;熟悉各種基本構件受力特點及破壞特徵;掌握各種基本構件的構造要求、設計基本原理和方法,能進行各類結構構件的設計計算;使學生掌握梁板結構的設計理論與方法,包括結構方案、構件選型、材料選擇、構造要求等;具備運用混凝土結構設計基本理論知識正確進行混凝土結構設計和解決實際技術問題的能力。

本課程作為一門實踐性很強的課,要使學生能理論聯絡實際,多實踐,多觀察,多思考,從而提高其自學能力、分析能力、計算能力。

三、本課程與相關課程的聯絡

本課程的先修課程:《建築製圖》、《房屋建築學》、《土木工程材料》、《理論力學》、《材料力學》、《結構力學》。

後修課程:《橋梁工程》、《鋼結構》、《高層建築結構》、《建築施工》、《建築結構抗震設計》、《基礎工程》、《建築工程概預算》。

本課程與先修課程結構力學關係密切。該課程的學習必將為後修課程的學習和今後進行結構設計、科學研究打下堅實的基礎。

四、教學方法與手段建議

本課程以課程講授為主,課堂講授與實踐教學相結合。

建議採用計算機多**教學和板書教學相結合的授課方法。在保證教學質量的基礎上提高教學效率。

第二部分課程內容大綱

第1章緒論

一、本章的教學目的和要求:

掌握混凝土結構的特點;掌握結構的功能、荷載、材料強度的取值及分項係數的意義;了解本課程的內容、任務和學習方法;了解混凝土結構在國內外的應用與發展簡況。

二、教學內容及要求:

知識點:混凝土結構的一般概念;混凝土結構的發展與應用概況;結構的功能和極限狀態;學習本課程應注意的問題。

重點:鋼筋混凝土結構的特點;結構的功能和極限狀態。

第2章混凝土結構材料的物理力學效能

一、本章的教學目的和要求:

掌握鋼筋的應力、應變曲線特徵、鋼筋彈性模量、屈服應力、極限應力及其相應的應變值;掌握混凝土強度和變形的基本概念和基本規律、混凝土的抗壓強度及其應力、應變曲線特性、彈性模量與變形模量的關係、混凝土強度等級、不同受力強度指標之間的關係、多重荷載作用下混凝土應力、應變關係及復合受力強度;掌握混凝土的收縮、徐變性質及其對混凝土結構構件效能的影響;理解混凝土與鋼筋之間的粘結性能;深入理解混凝土與鋼筋共同工作的原理。

二、教學內容及要求:

知識點:混凝土的組成結構,混凝土強度的基本概念,單軸向和復合應力狀態下混凝土的強度,混凝土強度等級與各種不同受力強度指標之間的關係;混凝土變形的基本概念,混凝土在一次短期載入、荷載長期作用和多次重複荷載作用下的變形效能,影響混凝土收縮與膨脹的主要因素;鋼筋的品種和級別,鋼筋應力-應變曲線特徵及數學模型,鋼筋的疲勞,混凝土結構對鋼筋效能的要求;混凝土與鋼筋粘結的意義, 粘結力的組成、粘結強度、影響粘結強度的因素,鋼筋的錨固與搭接構造要求。

重點:混凝土的強度,混凝土受壓時的應力-應變關係,混凝土的徐變,混凝土的疲勞強度;鋼筋的品種和級別 ,鋼筋應力-應變曲線特徵,鋼筋的疲勞;鋼筋的錨固與搭接構造要求。

難點:混凝土在一次短期載入、荷載長期作用和多次重複荷載作用下的變形效能。

第3章受彎構件的正截面承載力計算

一、本章的教學目的和要求:

深入理解梁受力各階段截面應變和應力的分布、破壞特徵及配筋率對破壞特徵的影響;理解正截面承載力計算的基本假定及其意義;熟練掌握矩形、雙筋、t形截面的配筋計算方法、適用條件及構造要求。

二、教學內容及要求:

知識點:梁、板的一般構造;受彎構件正截面受彎的受力全過程;正截面受彎承載力計算原理;單筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力計算;雙筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力計算;t形截面受彎構件正截面受彎承載力計算。

重點:梁、板的一般構造。梁受力各階段截面應力應變分布、破壞特徵及配筋率對破壞特徵的影響;正截面承載力計算的基本假定、等效矩形應力圖、界限配筋率和最小配筋率;單筋、雙筋矩形及單筋t形截面受彎構件正截面受彎承載力基本計算公式及適用條件、計算方法。

難點:單筋、雙筋矩形及單筋t形截面受彎構件正截面受彎承載力計算。

第4章受彎構件的斜截面承載力計算

一、本章的教學目的和要求:

理解無腹筋梁斜裂縫出現後的應力狀態及其破壞形態;了解影響抗剪能力的因素;深入理解腹筋的作用及其對破壞形態的影響;熟練掌握有腹筋梁斜截面受剪承載力計算方法及其限制條件;掌握受彎構件縱向鋼筋的布置、彎起、截斷、錨固等構造措施。

二、教學內容及要求:

知識點:斜裂縫、剪跨比及斜裂面受剪破壞形態;簡支梁斜截面受剪機理;斜截面受剪承載力計算公式;斜截面受剪承載力的設計計算;保證斜截面受彎承載力的構造措施,其他構造要求。

重點:鋼筋混凝土梁的斜裂縫、剪跨比、斜截面受剪破壞的三種主要形態;斜截面受剪承載力基本計算公式及適用範圍、設計方法和計算截面;材料抵抗彎矩圖、縱筋彎起點和彎終點的位置、縱筋的錨固、縱筋的截斷、箍筋的間距;樑中縱向受力鋼筋、彎筋和箍筋的其他構造要求。

難點:斜截面受剪承載力基本計算公式及適用範圍、設計方法和計算截面;材料抵抗彎矩圖、縱筋彎起點和彎終點的位置、縱筋的錨固、縱筋的截斷、箍筋的間距。、

第5章受壓構件的承載力計算

一、本章的教學目的和要求:

深入理解軸心受力構件受力全過程及其破壞特徵;掌握軸心受壓構件中由徐變所引起的內力重分布;掌握軸心受力構件的承載力計算方法;熟悉螺旋箍筋柱的承載力計算;深入理解偏心受壓構件的兩種破壞形態、特徵及其形成條件,不同長細比柱的破壞型別,偏心距增大係數的意義及其影響;熟練掌握矩形、工字形截面偏心受壓構件(不對稱及對稱配筋)的計算方法、適用條件及其構造要求。

二、教學內容及要求:

知識點:受壓構件一般構造要求;軸心受壓構件正截面受壓承載力;偏心受壓構件正截面受壓破壞形態;偏心受壓長柱的二階彎矩;矩形截面偏心受壓構件正截面受壓承載力基本計算公式;不對稱配筋矩形截面偏心受壓構件正截面受壓承載力計算方法;對稱配筋矩形截面偏心受壓構件正截面受壓承載力計算方法;對稱配筋ⅰ形截面偏心受壓構件正截面受壓承載力計算;正截面承載力nu-mu的相關曲線及其應用;雙向偏心受壓構件的正截面承載力計算;偏心受壓構件斜截面受剪承載力計算。

重點:受壓構件一般構造要求;軸心受壓普通箍筋柱和螺旋式箍筋柱的正截面受壓承載力計算;偏心距e0、附加偏心距ea、初始偏心距ei及偏心距增大係數η,偏心距增大係數η的計算方法;偏心受壓構件的破壞形態,區分大、小偏心受壓破壞形態的界限;矩形截面大、小偏心受壓構件正截面受壓承載力計算公式、適用條件,不對稱配筋和對稱配筋受壓承載力計算方法。

難點:矩形截面大、小偏心受壓構件正截面受壓承載力計算公式、適用條件,不對稱配筋和對稱配筋受壓承載力計算方法。

第6章受拉構件的承載力計算

一、本章的教學目的和要求:

掌握受拉構件的受力特性;掌握偏心受拉構件正截面的承載力計算方法和偏心受拉構件斜截面的承載力計算方法。

二、教學內容及要求:

知識點:軸心受拉構件正截面受拉承載力計算;偏心受拉構件正截面受拉承載力計算;偏心受拉構件斜截面受剪承載力計算。

重點:軸心受拉構件正截面受拉承載力計算方法;大、小偏心受拉構件正截面承載力基本計算公式、適用條件、計算方法;偏心受拉構件斜截面受剪承載力計算方法。

難點:大、小偏心受拉構件正截面承載力基本計算公式、適用條件、計算方法。

第7章受扭構件的承載力計算

一、本章的教學目的和要求:

理解矩形截面純扭構件的受力效能、破壞特點、截面限制條件及構造配筋界限的意義;掌握矩形截面彎、剪、扭構件配筋計算方法及其構造要求及t形和工字形截面彎、剪、扭構件承載力計算的解題步驟。

二、教學內容及要求:

知識點:純扭構件裂縫出現前和裂縫出現後的效能及破壞特點;純扭構件的扭曲截面承載力;彎剪扭構件的扭曲截面承載力;在軸向壓力、彎矩、剪力和扭矩共同作用下鋼筋混凝土矩形截面框架柱受扭承載力計算;受扭構件的構造要求。

重點:純扭構件的扭曲截面承載力按《混凝土結構設計規範》的配筋計算方法;彎扭及彎剪扭構件的扭曲截面承載力按《混凝土結構設計規範》的配筋計算方法;受扭構件的構造要求。

難點:彎扭及彎剪扭構件的扭曲截面承載力按《混凝土結構設計規範》的配筋計算方法。

第8章變形、裂縫及延性、耐久性

一、本章的教學目的和要求:

理解裂縫寬度及截面抗彎剛度的計算原理;掌握構件撓度和最大裂縫寬度的驗算方法;了解對不需驗算構件撓度及裂縫寬度規定的依據;深入理解梁在純彎區段內的應力重分布全過程、構件開裂後鋼筋和混凝土應變分布規律及其影響因素、η、ψ、ζ等主要引數的物理意義、裂縫控制的目的與要求、非荷載效應引起裂縫的原因及相應的措施。

二、教學內容及要求:

知識點:鋼筋混凝土受彎構件短期剛度bs 和剛度b(長期剛度)的概念及計算公式,最小剛度原則,受彎構件的撓度驗算方法;鋼筋混凝土構件裂縫的出現、分布和開展機理以及應力重分布全過程,平均裂縫間距、平均裂縫寬度和最大裂縫寬度概念及計算公式,鋼筋混凝土構件裂縫寬度驗算方法;混凝土構件的延性和延性係數的概念,受彎構件截面曲率延性係數的計算表示式、主要影響因素及提高截面曲率延性係數的措施;混凝土結構耐久性的概念與主要影響因素,混凝土碳化和鋼筋鏽蝕的機理、主要影響因素以及防範措施,混凝土結構耐久性的設計方法。

重點:鋼筋混凝土受彎構件短期剛度bs 和剛度b(長期剛度),受彎構件的撓度驗算方法;最大裂縫寬度計算公式,鋼筋混凝土構件裂縫寬度驗算方法; 混凝土碳化和鋼筋鏽蝕的機理、主要影響因素以及防範措施。

難點:鋼筋混凝土受彎構件短期剛度bs和剛度b(長期剛度),受彎構件的撓度驗算;鋼筋混凝土構件裂縫寬度驗算。

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