《混凝土與砌體結構設計》教學大綱

2022-09-20 04:09:02 字數 4161 閱讀 7660

英文名稱:reinforced concrete and masonry structure

學分:3學分學時:48 理論:44 學時上機: 4

先修課程:工程力學、結構力學、土木工程材料、混凝土結構設計原理

教學物件:土木工程專業本科生房屋建築、涉外房屋建築專業方向

教學目的:

本課程是土木工程專業房屋建築課群組必修的主要專業技術課,其任務是通過對本課程的學習,使學生達到培養目標中關於建築結構方面有關對本課程的要求。

教學要求:

1、 掌握一般工業與民用建築結構的選型與布置,結構設計方法,構造要求及施工圖的繪製;

2、 掌握砌體結構各種基本構件的受力特徵與截面設計方法,及磚混結構房屋的設計方法和構造要求。

教學內容:

第一篇鋼筋混凝土結構結構

第一章梁板結構(12學時)

梁板結構的型別,單向板肋梁樓蓋的設計,包括梁板結構布置原則,計算簡圖,連續板、梁按彈性理論的內力計算,活荷載最不利布置,彎矩及剪力包絡圖。考慮塑性內力重分布的內力計算,彎矩調幅法及完全塑性內力重分布的條件。

單向板肋梁樓蓋的截面設計和配筋構造。

雙向板肋梁樓蓋按彈性理論設計:單跨板彈性內力計算,連續板的彈性內力實用計算法,連續梁的內力計算方法。

雙向板按塑性理論內力計算:雙向板的受力特點和破壞牲,塑性鉸線的確定,機動法計算雙向板的內力。

樓梯的設計:樓梯的型別及應用,荷載傳遞及計算簡圖,內力計算及配筋構造要求。

雨蓬、陽台的設計要點及配筋構造。

基本要求:

掌握結構、單向板、雙向板、荷載傳遞路線的概念;掌握按彈性方法、塑性方法計算連續梁內力的差異;掌握計算連續梁內力的荷載不利布置原則;掌握內力包絡圖的繪製方法;掌握塑性鉸及內力重分布的概念,塑性鉸與普通鉸的差異;按塑性方法計算連續梁的承載力;按塑性方法設計連續梁截面;調幅值定義、調幅值的計算;調幅原則;彈性方法、塑性方法連續梁計算跨度取值差異;彈性方法、塑性方法的選用範圍;熟練掌握確定單向板計算簡圖的原則;掌握按塑性理論計算連續板內力的原則和簡化方法;單向板按塑性理論計算的荷載折減原理及規則;單向板內的計算、構造鋼筋配置原理及規則;結構平面布置圖的主要內容;熟練掌握確定次梁計算簡圖的原則;次梁正截面計算型式;掌握次梁計算配筋和構造配筋原則、原理;了解確定板的裂縫、塑性鉸的方法;掌握按彈性理論計算連續雙向板內力的方法;雙向板的荷載折減原則;掌握雙向板鋼筋配置原則;承擔梯形、三角形荷載梁的內力簡化計算;掌握預應力空心板的選用方法;掌握梁式樓梯與板式樓梯傳力體系的差異;掌握梁式樓梯與板式樓梯的計算、設計。

重點:彈性方法、塑性方法計算連續梁內力;單向板、雙向板肋梁樓蓋設計計算方法及構造要求;預應力空心板布置方法;梁式樓梯與板式樓梯的計算、設計。

難點:塑性方法計算連續梁內力。

第二章單層廠房結構設計(12學時)

單層廠房的結構組成及傳力途徑,單層廠房的結構構件選型。

單層廠房的結構布置,柱網定位軸線,支撐的作用及布置原則,變形縫、抗風柱、圈樑、連繫梁、基礎梁的作用及布置原則。

單層廠房排架計算:基本假定,計算單元,計算簡圖,荷載計算,等高及不等高排架內力分析方法,內力組合,考慮空間作用時排架的計算。

單層廠房柱設計:柱的選型,截面尺寸,柱的計算長度,矩形和工形截面柱的配筋計算要點及構造。牛腿的設計與構造,柱的吊裝驗算。

柱下獨立基礎設計:基礎的選型,柱下獨立基礎的設計計算及構造要求。

單層廠房屋蓋結構:屋蓋結構的組成,常用屋蓋結構構件的選型,屋架設計要點。

吊車梁設計:受力特點,設計要點。

單層廠房構件的連線構造:連線構造方法,預埋件設計。

基本要求:

掌握單層廠房中常用支撐的形式和一般布置原則;掌握單層廠房軸線定位原則及廠房高度確定方法;掌握單層廠房承擔的荷載形式及傳遞路線;掌握排架上所承擔的荷載形式及計算方法;掌握等高排架在各種外力作用下的內力計算方法;掌握排架在各種外力作用下的內力組合原則;了解排架空間作用的概念;了解排架柱截面的一般形式、掌握排架柱計算長度的計算方法;了解排架柱的吊裝方法及相應的吊裝驗算計算簡圖;確定牛腿內一般需要配置幾種鋼筋;地基的淨反力;掌握獨立基礎的設計方法。

重點:單層廠房軸線定位原則及廠房高度確定方法;排架上所承擔的荷載形式及計算方法;等高排架在各種外力作用下的內力計算方法;排架在各種外力作用下的內力組合原則;牛腿設計。

難點:單層廠房軸線定位原則及廠房高度確定方法;排架上所承擔的荷載形式及計算方法;排架在各種外力作用下的內力組合原則。

第三章多層框架房屋結構設計(6學時,4學時上機)

多層框架房屋的結構組成及其傳力途徑。結構布置及構件截面型式,幾何特徵。

多層框架的內力計算:計算單元,荷載計算,計算簡圖,豎向荷載作用下分層法,水平荷載作用下d值法,活荷載的最不利布置,計算控制截面及其內力組合。

柱的設計:計算長度,截面配筋設計及構造。

梁的設計:現澆梁的截面計算與配筋構造,迭合梁受力原理,截面設計與配筋構造。

現澆框架梁柱節點構造。

裝配式多層框架,節點連線構造,內力計算要點。

基本要求:

掌握多層框架的內力計算:計算單元,荷載計算,計算簡圖,豎向荷載作用下分層法,水平荷載作用下d值法,活荷載的最不利布置,計算控制截面及其內力組合。

重點:豎向荷載作用下分層法,水平荷載作用下d值法,活荷載的最不利布置,計算控制截面及其內力組合。

難點:豎向荷載作用下分層法,水平荷載作用下d值法。

第二篇砌體結構部分(14學時)

第一章緒論

砌體結構的優缺點,應用範圍及發展概況。

第二章材料及砌體力學效能

塊體及砂漿的種類及強度等級。

砌體抗壓強度,砌體受壓時應力狀態分析,影響砌體抗壓強度的主要因素。

砌體的抗拉、抗剪強度。

砌體的應力應變關係及彈性模量。

基本要求:

掌握砌體抗壓強度,砌體受壓時應力狀態分析,影響砌體抗壓強度的主要因素;了解砌體的抗拉、抗剪強度;砌體的應力應變關係及彈性模量。

重點:砌體抗壓強度,砌體受壓時應力狀態分析,影響砌體抗壓強度的主要因素。

難點:第三章砌體結構的設計方法

以概率理論為基礎的極限狀態設計方法的簡介。

砌體結構按承載能力極限狀態設計表示式。

基本要求:

掌握砌體結構按承載能力極限狀態設計表示式。

重點:砌體結構按承載能力極限狀態設計表示式。

難點:第四章砌體結構構件的承載力計算

受壓構件:基本計算公式,承載力影響係數,編心距很大時的受壓構件計算。

區域性承壓:均勻局壓、樑端局壓承載力計算及墊塊的設定。

軸心受拉、受彎、受剪構件承載力計算。

配筋磚砌體構件計算。

基本要求:

掌握砌體受壓構件、構件區域性承壓的計算方法;基本掌握軸心受拉、受彎、受剪構件承載力計算;基本掌握配筋磚砌體構件計算。

重點:砌體受壓構件、構件區域性承壓的計算方法。

難點:配筋磚砌體構件計算

第五章混合結構房屋牆體設計

混合結構房屋分類及承重牆體的布置。

房屋靜力計算方案。

牆體高厚比驗算。

剛性房屋承重縱、橫牆體計算。

房屋空間工作的基本概念,彈性和剛彈性方案房屋的計算。

基本要求:

了解房屋靜力計算方案;掌握剛性房屋承重縱、橫牆體計算;了解彈性和剛彈性方案房屋的計算。

重點:剛性房屋承重縱、橫牆體計算。

難點:牆體高厚比驗算。

第六章過梁、挑樑、牆樑設計及牆體一般構造要求

過梁:過梁上的荷載及計算方法。

挑樑:工作原理,計算主法及構造。

牆樑:工作原理,一般規定,設計方法及構造要求。

構造要求:圈樑的設定、變形穎縫的設定,一般構造措施。

基本要求:

掌握過梁、挑樑、牆樑的設計計算;了解圈樑的設定、變形穎縫的設定,一般構造措施。

重點:過梁、挑樑、牆樑的設計計算。

難點:挑樑、牆樑的設計計算。

上機內容及要求(4學時)

能用所學計算機語言編寫計算程式並上機除錯通過,計算內容:用d值法計算框架結構在水平荷載作用下的內力。

參考教材:

1、江見鯨、聶建國、葉列平編著,混凝土結構(下),清華大學出版社,2002.1

2、東南大學、同濟大學、天津大學合編:《混凝土結構》中冊混凝土建築結構設計(第二版),中國建築工業出版社,2003.1

3、 唐岱新主編,砌體結構,高等教育出版社,2003.1

4、 葉燕華主編,砌體結構,中國水利水電出版社,智財權出版社,2004.5

5、[美]艾倫.威廉斯著(英文),第二版,鋼筋混凝土結構設計,中國水利水電出版社.2002.

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