06001高層建築結構設計

2022-09-22 01:03:02 字數 5512 閱讀 1950

課程名稱:高層建築結構設計課程**:06001

第一部分課程性質與目標

一、課程性質與特點

本課程是土木工程專業專業課之一,課程的依據是《高層建築混凝土結構技術規程》(jgj3-2002),課程中的框架結構設計方法也可用於多層鋼筋混凝土結構設計中,本課程主要講述了高層建築常用結構形式的受力特點、內力分析方法(手算),也結合高規講述了高層建築結構設計中的各種規定和構造要求,框架結構設計方法(抗震)是畢業設計中要用到的知識。

二、 課程目標與基本要求

通過本課程的學習,使學生了解高層建築結構布置原則、結構受力特點、內力分析方法、高規中設計規定,其中框架設計方法為重點,應掌握並能應用。了解剪力牆結構、框-剪結構計算方法。

三、 與本專業其他課程的關係

本課程一般在大學四年級第一學期開設,本課程是以《鋼筋混凝土結構設計》為基礎,鋼筋混凝土基本構件設計方法在本課程中不再詳加講述,本課程的學習要求學生有一定的數學力學基礎,故本課程開設前《結構力學》應已學完。

第二部分考核內容與考核目標

第一章概述

一. 學習目的與要求

了解高層建築的定義、常見的結構形式,了解國內外高層建築發展的現狀,及未來發展的方向。

二. 課程內容

第一節高層建築和高層建築結構定義

第二節高層建築結構的功能

第三節高層建築的結構型式

第四節高層建築結構的發展與展望

三. 考核知識點與考核目標

識記:高層建築的結構型式,各結構型別在實際工程的應用。

第二章高層建築結構受力特點和結構概念設計

一. 學習目的與要求

通過本章學習,使學生進一步了解高層建築所受荷載種類、特點、計算方法,結構平面布置、豎向布置的注意事項,各種結構型別的特點的適用情形。

二. 課程內容

第一節高層建築結構上的荷載與作用

第二節高層建築結構的受力特點和工作特點

第三節高層建築結構的結構體系和結構布置

第四節高層建築結構的概念設計

三. 考核知識點與考核目標

識記:基本風壓,風載體形係數,風壓高度係數,三水準抗震設計目標,兩階段抗震設計方法,抗震設防類別,底部剪力法,反應譜曲線,特徵週期,重力荷載代表值,結構基本自振週期,a級高度建築,b級高度建築。

領會:柱軸力預估方法,底部剪力法適用條件,基本自振週期計算方法,伸縮縫、沉降縫、防震縫的區別,結構扭轉為主的第一自振週期的要求,結構豎向布置基本原則,框架結構、剪力牆結構、框-剪結構的特點及適用房屋型別、高度,結構概念設計的要點。

第三章結構設計的一般原則

一. 學習目的與要求

通過本章學習,使學生了解結構設計基本規定:荷載效應組合表示式,構件承載力計算表示式,高層建築水平荷載下側移的限值,抗震等級的確定,為保證結構延性在設計中採用的方法。

二. 課程內容

第一節基本假定

第二節荷載效應及**作用效應組合

第三節構件承載力、結構穩定驗算和抗傾覆驗算

第四節高層建築結構水平位移限值

第五節罕遇**作用下薄弱層抗震變形驗算

第六節設計要點及程式框圖

三. 考核知識點與考核目標

識記:剛性樓板假定,構件承載力抗震調整係數,層間位移,罕遇**、多遇**、設防烈度**,樓層屈服強度係數,抗震等級,強柱弱梁原則,強剪弱彎原則。

領會:高層建築結構設計常採用的基本假定,有震組合與無震組合的區別,框架結構水平位移限值,為達到「大震不倒」目的採用的辦法,保證結構延性的方法要點。

第四章框架結構設計

一. 學習目的與要求

通過本章學習,使學生了解框架結構受力特點,掌握框架在豎向、水平荷載下內力分析方法,進一步理解內力組合的規定,了解框架構造要求。

二. 課程內容

第一節框架結構概念設計

第二節框架結構內力和位移的簡化近似計算

1. 基本假定

2. 計算單元和計算簡圖

3. 豎向荷載作用下內力分析――分層法

4. 水平荷載作用下內力分析――反彎點法

5. 水平荷載作用下內力分析――d值法

6. 框架結構水平側移的近似計算

第三節框架梁、柱截面設計及節點設計

1. 荷載效應組合

2. 控制截面內力

3. 框架柱設計彎矩計算

4. 框架柱設計剪力計算

5. 框架梁設計剪力計算

6. 框架柱抗剪承載力計算

7. 框架梁柱其他承載力設計計算

8. 框架梁柱節點核心區截面抗震驗算

第四節框架結構構造

三. 考核知識點與考核目標

識記:分層法,反彎點法,d值法,剪下型變形形態,軸壓比,柱體積配箍率。

領會:分層法的基本假定,分層法修正誤差的方法,反彎點法基本假定,反彎點法與d值法的異同,強柱弱梁原則在本章中的體現,梁柱箍筋加密的規定,承載力計算與位移驗算所用荷載值的不同之處。

應用:用分層法、d值法進行框架內力分析

第五章剪力牆結構設計

一. 學習目的與要求

了解剪力牆結構分類,內力分析方法,截面設計,構造要求,重點是雙肢牆、壁式框架。

二. 課程內容

第一節剪力牆結構概念設計

1. 剪力牆結構的受力變形特點

2. 剪力牆的結構布置

3. 剪力牆最小厚度及材料強度選定

4. 剪力牆設計計算要點

第二節剪力牆結構的內力和側移的簡化近似計算

1. 基本假定

2. 豎向荷載作用下的內力計算

3. 水平荷載作用下的計算單元和計算簡圖

4. 水平荷載的分配

5. 平面剪力牆分類及受力特點

6. 整體牆的內力和位移計算

7. 小開口整體牆的內力與位移計算

8. 雙肢牆的內力位移計算

9. 壁式框架的內力和位移計算

第三節剪力牆結構截面設計

第四節剪力牆結構構造

三. 考核知識點與考核目標

識記:雙肢牆,壁式框架,小開口整體牆,整體牆,剪力牆的整體係數α,剛域,構造邊緣構件,約束邊緣構件,暗柱,

領會:按照整體係數α的剪力牆分類法,雙肢牆的基本假定、連續連桿法,整體係數α對雙肢牆內力側移的影響,雙肢牆內力計算方法,壁式框架剛域長度的取法,壁式框架梁轉動剛度計算方法,剪力牆正截面承載力計算方法。

第六章框架-剪力牆結構設計

一、 學習目的與要求

了解框-剪結構的受力特點,結構布置的注意事項,框-剪結構分類,微分方程的建立,框-剪結構內力實際的計算步驟,框-剪結構內力和位移的特性。

二、 課程內容

第一節框架-剪力牆結構概念設計

1. 框架-剪力牆結構變形、受力特點

2. 框架-剪力牆結構方案的選定

3. 構件截面尺寸估算及材料強度等級選定

第二節框架-剪力牆結構內力和位移的簡化近似計算

第三節框架-剪力牆結構截面設計及構造

三、 考核知識點與考核目標

識記:鉸接體系,剛接體系,剛度特徵值λ,連梁的約束彎矩

領會:框-剪結構布置的要求,剛度特徵值λ對框-剪結構內力位移的影響,微分方程的剪力,框架、剪力牆內力實際計算步驟。

第三部分有關說明與實施要求

一、考核的能力層次表述

本大綱在考核目標中,按照「識記」、「領會」、「應用」三個能力層次規定其應達到的能力層次要求。各能力層次為遞進等級關係,後者必須建立在前者的基礎上,其含義是:識記:

能知道有關的名詞、概念、知識的含義,並能正確認識和表述,是低層次的要求。

領會:在識記的基礎上,能全面把握基本概念、基本原理、基本方法,能掌握有關概念、原理、方法的區別與聯絡,是較高層次的要求。

應用:在理解的基礎上,能運用基本概念、基本原理、基本方法聯絡學過的多個知識點分析和解決有關的理論問題和實際問題,是最高層次的要求。

二、教材

1.指定教材: 《高層建築結構設計》,霍達,高等教育出版社,2004.8

2.參考教材: 《高層建築結構設計》,方鄂華,建築工業出版社,2004.8

三、自學方法指導

1.在開始閱讀指定教材某一章之前,先翻閱大綱中有關這一章的考核知識點及對知識點的能力層次要求和考核目標,以便在閱讀教材時做到心中有數,有的放矢。

2.閱讀教材時,要逐段細讀,逐句推敲,集中精力,吃透每乙個知識點,對基本概念必須深刻理解,對基本理論必須徹底弄清,對基本方法必須牢固掌握。

3.在自學過程中,既要思考問題,也要做好閱讀筆記,把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理,這可從中加深對問題的認知、理解和記憶,以利於突出重點,並涵蓋整個內容,可以不斷提高自學能力。

4.完成書後作業和適當的輔導練習是理解、消化和鞏固所學知識,培養分析問題、解決問題及提高能力的重要環節,在做練習之前,應認真閱讀教材,按考核目標所要求的不同層次,掌握教材內容,在練習過程中對所學知識進行合理的回顧與發揮,注重理論聯絡實際和具體問題具體分析,解題時應注意培養邏輯性,針對問題圍繞相關知識點進行層次(步驟)分明的論述或推導,明確各層次(步驟)間的邏輯關係。

四、對社會助學的要求

1.應熟知考試大綱對課程提出的總要求和各章的知識點。

2.應掌握各知識點要求達到的能力層次,並深刻理解對各知識點的考核目標。

3.輔導時,應以考試大綱為依據,指定的教材為基礎,不要隨意增刪內容,以免與大綱脫節。

4.輔導時,應對學習方法進行指導,宜提倡「認真閱讀教材,刻苦鑽研教材,主動爭取幫助,依靠自己學通」的方法。

5.輔導時,要注意突出重點,對考生提出的問題,不要有問即答,要積極啟發引導。

6.注意對應考者能力的培養,特別是自學能力的培養,要引導考生逐步學會獨立學習,在自學過程中善於提出問題,分析問題,做出判斷,解決問題。

7.要使考生了解試題的難易與能力層次高低兩者不完全是一回事,在各個能力層次中會存在著不同難度的試題。

8. 助學學時:本課程共5學分,建議總課時90學時,其中助學課時分配如下:

五、關於命題考試的若干規定

(包括能力層次比例、難易度比例、內容程度比例、題型、考試方法和考試時間等)。

1.本大綱各章所提到的內容和考核目標都是考試內容。試題覆蓋到章,適當突出重點。

2.試卷中對不同能力層次的試題比例大致是:「識記」為30%、「領會」為40%、「應用」為30%。

3.試題難易程度應合理:易、較易、較難、難比例為2:3:3:2。

4.每份試卷中,各類考核點所佔比例約為:重點佔65%,次重點佔25%,一般佔10%。

5.試題型別一般分為:單項選擇題、簡答題和計算題。

6.考試採用半開半閉卷筆試(計算題開卷),考試時間150分鐘,採用百分制評分,60分合格。

六、題型示例

一. 選擇題:

1. 抗震縫的最小寬度為:

a.70mm,b.80mm,c.90mm,d.100mm

2. 框架梁支座麵筋配筋率不應超過:

a.1.5%,b.2.0%,c.2.5%,d.3.0%

3. 框架-剪力牆結構中,當總框架各層剪力vf小於下面值時,應取下面值:

a.0.1v0,b.0.2v0,c.0.3v0,d.0.4v0

4. 純剪力牆結構最適合於下面哪種建築

a.商場,b.住宅,c.寫字樓,d.影劇院

5. 確定基礎埋深時的房屋高度指:

a.從室外地面至樓梯間或電梯間屋面距離;b.從正負零至主體屋面的距離;c.從室外地面至主體屋面的距離;d.從地下室地面至樓梯間或電梯間屋面的距離。

高層建築結構設計

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