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1、建筑结构课程教学大纲建筑结构课程教学大纲一、课程的性质、地位、作用以及与其它相关课程内容的联系一、课程的性质、地位、作用以及与其它相关课程内容的联系:建筑结构课程是建筑工程专业的一门主要专业课。本课程的主要任务是研究钢筋砼及砌体基本构件及结构的计算原理和设计方法。通过课堂教学与课程设计,使学生掌握钢筋砼与砌体结构基本构件的计算原理、方法,掌握混合结构、框架结构的设计、计算方法及施工图的绘制,培养学生计算、绘图技能,并训练学生结构设计规范、结构设计手册,标准图集等设计资料的运用能力。与其它课程的联系:本课程主要与建筑力学和建筑施工等课程相关联,是一门重要的专业课程。二、本课程的教育目标:二、本课
2、程的教育目标:通过本课程的学习,使学生基本上达到培养目标中“能设计”的基本要求,为将来设计奠定基础,也为施工,管理打下必备的结构知识基础。三三、课程内容课程内容、教学要求及教学重点与难点教学要求及教学重点与难点(具体学时详见学时具体学时详见学时分配表分配表):(一一)绪论绪论钢筋砼结构的应用及其发展,课程的特点和任务。学习本课程的方法。(二二)结构材料的力学性能及选用原则结构材料的力学性能及选用原则1 钢筋的力学性能:在单调荷载作用下的应力应变性质(有明显屈服点钢筋、无明显屈服点钢筋,钢筋的弹性模量,钢筋的冷加工;钢筋的种类和级别)。2砼的力学性能:(1)砼的强度:砼的抗压强度(立方体抗压强度
3、、轴心抗压强度);砼的抗拉强度。(2)砼的变形:砼在荷载作用下的变形性能:徐变;弹性模量与变形模量,收缩与温度变形。教学要求:使学生掌握砼强度的取值方法及取值标准,掌握砼在荷载作用下的变形性能,以及钢筋的强度及变形性能,了解粘结力的组成。重点:重点:钢筋的力学性能,砼的力学性能;难点:难点:钢筋的屈服强度,砼的收缩与徐变。(三三)结构构件的设计方法结构构件的设计方法1.结构的功能及其极限状态:承载能力极限状态;正常使用极限状态。2结构按极限状态的设计方法:荷载及荷载效应,结构抗力,失效概率及可靠度指标,荷载标准值、荷载分项系数及组合系数,材料强度标准值,材料分项系数。3.承载能力极限状态的实用
4、基本表达式。4.正常使用极限状态验算时的实用基本表达式。教学要求:了解极限状态设计方法的原理及各种指标的取值原则。重点:重点:结构的功能及其极限状态;难点:难点:承载能力极限状态,正常使用极限状态。(四四)钢筋砼受拉构件钢筋砼受拉构件1轴心受拉构件:轴心受拉构件的受力特征及其设计计算。2 偏心受拉构件:矩形截面偏心受拉构件的正截面强度计算(大偏心与小偏心受拉构件),矩形截面偏心受拉斜截面抗剪强度计算。教学要求:掌握受拉构件的设计计算。重点:重点:轴心受拉构件。(五)钢筋砼受弯构件正截面强度计算(五)钢筋砼受弯构件正截面强度计算1.基本构造要求:截面形式及尺寸;保护层厚度;钢筋的直径及间距。2正
5、截面的破坏形式;适筋梁各阶段的应力状态;适筋梁、超筋梁、少筋梁的的界限。3单筋矩形截面正截面强度计算:正截面计算基本假设;基本公式;截面设计(基本公式法、表格法);强度复核(基本公式法、表格法)。4.双筋矩形截面正截面强度计算:计算应力图形;基本公式;适用条件;截面设计;强度复核。5.单筋 T 形截面正截面强度计算:试验分析结果(两类 T 形截面及其应力分布,翼缘宽度);两类 T 形的判别,基本公式;截面设计;强度复核。教学要求:了解受弯构件正截面的破坏形式与特点,以及适筋梁的三个应力阶段,掌握单筋矩形,双筋矩形,单筋 T 形截面的计算应力图形,公式推导及公式的适用条件,以及两类 T 型截面的
6、判别,能熟练地进行各种截面的设计与强度复核两种计算,掌握受弯构件的一般构造要求。重点重点:单筋矩形截面正截面强度计算,双筋矩形截面正截面强度计算,单筋T 形截面正截面强度计算;难点难点:单筋矩形截面基本假设、基本公式,双筋矩形截面基本公式,两类 T型截面的判别。(六六)钢筋砼受弯构件斜截面强度计算钢筋砼受弯构件斜截面强度计算1斜截面的工作阶段及其破坏情况。2影响斜截面抗剪强度的主要因素。3斜截面的强度计算:无腹筋梁的抗剪强度;有腹筋梁的抗剪强度;砼与箍筋共同承担的剪力(均布荷载、集中荷载的简支梁,连续梁与框架梁);砼、箍筋与弯起钢筋共同承担的剪力。4.保证斜截面抗弯强度的构造措施:抵抗弯矩图,
7、纵筋的弯起与切断,纵筋的锚固,钢筋长度的计算。教学要求:了解斜截面的破坏形式及其特点,掌握有腹筋梁斜截面的截面设计与强度复核方法,以及公式的适用条件,掌握纵筋的弯起,切断以及锚固的构造要求。重点:重点:影响斜截面抗剪强度的主要因素,斜截面的强度计算;难点:难点:有腹筋梁斜截面的截面设计与强度复核方法,以及公式的适用条件。(七七)钢筋砼受压构件钢筋砼受压构件1轴心受压构件:配置普通箍筋的轴心受压构件,配置螺旋箍筋的轴心受压构件。2偏心受压构件:偏心受压构件的正截面强度计算:受力特征及试验结果,正截面强度计算原则(大小偏压破坏特征,计算公式及适用条件,大小偏压的界限),偏心受压构件的细长效应(偏心
8、距增大系数),结构构件的计算长度,非对称配筋偏心受压矩形截面的截面设计与强度复核,对称配筋矩形截面偏心受压构件的截面设计与强度复核,对称配筋工字形截面偏心受压构件设计。偏心受压构件斜截面抗剪强度计算教学要求:了解轴心受压及偏心受压的受力特征,破坏形式。掌握矩形,工字形截面受压构件的计算与构造。重点:重点:轴心受压构件,偏心受压构件;难点难点:大小偏压破坏特征,计算公式及适用条件,对称配筋矩形截面偏心受压构件的截面设计与强度复核。(八)钢筋砼受扭构件(八)钢筋砼受扭构件1 纯扭构件的受力性能(弹性分析方法,塑性分析方法及截面的抗扭塑性抵抗矩),矩形截面钢筋砼纯扭构件。2.剪扭及弯扭构件的强度设计
9、方法(矩形截面、T 形截面及工字形截面).教学要求:了解纯扭构件受力性能及矩形截面纯扭、剪扭及弯扭构件的强度计算方法。难点:难点:剪扭及弯扭构件的强度设计方法。(九九)梁板结构梁板结构1整体式肋梁楼盖的组成,分类和结构平面布置。2整体式单向板肋梁楼盖按弹性方法的计算。计算简图(计算单元的选取与计算模型)、荷载及其折算荷载的最不利组合,内力包络图,结构计算要点。3整体式单向板肋梁楼盖按塑性理论的计算与构造。塑性铰与塑性内力重分布的概念,塑性内力重分布原理在设计中的应用,按塑性内力重分布方法设计的基本原则;板、次梁、主梁截面计算要点,构造要求。4整体式双向板肋梁楼盖按弹性方法的计算与构造。单跨双向
10、板按弹性理论的实用计算法,双向板的截面计算要点与构造要求。5.楼梯:楼梯的结构选型,楼梯的计算与构造。教学内容:了解梁板结构的组成、分类和结构布置,掌握整体式单向板肋梁楼盖及双向板肋梁楼盖按弹性理论与塑性理论两种方法计算的原则、方法。了解它们的构造要求。并通过课程设计,掌握单向板楼盖施工图的绘制方法,训练学生的工程设计能力。掌握楼梯的计算与构造。重点:重点:整体式肋梁楼盖,楼梯;难点:难点:整体式单向板肋梁楼盖按弹性方法的计算,塑性理论的计算与构造,楼梯的计算与构造。(十十)多层框架结构多层框架结构1、多层框架的结构布置;2、杆件的截面尺寸和框架计算简图;3、荷载取值与内力计算;4、竖向荷载作
11、用下的内力计算-分层法;5、水平荷载作用下的内力计算-反弯点法和 D 值法;6、框架的内力组合;7、框架梁柱的截面配筋;重点重点:杆件的截面尺寸和框架计算简图,竖向荷载作用下的内力计算,水平荷载作用下的内力计算;难点:难点:分层法,反弯点法和 D 值法,框架的内力组合。(十一)预应力砼结构的基本知识(十一)预应力砼结构的基本知识1、预应力砼的基本知识;2、预应力砼设计的一般规定。重点:重点:预应力砼的基本知识。(十二十二)砌体及其力学性能砌体及其力学性能1、砌体的分类:砌体的规格及应用,配筋砌体的种类及其应用。2、材料强度等级:砖石砌体及砂浆强度等级,砂浆及各种砌体强度等级表示方法和取值。3、
12、砌体受压性能:砌体受压破坏特征,影响砌体抗压强度的因素,砌体的抗压强度。4、砌体的受拉,受弯和受剪性能:砌体轴心受拉破坏特征,轴心抗拉强度;砌体弯曲受拉破坏特征,砌体弯曲抗拉强度;砌体受剪性能及其强度。5、砌体的变形性能:砌体受压时的应力及应变曲线,砌体的弹性模量,砌体的剪切模量。教学要求:了解块材、砂浆强度等级的确定及表示方法,掌握受压砌体破坏特征及抗压强度影响因素及取值,了解受拉、受弯、受剪砌体破坏形态及强度的取值。重点:重点:材料强度等级,砌体受压性能;难点:难点:受压砌体破坏特征及抗压强度影响因素。(十三十三)砌体结构的计算原理砌体结构的计算原理以概率理论为基础的极限状态设计方法,设计
13、表达式,砌体强度设计值。(十四十四)砌体结构构件承载力砌体结构构件承载力1、无筋砌体短柱承载力,无筋砌体长柱承载能力。偏心距较大时无筋砌体受压构件的计算,网状配筋砌体受压构件的强度计算特点。砌体墙柱高厚比验算;无门窗洞口的墙及自承重墙高厚比验算。2、砌体局部受压强度计算:局部均匀受压时砌体强度计算,梁端支承处砌体局部受压强度计算(梁端无上部压力时),梁端有上部压力时,梁端预制及现浇刚性梁垫块下的局部受压强度计算。教学要求:掌握受压构件,局部受压砌体承载力计算。重点:重点:砌体局部受压强度计算;难点:难点:均匀局压,非均匀局压。(十五十五)混合结构房屋的墙柱设计混合结构房屋的墙柱设计1、混合结构
14、房屋承重体系及静力计算方案;2、刚性方案房屋的砌体墙、柱设计:单层刚性方案房屋的砌体墙、柱设计,多层刚性方案房屋承重墙、柱设计,多层承重房屋的横墙计算;教学要求:掌握多层刚性方案房屋墙体计算及构造要求。重点:重点:混合结构房屋承重体系及静力计算方案,砌体墙、柱设计;难点:难点:多层刚性方案房屋承重墙、柱设计。(十六十六)过梁、圈梁、墙梁与挑梁过梁、圈梁、墙梁与挑梁1、过梁:过梁的分类及其应用范围,过梁上的荷载,砌体过梁的计算,钢筋砼过梁的选型。2、圈梁:圈梁的作用和布置,圈梁的种类,圈梁的构造要求。3、墙梁的概念,计算简图,受力分析。4、挑梁的计算分类与要求。重点:重点:圈梁,墙梁与挑梁;难点
15、:难点:墙梁与挑梁。四、本课程各章、节学时分配表四、本课程各章、节学时分配表顺序教学内容其中讲课习题课现场教学1234567891011121314151617绪论钢筋砼材料力学性能概率极限设计法钢筋砼轴心受力构件钢筋砼结构基本计算原理受弯构件正截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算受扭构件承载力计算偏心受压构件承载力计算钢筋砼梁板结构框架结构布置与计算简图荷载取值与内力计算砌体材料及其力学性能砌体构件承载力计算混合结构房屋墙体设计过梁、圈梁、墙梁、挑梁机动复习24422884610484462222222小计8082总计90五、教材与参考书:五、教材与参考书:本课程选用由沈蒲生主编,中国建筑
16、工业出版社出版的建筑结构系列教材中的混凝土结构(上、下册)、砌体结构作为教材。参考书主要有武汉工业大学出版社出版的 建筑结构(上、下册)、砌体结构等。六、考核方式及评分方法:六、考核方式及评分方法:本门课程采取期末考试与过程性考核成绩相综合的方法进行。期末考试采取闭卷考试的形式,占考核成绩的 60%;过程性考核成绩根据考勤、课堂表现及作业的综合情况给出,占考核成绩的 40%。七、必要说明:七、必要说明:1、本课程教学目的重在培养学生结构设计和审查结构施工图等技术文件的能力,因此,无论在课堂教学还是课程设计中,重点要求学生掌握结构方案确定、荷载收集、内力分析、构造措施等方面的内容,同时注重培养学
17、生根据实际结构分析问题,解决问题的能力,计算及绘图能力,以达到能进行中小型建筑结构设计的目的。2、本课程有很强的实践性,因此,教学中应结合实际工程进行讲解。如现场教学或利用投影仪讲实际工程,增加学生对工程结构的感性认识,并增强对理论课的理解。3、本课程与建筑材料,施工技术等课程联系密切,讲课中注意与其协调、结合,避免重复、脱节。4、通过上习题课,进一步巩固课堂教学内容,使学生熟练掌握受弯构件正截面承载力计算和斜截面承载力计算的方法,为后面即将学习的钢筋砼梁板结构设计打下良好的基础。筋砼梁板结构的现场参观,使学生了解现浇肋形楼盖中板的钢筋配置,主、次梁钢筋构造,为楼盖设计建立感性认识。撰稿人撰稿人教研室主任教研室主任院、系、部领导院、系、部领导签字马庆华、崔启兵日期2007-08-02