《砌体结构》课程教学大纲.doc

砌体结构课程教学大纲一、课程中文名称：砌体结构 二、课程英文名称：Masonry Structure三、课程性质：专业课程四、学时数、学分数、开课学期： 24学时、1.5学分、第6学期五、课程目的与要求：1课程目的本课程为土木工程专业的一门必修主干专业课程，主要介绍砌体结构的基本原理和设计方法，及我国现行砌体结构设计规范（50003-2001）的有关内容。主要内容包括：绪论，砌体及其基本材料力学性能，砌体结构构件的承载力计算，混合结构房屋的墙体设计，过梁、圈梁、墙梁悬挑构件及墙体的构造措施，砌体结构房屋抗震设计等，该课程具有较强的实用性。 本课程的目的是使学生掌握砌体结构的基本原理，具有基本构件和墙体体系的设计计算能力。2课程教学的要求 按照二十一世纪土木工程专业学生的培养规格和要求，从全面提高学生素质和创新能力出发，使砌体结构教学为教育教学改革服务，为培养和造就“厚基础、强能力、高素质、广适应”复合型人才服务。 课程教学依据应为国家最新标准、规范，紧跟本学科的重要进展和发展动向。 通过讲课、辅导、作业等几个教学手段，使学生能够掌握砌体结构构件的设计计算与验算，过梁、墙梁、挑梁的设计计算等，初步具备砌体结构设计的能力；了解砌体结构在现代建筑中的应用，以及新型建筑结构及发展趋势；了解混合结构房屋的结构设计方法、概念、表达式、砌体强度计算指标、砌体房屋静力计算的基本规定等，了解砌体结构构件的设计方法、墙、柱高厚比验算、无筋砌体受压构件承载力、砌体轴心受压、受弯、受剪构件承载力、配筋砖砌体构件承载力计算、配筋砌块砌体构件承载力计算等，了解墙体的设计计算方法、墙体的验算、墙体的构造措施等，了解过梁、墙梁、悬挑构件的设计计算，以及砌体结构房屋抗震设计的一般规定和构造措施（抗震计算内容归入建筑抗震设计）。六、本课程与其它课程的联系：本课程是在完成基础课与专业基础课的教学后进行的，与之相关的课程有建筑材料、结构力学、材料力学、钢筋混凝土结构设计原理、地基与基础等。 七、教学方法：本课程以教材为主，主要采用面授形式教学，由于其实践性教强，有条件的情况下可组织学生到现场进行实践教学，以增加学生的感性认识。 八、考核方法： 1适合本课程的内容和特点，采用闭卷考试方式，一学期完成。 本课为考试课，以百分制。 九、选用教材参考书目： 1选用教材：刘立新主编，砌体结构，武汉理工大学出版社，200182参考书目：施楚贤主编，砌体结构理论与设计（第二版），中国建筑工业出版社，200311规范编制组砌体结构设计规范(GB 500032001) 北京：中国建筑工业出版社，2003十、教学进程安排表：序号章节教学内容学时理论实践合计1第一章 绪论112第二章 砌体及其基本材料力学性能333第三章 砌体结构构件承载力的计算664第四章 混合结构房屋墙体设计665第五章 过梁、圈梁、墙梁、悬挑构件及墙体的构造措施666第六章 砌体结构房屋抗震设计22合计2424十一、主要教学内容、重点和难点第一章 绪论 一、学习目的通过本章的学习，了解砌体结构的优缺点，砌体结构的应用范围，砌体结构的发展趋势。本章计划1学时。二、课程内容第一节 砌体结构发展概况（一）砌体结构发展简史（应了解我国砌体结构和世界砌体结构的历史。）（二）我国砌体结构发展概况（应了解我国砌体结构的应用范围，新材料、新技术和新结构的使用，砌体结构计算理论和计算方法。）（三）国外砌体结构发展概况（应了解国外砌体结构的发展与研究现状。）第二节 砌体结构的优缺点及其应用范围（一）砌体结构的优缺点（应熟悉砌体结构的优点与缺点。）（二）砌体结构的应用范围（应熟悉砌体结构的应用范围，由于砌体结构缺点的存在，限制了其在某些场合的应用。）第三节 砌体结构发展展望（一）砌体结构的未来发展方向（应熟悉砌体结构的未来发展方向。）（二）砌体结构的应用范围（应熟悉砌体结构的应用范围，由于砌体结构缺点的存在，限制了其在某些场合的应用。）三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点：砌体结构计算理论和计算方法的沿革与完善。砌体结构的优点与缺点。（二）教学难点砌体结构计算理论和计算方法的沿革与完善。由于砌体结构缺点的存在，限制了砌体结构在哪些场合的应用。（三）教学手段及教学环节采用板书，理论教学。四、思考与练习1什么是砌体结构？砌体按所采用材料的不同可以分为拿几类？2砌体结构有哪些优点和缺点？有哪些应用范围？第二章 砌体及其基本材料力学性能一、学习目的通过本章的学习，了解砌体材料的种类及其基本的材料力学性能。本章计划3学时。二、课程内容第一节 砌体材料及其强度等级（一）砖、砌块、石材（应掌握砖、砌块、石材的类型及其强度等级指标。）（二）砂浆（应掌握砂浆的类型及其强度等级指标，理解砂浆中掺加塑性掺料的目的，掌握砌体对所用砂浆的基本要求。）（三）对砌体材料的耐久性要求（应掌握特殊情况下对砌体材料的耐久性的基本要求。）第二节 砌体的种类（一）砖砌体、砌块砌体、石砌体、配筋砌体、墙板（应了解砖砌体的砌筑方式及其影响，应了解砌块砌体的砌块排列要求，应了解石砌体的使用范围，应了解配筋砌体的种类及形式，应了解墙板的优点。）第三节 砌体的受压性能（一）砌体的受压破坏特征（应理解砌体轴心受压破坏的三个阶段。）（二）砌体的受压应力状态（应掌握砌体内单砖的应力状态特点。）（三）影响砌体抗压强度的因素（应掌握并理解影响砌体抗压强度的主要因素。）（四）砌体抗压强度计算公式（应了解砌体抗压强度计算公式中各系数的物理含义，理解新规范中砌体抗压强度计算公式的特点。）第四节 砌体的抗拉、抗弯、抗剪性能（一）砌体的轴心抗拉性能、砌体的抗弯性能（应了解砌体轴心抗拉强度计算公式和砌体弯曲抗拉强度计算公式中各系数的物理含义。）（二）砌体的受剪性能（掌握砌体结构受剪破坏的三种类型，了解砌体抗剪强度平均值计算公式中各系数的物理含义，掌握影响砌体抗剪强度的主要因素。）第五节 砌体的变形和其他性能（一）砌体的弹性模量、剪变模量、干缩变形、线膨胀系数、摩擦系数（了解砌体的弹性模量、剪变模量、干缩变形、线膨胀系数、摩擦系数的概念）三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点：块材、砂浆、砖砌体的受力性能, 影响砌体抗压强度的主要因素。（二）教学难点砖砌体的破坏特征、变形性能和摩擦系数（三）教学手段及教学环节采用板书，理论教学。四、思考与练习1砌体在轴心压力作用下单块砖及砂浆可能处于怎样的应力状态？它对砌体的抗压强度有何影响？2为什么砌体抗压强度远小于块体的抗压强度，而又大于当砂浆强度等级较低时的砂浆抗压强度？3影响砌体抗压强度的因素有哪些？第三章 砌体结构构件承载力的计算一、学习目的通过本章的学习，掌握砌体结构构件承载力的计算方法。本章计划6学时。二、课程内容第一节 以概率理论为基础的极限状态设计方法（一）极限状态设计方法的基本概念（应掌握建筑结构应具备的功能要求，结构的极限状态概念，了解可靠度概念，掌握砌体结构按极限状态表达的设计表达式。）（二）砌体的强度标准值和设计值（应了解砌体强度标准值和设计值的概念，掌握在何时应进行砌体强度设计值的调整。）第二节 受压构件（一）受压短柱的承载力分析（应理解砌体受压短柱承载力的材料力学计算公式和考虑实际情况而进行的修正。）（二）轴心受压长柱的受力分析、偏心受压长柱的受力分析（应理解砌体轴心受压长柱和偏心受压长柱承载力的材料力学计算公式和考虑实际情况而进行的修正。）（三）受压构件承载力的计算（理解并掌握受压构件承载力的计算公式，并进行相应的书内计算例题的讲解。）第三节 局部受压（一）砌体局部受压的特点（应了解砌体局部受压的类型，并掌握砌体局部受压的破坏特点及影响因素。）（二）砌体的局部均匀受压和梁端的局部受压（应掌握砌体局部抗压强度提高系数的计算公式和适用范围，掌握梁端支撑处砌体的局部受压承载力计算公式及其适用范围和影响因素。）（三）梁下设有刚性垫块和柔性垫梁（应掌握设置梁下刚性垫块的计算公式和设置方法，了解设置梁下柔性垫梁的计算方法，并进行相应的例题的讲解。）第四节 轴心受拉、受弯和受剪构件（一）砌体的轴心受拉构件、受弯构件、受剪构件（应了解砌体轴心受拉、受弯和受剪构件计算公式中各系数的物理含义，并进行相应的例题讲解。）第五节 配筋砖砌体构件（一）网状配筋砖砌体受压构件、组合砖砌体、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙（理解为何要在使用配筋砖砌体，了解配筋砌体的受压性能，了解网状配筋砖砌体受压构件、组合砖砌体、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙的计算公式和适用范围，并进行相应例题的讲解。）第六节 配筋砌块砌体构件（一）配筋砌块砌体构件的正截面受压承载力计算和斜截面受剪承载力计算（了解配筋砌块砌体构件的正截面受压承载力和斜截面受剪承载力的计算公式。）三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点：极限状态设计法及实用设计表达式，砌体结构构件受压承载力、局部受压承载力计算公式的建立，公式适用条件和公式应用。（二）教学难点砌体结构构件受压承载力、局部受压承载力计算公式的应用。（三）教学手段及教学环节采用板书，理论教学。四、思考与练习思考题：1砌体结构以概率理论为基础的极限状态设计方法的主要内容是什么？2在砌体结构设计中为什么要考虑以承受结构自重为主的荷载组合？3砌体强度的标准值和设计值是如何确定的？第四章 混合结构房屋墙体设计一、学习目的通过本章的学习，掌握混合结构房屋的结构布置方案及特点、静力计算方案，掌握混合结构房屋墙柱高厚比验算方法，掌握单层、多层房屋在不同静力计算方案时的计算简图。本章计划6学时。二、课程内容第一节 混合结构房屋的组成及结构布置方案（一）混合结构房屋的组成（应了解混合结构房屋的概念，主要承重构件、各部分结构构件定义。）（二）混合结构房屋的结构布置方案（应掌握混合结构房屋的结构布置方案种类、各种承重方案的特点及适用范围。）第二节 房屋的静力计算方案（一）混合结构房屋的空间工作（应掌握对于不同情况时风荷载的传递路线，了解空间性能影响系数的概念及含义。）（二）房屋静力计算方案的分类（应掌握混合结构房屋静力计算方案的分类、影响因素、基本假定。）（三）刚性方案和刚弹性方案的横墙（并了解规范中对于刚性和刚弹性方案的要求。）第三节 墙柱高厚比验算（一）允许高厚比及影响高厚比的因素（应理解砌体允许高厚比，并掌握砌体高厚比的影响因素。）（二）高厚比验算（应掌握几种不同情况下墙柱高厚比验算的计算公式和适用范围，并进行相应例题的讲解。）第四节 单层房屋墙体计算（一）单层刚性方案房屋承重纵墙、单层弹性方案房屋承重纵墙的计算（应了解单层刚性方案房屋承重纵墙、单层弹性方案房屋承重纵墙的计算。）第五节 多层房屋墙体计算（一）多层刚性方案房屋承重纵墙的计算（应掌握计算单元的选取、计算简图及内力分析、如何进行控制截面的选择和承载力计算。）（二）多层刚性方案房屋承重横墙的计算（应掌握计算单元的选取、计算简图及内力分析、如何进行控制截面的选择和承载力计算。）第六节 地下室墙（一）概述、地下室墙体的荷载、地下室墙体的计算简图和截面验算（了解地下室墙体的特点、了解地下室墙体单元作用的荷载、了解地下室墙体的计算简图和截面验算方法。）三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点：房屋结构布置方案的特点，高厚比的验算，砌体结构房屋方案选择、布置。 （二）教学难点砌房屋结构布置方案的特点，高厚比的验算，砌体结构房屋方案选择、布置以及多层房屋墙体的计算。 （三）教学手段及教学环节采用板书，理论教学。四、思考与练习思考题：1混合结构房屋的结构布置方案有哪些？其特点是什么？2单层和多层房屋的空间工作性能的影响因素有什么异同？房屋空间性能影响系数的物理含义是什么？3怎样确定房屋的静力计算方案？4为什么要验算墙柱的高厚比？高厚比验算考虑了哪些因素？ 第五章 过梁、圈梁、墙梁、悬挑构件及墙体的构造措施一、学习目的通过本章的学习，掌握过梁、圈梁、墙梁、悬挑构件的分类、应用范围及相应的计算方法，掌握墙体的构造要求。本章计划6学时。二、课程内容第一节 过梁（一）过梁的分类及应用范围（应了解过梁的分类及应用范围。）（二）过梁上的荷载（应掌握不同情况下过梁上荷载的取值情况。）（四）过梁的计算（了解过梁的破坏情况和承载力计算。）第二节 圈梁（一）圈梁的设置（应掌握圈梁的概念，理解圈梁的设置规定。）（二）圈梁的构造要求（应掌握圈梁设置时的构造要求。）第三节 墙梁（一）概述（应掌握墙梁的概念和规范对墙梁的规范要求。）（二）墙梁的受力特点和破坏形态（应掌握几种不同类型墙梁的受力特点和破坏形态。）（三）墙梁的计算（掌握墙梁的计算内容和计算简图，掌握墙梁计算公式，理解墙梁的构造要求并进行相应例题的讲解）第四节 悬挑构件（一）悬挑构件的受力性能（应了解悬挑构件的受力破坏过程。）（二）挑梁的计算、挑梁的构造要求（掌握挑梁的抗倾覆验算、承载力计算和挑梁下砌体局部受压承载力验算，理解挑梁构造要求的规定。）第五节 墙体的构造措施（一）墙柱的一般构造要求（应理解规范中对于墙柱的一般性构造要求的规定。）（二）防止或减轻墙体开裂的措施（应掌握墙体开裂的因素，掌握为预防墙体开裂应采取的措施。）三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点：过梁构造及计算，墙梁和挑梁的受力特点、承载力计算及构造要求，墙体裂缝防止措施、圈梁的构造要求以及墙、柱的构造要求。（二）教学难点墙梁和挑梁的受力特点、承载力计算及构造要求，墙体裂缝防止措施、圈梁的构造要求以及墙、柱的构造要求。（三）教学手段及教学环节采用板书，理论教学。四、思考与练习思考题：1过梁上的荷载如何计算？2在一般砌体结构房屋中，圈梁的作用是什么？3墙梁有几种破坏形态？它们是怎样产生的？第六章 砌体结构房屋抗震设计一、学习目的通过本章的学习，掌握多层砌体房屋抗震设计的一般规定，了解多层砌体房屋抗震计算的方法。本章计划2学时