2014《混凝土结构设计原理》学习指导-土木工程

混凝土结构设计原理学习指导教材：沈普生编辑混凝土结构设计原理(最新版本)参考资料：沈普生编辑混凝土结构疑难释疑(包含故障排除指南)刘新主编混凝土结构设计原理(新版本1)赵顺宝主编混凝土结构设计原理国家规格混凝土结构设计规范 GB50010-2010国家规格建筑结构荷载规范 GB50009-2012国家规格工程结构设计统一标准 GB50153-2008引言(2小时)学习目标了解混凝土结构的定义和分类了解钢筋在混凝土结构中的作用，以及具有钢筋和混凝土两种不同机械特性的材质共同工作的原因熟悉混凝土结构的优缺点和克服方法了解混凝土结构在土木工程领域的应用范围和发展方向了解本课程的内容、特征、学习方法和相关评价成绩评价在土木工程专业学习中理解本课程与其他课程联系的关键位置知识点混凝土结构的定义和分类钢筋的作用钢筋为什么与混凝土一起工作混凝土结构的优缺点思考考试问题谈谈l混凝土结构设计原则的第一次学习计划。l请谈谈对混凝土结构设计的好奇心、好奇心(对以后学习的兴趣所在)作业问题根据结构的应力特性(m度)，绘制简支梁和延伸梁的纵向力钢筋放置位置图。提示：绘制垂直载荷下梁的m度。钢筋位置应位于拉伸区。内部力量大的部分需要进一步加强。材料性质(4小时)学习目标熟悉土木工程钢筋的品种、等级和特性。了解土木工程对钢筋性能的要求。熟悉各种应力状态下混凝土的强度和变形性能。掌握钢筋混凝土选择原则。了解钢筋和混凝土的共同工作原理。熟悉保证钢筋与混凝土协同工作的施工方案。知识点钢筋的品种和等级#钢筋的冷加工方法#钢筋的(表面)塑形#有明显流动的钢筋的强度和变形#无明显流振幅的钢筋的强度和变形单向应力状态下的混凝土强度(立方体压缩、棱柱压缩、张力#)复合应力状态下混凝土强度短期载荷下混凝土的变形特性(棱镜压缩应力应变曲线特性、四个关键点“a、b、c、d”和三个特征值“fck、0、Cu”*)长期荷载下混凝土的变形特性(蠕变)#荷载反复作用下混凝土的变形(疲劳变形)混凝土收缩和膨胀#结合力的构成连接强度影响连接强度的因素确保结合的建设措施*预设锚定长度*钢筋的搭接接头注：“#”的内容也提到土木工程材料，请互相比较。重点讨论“*”的内容，将在课堂上进行交互式讨论，请做好提问和回答的准备。思考考试问题比较分析了l混凝土收缩变形和温度变形对结构影响的异同及工程对策。(变形量的关系，随时间变化的趋势，减少变形的措施，减少不利影响的方法)l总结使用最少的词保证结合的结构措施。(首先查找关键字，然后构建句子)作业问题1.论述了压缩混凝土棱镜一次载荷的-曲线的特性，并说明了该曲线随着混凝土强度等级的提高如何变化。简述了三向压缩下混凝土的强度和变形。设计方法(4小时)学习目标理解结构可靠性和设计可靠性指标概念掌握载荷和材料强度值方法。了解极限状态设计方法的基本原理。掌握极限状态设计表达的基本概念和应用。知识点结构中的作用(荷载)及其分类结构阻力及其大小的影响因素结构的保留功能和完成保留功能的概率是结构的可靠性结构的安全级别永久载荷标准值、可变载荷标准值、组合值、准永久值、频率值材料强度标准值，设计值轴承容量极限状态概念及其设计表达式、载荷效果组合设计值正常使用极限状态概念及其设计表达式、荷载效果组合设计值结构的函数和极限状态方程、故障概率和可靠性指数、设计可靠性指数思考考试问题l在一般使用阶段，房屋结构承担什么作用(荷载)？l两种极限状态设计可靠性指标范围是多少？为什么有很大的差别？作业问题l教材史学考试2-1，2-2，2-4l补充问题：连续负载标准值gk=8kN/m，qk=6kN/m，可变负载的组合值系数c=0.7，准永久值系数 q=l0=4m，在跨距内作用的负载下永久负载Gk=10kN/m。设计为轴承容量极限状态时，使用中间剖面轴向力(4小时)学习目标了解轴向拉伸和轴向压缩构件应力破坏的整个过程。掌握轴向应力和轴向压缩构件正截面承载力计算方法。了解建筑工程中轴向应力构件的设计计算方法。熟悉轴向拉伸和轴向压缩构件的施工要求。知识点轴向拉伸构件断裂特征轴向拉伸构件正截面承载力计算公式(建筑工程)拉伸钢筋的强度极限(建筑工程)轴向拉伸零部件配置要求(纵向加固率，侧重于箍筋间距)受压构件的加固受压短柱的破坏特性压缩钢筋的强度限制轴向压缩长柱的稳定性系数轴心受压构件正截面承载力计算公式(建筑工程)轴压构件施工要求(垂直加固率和净距离，重点为箍筋形式)稠密箍筋(螺旋，焊接环)的配置要求装有密集箍筋的轴心受压柱的破坏过程带镫筋的轴压柱正截面承载力计算公式(建筑工程)指定带箍筋的轴压柱的正截面承载力值(考虑间接钢筋的条件，考虑和未考虑间接钢筋的情况下的承载力计算比较)思考考试问题l受压构件纵向钢筋的钢筋限制是什么？每个限制的目的是什么？在l轴压缩构件中，为什么压缩钢筋的强度值不能超过0Es？解释符号0的物理意义。作业问题l教材私学考试3-1，3-3l教材练习3-2，3-5。弯曲构件(正常剖面1)(4小时)学习目标了解钢筋速度对受弯构件破坏特性的影响。熟悉加固梁破坏过程各个阶段的应力和变形特性。掌握单肋矩形截面受弯构件正截面承载力计算方法。知识点梁，板的截面形状纵向拉伸钢筋的钢筋比例，剖面有效面积谷蛋白破坏形态超筋破坏形式肌腱较少的破坏形态肋梁正剖面应力的三个阶段(应力应变图)肋梁正截面力的三个特殊阶段(I a，ii， a)正常截面弯曲能力计算的基本假设单肋矩形截面受弯构件正截面抗弯能力计算总结及基本计算公式适用于基本计算公式的条件(防止加强筋和加强筋)最小强化速度分钟加强筋梁和超加强筋梁边界和边界加强率、相对边界压缩区域高度单肋矩形肋梁承受的最大弯矩Mumax梁、板经济强化率e思考考试问题l受弯构件纵向拉伸钢筋的加强量有哪些限制？如何确定每个限制？l如何理解正常截面弯曲能力计算的基本假设内有关钢筋应力和变形的规定？作业问题l教材私学考试4-4，4-7l教材练习4-1、4-2、4-5、4-9。弯曲构件(正常剖面2)(4小时)学习目标掌握双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算方法。掌握t形截面受弯构件正截面承载力计算方法熟悉常规梁、板的常规构造要求深受弯构件正截面承载力计算及结构认识知识点双筋截面及其应用双筋矩形截面受弯构件正截面抗弯能力计算图、基本计算公式和适用条件应用双筋矩形截面的基本计算公式(截面设计和检查)X= bh2假设的含义X 2as情况下双筋矩形截面受弯构件正截面抗弯能力计算方法指定t型截面的角度尺寸符号参照、有效凸缘宽度概念和值两类t形截面规和判别条件两种t形截面受弯构件正截面受弯能力计算综述、基本计算公式和适用条件t形轮廓的最小加强率表示反t形截面梁的加强率表示板的最小厚度、应力钢筋和分布钢筋一般梁的剖面标注、纵向应力钢筋和纵向营造钢筋与弯曲构件相关的基本概念思考考试问题l各种截面(单加固矩形、双加固矩形、t形)弯曲构件中纵向拉伸钢筋的钢筋数量有哪些限制？如何确定每个限制？如何理解计算l双筋截面正截面弯曲能力的基本计算公式的应用条件x2as？如果不满足此条件，如何计算正常截面的弯曲能力Mu？作业问题1.教材私学考试4-15，4-16，4-182.教材练习4-11、4-12、4-17和4-18。插入2小时摘要讨论和任务说明弯曲构件(斜剖面)(6小时)学习目标了解斜截面损伤的主要形式和影响斜截面抗剪强度的主要因素。掌握建设项目非腹板梁和腹板梁斜截面剪力计算公式和适用条件，防止斜顶损伤和斜顶损伤的措施；了解弯曲能力图(材料阻力矩图)的方法和弯曲位置以及纵向力钢筋的切割位置。掌握受弯构件纵向钢筋支撑的锚固要求和箍筋的施工要求。通常了解深受弯构件斜截面承载力计算方法和施工要求知识点斜裂缝的形成剪切跨度比和高跨度比的概念及其对斜截面剪切能力的影响腹板(箍筋和弯曲)强度和数量、混凝土强度等级和构件剖面大小对倾斜剖面剪切力的主要影响纵向加固率、t形截面凸缘、预应力、梁的连续性(其他m的影响)对斜截面剪力的次要影响斜截面破坏的主要形式(拉伸破坏、剪切破坏、倾斜破坏)和发生条件建筑工程中无配筋普通板受弯构件斜截面剪力计算公式建筑工程中腹板梁斜截面抗剪承载力计算公式方程式的适用条件(上限、下限)-最小剖面大小、最小箍缩比率和箍最大间隙和最小直径材料电阻矩图方法及功能满足斜截面弯曲承载力的纵向钢筋的弯曲位置纵向力钢筋的切割位置支座中纵向钢筋的锚固要求建筑工程膨胀梁的加固计算与结构思考考试问题如何理解l曲线构件斜截面的三种破坏状态与正截面的三种破坏状态的对应关系？为什么在l倾斜截面的剪切力计算公式中指定上限值和下限值？l影响受弯构件正截面抗弯能力、斜截面抗剪力的主要因素是什么？其中对弯曲和剪切力值的影响最大的是什么？作业问题l教材私学考试5-3，5-7l教材练习5-1、5-2、5-6、5-70.5小时总结讨论和任务说明，插入1.5小时测验扭转构件(4小时)学习目标了解扭转构件的分类和扭转构件的开裂、破坏机理；掌握建筑工程中扭转件的设计计算方法。熟悉钢筋混凝土扭转构件的施工要求。知识点平衡扭转和调整扭转的概念非加固矩形截面混凝土纯扭构件应力分布及斜裂缝形成破坏特性定义扭转钢筋的形状和钢筋强度比例带扭钢筋的矩形截面混凝土纯扭构件的三种破坏形式建筑工程中矩形截面钢筋混凝土纯扭构件开裂扭矩和扭转承载力计算建筑工程中t型和I型截面钢筋混凝土纯扭构件抗扭承载力计算建筑工程中箱形截面钢筋混凝土纯扭构件扭转承载力计算矩形截面钢筋混凝土扭转构件有三种类型的破坏(弯曲、剪切和扭转)，具体取决于弯矩、剪切和扭矩比率和加固矩形截面剪切和扭转构件混凝土部分剪切和扭转支撑力的相关性(1/4号 3级关系)矩形截面钢筋混凝土弯扭构件承载力计算方法(剪切箍筋、扭转箍筋、扭转竖向钢筋、弯曲钢筋计算后的叠加复合加固)t形和I形截面钢筋混凝土弯扭构件承载力计算钢筋混凝土箱形截面弯扭构件承载力计算扭转构件设计计算中的剖面约束、构造加固极限和最小加固率以及加固施工要求思考考试问题l举例说明了建筑结构的哪些构件应根据扭转构件计算公式进行加固设计。l对于发生调整后的扭曲的框架(例如当前框架梯边梁)，常用的设计方法是什么？你认为哪个更好？怎么了？作业问题l教材私学考试6-4，6-5l教材练习6-1，6-2。偏心受压构件(8小时)学习目标了解偏心受压构件的应力操作特性。熟悉两种不同类型的压力破坏特性及其分割的两种偏心受压构件，掌握确定两种类型偏心受压构件的方法。熟悉偏心受压构件的二次效应和计算方法。掌握两类偏心受压构件正截面承载力计算方法。了解双向偏心受压构件正截面承载力计算方法。了解偏心拉伸构件的应力特性。掌握偏心受拉构件正截面承载力计算方法的两种。掌握偏心受压和受拉构件斜截面剪力计算方法。知识点偏心应力构件的工程应用偏心受压构件截面造型两种偏心受压构件(大、小偏心受压构件)的断裂特性和定义条件偏心受压构件的N-M相关曲线额外偏心偏心受压构件二次效应的-l0方法大矩形截面，小偏心受压构件(正常截面)压缩承载力基本计算公式(建筑工程)确定偏心压缩条件的两种方法(基本条件：相对压缩区高度极限b法；估算方法：采用偏心极限0.3h0的方法；对称强化的Nb方法)非对称矩形截面加固计算(主要确定大偏心受压构件)对称加固矩形截面大、小偏心受压承载力计算(建筑工程受压构件加固计算和压力校核)对称加固I和t截面大、小偏心受压承载力计算(建筑工程受压构件加固计算和压力校核)两种类型的偏心拉伸零部件(大和小偏心拉伸零部件)的断裂特征、截面应力状态和判别条件建设项目大矩形截面、小偏心拉构件(正截面)拉承载力基本计算公式及适用条件不对称矩形截面受拉构件的加固计算及截面检验偏心应力构件斜