《钢筋混凝土结构设计》课程标准

1、高速铁道技术专业教学资源库钢筋混凝土结构设计课 程 标 准石家庄铁路职业技术学院交通系2012年1月20日目 录1.课程定位22.课程教学目标22.1知识目标32.2技能目标32.3素质目标33. 教学内容与能力要求33.1 教学内容重构33.2教学内容与能力要求44.教学方法与手段114.1教学模式的设计与创新124.2 教学方法134.3教学手段141.课程定位钢筋混凝土结构设计是高速铁道技术专业的一门专业技能课程，引入了铁路桥涵设计基本规范（TB10002.12005）、铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.32005）、高速铁路设计规范（试行）(TB 10621

2、-2009)、公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004）等行业设计规范。本课程以高速铁路工程材料、工程力学为前导课程，高速铁路桥梁工程、高速铁路隧道工程等专业课程及顶岗实习为后续课程。通过本课程的学习，为学生后续课程的学习、顶岗实习和毕业后工作起到重要的支持作用。2.课程教学目标本课程的目标是培养学生具备高速铁道技术施工职业岗位、工种及执业资格任职需要的混凝土结构工程职业性知识、技能和素质。2.1知识目标（1）掌握普通钢筋混凝土结构设计基本知识（2）掌握钢筋混凝土梁板的设计与构造知识（3）掌握钢筋混凝土柱的设计与构造知识（

3、4）掌握预应力混凝土梁的设计与构造知识2.2技能目标（1）熟练设计钢筋混凝土梁板（2）熟练绘制与识读钢筋混凝土梁板的结构施工图（3）熟练设计钢筋混凝土柱（4）熟练绘制与识读钢筋混凝土柱的结构施工图（5）熟练设计预应力混凝土梁（6）熟练绘制与识读预应力混凝土梁的结构施工图2.3素质目标（1）具有遵纪守法的良好行为；（2）爱护实验仪器等公共财产；（3）具有团结协作的良好风范；（4）培养一丝不苟的严谨作风和吃苦耐劳、甘于奉献的精神。3. 教学内容与能力要求3.1 教学内容重构钢筋混凝土结构设计是有别于本科院校而开设的高职特色课程，必须解构学科课程，在专业委员会及企业专家的指导下，重构突出职业岗位能力

4、的教学内容。我们紧跟混凝土构件发展方向（混凝土砌块普通钢筋混凝土预应力混凝土），在内容选取上兼顾常规的梁板构件、桩柱墩台构件、预应力混凝土构件等相关知识和基本方法的同时，增加岗位能力的培养，最终将钢筋混凝土结构设计涉及的知识和技能内容进行整合、重组形成若干个学习型项目。根据本课程的工作任务和职业能力分析，为了使学生掌握设计常用钢筋混凝土结构构件，识读混凝土结构图，本课程设计了4个学习项目。序号教学内容学时1项目一结构设计基础知识任务1 结构的整体认识210任务2 钢筋混凝土结构材料4任务3 钢筋混凝土结构设计方法42项目二钢筋混凝土梁、板设计与施工任务1 钢筋混凝土梁、板构造知识230任务2

5、钢筋混凝土梁正截面受弯性能分析2任务3 钢筋混凝土单筋矩截面形梁、板正截面设计4任务4 钢筋混凝土梁、板斜截面受剪承载力设计6任务5 钢筋混凝土梁正常使用极限状态验算6任务6 钢筋混凝土双筋矩形截面梁设计2任务7 钢筋混凝土T型截面梁设计4任务8 钢筋混凝土简支梁设计案例63项目三钢筋混凝土柱设计与施工任务1 钢筋混凝土轴心受压柱设计212任务2 偏心受压构件基础知识2任务3 钢筋混凝土对称配筋偏心受压柱设计4任务4 钢筋混凝土非对称配筋偏心受压柱设计44项目四预应力 预应力混凝土梁设计与施工任务1 预应力混凝土基本概念412任务2预应力混凝土梁设计方法8总 计643.2教学内容与能力要求项目

6、名称项目一：结构设计基础知识学 时10项目分解任务1 结构的整体认识学 时2任务2 钢筋混凝土结构材料学 时4任务3 钢筋混凝土结构设计方法学 时4知识目标1、 掌握结构的分类及各种结构优缺点；钢筋混凝土结构的概念及特点；了解结构的发展及本课程的学习要求2、 掌握钢筋的种类和级别；钢材的型号和规格；钢筋的力学性能3、 掌握混凝土立方体抗压强度和混凝土的强度等级，混凝土轴心抗压和抗拉强度，了解混凝土的徐变和收缩4、 掌握粘结力的组成；锚固长度的概念；钢筋连接种类；绑扎搭接连接要求5、 掌握结构的可靠性，极限状态的定义和分类，概率极限状态设计法的概念；理解荷载效应和结构抗力，失效概率和可靠指标，结

7、构安全级别和目标可靠指标。6、 掌握结构设计表达式中系数的取值技能目标1、 能识别结构构件类型2、 具有熟练分析软钢强度曲线的能力3、 能选择合适的混凝土等级4、 能设计绑扎搭接连接5、 能识别结构的极限状态类型6、 会计算控制截面的最大内力值教学内容1、 结构的组成及分类；钢筋混凝土结构的特点和发展2、 钢筋的品种级别；钢材的力学性能3、 混凝土的强度和变形4、 钢筋与混凝土之间的粘结；钢筋的锚固与接头、5、 结构的功能要求；结构设计的极限状态；荷载取值；结构按概率极限状态设计的基本概念6、 结构设计规范的实用设计表达式学习重点与难点学习重点：1、钢筋混凝土结构的特点2、混凝土结构对钢材的基

8、本要求3、混凝土立方体抗压强度，轴心抗压强度的概念、强度取值规定4、极限状态概念5、结构设计规范的实用设计表达式学习难点：1、 粘结应力测定2、 失效概率和可靠指标的概念3、 控制截面的最大内力值的计算考核标准成果评定：根据学生试验结果和实训表现评定成绩，占60%；学生自评：学生根据自己在项目实施过程中的作用及表现进行自评，占10%；小组互评：根据工作表现，发挥的作用，协作精神等小组成员互评，占15%；教师评价：根据考勤、学习态度、吃苦精神、协作精神，职业道德等进行评定；根据项目实施过程每个环节及结果经进行评定；根据实习报告质量进行评定；综合以上评价，占15%教学地点教学辅助资料多媒体教室，实

9、训场，校外实训基地结构设计原理机械工业出版社，吴兴福主编结构设计原理人民交通出版社，叶见曙主编钢筋混凝土原理与分析清华大学出版社，过镇海主编现代混凝土理论与设计武汉理工大学出版社，张国栋主编 项目名称项目二：钢筋混凝土梁（板）设计与施工学 时30项目分解任务1 钢筋混凝土梁、板构造知识学 时2任务2 钢筋混凝土梁正截面受弯性能分析学 时2任务3 钢筋混凝土单筋矩形截面梁、板正截面设计学 时4任务4 钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力设计学 时6任务5 钢筋混凝土梁正常使用极限状态验算学 时6任务6 钢筋混凝土双筋矩形截面梁设计学 时2任务7 钢筋混凝土T型截面梁设计学 时4任务8 钢筋混凝土简支梁设

10、计案例学 时6知识目标1、 掌握梁、板截面形式及尺寸；保护层的概念；纵筋直径和间距的构造要求2、 掌握配筋率对破坏特征的影响；受弯构件下截面的试验研究，适筋梁正截面受力的全过程和破坏特征。3、 掌握正截面受弯承载力的计算原则4、 掌握单筋矩形截面梁（板）的正截面承载力计算5、 掌握单筋矩形截面梁（板）的斜截面承载力计算6、 掌握单筋矩形截面梁（板）应力、裂缝及变形计算7、 掌握双筋矩形截面梁的正截面承载力设计方法8、 掌握T形截面梁的正截面承载力复核方法技能目标1、 能识读钢筋混凝土梁板结构图，会对截面钢筋进行布置2、 能描述三种破坏的特征3、 会判断适筋与超筋、少筋的界限4、 能熟练识读单筋

11、矩形截面梁（板）施工图，计算钢筋用量5、 能熟练设计单筋矩形截面梁（板），绘制配筋图6、 能熟练绘制双筋矩形截面梁配筋图，计算钢筋用量7、 能熟练设计双筋矩形截面梁，识读其施工图8、 能熟练绘制T形截面梁配筋图，计算钢筋用量9、 能熟练设计T形截面梁，识读其施工图教学内容1、 钢筋混凝土梁（板）截面形式与构造要求； 2、 单筋矩形截面梁（板）正截面承载力计算方法及案例3、 单筋矩形截面梁（板）斜截面抗剪承载力计算方法及案例4、 全梁承载力校核与构造要求及案例5、 单筋矩形截面梁（板）应力、裂缝及变形计算及案例6、 双筋矩形截面梁正截面承载力设计方法及案例7、 T形截面梁正截面承载力复核方法及案

12、例学习重点与难点学习重点：1、 纵筋直径和间距的构造要求2、 适筋梁正截面受力的全过程中三个阶段混凝土和钢筋应力、应变分布特点以及与设计计算的联系3、 适筋和超筋破坏的界限4、 单筋矩形截面正截面承载力计算5、 双筋矩形截面梁的正截面受弯承载力计算学习难点：1、 公式的推导2、 斜截面抗剪承载力计算；3、 全梁承载力校核。4、 双筋矩形截面梁计算公式符号含义及适用条件5、 T形截面类型的判断考核标准成果评定：根据学生试验结果和实训表现评定成绩，占60%；学生自评：学生根据自己在项目实施过程中的作用及表现进行自评，占10%；小组互评：根据工作表现，发挥的作用，协作精神等小组成员互评，占15%；教

13、师评价：根据考勤、学习态度、吃苦精神、协作精神，职业道德等进行评定；根据项目实施过程每个环节及结果经进行评定；根据实习报告质量进行评定；综合以上评价，占15%教学地点教学辅助资料多媒体教室，实训场，校外实训基地结构设计原理机械工业出版社，吴兴福主编结构设计原理人民交通出版社，叶见曙主编钢筋混凝土原理与分析清华大学出版社，过镇海主编现代混凝土理论与设计武汉理工大学出版社，张国栋主编 项目名称项目三：钢筋混凝土柱设计与施工学 时12项目分解任务1 钢筋混凝土轴心受压柱设计学 时2任务2 偏心受压构件基础知识学 时2任务3 钢筋混凝土对称配筋偏心受压柱设计学 时4任务4 钢筋混凝土非对称配筋偏心受压

14、柱设计学 时4知识目标1、 理解柱的构造要求2、 掌握轴心受压柱正截面承载力计算3、 理解偏心受压柱的破坏过程及特征4、 掌握大小偏心受压破坏的界限5、 理解偏心距增大系数的概念6、 理解偏心受压柱设计的基本公式7、 掌握非对称配筋的大小偏心受压柱设计计算8、 理解偏心受压柱设计的基本公式9、 掌握对称配筋的大小偏心受压柱设计计算技能目标1、 能运用柱的构造要求2、 能进行轴心受压柱的设计3、 能绘制柱截面配筋图，计算柱内钢筋用量4、 能进行非对称配筋矩形截面大偏心受压柱设计5、 能进行非对称配筋矩形截面小偏心受压柱设计6、 能进行对称配筋矩形截面大偏心受压柱设计7、 能进行对称配筋矩形截面小

15、偏心受压柱设计教学内容1、 柱的构造要求2、 轴心受压柱的破坏过程及特征3、 轴心受压柱承载力计算方法4、 偏心受压柱的破坏特征5、 偏心受压柱的破坏过程及特征6、 非对称配筋矩形截面偏心受压柱承载力计算方法7、 对称配筋矩形截面大偏心受压柱承载力计算方法8、 对称配筋矩形截面小偏心受压柱承载力计算方法学习重点与难点学习重点：1、 柱的构造要求2、 轴心受压柱正截面承载力计算3、 非对称配筋大偏心受压柱设计计算4、 非对称配筋小偏心受压柱设计计算5、 对称配筋大偏心受压柱设计计算6、 对称配筋小偏心受压柱设计计算学习难点：1、 小偏心受压构件承载力计算2、 间接钢筋柱的承载力计算考核标准成果评

16、定：根据学生试验结果和实训表现评定成绩，占60%；学生自评：学生根据自己在项目实施过程中的作用及表现进行自评，占10%；小组互评：根据工作表现，发挥的作用，协作精神等小组成员互评，占15%；教师评价：根据考勤、学习态度、吃苦精神、协作精神，职业道德等进行评定；根据项目实施过程每个环节及结果经进行评定；根据实习报告质量进行评定；综合以上评价，占15%教学地点教学辅助资料多媒体教室，实训 场结构设计原理机械工业出版社，吴兴福主编结构设计原理人民交通出版社，叶见曙主编钢筋混凝土原理与分析清华大学出版社，过镇海主编现代混凝土理论与设计武汉理工大学出版社，张国栋主编 项目名称项目四：预应力钢筋混凝土梁设

17、计与施工学 时12项目分解任务1 预应力混凝土基础知识学 时4任务2预应力混凝土梁设计方法学 时8知识目标1、 掌握预应力混凝土的基本概念2、 掌握预应力施加方法，认识预应力锚具和夹具及张拉设备3、 预应力混凝土梁的构造要求4、 理解预应力混凝土梁各受力阶段的特点5、 掌握各项预应力损失差生的原因及减少损失措施6、 掌握预应力混凝土梁的应力计算方法7、 掌握预应力混凝土梁的承载力计算方法8、 掌握端部锚固区的计算方法9、 掌握预应力混凝土梁的变形计算方法技能目标1、 会进行预应力混凝土材料的选取2、 会进行预应力混凝土梁的预加应力施工3、 会应用预应力混凝土梁的构造要求4、 会识读预应力混凝土

18、梁施工图，计算钢筋用量5、 能熟练设计预应力混凝土梁教学内容1、 预应力混凝土的基本原理、分类及特点2、 预应力施加的方法，预应力混凝土材料的选取3、 预应力混凝土梁构造要求4、 预应力混凝土梁各受力阶段的特点5、 张拉控制应力和预应力损失的计算方法6、 预应力混凝土梁的应力计算方法7、 预应力混凝土梁的承载力计算方法8、 端部锚固区的计算方法9、 预应力混凝土梁的变形计算方法学习重点与难点学习重点：1、 预应力混凝土的基本概念2、 预应力施加方法3、 各项预应力损失产生的原因及较少损失措施学习难点：1、 预应力混凝土梁各阶段的受力情况和应力分布2、 预应力混凝土梁承载力计算机抗裂和变形验算考

19、核标准成果评定：根据学生试验结果和实训表现评定成绩，占60%；学生自评：学生根据自己在项目实施过程中的作用及表现进行自评，占10%；小组互评：根据工作表现，发挥的作用，协作精神等小组成员互评，占15%；教师评价：根据考勤、学习态度、吃苦精神、协作精神，职业道德等进行评定；根据项目实施过程每个环节及结果经进行评定；根据实习报告质量进行评定；综合以上评价，占15%教学地点教学辅助资料多媒体教室，实训 场结构设计原理机械工业出版社，吴兴福主编结构设计原理人民交通出版社，叶见曙主编钢筋混凝土原理与分析清华大学出版社，过镇海主编现代混凝土理论与设计武汉理工大学出版社，张国栋主编 4.教学方法与手段通过教

20、师讲解、案例分析、项目教学、分组实做、现场激励等教学手段和方法，激励学生的学习积极性，增加学生参与课堂教学的主动性。以学生为主体，全程互动。以学生为主体，通过主讲教师的引导，提出问题，学生讨论、随机发言，充分调动学生的主动性，提高学生学习兴趣。同时通过案例展示，操作演示，引导学生思维方向，激发认识动力。教学过程通过设置问题，随机解答、学习考勤、实习、课后反馈等环节，其中问题设置环节是根据钢筋混凝土结构设计3个分项目的核心任务分别设置35个问题，各小组根据设置的问题，通过小组讨论、查找资料获取问题的初步答案。在这种压力驱动下，强化学生对教学内容的理解、巩固教学效果。采用多种形式的教学手段，保证教

21、学效果。精心设计，利用多媒体手段，通过PPT课件、图片、视频、设计图纸、项目设计书、规范等形象生动地展示教学内容，促进学生的积极参与和学习效果。专兼教师结合，增强教学队伍实力。加强与施工单位的联系，结合工程情况组织学生参观，顶岗，并聘请具有多年工作经验的高级工程技术人员现场讲课，并定期派专职教师到施工现场锻炼，确保学生学到的知识、技能紧密结合工程实际。4.1教学模式的设计与创新（1）推行工学结合的人才培养模式 以生产一线相关岗位工作过程中所需的知识与技能为内容，以过程性知识为主、陈述性知识为辅，即以实际应用的经验和策略的习得为主、以适度够用的概念和原理的理解为辅，重视理论知识与实践技能融合,实

22、现课程内容的重新序化。由实践情境构成的以工作过程为中心的课程强调的是获取自我建构的隐性知识过程性知识，以尽可能小的代价获取尽可能大的效益的知识，主要解决“怎么做”（经验）和“怎么做更好”（策略）的问题，这是培养职业型人才的一条途径。为满足经济发展对一线技能型人才的需求，解决培养与使用相脱节的现象，我们在教学过程中，围绕以就业为导向的办学宗旨，与企业建立紧密联系，改革以课堂为中心的传统人才培养模式，大力推行工学结合的人才培养模式。学校与行业、企业共建课程标准（内容选择标准、内容排序标准、能力标准、考核标准等），合作开发课程。这种人才培养模式有利于人才培养与企业需求之间的“无缝对接”。（2）注重任

23、务驱动，以项目为导向，推行项目化教学 在实训过程中积极推行项目化教学，可从工程实例或生活实际方面选择适合的综合项目，通过构思（C）设计(D)实施(I)评价(O)等环节，以项目为导向，以任务驱动、组织教学，为学生就业后尽快适应工作岗位的要求打下坚实的基础。 （3）在教学中采用“教、学、做”一体化课程教学模式集中式“教、学、做”一体课程教学模式是基于职教规律、课程的特点、高职生的学习特点，根据高速铁道技术专业岗位的知识与能力需求，以典型应用案例为主线，重构课程体系与教学内容，将课程学习的场地安排在实训室、生产现场，老师边讲解、边演示，学生边学习、边实践、边提问，实现知识与技能相融合，学生在“教、学

24、、做一体的教学环境下，较快理解并掌握高速铁道技术施工所需要的各种知识和技能。在教学实施过程中，以实验室和实训室为第一课堂，实施现场教学，首先让学生熟悉技术设计案例，提出本项目所讲述的内容，让学生带着问题有的放矢听课，并用多媒体课件配合讲解理论，最后直接指导学生完成相关实训，使实践教学与理论教学同步进行，既保持理论知识的系统性，又贯彻理论知识的应用性，使其所学的理论知识得到验证，实现理论和实践的有机结合。这种边讲边练的方法解决了传统教学中理论与实践脱节的问题。 4.2 教学方法（1）项目教学法：以实际的工作任务为目标，整个教学围绕任务的解决展开，突出知识的应用性和能力的培养，引导学生自主学习和思

25、考。充分调动了学生的学习积极性和主动性，有利于训练学生职业态度，有效提高学生的知识应用能力和创新能力。经调查有100%的学生认为这种教学法有助于提高他们操作技能，教学效果好。（2）引导文法：开放教学资源教学法充分利用CAI课件、教具、实践教学设施等，以学生为主体，教师加以适当的引导，诱发学生按照引导文自主查阅资料，分组讨论交流来分析问题、解决问题的能力，提高学生的综合职业能力。（3）分组讨论法：组织学生分组，以小组为单位完成工作任务，并按照 “CDIO四步法”（构思设计实施评价）的过程和方法完成工作任务，培养学生的团队协作精神，在完成工作任务的过程中潜移默化的提高学生知识应用能力和实践动手能力，进一