《混凝土结构基本原理》教学大纲

PAGE8PAGE7《混凝土结构基本原理》教学大纲课程代码：0801068课程负责人：徐礼华课程中文名称：混凝土结构基本原理课程英文名称：FundamentalofReinforcedConcreteStructure课程类别：必修课程学分数：4课程学时数：72授课对象：土木工程专业本科生本课程前导课程：材料力学、结构力学、建筑材料教学目的本课程为土木工程专业本科生必修专业课，重点讲授钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构基本构件的计算原理、计算方法及构造要求，使学生掌握混凝土结构的基本知识、计算方法、为后续学习和从事工程结构设计奠定基础。本课程是土木工程专业的一门主要专业必修课程，其目的是通过讲授混凝土结构的材料性能、各类构件的受力性能及设计计算方法和构造，使其具备设计混凝土结构基本构件的设计能力，同时具备阅读和翻译相关的专业英文文献资料的能力。二、教学要求本课程采用双语教学，课堂教学语言采用中文和英语，教学手段为多媒体课件与传统教学方式相结合。要求学生通过本课程的学习，熟悉混凝土和钢筋的材料力学性能，重点掌握混凝土结构基本构件的受力特征、设计计算方法，理解构造要求及规范条文，能够从事一般混凝土构件的设计。熟练掌握混凝土结构英语专业词汇，了解国外主要国家混凝土结构设计基本理论和设计方法，并能阅读和翻译相关的专业文献。三、课程内容与学时分配第一章绪论(Introduction)1）掌握混凝土结构的一般概念和特点（BasicConceptsandCharacteristicsofReinforcedConcreteStructure）；2)了解混凝土结构的发展简况及其在工程中的应用(HistoryDevelopmentofConcreteStructure)；3)了解本课程的内容、任务、课程特点和学习方法(SpecialFeaturesoftheCourse)。第二章钢筋混凝土材料的力学性能(MechanicalPropertiesofConcreteandSteelReinforcement)1)钢筋(SteelReinforcement)钢筋的强度和变形、钢筋的应力应变曲线的概念及其数学模型。钢筋冷加工的方法及钢材力学特性的变化，了解钢筋的品种、成分、级别，了解混凝土结构对钢筋性能的要求。2)混凝土（Concrete）混凝土单轴应力状态下的强度和变形性能，混凝土长期荷载作用下的变形性能，了解混凝土复合受力状态下的强度和变形性能。3）钢筋和混凝土之间的粘结性能(BondbetweenConcreteandReinforcement)。第三章混凝土结构基本计算原则(BasicPrinciplesfortheDesignofReinforcedConcreteStructures)1)掌握工程结构极限状态基本概念，包括安全等级的划分、结构的功能要求；极限状态的概念和分类；作用和作用效应、抗力、可靠性和可靠度的概念（IntroductiontotheLimitStateDesign）；2)掌握结构可靠度的基本概念和分析方法（AnalysismethodofStructuralResistance）；3)掌握我国规范的概率极限设计法（TheCurrentChineseCodePractice）。第四章受弯构件正截面承载力计算(FlexuralStrengthofMembers)1)掌握正截面受力的三个应力阶段、三种破坏形态（ExperimentofReinforcedConcreteBeamsunderFlexure）；2）掌握正截面承载力计算的基本假定及其在受弯构件正截面受弯计算中的应用(BasicAssumptions,TheEquivalentStressBlock,BalanceSection)；3）掌握单筋和双筋矩形截面承载力计算；T形截面正截面承载力计算；截面构造(AnalysisofSinglyReinforcedRectangularBeams,DoublyReinforcedRectangularBeamsandT-sectionBeams,DetailingRequirementsforSections)。第五章受弯构件斜截面承载力计算(ShearStrengthofMembers)1)掌握斜裂缝形成，无腹筋梁斜裂缝出现前后的受力状态(TheMechanismofShearResistanceinReinforcedConcreteBeamswithoutWebReinforcement)；2）掌握剪跨及剪跨比；三种斜截面破坏形态；影响斜截面抗剪性能的主要因素(FactorsAffectinginStrengthofDiagonalSection)；3）掌握有腹筋梁的受力机理；斜截面受剪承载力计算的基本假定及计算方法(StrengthCalculationMethodunderShear)；4）掌握梁的抵抗弯矩图；保证斜截面受弯承载力的构造措施，纵筋的截断和弯起；梁的配筋构造(ShearReinforcedDesignProcedures,DetailingRequirementsforReinforcement)。受压构件的承载力计算(CompressiveStrengthofMembers)1)掌握普通箍筋柱的受力特性及承载力计算；了解螺旋箍筋柱的受力特征及承载力计算（StrengthofAxiallyLoadedMembers）；2)掌握偏心受压构件正截面的受力过程和破坏特征；受压长柱的纵向弯曲影响和偏心距增大系数；矩形截面大偏心和小偏心受压构件的承载力计算；矩形截面对称配筋受压构件的承载力计算；工字型截面受压构件的承载力计算；偏心受力构件的斜截面承载力计算（StrengthofEccentricallyLoadMembers）；3）了解双向偏心受压构件的承载力计算方法(BiaxialEccentricallyLoadMembers)；4）掌握受压构件的配筋构造(DetailingRequirementsforCompressiveMembers)。受拉构件的承载力计算(TensileStrengthofMembers)1)掌握轴心受拉构件正截面受拉承载力计算(StrengthofMemberswithAxialTension)。2）掌握偏心受拉构件正截面受拉承载力计算(StrengthofMemberswithEccentricTension)。3）熟悉偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算(ShearStrengthofMemberswithTension)。第八章受扭构件的承载力计算(TorsionalStrengthofMembers)1)了解纯扭构件开裂扭矩计算方法(TheCrackingTorque)；2）掌握纯扭构件裂缝出现前后的性能，破坏形态及承载力计算(UltimateStrengthofMemberswithPureTorsion)；3）掌握弯、剪、扭复合受力下承载力计算；受扭构件的配筋构造(StrengthofMemberunderCombinedTorsion,ShearandFlexure,DetailingRequirementsforMembersunderShearandTorsion)。第九章混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性(CrackandDeflectionControlofReinforcedConcreteMembers)1)掌握受弯构件的变形验算方法（AnalysisMethodofDeflectionofMember）；2)掌握混凝土构件裂缝宽度的验算（CrackingStrengthofMembers,ControlofCrackofReinforced）；第十章预应力混凝土构件计算(Pre-stressedConcreteMembers)1)掌握预应力混凝土的基本概念；张拉预应力钢筋的方法；预应力混凝土的材料；张拉控制应力；预应力损失计算(BasicConceptofPre-stressing,MethodofPre-stressingConcrete,MaterialsofPre-stressingConcrete,TheControlStressandtheLossesofPre-stress)；2）掌握预应力混凝土轴心受拉构件的计算方法(Pre-stressedConcreteAxialTensionMembers)；3）掌握预应力混凝土受弯构件的计算；构造要求(Pre-stressedConcreteBendingMembers)。序号内容学时1绪论（Introduction）22钢筋及混凝土材料的物理力学性能(MechanicalPropertiesofConcreteandReinforement)43混凝土结构基本计算原则(BasicPrinciplesfortheDesignofReinforcedConcreteStructures)44受弯构件正截面承载力计算(FlexuralStrengthofMembers)95受弯构件斜截面承载力计算(ShearStrengthofMembers)96受压构件的承载力计算(CompressiveStrengthofMembers)137受拉构件的承载力计算(TensileStrengthofMembers)48受扭构件承载力计算(TorsionalStrengthofMembers)69混凝土构件的变形、裂缝宽度验算及耐久性(CrackandDeflectionControlofReinforcedConcreteMembers)910预应力混凝土构件计算(Pre-stressedConcreteMembers)12小计72四、教材与参考书1．教材东南大学、天津大学、同济大学合编、清华大学主审，混凝土结构，上册，混凝土结构基本原理，中国建筑工业出版社，2001年6月，第一版；2．参考书混凝土结构设计规范（GB50010-2002），中国建筑工业出版社，2002年3月，第一版。钢筋混凝土结构设计，【美】艾伦.威廉斯著（英文），中国水利水电出版社，2002，第二版。五、考核方式依据课堂测试、课外作业、期末考试综合评定《混凝土及砌体结构设计》教学大纲课程代码：0800385课程负责人：徐礼华课程中文名称：混凝土及砌体结构设计课程英文名称：DesignofReinforcedConcreteStructureandMasonryStructure课程类别：必修课程学分数：2课程学时数：36授课对象：土木工程专业本科生本课程的前导课程：结构力学、混凝土结构基本原理、材料力学、建筑材料一、教学目的本课程为土木工程专业本科生必修专业课，重点讲授混凝土梁板结构、单层厂房结构和混合结构房屋结构的设计原理、设计计算方法及构造要求，通过课堂教学和课程设计，使学生掌握上述结构的设计方法，培养工程实践能力和创新能力，为后续学习和从事工程结构设计奠定基础。能，各类砌体构件的受力性能、计算方法和构造要求。二、教学要求通过本课程的学习，要求学生熟悉钢筋混凝土梁板结构和单层厂房结构的平面布置原则、构件选型、荷载计算、内力分析及组合、配筋计算和构造要求，能够熟练并重点掌握混凝土结构的设计以及砌体结构和构件的设计计算方法。三、课程内容和学时分配混凝土结构设计：第一部分钢筋混凝土楼盖结构内容：梁板结构布置的一般方法及其构造要求，计算简图的选取，折算荷载的计算，活载最不利布置及内力包罗图的绘制。单向板肋梁结构按弹性理论及塑性理论(如弯矩调幅法)的设计方法。双向板按弹性及塑性理论的分析方法。楼梯、雨蓬等常用结构的计算与构造要求。重点讲授：单向板肋梁结构按弹性理论及塑性理论(如弯矩调幅法)的设计方法。塑性铰及内力重分布的概念。双向板按弹性理论的设计方法。第二部分单层厂房结构内容：单层厂房结构的组成及结构布置的特点。各结构构件及支撑系统的作用、荷载的传递路线以及保证厂房整体工作的重要性。等高排架的荷载计算、内力分析及内力组合方法。矩形及Ⅰ形截面排架柱、柱下单独基础、牛腿的设计方法及构造要求。厂房空间工作性能，各主要承重构件的合理选型、受力特点和设计要点。重点讲授：单层厂房结构的组成及结构布置的特点。等高排架柱、柱下单独基础、牛腿的设计方法及构造要求。砌体结构：绪论内容：砌体结构发展简史，砌体结构的优缺点，砌体结构的应用范围及发展趋势。重点讲授：砌体结构的应用范围及优缺点。第二章材料及砌体的力学性能第一节块体材料和砂浆内容：块体材料的种类和等级；砂浆的作用、分类及特性。重点讲授：砖和砌块的规格及性能；砂浆的作用、及特性。第二节砌体种类内容：介绍砌体种类及其性能。重点讲授：各种砌体的特点及适用范围。第三节砌体的抗压强度内容：砖砌体受压状态的分析，影响砖砌体抗压强度的因素，砌体抗压强度的计算。重点讲授：通过对砖砌体受压状态的分析，讨论影响砖砌体抗压强度的主要因素。第四节砌体抗拉、抗弯和抗剪强度内容：砂浆和块体的粘结强度，砌体抗拉、抗弯和抗剪强度计算。重点讲授：砂浆和块体的粘结强度特点，以及在砌体抗拉、抗弯和抗剪强度计算中如何考虑其影响。第五节砌体的弹性模量、摩擦系数和线胀系数内容：砌体的弹性模量、摩擦系数和线胀系数重点讲授：砌体的弹性模量、摩擦系数和线胀系数的概念。第三章砌体结构构件的计算方法内容：砌体结构构件的计算方法历史回顾，极限状态设计方法。重点讲授：结构极限状态、可靠度、可靠指标的概念，极限状态的设计表达式。第四章砌体结构构件的承载力计算受压构件内容：受压构件的承载力计算方法。重点讲授：受压构件的受力特点，偏心影响系数及稳定系数的概念，受压构件的承载力计算公式。局部受压内容：多种情况下局部受压的承载力计算方法。重点讲授：局部均匀受压、梁端局部受压和梁下设有刚性垫块的承载力计算方法。第三节轴心受拉、受弯和受剪内容：轴心受拉、受弯和受剪的计算方法重点讲授：轴心受拉、受弯和受剪的计算公式及应用。第四节配筋砖砌体构件内容：配筋砖砌体构件构造及计算重点讲授：配筋砖砌体构件的受力及变形特点。第五章混合结构房屋墙体设计第一节混合结构房屋墙体设计的基本原则内容：混合结构房屋承重墙体的布置，混合结构房屋的静力计算方案，墙柱高厚比验算。重点讲授：混合结构房屋承重墙体的布置方案，混合结构房屋的静力计算方案的选取和划分原则，墙柱高厚比的概念及其影响因素。第二节刚性方案房屋内容：承重纵墙和承重横墙的计算重点讲授：单层、多层刚性方案房屋承重纵墙承载力计算单元选取、基本假定及内力计算。第三节弹性和刚弹性方案房屋内容：单层弹性、刚弹性方案房屋计算方法；多层刚弹性方案房屋计算方法。重点讲授：单层弹性、刚弹性方案房屋计算假定、计算步骤；多层刚弹性方案房屋空间作用分析及计算步骤。第四节地下室墙内容：地下室墙的计算。重点讲授：地下室墙的计算方案，地下室墙的荷载，地下室墙的计算简图和截面验算。第六章过梁、墙梁、挑梁及墙体的构造措施第一节过梁内容：过梁的构造和计算。重点讲授：过梁的构造、破坏特征及荷载。第二节墙梁内容：墙梁的概念、作用，墙梁受力特点与破坏形态，墙梁承载力计算及其构造。重点讲授：墙梁的概念，墙梁受力特