《混凝土结构设计原理》教案

华东交通大学教案

学院：土木建筑学院

课程名称：《混凝土结构设计原理》

课程类别：学科基础课

学时：64学分：4课程编号：

授课教师：

授课班级：软件+道铁2013-1，2

授课学期：2015至2016学年第一学期

教材名称：《混凝土结构》上册混凝土结构设计原理

2015年09月01日

教学进度安排

周教学教学作业

教学内容

次时数形式安排

§1.1建筑结构一般原则

§1.2建筑结构荷载3面授

1§1.3结构功能要求和极限状态

§1.4按近似概率的极限状态设计法

§1.5实用设计表达式2面授

2§2.1砼的物理力学性能3面授

§2.2钢筋的物理力学性能

§2.2钢筋的物理力学性能2面授

§2.3混凝土与钢筋的粘结

§3.1梁、板的一般结构3面授

§3.2受弯构件正截面的受弯性能

3§3.3正截面受弯承载力计算原理2面授

§3.4单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算

4§3.5双筋矩形截面受弯构件的正截面受弯承载力计3面授

算

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算

习题讨论2面授

§4.1概述3面授

§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面破坏形态

5§4.3简支梁斜截面受剪机理

§4.4斜截面受剪力的计算及构造2面授

6§4.5保证斜截面受弯承载力的构造措施3面授

§4.6梁、板内钢筋的其他构造要求习题讨论

§5.1~§5.2轴压受压构件正截面承载力2面授

7§5.3偏心受压构件的正截面受压破坏形态3面授

§5.4偏心受压构件的二阶弯矩

§5.5矩形截面偏心受压构件正截面承载力的基本计

算公式

§5.6不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面压承2面授

载力计算

§5.7对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承

载力计算方法

8§5.8对称配筋I形截面偏心受压构件正截面受压承载3面授

力计算

§5.9正截面承载力Nu-Mu的相关曲线及其应用

§5.10构件斜截面受剪承载力计算

§5.11型钢混凝土柱和钢管混凝土柱简介2面授

习题讨论

§6.1~6.3受拉构件截面承载力3面授

9§7.1~§7.3纯扭构件的试验研究及承载力2面授

10§7.4弯剪扭构件的挪曲截面承载力3面授

§7.5在轴向压力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下钢2面授

筋混凝土矩形截面框架柱受扭承载力计算

§8.1钢筋混凝土受弯构件的抗度验算3面授

§8.2钢筋混凝土构件的裂缝宽度验算

13§8.3混凝土构件的截面延性2面授

§8.4混凝土结构的耐久性

14§9.1概述3面授

§9.2预应力混凝土轴心受拉构件的计算

§9.3预应力混凝土受弯构件的设计计算

§9.4预应力混凝土构件的构造要求2面授

§9.5部分预应力混凝土与无粘结预应力混凝土

§棱柱体受压试验2实践

15§钢筋砼受弯构件正截面抗弯承截力测验2实践

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期一5、6、7节课（第一周）授课类型：理论课

授课章节：§1.1建筑结构一般原则§1.2建筑结构荷载§1.3结构功能要求和极限状态

教学目的、要求：掌握建筑结构设计的一般原则和计算方法

教学重点：建筑结构荷载结构功能要求和极限状态

教学难点：结构功能要求和极限状态

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。通过某工程事例讲解荷载取值和组合的重要性。

教学内容与教学设计：备注

§1.1建筑结构一般原则

1建筑结构的组成和类型

2建筑结构设计的阶段及内容

§1.2建筑结构荷载

1作用

2荷载分类：永久荷载、可变荷载、偶然荷载

3荷载代表值

4竖向荷载

5风荷载

§1.3结构功能要求和极限状态

1结构的功能要求

2结构功能的极限状态

3极限状态方程

作业布置：

1荷载代表值有哪些？

2荷载组合形式有哪些？

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期四3、4节课（第一周）授课类型：理论课

授课章节：§1.4砼结构的环境类别§1.5学习本课程需要注意的问题

教学目的、要求：了解砼结构的功能及极限状态、砼结构的环境类别

教学重点：砼结构的功能及极限状态

教学难点：砼结构的功能及极限状态

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§1.4砼结构的环境类别

§1.5学习本课程需要注意的问题

作业布置：

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期一5、6、7节课（第二周）授课类型：理论课

授课章节：§2.1砼的物理力学性能§2.2钢筋的物理力学性能

教学目的、要求：了解砼及钢筋的物理力学性能、主要力学指标及工程运用

教学重点：砼及钢筋的物理力学性能

教学难点：砼及钢筋的应力与应变关系

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§2.1砼的物理力学性能

1、单轴向应力状态下的混泥土强度（立方体棱柱体的柱压强度以及抗拉强

度

2、复合应力状态下的砼的强度

3、砼的变形（短期荷载和长期荷载作用下的变形区别，变形模量的概念

4、砼的疲劳

§2.2钢筋的物理力学性能

1、钢筋的种类

2、钢筋的强度和变形（称软钢硬钢或称有明显流幅的钢筋和无明显流幅的

钢筋）

3、钢筋应力一应变曲线的数学模型

4、钢筋的疲劳

5、砼结构对钢筋性能的要求

作业布置：

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期四3、4节课（第二周）授课类型：理论课

授课章节：§2.3砼与钢筋的粘结

教学目的、要求：了解砼与钢筋的粘结作用及粘结力的组成、钢筋的锚固

教学重点：砼与钢筋的粘结及钢筋的锚固

教学难点：砼与钢筋的粘结应力分析

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§2.3砼与钢筋的粘结

1、粘结的意义。（锚固粘结应力和局部粘结应力的区别）

2、粘结力的组成

3、粘结应力―滑移关系

4、钢筋的锚固

作业布置：

1.为什么要把钢筋与砼两种力学性能的材料结合在一起？

2.这两种材料力学性能不同的材料能否结合在一起？其共同作用

的原因及机理。

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期一5、6、7节课（第三周）授课类型：理论课

授课章节：§3.1梁、板的一般构造§3.2受弯构件正截面的受弯性能

教学目的、要求：掌握梁、板的一般构造；熟悉受弯构件正截面的受弯性能

教学重点：熟悉梁、板的一般构造及受弯构件正截面的受弯性能

教学难点：适筋梁正截面受弯的三个受力阶段

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§3.1梁、板的一般构造

1、截面形式与尺寸（砼板的最小厚度）

2、材料选择与一般构造（砼保护层厚度和净距要求，与筋率等）

§3.2受弯构件正截面的受弯性能

1、适筋梁正截面受弯的三个受力阶段

2、截面受弯的三种破坏状态界限破坏及界限配筋率

作业布置：

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期四3、4节课（第三周）授课类型：理论课

授课章节：§3.3正截面受弯承载力计算原理§3.4单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载

力计算

教学目的、要求：掌握受弯构件正截面受弯破坏特征及单筋矩形截面受弯构件正截面受

弯承载力计算方法

教学重点：受弯构件正截面受弯破坏特征及单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算

方法

教学难点：基本计算公式及适用条件

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§3.3正截面受弯承载力计算原理

1、正截面承载力计算的基本假定

2、受压区混凝土的压应力的合力及其作用点

3、等效矩形应力图

适筋梁与超筋梁的界限及界限配筋率§3.4单筋矩形截面受弯构件正截面

受弯承载力计算

1、基本计算公式及适用条件

2、截面承载力计算的两类问题

3、正截面受弯承载力的计算系数与计算方法

作业布置：

3.23.4

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期一5、6、7节课（第四周）授课类型：理论课

授课章节：§3.5双筋矩形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算§3.6T形截面受弯构件

正截面受弯承载力计算

教学目的、要求：掌握双筋矩形截面和T形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算方法

教学重点：基本计算公式及适用条件

教学难点：如何区别单、双筋梁及其合理运用；如何鉴别T形截面属于哪一种类型（中

和轴位置的确定）

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§3.5双筋矩形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算

1、概述

2、计算公式与适用条件

3、计算方法

§3.6T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算

1、概述

2、计算公式及适用条件

3、计算方法

作业布置：

3.53.7

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期四3、4节课（第四周）授课类型：理论课

授课章节：§习题讨论

教学目的、要求：确实掌握单筋（双筋）矩形截面及T形截面受弯构件正截面受弯承载

力计算方法

教学重点：

教学难点：

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

作业情况分析及结构设计“合理与优化”的概念

作业布置：

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期一5、6、7节课（第五周）授课类型：理论课

授课章节：§4.1概述§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面破坏形态§4.3简支梁斜截面受剪机

理

教学目的、要求：掌握斜截面受剪破坏的三种形态及其防止对策

教学重点：斜截面受剪破的三种主要形态

教学难点：剪跨比的定义及含义

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§4.1概述

§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态

1、腹剪斜裂缝与弯剪裂缝

2、剪跨比

3、斜截面受剪破坏的三种主要形态

§4.3简支梁斜截面受剪机理

1、带接杆的梳形拱模型

2、拱形桁架模型

3、桁架模型

作业布置：

现行《规范》斜截面受剪承载力计算为何选择剪压破坏形式？

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期四3、4节课（第五周）授课类型：理论课

授课章节：§4.4斜截面受剪力的计算及构造

教学目的、要求：掌握斜截面受剪承载力的计算方法；了解构造措施

教学重点：斜截面受剪承载力的计算方法

教学难点：斜截面受剪承载力的计算方法

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§4.4斜截面受剪承载力的计算

1、影响斜截面受剪承截力的主要因素

2、斜截面受剪承截力的计算公式

3、斜截面受剪承截力的计算方法

作业布置：

4.54.74.8

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期一5、6、7节课（第六周）授课类型：理论课

授课章节：§4.5保证斜截面受弯承载力的构造措施§4.6梁、板内钢筋的其他构造要求

教学目的、要求：掌握斜截面受剪承载力的计算方法；了解构造措施

教学重点：保证斜截面受弯承载力的构造措施

教学难点：斜截面受弯承载力的概念

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§4.5保证斜截面受弯承载力的构造措施

1、正截面受弯承载力图

2、纵筋的弯起

3、纵筋的锚固

4、纵筋的截的截断

5、箍筋的间距

§4.6梁、板内钢筋的其他构造要求

1、纵向受力钢筋

2、弯起钢筋

3、梁内箍筋

架立钢筋及纵向构造筋

作业布置：

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期四3、4节课（第六周）授课类型：理论课

授课章节：§5.1受压构件一般构造要求§5.2轴心受压构件正截面受压承载力

教学目的、要求：掌握轴心受压构正截面承载力计算方法；了解偏心受压（长、短）柱

的破坏形态及类型

教学重点：轴心受压构正截面承载力计算

教学难点：偏心受压（长、短）柱的破坏形态及类型

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§5.1受压构件一般构造要求

1、截面形式及尺寸

2、、材料强度要求

3、纵筋4、箍筋

§5.2轴心受压构件正截面受压承载力

1、轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力计算

2、轴心受压螺旋箍筋柱的正截面受压承截力计算

作业布置：

5.2

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期一5、6、7节课（第七周）授课类型：理论课

授课章节：§5.3偏心受压构件的正截面受压破坏形态§5.4偏心受压构件的二阶效应

§5.5矩形截面偏心受压构件正截面承载力的基本计算公式

教学目的、要求：掌握轴心受压构正截面承载力计算方法；了解偏心受压（长、短）柱

的破坏形态及类型

教学重点：偏心受压（长、短）柱的破坏形态及类型

教学难点：偏心受压（长、短）柱的破坏形态及类型

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§5.3偏心受压构件正截面受压破坏形态

1、偏心受压短柱的破坏形态

2、偏心受压长柱的破坏类型

§5.4偏心受压构件的二阶效应

1、偏心受压构件纵向弯曲引起的二阶效应

2、偏心距增大系数η

§5.5矩形截面偏心受压构件正截面承载力的基本计算公式

1、区分大、小偏心受压破坏形态的界限

2、矩形截面偏心受压构件正截面的承载力计算

作业布置：

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期四3、4节课（第七周）授课类型：理论课

授课章节：§5.6不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面压承载力计算§5.7对称配筋矩

形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法

教学目的、要求：掌握矩形截面偏心受压构件正截面承载的基本公式（对称及不对称配

筋）

教学重点：基本公式

教学难点：截面复核

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§5.6不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面压承载力计算

1、截面设计

2、承载力复核

§5.7对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法

1、截面设计

2、截面复核

作业布置：

5.45.65.7

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期一5、6、7节课（第八周）授课类型：理论课

授课章节：§5.8对称配筋I形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算§5.9正截面承

载力Nu-Mu的相关曲线及其应用§5.10构件斜截面受剪承载力计算

教学目的、要求：掌握对称配筋I形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算；了解正

截面承载力Nu-Mu的相关曲线及其应用；熟悉构件斜截面受剪承载力计算

教学重点：对称配筋I形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算

教学难点：Nu-Mu相关曲线的特点和应用

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。。

教学内容与教学设计：备注

§5.8对称配筋I形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算

1、大偏心受压

2、小偏心受压

§5.9正截面承载力Nu-Mu的相关曲线及其应用

1、对称配筋矩形截面大偏心受压构件的Nu-Mu相关曲线

2、对称配筋矩形截面小偏心受压构件的Nu-Mu相关曲线

3、Nu-Mu相关曲线的特点和应用

§5.10构件斜截面受剪承载力计算

1、轴向压力对构件斜截面受剪承载力的影响

2、偏心受压构件斜截面受剪承载力的计算公式

作业布置：

5.8

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期四3、4节课（第八周）授课类型：理论课

授课章节：§5.11型钢混凝土柱和钢管混凝土柱简介；习题分析

教学目的、要求：了解型钢混凝土柱构造及承载计算基本方法；确实掌握受压构件设计

计算方法

教学重点：受压构件（柱）设计计算步骤

教学难点：

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§5.11型钢混凝土柱和钢管混凝土柱简介

1、型钢混凝土柱简介

2、钢管混凝土柱简介

作业情况分析及其受压构件（柱）设计计算方面的相关问题

作业布置：

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期一5、6、7节课（第九周）授课类型：理论课

授课章节：§6.1轴心受拉构件正截面受拉承载力计算§6.2偏心受拉构件正截面受拉承载力计算§6.3

偏心受拉构件斜截面受拉承载力计算

教学目的、要求：掌握受接构件截面承载力计算方法

教学重点：受拉构件正截面受拉承载力计算

教学难点：受拉构件正截面受拉承载力计算

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§6.1轴心受拉构件正截面受拉承载力计算

§6.2偏心受拉构件正截面受拉承载力计算

1、大偏心受拉构件正截面受拉承载力计算

2、小偏心受拉构件正截面受拉承载力计算

§6.3偏心受拉构件斜截面受拉承载力计算

作业布置：

设计时采用钢筋混凝土结构作为受拉受力构件是否合理？

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期四3、4节课（第九周）授课类型：理论课

授课章节：§7.1~§7.3纯扭构件的试验研究及承载力

教学目的、要求：了解纯扭构件破坏特征以及掌握纯扭构件的受扭承载力计算公式

教学重点：纯扭构件的受扭承载力计算公式

教学难点：纯扭构件破坏特征以及基本计算公式的建立

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§7.1概述

§7.2纯扭构件的试验研究

1、裂缝出现前的性能

2、裂缝出现后的性能

7.3纯扭构件的扭曲截面承载力

1、开裂扭矩的计算

2、扭曲截面受扭承载力的计算公式

3、按《混凝土结构设计规范》的配筋计算方法

作业布置：

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期一5、6、7节课（第十周）授课类型：理论课

授课章节：§7.4弯剪扭构件的扭曲截面承载力；例题讲解

教学目的、要求：掌握弯剪扭曲截面承载力计算方法

教学重点：掌握弯剪扭构件的扭曲截面承载力的方法

教学难点：弯剪扭共同作用下构件破坏特征分析

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§7.4弯剪扭构件的扭曲截面承载力

1、试验研究及破坏形态

2、按《混凝土结构设计规范》的配筋计算方法

例题讲解（弯剪扭曲截面承载力计算方法）

作业布置：

7.27.3

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期四3、4节课（第十周）授课类型：理论课

授课章节：§7.5在轴向压力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下钢筋混凝土矩形截面框架柱

受扭承载力计算

教学目的、要求：掌握在轴向压力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下钢筋混凝土矩形截面

框架柱受扭承载力的计算方法

教学重点：

教学难点：

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§7.5在轴向压力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下钢筋混凝土矩形截面框架

柱受扭承载力计算

作业布置：

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期一5、6、7节课（第十三周）授课类型：理论课

授课章节：§8.1钢筋混凝土受弯构件的挠度验算§8.2钢筋混凝土构件的裂缝宽度验算

教学目的、要求：掌握钢筋砼受弯构件的挠度及裂缝宽度验算方法；了解砼构件截面延

性概念以及耐久性设计

教学重点：掌握钢筋砼受弯构件的挠度及裂缝宽度验算方法；了解砼构件截面延性概念以

及耐久性设计

教学难点：计算方法的确定原则

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§8.1钢筋混凝土受弯构件的挠度验算

1、截面弯曲刚度的定义

2、短期截面弯曲刚度B

s

3、受弯构件的截面弯曲刚度B

4、最小刚度原则与挠度验算

5、对挠度验算的讨论

§8.2钢筋混凝土构件的裂缝宽度验算

1、裂缝的机理

2、平均裂缝间距

3、平均裂缝宽度

4、最大裂缝宽度及其验算作业布置：

8.18.2

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期四3、4节课（第十三周）授课类型：理论课

授课章节：§8.3混凝土构件的截面延性§8.4混凝土结构的耐久性

教学目的、要求：了解砼构件截面延性概念以及耐久性设计

教学重点：

教学难点：

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§8.3混凝土构件的截面延性

1、延性的概念

2、受弯构件的截面曲率延性系数

3、偏心受压构件截面曲率延性的分析

4、框架柱的轴压比限值

§8.4混凝土结构的耐久性

1、耐久性的一般概念

2、混凝土的碳化

3、钢筋的锈蚀

4、混凝土结构的耐久性设计

作业布置：

课后小结：

《混凝土结构设计原理》课程教案

教学时数：星期一5、6、7节课（第十四周）授课类型：理论课

授课章节：§9.1概述§9.2预应力混凝土轴心受拉构件的设计计算§9.3预应力混凝土受

弯构件的设计计算

教学目的、要求：了解预应力基本原理、张拉控制、应力及预应力损失等概念

教学重点：张拉控制应力

con

教学难点：预应力损失计算

教学方法和手段：采用多媒体与板书相结合的教学方法，明确教学目的，突出重点，为

学生解惑。

教学内容与教学设计：备注

§9.1概述

§9.2预应力混凝土轴心受拉构件的设计计算

1.轴