建筑结构与选型课程教学大纲

建筑结构与选型课程教学大纲（BUIlDINGSTRUCTUREANDCHOICEOFSTRUCTURESYSTEM）学时数：56学分数：3.5适用专业：建筑学一．课程的性质、目的和任务本课程是一门理论与实际联系密切，多学科综合性的为建筑学专业开设的必修专业课。由“建筑结构”和“建筑结构选型”两部分内容组合为一门课讲授。教学目的：使学生具有一定的建筑结构设计理论基础，引导学生建立力学、房屋建筑学、钢筋混凝土及砌体结构、钢结构等课程之间的横向联系，深入理解结构概念，学会从建筑工程整体（而不是结构构件）来分析和理解结构体系，培养正确的结构意识，能够在建筑方案设计阶段正确处理建筑与结构的关系，并能在设计工作中顺利地与结构工程师沟通和大胆创作。本课程的任务：帮助学生通过学习掌握基本结构知识，在进行建筑构思和设计中，增强建筑中结构的合理性与可行性，做出比较经济合理、切实可行的建筑方案与设计，以求得建筑艺术与建筑技术的完美结合。同时，加深同学们对房屋结构设计方法的了解，拓宽结构专业方面的知识，开阔学生的眼界和思路。二．课程教学的基本要求为熟悉混凝土、钢、砌体三大建筑材料的物理力学性能及选用原则，掌握常规受力构件的结构设计方法，熟悉多高层建筑及大跨度建筑的结构受力特点及选型原则。突出现阶段结构工程中使用广泛的钢筋混凝土结构这个重点，对高层、空间大跨度结构应结合工程实际情况讲解，要求学生多加观察和多加练习，并达到以下要求：1．使同学们了解本课程的学习内容和要求，明了结构形式与建筑设计的关系，纠正对结构知识重视不足的现象，树立正确的学习态度。2.通过本课程的学习，基本懂得建筑结构材料、施工技术水平、结构设计理论的发展及计算手段的改进等对结构选型的影响原由。3.熟悉经济因素对于结构选型的制约，掌握建筑结构体系和形式以及它们的受力特点、适用范围、技术经济指标和一些尺寸估算。4.使学生全面地了解和掌握建筑结构选型知识，开阔思路，以便更好地将建筑设计与结构选型有机地结合起来。本课程总学时数为56学时，在第四学期完成。三．课程的教学内容、重点和难点1．建筑结构概述与设计方法明确建筑结构课程的任务和学习方法，认识建筑结构与建筑之间的关系，掌握建筑结构的特点与应用；了解建筑结构的组成部分和结构设计的全过程，掌握结构的功能要求和极限状态。2．结构材料的力学性能熟悉钢材和混凝土两种建筑材料的力学性能，正确确定材料强度指标，理解钢筋与混凝土的相互作用的基础，掌握设计选材原则。3．钢筋混凝土受弯构件了解梁、板的截面形式及构造规定，熟悉钢筋混凝土受弯构件正截面破坏特征和过程，认识受弯构件的斜截面破坏形态和影响斜截面承载力的主要因素，掌握受弯构件的正截面和斜截面承载力计算方法及其适用条件。4．钢筋混凝土受压构件了解受压构件一般受力特点，熟悉钢筋混凝土受压构件的构造要求，理解矩形截面钢筋混凝土轴心受压破坏特征、承载力计算，熟悉矩形截面钢筋混凝土偏向受压构件受力破坏特征，了解矩形截面钢筋混凝土偏心受压构件承载力计算方法。5．砌体结构了解砌体材料和砌体力学性能，了解砌体受压构件截面形式、受力特点，熟练掌握墙、柱等砌体构件的均匀受压强度计算，了解砌体房屋的构造措施及常用经验，掌握无筋砌体矩形截面受压构件承载力计算方法，熟悉砌体结构局部受压破坏形态，了解砌体房屋静力计算方案。6．钢结构了解钢结构的特点和钢结构构件设计的基本要求，熟悉钢结构各受力构件承载力计算的方法，了解钢结构连接形式及相关规定，掌握钢结构焊接和螺栓连接承载力计算方法，了解钢屋盖常用的形式。7．钢筋混凝土梁板结构了解钢筋混凝土楼盖类型、受力特点、结构布置及计算简图，熟悉板的传力原则，正确区分单向板、双向板，熟悉单向板肋楼盖按弹性理论计算方法，了解单向板肋楼盖配筋设计及构造要求，熟悉现浇双向板肋楼盖的受力特点及荷载，了解装配铺板式楼盖的型式及铺板布置，掌握不同型式楼梯的受力特点并了解计算方法。8．建筑抗震设计基本知识了解震级、烈度、地震作用等概念，熟悉抗震设防分类、标准、目标和方法，熟悉抗震设计基本要求，了解房屋震害特征，熟悉多层砌体房屋和多高层钢筋混凝土房屋抗震一般规定和计算要点。9．梁、桁架与单层刚架熟悉梁的各种型式，熟悉梁的受力与变形特点，合理选择梁的截面尺寸，熟悉桁架结构受力特点，能够合理的确定屋架型式，熟悉单层刚架的型式，熟悉单层刚架受力特点，熟悉单层刚架的节点构造和布置形式。10．拱与薄壁空间结构了解空间结构的形式和特点，发展趋势；熟悉拱的型式；熟悉拱的受力特点；水平推力与合理确定拱轴线及相关参数；熟悉薄壳结构的一般特性；熟悉薄壳型式；熟悉圆顶、筒壳及折板的受力特点和构造要求11．网架与网壳熟悉网架、网壳结构的特点；熟悉网架结构的形式、受力特点；了解网架结构节点构造；熟悉网架结构选型原则；熟悉组合网架结构特点；熟悉网壳结构型式及选型原则。12．悬索与膜熟悉悬索结构特点；了解单索的受力与变形特性；熟悉悬索结构的形式；了解悬索结构节点构造；熟悉膜结构特点；了解膜结构材质；熟悉膜结构型式及选择；了解膜结构节点构造。13．建筑体型与结构布置熟悉建筑体型的形成和变化；熟悉结构布置的原则以及多道防御的概念；了解结构构造对结构设计的影响。14．多层与高层建筑结构了解多层房屋的结构材料选择；熟悉多层砌体结构特点；熟悉多层砌体结构布置方案和原则；了解多层砌体结构一般构造要求；熟悉多层框架结构特点；熟悉多层框架结构布置方式；熟悉框架结构的受力变形特点；了解框架结构的节点构造；了解高层建筑的发展及制约因素；熟悉建筑体型与结构性能的关系；熟悉、掌握高层结构布置原则；熟悉框架-剪力墙结构、筒体结构受力变形特点；了解其它高层建筑的结构方案特点及结构选用型式。15．楼盖与楼梯了解楼盖结构的组成与结构布置；了解楼梯的分类与结构型式。重点：结构的功能要求和极限状态，钢材和混凝土两种建筑材料的力学性能，钢筋混凝土受弯构件正截面破坏特征和过程，矩形截面钢筋混凝土偏向受压构件受力破坏特征，无筋砌体矩形截面受压构件承载力计算方法，钢结构焊接和螺栓连接承载力计算方法，现浇单向板和双向板交梁楼盖，抗震设防分类、标准、目标和方法，高层房屋结构总体布置原则。梁的各种型式、受力与变形特点。桁架结构受力特点。单层刚架的型式、受力特点。拱的型式、受力特点。薄壳型式。网架结构的形式、受力特点。网架结构节点构造。结构体系和基本定义。索、膜材料及其基本性能。索结构特点，单索的受力与变形特性。膜结构特点、型式及选择。多层房屋的结构材料选择。多层砌体结构布置方案和原则。多层框架结构特点、结构布置方式。高层房屋结构总体布置原则。高层房屋的结构方案的特点及选用。难点：受弯构件正截面破坏特征和正截面承载力计算及其适用条件，钢筋混凝土偏心受压构件受力破坏特征，钢筋混凝土偏心受压构件承载力计算方法及其适用条件，墙、柱的高厚比验算，房屋静力计算方案，钢结构焊接和螺栓连接承载力计算方法，现浇双向板肋梁楼盖，不同型式楼梯的受力特点，抗震设防标准和抗震设计的基本要求。单层刚架受力特点。单层刚架的节点构造和布置形式。平衡水平推力的措施，拱轴线及相关参数。圆顶、筒壳及折板的受力特点和构造要求。网架结构、网壳结构选型原则。组合网架结构特点。索结构受力与变形。膜结构型式、节点构造。多层砌体结构一般构造要求。框架结构的受力变形特点、节点构造。高层房屋的结构方案的特点及选用。四．课程各教学环节要求建筑结构与选型中概念多、公式符号多、并涉及到对各类结构承载能力分析的理解和应用，存在着实践性强、教学难度大等特点。为了培养学生的分析和解决实际工程结构选型的能力，在本课程学习时，要求学生对建筑结构设计中的基本知识、基本原理、基本构件的简单计算和构造设计方法等方面具有一定的基础或接受能力。课堂教学时应以重点内容的讲授为主，辅以多媒体教学，并在课堂讨论和练习中加以深化和巩固。同时，加强对学生自学能力的培养，要求其完成课外思考题或讨论题。五．学时分配序号内容各教学环节学时分配作业量备注讲授实验习题其它小计1建筑结构概述与设计方法332结构材料的力学性能333钢筋混凝土受弯构件662~44钢筋混凝土受压构件552~45砌体结构331~26钢结构662~47钢筋混凝土楼盖3318建筑抗震设计基本知识3319梁、桁架与单层刚架441~210拱与薄壁空间结构552~411网架与网壳552~412悬索与膜441~213建筑体型与结构布置1114多层与高层建筑结构33115楼盖与楼梯221合计5656六．课程与其它课程的联系学生在学习本课程前，应先修《美术》，《画法几何及阴影透视》，《测量学》，《建筑学概论》，《建筑设计基础》，《建筑力学》，《建筑构造》等学科基础课程，才可进入本课程的学习。其后续课程专业课程是《建筑设计原理》。七．教材与教学参考书1．教材：[1]熊丹安.建筑结构（第四版）[M].广州：华南理工大学出版社，2009.[2]张建荣.建筑结构选型[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.2．教学参考书：[1]本教材编审委员会.建筑结构选型[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.[2]谭文辉,李达.高层建筑结构设计[M].北京：冶金工业出版社，2011.[3]沈蒲生.混凝土结构设计原理(第2版)[M].北京：高等教育出版，2005.[4]王心田.建筑结构体系与选型[M].上海：同济大学出版社，2003.[5]住房和城乡建设部HYPERLINK"/book/search_pub.php?category=01&key2=%D7%A1%B7%BF%BA%CD%B3%C