《 钢筋混凝土及砌体结构》(上)教学大纲

1、混凝土结构基本原理教学大纲Concrete Structures(uper:basicprinciple课程编号:0814005060/3.5一、大纲说明本大纲根据长沙理工大学 土 木水利类专业 2006版培养计划制定。(一教学对象土木工程专业建筑工程方向本科生(二课程性质及教学目的与要求1、课程性质混凝土结构课程分为“基本原理”和“结构设计”两部分。其中, “基本原理”部分包 括混凝土与砌体结构的基本理论,各类构件(弯、剪、压、拉、扭的受力性能、设计计算 方法和配筋构造,是学习结构设计的基础,它在性质上属于专业基础课; “结构设计”部分 包括混凝土结构单层厂房、多层框架和砌体结构的选型、结构

2、布置、内力分析、设计计算方 法、构造处理措施等,是实践性很强的专业课。本课程属“基本原理”部分。2、教学目的通过本课程的学习, 使学生掌握混凝土结构学科的基本理论和基本知识, 为在校继续学 习混凝土结构设计专业课以及毕业后在混凝土结构学科领域继续学习提供坚实的基础。 3、本课程的学习方法与要求(1 钢筋混凝土的计算方法是建立在大量科学实验的基础上的, 因此在学习时要重视 构件的受力性能, 理解建立计算公式的基本假定和考虑的主要因素。 在应用公式时要特别注 意其适用范围和限制条件。(2 本课程要解决的不仅是承载力和变形的计算问题, 而是要进一步解决构件和结构 的设计问题, 包括结构方案、 构造选

3、型、 材料选择及配筋构造等。 要逐步学习综合考虑安全 、 经济、适用以及便于施工等因素的设计方法。(3构造处理是长期科学试验和工程实践经验的总结,是对计算必不可少的补充。在 设计中构造与计算同样重要。要充分重视对构造要求的学习。(4本课程是一门实践性很强的课程,要重视习题、作业、课程设计和必要的现场参 观。(5要逐步形成尊重技术法律、法规的良好习惯并正确运用于设计中。(三主要先修课程和后续课程1、先修课程: 材料 力学 、 结构 力学 、建筑材料 。相配合的课程: 房屋 建筑 学 、 土 力 学及 地基 基础 、 荷载与结构设计方法 、 结构抗震 、建筑施工 。2、后续课程:混凝土结构设计 、

4、 高层建筑结构设计 。(四教学方式与重点和难点1、教学方式:课堂教学结合实验教学、现场教学和课程设计。2、重点:(1绪论:理解关于混凝土结构的基本概念及其特点。了解混凝土结构的发展简况、 应用及本课程的学习方法。(2钢筋与混凝土的力学性能:深入理解混凝土抗压强度与横向变形条件的关系。理 解轴心抗拉强度、 复合受力强度之间的关系。 理解混凝土应力应变关系曲线的上升段, 弹性 模量与变形模量。 了解混凝土徐变、 收缩的性能及其对混凝土构件的影响。 理解钢筋的应力 应变关系, 了解钢筋冷加工后力学性能的变化。 了解钢筋的品种和级别。 理解保证钢筋和混 凝土共同工作的粘结作用。(3 轴心受力构件正截面

5、承载力计算:了解轴心受拉构件及轴心受压构件的受力全过 程, 掌握轴心受拉构件及轴心受压构件正截面承载力的计算方法及构造要求。 了解螺旋箍筋 柱的应用。(4受弯构件正截面承载力计算:深入理解梁受力各阶段的应力分布,破坏特征及配 筋率对破坏性质的影响。 理解正截面承载力计算基本假定及其意义 (如平截面假定, 等效矩 形应力图,界限受压区高度系数等 。熟练掌握单筋矩形截面承载力计算。掌握双筋矩形截 面及T形截面的承载力计算。(5受弯构件斜截面承载力计算:理解无腹筋梁斜截面的不同破坏形态。熟练掌握斜 截面抗剪承载力计算公式及其适用条件。熟练掌握受弯构件的钢筋布置、 纵筋的弯起与切断、 纵筋的锚固等构造

6、要求, 掌握绘制构件 施工图的方法。(6矩形截面受扭构件承载力计算:理解钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态,理解截面 限制条件及构造配筋界限的意义;掌握弯、剪、扭构件的计算方法及构造要求。(7钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性:理解受弯构件变形及裂缝宽度验算的基 本概念及计算原理。了解有关计算方法。了解结构耐久性设计的重要意义(8钢筋混凝土梁板结构:深入理解活荷载最不利布置、内力包络图、塑性铰与内力重分布的概念。 掌握单向板肋形楼盖按弹性理论及按塑性内力重分布 (弯矩调幅法 的设计 计算方法。掌握双向板按弹性、塑性理论计算的设计方法。熟练掌握梁、板的截面设计与构 造要求。了解楼梯及雨蓬的计算。3、难

7、点(1等效矩形应力图形及其相对受压区高度(2纵向钢筋的弯起、截断和锚固,斜截面受弯承载力(3弯矩、简力和扭矩的相关性(4双重井式楼盖(五考核方式:考试,结合平时成绩综合评定。二、教学内容(一绪论1、混凝土结构的基本概念2、混凝土结构的应用及发展慨况3、混凝土结构设计原理课程的特点与学习方法(二混凝土结构用材料的性能1、钢筋(1钢筋的品种、级别和型式(2钢筋的应力应变关系,钢筋的强度、变形和弹性模量(3钢筋的冷加工2、混凝土(1混凝土的强度:强度等级,抗压强度(立方抗压强度、轴心抗压强度 ,轴心抗 拉强度及复合应力状态下的强度(2混凝土的变形:一次短期荷载作用下的应力应变关系,弹性模量和变形模量

8、,收 缩和徐变3、钢筋与混凝土的粘结(三钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算1、钢筋混凝土轴心受拉构件正截面承载力计算:破坏特征、计算公式、构造要求2、钢筋混凝土轴心受压构件正截面承载力计算(1配置普通箍筋的轴心受压构件:计算公式、构造要求(2配置螺旋箍筋的轴心受压构件:受力特征、计算公式和构造要求(四钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算1、梁的试验研究:受力阶段,截面应力分布,破坏特征,配筋率对破坏特征的影响2、基本假定,等效矩形应力图形,混凝土的弯曲抗压强度,最大配筋率和最小配筋率3、单筋矩形截面:梁板截面构造要求,基本公式及其适用条件,计算表格的应用4、双筋矩形截面:基本公式及适用条件5

9、、T形截面:受压翼缘计算宽度的确定,两类T形截面,基本公式(五钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算1、斜截面破坏的主要形态及影响因素。斜压破坏,剪压破坏,斜拉破坏2、 斜截面抗剪承载力计算:无腹筋梁抗剪承载力计算公式, 有腹筋梁抗剪承载力计算公式 , 箍筋及弯起钢筋的计算3、钢筋布置:抵抗弯矩图,钢筋的布置及构造4、伸臂梁设计例题(六钢筋混凝土受扭构件承载力计算1、纯扭构件(1开裂扭矩(2计算公式2、弯、剪、扭构件(1计算方法(2构造要求(七钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性1、裂缝控制:裂缝形成的原因,裂缝控制等级,裂缝宽度计算2、变形验算:变形允许值,受弯构件的短期刚度和长期刚度,最小刚度原

10、则3、耐久性设计(八钢筋混凝土平面楼盖1、楼盖结构的形式2、整体式单向板肋形楼盖(1结构平面布置(2连续梁、板的内力计算:弹性计算,考虑塑性内力重分布的计算(3截面计算和配筋构造:板、次梁、主梁3、整体式双向板肋形楼盖(1受力特征(2弹性计算方法(3塑性计算方法4、装配式钢筋混凝土楼盖5、楼梯和雨蓬的结构设计要点及构造要求三、试验内容适筋梁正截面承载力试验:试验目的、试验方法、试验过程、试验结果分析。本试验集 中安排在结构试验 B 课程中进行。四、教学环节及学时分配1、教学环节说明:本课程为 3.5学分,总学时 60学时,其中课堂教学 58学时,现场教学 2学时。试验 教学 2学时集中安排结构

11、试验 B 课程中讲授,不占用本课程总学时数。本课程安排在第 六学期开设。 由于2周的课程设计内容为混凝土楼盖设计也安排在第六学期, 考虑到学时分 配的实际情况,将本属于混凝土结构基本原理的内容“钢筋混凝土偏心受力构件承 载力计算”和“预应力混凝土构件设计”调整到第七学期开设的混凝土结构设计课程中 讲授,而将本属于混凝土结构设计课程的内容“钢筋混凝土平面楼盖” 调整到本 课程中讲授。2、学时分配:混凝土与砌体结构基本原理课程教学学时分配教学内容 总学时其中课外辅导/课外实践备注 讲课实验上机其他(一绪论 222/0混凝土结构用材料的性能662/0钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算442/0钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算12124/0（五）钢筋混凝土受弯构件斜 10 截面承载力计算 （六）钢筋混凝土受扭构件承 6 载力计算 （七）钢筋混凝土构件的裂缝、 6 变形和耐久性 （八）钢筋混凝土平面楼盖 合计 五、教材 1、选用教材： 沈蒲生主编混凝土结构设计原理北京：高等教育出版社，2