《房屋结构》课程教学大纲

1、PAGE PAGE - 8 -本科生课程大纲课程名称房屋结构课程代码082503101249课程属性专业知识课时/学分80/5课程性质必修实践学时0责任教师 课外学时0课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、 课程介绍 1.课程描述：房屋结构是土木工程专业综合性较强的一门主要专业课，它是进行建筑结构设计与施工管理的重要理论基础。本课程主要讲述砌体结构、单层工业厂房结构、多层框架结构的设计计算、构造。通过本门课的学习，培养学生结构受力分析的能力及利用结构设计规范、手册、标准图集等进行工业与民用建筑结构设计的能力，并为学生进一步学习打下较为坚实的基础。2

2、.设计思路： 本课程以混凝土结构与砌体结构设计为主线，通过授课的方式，理论讲述单层工业厂房结构、多层框架结构、砌体结构相关设计计算与构造要求，使同学们掌握钢筋混凝土结构和砌体结构的设计原理和设计方法，并通过课程设计实践性教学环节，使学生初步具有运用这些理论知识正确进行混凝土结构设计和解决实际问题的能力。课程内容包括三个章节：单层厂房、多层框架结构、砌体结构。（1）单层厂房： 主要讲授单层厂房结构形式、结构组成和结构布置；排架计算；单层厂房柱；柱下独立基础；单层厂房屋盖结构；吊车梁。通过本章节的学习，使同学们了解单层厂房结构的组成及结构布置的特点，理解各结构构件及支撑系统的作用、荷载的传递路线以

3、及保证厂房整体工作的重要性，掌握等高排架的荷载计算、内力分析及内力组合方法，掌握矩形及T形截面排架柱、柱下单独基础、牛腿的设计方法及构造要求，了解厂房空间工作性能，各主要承重构件的合理造型、受力特点和设计要点。其中，单层工业厂房结构的组成和布置；支撑的作用和布置原则；排架计算简图；排架荷载计算；内力计算及内力组合； 牛腿的设计和构造为重点内容，厂房空间工作的概念为讲授难点。（2）多层框架结构： 主要内容包含多层框架结构的组成与布置；框架结构内力与水平位移的近似计算方法；多层框架内力组合；无抗震设防要求时框架结构构件设计；多层框架结构基础；现浇混凝土多层框架结构设计示例。使同学们了解多层框架结构

4、的组成及结构布置的特点，掌握一般多层框架计算简图的确定方法，框架结构内力分析的实用计算方法，框架杆件的截面设计方法及节点设计要点，了解多层框架房屋的基础类型并掌握条形基础简化设计方法（如倒梁法）。其中，重点内容如下：结构方案的选择，框架的适用范围、特点，结构布置原则；风荷载和局部风荷载的计算。框架结构的布置、框架结构适用高度和层数、框架结构优缺点，框架结构计算单元的选取，计算简图；分层法的原理、计算模型和基本假定；反弯点法的原理，计算方法、步骤及适用范围，D值法，侧移刚度的修正及反弯点的调整；框架结构侧移的计算方法；框架结构的设计要点：控制截面的选择，内力组合，截面设计，结构及构件的构造要求。

5、 难点内容为风荷载和局部风荷载的计算。D值法应用，侧移刚度的修正及反弯点法的调整。（3）砌体结构： 主要讲授砌体结构的特点和体系；块体、砂浆、砌体的物理力学性能；砌体结构设计方法；砌体结构构件的设计计算；墙体的设计计算；过梁、墙梁、挑梁、砖砌体条形刚性基础理论设计计算。使同学们了解砌体结构在建筑工程中的作用地位，块体材料和砂浆的种类及其相应的性能，各类砌体的特点及选用方法；深入理解砌体抗压强度及其主要影响因素；理解砌体抗拉、抗弯及抗剪强度；了解砌体的变形性能；掌握砌体强度设计值的确定方法并能正确使用；理解无筋砌体受压构件的受力特点；熟练掌握无筋砌体受压构件、砌体及梁下砌体局部受压承载力计算方法

6、；熟练掌握刚性方案多层房屋墙体设计及墙、柱高厚比验算方法；掌握墙体设计中的构造要求；了解混合结构房屋空间工作性能，横向配筋砌体及组合的应用条件与设计方法；理解墙梁、过梁、挑梁的受力特点并掌握其计算要点及构造要求；掌握刚性条形基础的设计。其中，重点内容包括：砌体材料和砂浆的种类及强度等级的选择；砌体受压时的破坏特征；影响砌体抗压强度的主要因素；砌体受压构件承载力计算；局部均匀受压，梁端局部受压、垫块下砌体局部受压计算；混合结构房屋承重墙体的布置；混合结构房屋按空间刚度的分类；墙体高厚比验算、刚性方案房屋墙、柱计算；墙梁的受力特点。难点内容为：砌体受压时的破坏特征；梁端局部受压、垫块下砌体局部受压

7、计算；配筋砌体的计算与构造；混合结构房屋按空间刚度的分类；墙梁的受力特点。3. 课程与其他课程的关系先修课程：混凝土结构基本原理。本课程与混凝土结构基本原理密切相关，构成了混凝土结构系列课程群。混凝土结构基本原理主要讲述基本理论和基本构件，房屋结构是以混凝土结构基本原理为基础，讲述混凝土结构与砌体结构的相关设计，只有在混凝土结构基本原理课程的基础上，房屋结构的教学才能达到较好的效果。二、课程目标本课程的目标是培养土木工程专业学生的工程观点和工程设计能力，达到华盛顿公约规定的国际工程师认证的标准，培养符合国家经济发展需要的工程技术人才。（1）培养学生综合应用所学的数学、力学、材料学以及混凝土基本

8、构件等方面的知识解决实际工程问题的能力；（2）通过本课程的讲授，可以使学生掌握钢筋混凝土结构和砌体结构的设计原理和设计方法；（3）通过课程设计实践性教学环节，使学生初步具有运用所学理论知识正确进行混凝土结构设计和解决实际问题的能力。三、学习要求房屋结构是土木工程专业综合性较强的一门主要专业课，作为土木工程师，在校期间不仅要有扎实的理论基础和熟练的专业技能，而且要有一定的工程常识，做到技术上可行，经济上合理。要达到以上学习任务，学生必须： （1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论、及时完成课后作业。本课程将包含课后作业、课堂提问、小组讨论等课堂活动。 （2）保质保量的按时完成课后作业。根据

9、班级人数，划分学习小组，通过课代表与学习小组组长监督，按时完成课后作业，只有在作业中才能够不断掌握所学习的内容。 （3）在前期讲授理论知识的基础上，安排课程设计实践性教学环节，使学生运用所学理论知识进行混凝土结构与砌体结构设计，促进学生工程设计能力的提高。四、教学内容内容顺序主题计划课时主要内容概述单层厂房12.1结构方案612.1.1 单层厂房结构形式12.1.2 结构组成与传力路线12.1.3单层厂房结构布置12.2排架计算812.2.1计算简图12.2.2 荷载计算 12.2.3 剪力分配法 12.2.4内力组合12.2.5排架柱的P-二阶效应12.2.6厂房空间作用概念 12.2.7排

10、架计算中的两个问题12.3柱设计612.3.1 柱的形式12.3.2 矩形工字形柱设计12.3.3 牛腿 12.4柱下独立基础212.4.1 柱下独立基础形式 12.4.2柱下扩展基础设计 12.5吊车梁212.5.1 吊车梁受力特点 12.5.2吊车梁形式和构造要点12.6单层厂房设计实例212.6.1 已知条件 12.6.2构件选型12.6.3 计算单元及计算简图 12.6.4荷载计算12.6.5内力分析 12.6.6内力组合及其说明12.6.7 排架柱截面设计 12.6.8锥形杯口基础设计多层框架结构13.1结构方案213.1.1框架结构的组成13.2.2框架结构的布置13.2框架结构内

11、力与水平位移近似计算方法813.2.1 计算简图13.2.2 分层法13.2.3 反弯点法13.2.4 D值法13.2.5 框架结构侧移计算及限值13.2.6 框架结构考虑P-效应的增大系数法13.3多层框架内力组合613.3.1 控制截面13.3.2 荷载效应组合13.3.3 最不利内力组合13.3.4 竖向活荷载的最不利布置13.3.5 梁端弯矩调幅13.4框架结构构件设计213.4.1柱的计算长度13.4.2框架节点构造要求13.5多层框架结构基础413.5.1 基础的类型及基选择13.5.2 条形基础的内力计算13.5.3 十字形基础的内力计算13.5.4 条形基础的构造要求13.5.

12、5 片筏基础的计算与构造13.6现浇混凝土多层框架结构设计示例413.6.1 设计资料 13.6.2结构布置及计算简图13.6.3荷载计算13.6.4内力计算13.6.5 内力组合13.6.6截面设计13.6.7 水平位移计算砌体结构设计15.1概述215.1概述15.2 砌体与砂浆的种类和强度等级15.2.1块体的种类15.2.2块体的强度等级15.2.3砂浆15.2.4块体和砂浆的选择15.3砌体结构设计方法与砌体强度设计值215.3.1砌体结构按近似概率理论的极限状态设计方法15.3.2砌体的计算指标15.3.3砌体的受压性能15.3.4砌体的轴心抗拉、抗弯、抗剪性能15.3.5砌体的弹

13、性模量、线膨胀系数、收缩率和摩擦系数15.4 砌体结构构件的承载力615.4.1无筋砌体构件的受压承载力15.4.2无筋砌体局部受压承载力计算15.4.3砌体轴心受拉、受弯、受剪承载力计算15.4.4配筋砖砌体构件15.5 混合结构房屋砌体结构设计615.5.1承重墙的结构布置15.5.2混合结构房屋的静力计算方案15.5.3墙、柱高厚比计算15.6 墙体的设计计算415.6.1刚性方案房屋的墙体设计计算15.6.2弹性、刚弹性方案房屋的墙体设计计算15.6.3墙体的设计计算例题15.7圈梁、过梁、挑梁和墙梁的设计615.7.1圈梁设计15.7.2过梁15.7.3挑梁15.7.4墙梁设计15.

14、8. 墙、柱的一般构造要求、框架填充墙和防止墙体裂缝的措施215.8.1墙、柱的一般构造要求15.8.2框架填充墙15.8.3防止或减轻墙体开裂的主要措施五、参考教材与主要参考书1、参考教材混凝土结构 程文瀼主编 中国建筑工业出版社2012.8 （第五版 中册）2、主要参考书建筑结构荷载规范（GB50009-2001 2006版） 本社编 中国建筑工业出版社 2006.11混凝土结构设计规范（GB50010-2000） 本社编 中国建筑工业出版社 2010.5砌体结构设计规范（GB50003-2001） 本社编 中国建筑工业出版社 2002.2砌体结构设计规范算例苑振芳主编 中国建筑工业出版社 2006.12混凝土结构设计规范算例本书编委会编 中国建筑工业出版社 2003.10六、成绩评定（一）考核方式 A.闭卷考