《装配式结构设计与智能化设计》课程教学大纲

《装配式结构设计与智能化设计》教学大纲课程编号：16220115英文名称：Precaststructuredesignandintelligentdesign学分：2.5学时：总学时48学时，其中理论32学时，实践16学时先修课程：混凝土结构基本原理、钢结构基本原理、土木工程CAD课程设计课程类别：专业方向课程（智能建造方向）授课对象：智能建造方向的专业学生教学单位：土木工程学院修读学期：第6学期一、课程描述和目标装配式结构设计与智能化设计是土木工程专业智能建造方向的专业方向课程，是一门理论性和应用性并重的课程，结合智能建造当前的热点技术和智能化设计的理念，使学生了解传统现浇结构与装配式结构的异同点，掌握装配式混凝土结构和装配式钢结构的基本设计方法，为学生今后从事装配式混凝土、钢结构的工程设计、施工和管理以及其它相关工作打下基础。本课程拟达到的课程目标:课程目标1：能够根据特定的工程需求，掌握装配式混凝土结构及装配式钢结构相应构件和节点设计的方法。课程目标2：理解智能建造的原理和趋势，能够在解决装配式混凝土结构和装配式钢结构的复杂工程问题时综合考虑社会、健康、安全、法律、文化、环境等因素。课程目标3：能够就装配式混凝土结构和装配式钢结构的复杂工程问题攥写课程报告，具备准确陈述自己观点并回应指令或质疑的能力，实现有效沟通与交流的目的。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点3-2能设计满足土木工程特定需求的构件、节点。课程目标10.4指标点3-4能够在解决土木工程领域复杂工程问题时综合考虑社会、健康、安全、法律、文化、环境等因素。课程目标20.2指标点10-1能就土木工程专业复杂工程问题，以撰写报告、陈述发言、设计文稿等方式，准确表达自己的观点，回应指令或质疑，并与业界同行及社会公众进行有效沟通与交流。课程目标30.4（注：要求课程目标与毕业要求指标点应是一一对应支撑）三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1装配式混凝土结构常用材料基本要求：1.熟练掌握装配式混凝土结构对混凝土材料强度的基本要求；掌握自密实混凝土、高强混凝土、超高性能混凝土和工程水泥基复合材料的基本性能，并了解其配制原理。2.掌握装配式混凝土结构对纵向受力钢筋性能的要求；熟悉钢筋锚固板、钢筋网片、钢筋桁架及常见吊装预埋件的形式。3.熟练掌握套筒灌浆连接及浆锚搭接连接的原理及材料性能要求4.了解常见保温材料、防水材料、连接件的种类及优缺点。重、难点：常用材料的性能；德育要求：培养土木工程师对专业的责任。敬业守分，发挥专业知能、严守职业本分、做好工程实务。2集中讲授课程目标12装配式混凝土结构体系和结构设计基本规定基本要求：1.熟练掌握装配式混凝土结构体系的分类以及各结构体系的基本规定，能够根据设计要求选择合理的结构体系，掌握各结构体系的优缺点及适用性。2.熟练掌握装配式混凝土结构总体布置要求，能够在装配式混凝土结构设计过程中选择合理的水平布置和竖向布置。3.熟悉装配式混凝土结构一般的抗震措施，以及装配式混凝土结构功能可恢复性的核心机制和结构体系。重、难点：各类体系的特点和适用范围；德育要求：培养土木工程师对社会的责任。发挥专业知能、严守职业本分、做好工程实务；创新精进，吸收科技新知、致力求精求进。2集中讲授、讨论课程目标13装配式钢筋混凝土楼盖设计基本要求：1.熟悉装配式楼盖的类型、特点和应用。2.理解全预制楼盖形式、特点和应用；掌握铺板式楼盖的设计方法；理解装配式楼盖必须处理好构件间的连接构造问题，加强楼（屋）盖的整体性。3.理解叠合楼盖分类；掌握钢筋混凝土叠合楼盖的设计方法；掌握桁架钢筋叠合板、叠合梁设计以及接缝、叠合面设计，以及理解叠合楼盖各类节点设计和构造要求。重、难点：楼盖的设计方法。德育要求：培养土木工程师对专业的责任感，要求敬业守分，充分发挥专业技能，严格遵守职业操守，专注于工程实务，确保工程质量和安全。4集中讲授、讨论课程目标24装配式混凝土框架结构设计基本要求：1.熟练掌握装配式混凝土框架结构的梁、柱截面的估算方法及构造要求。2.熟练掌握装配整体式混凝土框架结构节点连接设计的方法。3.掌握装配整体式混凝土框架结构在工程中的设计方法。4.了解装配整体式混凝土框架结构预制柱和预制构件拼装的构造要求。重、难点：框架结构设计方法；德育要求：培养土木工程师对专业的责任。敬业守分，发挥专业知能、严守职业本分、做好工程实务。4集中讲授课程目标25装配整体式混凝土剪力墙结构设计基本要求：1.熟练掌握装配整体式混凝土剪力墙结构的截面估算方法及构造要求。2.熟练掌握整体式混凝土剪力墙结构的节点连接与设计方法。3.掌握装配整体式混凝土剪力墙结构在工程中的设计方法及配筋构造要求。4.了解多层装配整体式混凝土剪力墙结构的电算方法及构造要求。重、难点：剪力墙结构设计方法；德育要求：土木工程师应注重责任意识，要求尽职尽责，展现专业才能，遵守职业道德规范，确保每项工程都能达到高标准，保障公共安全。4集中讲授、讨论课程目标26预制混凝土构件设计基本要求：1.理解装配式结构的构件拆分设计要求及原则。2.掌握装配式建筑体系中不同预制构件的定义及其分类方法，掌握同一构件不同种类的优缺点及适用条件。3.熟练掌握预制剪力墙、预制墙板、预制楼板及预制梁的设计方法、配筋构造要求及节点承载力的验算方法，掌握预制构件在工程中的吊装、拼接流程。4.熟悉预制构件中预埋件的种类及作用，了解其选型及布置原则重、难点：预制混凝土构件设计方法；德育要求：培养土木工程师对专业的责任。敬业守分，发挥专业知能、严守职业本分、做好工程实务。4集中讲授、讨论课程目标1、27预制混凝土构件生产及智能制造基本要求：1.熟悉拉弯、压弯构件的类型和截面形式，掌握拉弯和压弯构件的强度和刚度计算，实腹式压弯构件的整体稳定和局部稳定的验算。2.熟悉实腹式压弯构件的截面设计和构造要求，了解格构式压弯构件的设计。重、难点：构件的生产及智能建造；德育要求：土木工程师应以责任为核心，充分发挥专业才能，严守职业道德规范，做好每项工程实务工作，确保项目的高质量和安全性，维护公共利益。4集中讲授课程目标1、28装配式混凝土建筑施工技术基本要求：1.掌握装配式混凝土结构起重设备的选择方法、吊具验算方法，熟悉其它机具选择方法。2.掌握常规预制构件运输和堆放的技术要求，了解常用的运输和堆放方法。3.掌握典型预制构件，如剪力墙、柱、梁、板的安装流程和安装方法，掌握套筒灌浆等构件连接方法及质量控制要求，熟悉预制楼梯的安装、外墙防水施工方法；4.熟悉装配式混凝土结构进场检验及分项工程验收要点。基本要求：构件的安装流程及分项工程施工要点；德育要求：培养土木工程师对雇主的责任，真诚服务，竭尽才能智慧、提供最佳服务、达成工作目标。2集中讲授课程目标1、29装配式混凝土建筑施工组织基本要求：1.熟悉装配式混凝土建筑施工组织的内容。熟悉施工准备工作的内容，掌握设备、材料准备计划的编制方法。2.掌握施工流向和施工顺序的确定方法，掌握施工方法和施工机械的选择方法，能够进行施工方案的编制。3.掌握装配式混凝土建筑施工进度计划和资源需用量计划的编制方法，掌握施工平面布置的要点、施工各阶段场地规划原则，能够进行施工平面图设计。基本要求：施工方案的编制；德育要求：培养土木工程师的责任感，要真诚服务，竭尽才能与智慧，提供最优质的服务，努力达成和超越工作目标，确保每个项目的成功和客户的满意。2集中讲授课程目标1、210BIM技术在装配式混凝土建筑中的应用基本要求：1.了解BIM的相关概念，熟悉其与装配式混凝土结构设计的联系。2.了解当前常用的BIM软件，掌握BIM软件在装配式建筑设计的应用。3.掌握BIM软件在装配式建筑施工阶段的应用，了解其在装配式建筑中的发展趋势。基本要求：BIM技术的应用；德育要求：培养土木工程师对专业的责任。敬业守分，发挥专业知能、严守职业本分、做好工程实务。2集中讲授课程目标2、311装配式混凝土建筑的建设项目管理体系基本要求：1.掌握装配式混凝土建筑全产业链的特征、整合与配置，了解其与传统建筑产业链的异同。2.掌握装配式混凝土建筑的参与主体及责任管理。3.掌握装配式混凝土建筑在承包模式和施工合同上的选择，掌握在成本、进度、质量、风险四方面对装配式混凝土建筑重点管控的内容。4.了解装配式混凝土建筑的可持续性。基本要求：管理体系的特点和需选择；德育要求：培养土木工程师对社会的责任。发挥专业知能、严守职业本分、做好工程实务；创新精进，吸收科技新知、致力求精求进、提升产品品质。2集中讲授课程目标1、3合计32序号实践项目实践内容与要求学时类型对应课程目标1Revit-Structure软件学习重点介绍Revit软件中结构模块的使用，要求掌握软件的基本操作，利用软件完成工程结构的信息化模型建模和装配式结构设计。6综合课程目标1、2、32Tekla-Xsteel软件学习重点介绍Tekla-Xsteel软件，要求掌握软件的基本操作并具备对钢结构工程的构件和节点进行深化设计的能力。6设计课程目标1、2、33Rhino-Grasshopper软件学习重点介绍Rhino软件，要求掌握软件的基本操作，利用软件完成工程结构的数字化建模。4演示课程目标1、2、3合计16四、课程教学方法以课堂集中讲授为主，使用多媒体、板书、动画演示及上机操作等教学手段，结合课堂表现、分析讨论、作业、上机操作、专题研习、答疑等教学方式共同实施。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由课堂表现、平时作业、设计成果、课程报告组成，均按百分制计分，其中课程报告成绩占50%、平时作业成绩占15%、课堂表现成绩占5%、设计成果成绩占30%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1课堂表现05052平时作业1500153设计成果15150304课程报告1004050课程目标对应分值402040100（二）考核与评价标准1.平时作业考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分作业按时完成，90%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握到位。能够很好的利用理论知识识别、分析装配式结构领域相关工程问题。按时完成，70%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握较到位。能够较好利用理论知识识别、分析装配式结构领域相关工程问题。延时完成，60%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握基本到位。利用理论知识对装配式结构领域相关工程问题有一定的识别、分析能力。不交和补交，50%以下的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握有偏差。不能利用理论知识对装配式结构领域相关工程问题进行识别、分析。2.课堂表现考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分课堂表现上课听讲认真，能正确地回答课堂提问，课堂笔记完整、可读性强，与师生的互动性良好。上课听讲认真，能较正确地回答课堂提问，课堂笔记较完整、可读性较强，与师生的互动性一般。上课听讲较认真，基本能回答课堂提问，课堂笔记基本完整、可读性一般，师生的互动一般。上课听讲不认真，基本不能正确地回答课堂提问，无课堂笔记，无师生互动。3.设计成果考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分设计成果概念清晰，建模完整，设计合理，标注准确。概念较为清晰，建模较为完整，设计较为合理，标注较为准确。概念基本清晰，建模基本完整，设计基本合理，标注基本准确。概念不够清晰，建模不够完整，设计不合理，标注准确率低。4.课程报告考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分专题研习格式规范，符合课程报告写作要求；内容主题明确，符合课程教学内容，有明确的综合分析论点。参考文献充分、正文引用恰当，文献引文格式符合文献标准；无摘录摘抄痕迹，能恰当运用自己的语言组织素材，论点正确。格式符合课程报告写作要求；主题明确，符合课程教学内容，具较好的综合分析论点。参考文献充分、正文能够较好对文献进行引用，文献引文格式基本符合科技期刊论文文献标准；正文主题大部分运用自己的语言组织素材，论点正确。格式符合课程报告写作要求；主题基本明确，较符合课程教学内容，具较好的综合分析论点。参考文献有，文献引文格式基本符合科技期刊论文文献标准；正文有部分摘抄，论点分析较清晰。格式不符合课程报告写作要求，能反映部分主题内容，论文结构不完整，论点分析不清晰，参考文献少，正文没有引用，格式不完全符合科技论文文献标准。六、教材与参考书（一）推荐教材1．《装配式混凝土结构》，黄靓主编，中国建筑工业出版社，2020年5月第一版；（二）参考资料1．《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014，中