建筑结构基础与识图教案

一、教案头

课题：项目一荷载确定任务1某结构荷载分析

授课班级工程监理123学时2

能力目标知识目标素质目标

教

学

目

掌握荷载的分类

标能跟据规范确定荷载类型培养受力认知能力

熟悉常见的荷载类型

重点

难点

重点：荷载分类

及解

难点：荷载传递

决办

解决办法：教师分析案例，学生判别荷载，教师检查分析总结常见错误，学生练习

法（措

施）

能

力

训

练

任

以实际建筑结构为案例，分析结构发展历程，并引出各个工作任务。

务

及

案

例

参

考

资《建筑材料》、《混凝土结构设计原理》及规范、网络资源等

料

工

具

《建筑结构荷载规范》

材

料

二、教学设计

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

项目任务告知分析建筑物荷载,确定荷载类型点名观看PPT2

项目说明

引入演示多种结构类型,分析荷载有引入问题，提出学生听讲讲授法

哪些类型？问题5

操练观看演示图片督促、启发分析类型分组讨论法

5

归纳1、建筑结构的分类及其应用启发、引导归纳、总结

（1）按照承重结构所用的材料

区分可分为混凝土结构、砌体

结构、钢、木结构和混合结构五

种类型。

（2）按照承重结构类型区分

可分为砖混结构、框架结构、框35

架-剪力墙结构、排架结构剪力案例分析法

墙结构、筒体结构。分组讨论法

2、荷载类型指导学生进行分析荷载类型

<1）直接作用分类

（2）间接作用

3、荷载分类

（1）永久荷载（亦称恒荷载，

是指在结构使用期间，其值不随

时间变化,或者其变化与平均值

相比可忽略不计的荷载）

（2）可变荷载（也称为活荷载，

是指在结构使用期间，其值随时

间变化,且其变化值与平均值相

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

比不可忽略的荷载）

<3）偶然荷载（在结构使用期

间不一定出现，而一旦出现，其

量值很大且持续时间很短的荷

载）。

训练

对给定建筑物进行结构类型分督促、引导学生分组讨论，25

析,对建筑物上的荷载进行荷载完成相应实训分组讨论法

分析

1、结构类型

（1）按材料分

（2）按承重类型分讲授法、图示

2、建筑物上荷载类型法

（1）永久荷载

（2）可变荷载

（3）偶然荷载

检查分析检查学生完成效果，对制作效果检查学生作品，学生汇报

好的作品进行展示，并点评。并做点评听讲、记录

总结了解建筑结构的发展概况，熟悉总结本节课变总结与布置

常见荷载类型，明确作用于建筑难点和应注意作业

结构上的荷载问题3，

作业预习下节课

P45

思考题1、3题

一、教案头

课题：项目一：荷载的确定任务2荷载确定

授课班级工程监理123学时6

能力目标知识目标素质目标

教

学

目

能根据规范确定荷载熟悉建筑结构设计原理

标培养判断安全性的能力

判断建筑结构结构是否安全掌握荷载计算方法

重点

难点

重点：确定荷载

及解

难点：建筑结构设计原理

决办

解决办法：教师讲解原理，学生确定荷载，教师检查分析总结常见错误，学生练习

法（措

施）

能

力

训

练

任

以实际工作任务为导向，以实际工程图纸为载体，分析并确定荷载。

务

及

案

例

参

考

资《建筑构造》、《混凝土结构设计原理》及规范

料

工

具

《建筑结构荷载规范》

材

料

二、教学设计

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

项目任务告知根据某框架结构图纸,确定荷载点名2

项目说明

引入在结构设计与纯理论不一样,不引入问题，提出

是直接用公式推导就能实现的，问题学生听讲讲授法

那么在实际中需要依据什么样15

的理论来进行计算才能使结果

满足使用要求呢？如何确定荷

载并保证结构安全呢？

任务要求：

（1）分析荷载任务布置学生听讲

根据图纸分析存在哪些荷载学生分组

（2）确定荷载熟悉图纸

应用结构设计原理计算荷载,保

证结构安全

操练任务实施：指导学生按任

务进行实施

内力、变形任务驱动

70,

1、荷载的代表值学生分组讨论

<1）荷载的标准值提供指导和答根据图纸分析

1）永久荷载标准值计算确疑荷载

定

2）可变荷载标准值规范

3）施工检修荷载

4）栏杆顶部水平荷载

（2）可变荷载的组合值

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

（3）可变荷载的频遇值

超过频率为规定频率的荷载

值

（4）可变荷载的准永久值

正常使用极限状态达到或

超过

2、荷载的计算

（1）结构的功能要求给予必要指导根据图纸和规任务驱动

建筑结构在规定的设计使范计算荷载65'

用年限内应满足安全性、适用

性、耐久性三项功能要求。

（2）建筑结构的极限状态

承载能力极限状态（结构

或结构构件达到最大承载能力

或不适于继续承载的变形）：

正常使用极限状态（结构

或结构构件达到正常使用或耐

久性能的某项规定限值。超过这

一状态,便不能满足适用性或耐

久性的功能

（3）极限状态方程

S和R均为随机变量，其函

数Z也是一个随机变量。可能出

现以下三中情况：

1）Z>0即R>S时，结构处

于可靠状态：

2）ZV0即RVS时，结构处

于失效状态；分组讨论结果讨论法

3）Z=0即R=S时，结构处20

于极限状态。

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

HPB235钢筋为光圆钢筋，

训练HRB335钢筋、HRB400钢筋和

RRB400钢筋的外形均为月牙

纹。检查学生荷载核对分析结果

分析结果50

预应力钢筋

应优先采用钢绞线（有3股和7

股两种）和钢丝（外形有光面、

螺旋肋、三面刻痕三种），也可

采用热处理钢筋（包括

40Si2Mn、48Si2Mn及45Si2Cr

几种牌号）。

混凝土的强度

在工程中常用的混凝土强度有

立方抗压强度（立方抗压强度，

是评价混凝土强度等级的标准。

用符号fcu.k表示。混凝土强度等

级分C15~C80共14级。

砌体材料

块材砖把粘土、煤阡石、粉煤

灰等材料为主，经成型、干燥、

烧结而成的砖。

砂浆

用胶凝材料、细集料、水泥按一

定的比例拌和而成的混合材料。

水泥砂浆用水泥、砂子和水拌和

而成。混合砂浆在水泥砂浆中掺

入适量塑性掺和料拌和而成。其各组对比结果10

它砂浆此类砂浆不含水泥。

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

检查分析检查荷载结果，对分析过程进行检查学生作品，学生汇报讲授法、演示

评价并做点评听讲、记录法

20，

总结熟悉结构设计原理，明确荷我计总结本节课重

算方法，会判定结构安全性难点和使用注

意问题总结与布置

作业

作业预习下节课3，

P45思考题5题

P46思考题8、10题

一、教案头

课题：实训1某建筑图纸，检验该设计结构是否安全

授课班级工程监理123学时2

能力目标知识目标素质目标

教

学

目

能根据规范分析并确定荷载熟悉结构设计原理培养学生分析荷载与解决

标

判断结构是否安全掌握荷载计算方支撑的能力

重点

难点

重点：确定荷载

及解

难点：建筑结构设计原理

决办

解决办法：教师讲解原理，学生确定荷载，教师检查分析总结常见错误，学生练习

法（措

施）

能

力

训

练

任以实际工作任务为导向，以实际工程图纸为载体，分析并确定荷载。

务

及

案

例

参

考

资《建筑构造》、《混凝土结构设计原理》及规范

料

工

具

《建筑结构荷载规范》

材

料

二、教学设计

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

点名29

项目任务告知识读某建筑图纸，判定荷载类项目说明

型，进行荷载分析，确定荷载，

检验该结构是否安全。

引入任意结构设计结束后，都需进行引入问题，提出学生听讲讲授法

结构设计，即为该结构配筋，并问题5'

验算荷载，检验安全与否，那么

如何校验结构安全性呢？

任务要求：

（1）识图

分析荷载组成任务布置学生听讲讲授法

（2）计算各个荷载值学生分组10'

根据图纸计算各个荷载代表值

（3）运用将埃狗设计原理进行

荷载效用组合，计算最不利荷

载。

（4）判别结构安全性

操练任务实施

1、结构功能极限状态

（1）极限状态：指导学生按任

1）定义：当整个结构或结构的务步骤进行实

一部分超过某一特定状态而不施任务驱动

能满足设计规定的某一功能要15'

求时，则此特定状态称为该功能学生分组讨论

的极限状态。通过解释说明分析荷载

2）国际上一般将结构的极限状引导学生进行

态分为如下三类：设计

①承载能力极限状态:荷载效应

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

的基本组合

②正常使用极限状态：标准组

合、准永久组合

③破坏一安全极限状态。

3）是鉴别结构是否满足功能要

求的标准是否可靠的标志

（2）分类：

1）承载力极限状态学生分组进行

最大承载力不适于继续承载荷我计算2(r

的变形。根据图纸引导

这种极限状态对应于结构或构学生进行荷载

件达到最大承载能力或不适于计算

继续承载的变形。

2）正常使用极限状态

正常用或耐久性能的某项规定

限值时

2、极限状态设计表达式

训练（1）极限状态方程

SWR

功能函数Z=R-S=g（R,

S）

1）Z>0,时结构可靠学生独立进行

2）Z=0时，结构处于极限状态荷载组合30'

3）ZvO时，结构失效

（2）概率极限状态设计实用表检查学生荷载

达式组合结果，对有

1）承载力yoSWR问题的学生进

2）正常使用SWC挠度、行指导。

裂缝、位移等学生小组讨论

荷载组合结果

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

1)Z~),时结构可靠

2)Z=0时，结构处于极限状态结构安全性判小组讨论判定

3)ZvO时，结构失效定结果

根据荷载效应组合结果,选取最

不利荷我组合，进行安全性判

定，并作出说明。

检查分析检查学生完成效果,对过程进行检查学生作品，学生汇报讲授法、演示

分析，并点评。并做点评听讲、记录法

10'

总结总结本节课重

难点和使用注总结与布置

意问题作业

3，

作业预习下节课

一、教案头

课题：项目二钢筋混凝土结构设计与识图任务一：梁的设计

授课班级工程监理学时10

能力目标知识目标素质目标

教

学

目熟悉梁的构造要求

能用设计原理进行梁的设计

标掌握梁的配筋方法养成照图施工的意识

能识读梁的平法施工图

掌握梁的平法

重点

难点重点：梁的配筋设计

及解难点：梁的配筋设计

决办解决办法：教师讲解原理，学生确定荷载，依据荷载配筋，教师检查分析总结常见错误，学生

法（措练习

施）

能

力

训

练

任以实际工作任务为导向，以实际工程图纸为载体，分析并确定荷载，依荷载进

务行配筋。

及

案

例

参

考

资《建筑构造》、《混凝土结构设计原理》及规范

料

工

具

《建筑结构荷载规范》

材

料

二、教学设计

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

项目任务告知根据某框架结构的建施图，设计点名2'

该结构的梁的结施图项目说明

引入公共场所开间很大，作为钢筋混引入问题，提出

凝土结构如何保证大开间的安问题

全性能？怎么设计的？学生听讲讲授法

5，

任务要求：

(1)设计结构分布图

依建筑物使用功能等要求，确定

开间大小,考虑梁的间距和长度任务布置

及分布方式。学生分组

(2)荷载设计学生听讲讲授法

根据绘制好的结构布置图计算⑸

荷载，考虑最不利荷载效应组

合。

操练任务实施：

1.案例讲解案例观看ppt讲授法

2、梁的构造要求5

(1)截面形式及尺寸指导学生按任

主要有矩形、T形、倒T形、务步骤进行实

L形、I形、十字形、花篮形等。施

其中，矩形截面由于构造简单，

施工方便而被广泛应用。

梁、板的截面尺寸必须满足承

载力、刚度和裂缝控制要求，学生分组讨论任务驱动

同时还应满足模数。按模数要分析采用何种15'

求，梁的截面高度h一般可取形式的梁

250、300…800、900、1000nun

等，hW800mm时以50mm为在数

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

模数，h>800mm时以100mm为

模数：矩形梁的截面宽度和T

形截面的肋宽b宜采用100、

120、150、180、200、220^250mm,

大于250mm时以50mm为模数。

梁适宜的截面高宽比h/b,矩形

截面为2〜3.5,T形截面为

2.5-40

(2)梁的配筋

梁中通常配置纵向受力钢筋、根据功能引导学生分组进行

弯起钢筋、箍筋、架立钢筋等，学生进行梁配配筋设计。20，

构成钢筋骨架，有时还配置纵向筋设计

构造钢筋及相应的拉筋等。

1)纵向受力钢筋

梁纵向受力钢筋的常用直

径d=12~25mm0

训练当h<300mm时，d28mm:

当h3300mm时，d210mm。

一根梁中同一种受力钢筋最

好为同一种直径；当有两种直径

时，其直径相差不应小于2nun,

以便施工时辨别。

梁中受拉钢筋的根数不应少

于2根，最好不少于3~4根。

纵向受力钢筋应尽量布置成

一层。检查学生布置

2)架立钢筋效果，对设计效学生结构布置40'

架立钢筋设置在受压区外果有问题的学

缘两侧，并平行于纵向受力钢生进行指正。

筋。

其作用，一是固定箍筋位置

以形成梁的钢筋骨架;二是承受

因温度变化和混凝土收缩而产

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

生的拉应力，防止发生裂缝。受

压区配置的纵向受压钢筋可兼

作架立钢筋。

3）弯起钢筋

弯起钢筋在跨中是纵向受指导学生进行

力钢筋的一部分,在靠近支座的尺寸设计

弯起段弯矩较小处则用来承受学生小组讨论20

弯矩和剪力共同产生的主拉应进行截面尺寸

力，即作为受剪钢筋的一部分。

钢筋的弯起角度一般为

45°,梁高h>800mm时可采用

60%前一排弯起钢筋的弯起点

至后一排的弯终点的距离不应

大于规定。

实际工程中第一排弯起钢

筋的弯终点距支座边缘的距离

通常取为50mmo

4）箍筋

箍筋主要用来承受由剪力

和弯矩在梁内引起的主拉应力，

并通过绑扎或焊接把其他钢筋

联系在一起，形成空间骨架。

按计算不需要箍筋的梁，当引导学生绘制

梁的截面高度h>300mm,应沿构造图，指导荷学生小组讨论60

梁全长按构造配置箍筋。载组合进行荷载组合

箍筋直径，当梁截面高度

//<800mm时，不宜小于6mm：

当h>800mm时，不宜小于

8mmo箍筋直径一般不宜大于

12mm。

箍筋的肢数

当梁的宽度区150mm时，

可采用单肢：

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

当后400mm,且一层内的

纵向受压钢筋不多于4根时，可

采用双肢箍筋；

当力>400mm,且一层内的

纵向受压钢筋多于3根(或4

根时)，应设置复合箍筋。梁中

一层内的纵向受拉钢筋多于5

根时，宜采用复合箍筋。

(3)混凝土保护层厚度

钢筋外边缘至混凝土表面

的距离称为钢筋的混凝土保护

层厚度。

3、梁的设计

(1)截面最小配筋率Pmin指导配筋设计40

《规范》规定梁的配筋率不得小学生分组进行

于夕min。配筋设计

对于受弯构件，Pmin按下式计

算：

Pmin=max(0.45Ft/Fy,

0.2%)

(2)基本公式及其适用条件保证设计为适

单筋矩形截面梁正截面承筋梁学生做适筋梁10

载力计算的基本公式：检验

a£bx=fyA$

M<Mu=ai€：bx(ho-x/2)

M<Mu=fyAs(ho-x/2)

上式应满足下列两个适用

条件：

1)为防止发生超筋破坏，

需满足珞

2)为了防止发生少筋破坏，应

满足P2Pmin指导选筋学生依据计算10

结果选钢筋

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

检查分析检查学生完成效果，对设计效果检查学生设计，讲授法、演示

好的设计进行展示，并点评。并做点评法

学生汇报30'

总结熟悉梁的构造要求，牢记梁的配总结本节课重听讲、记录

筋种类和注意事项，理解计算方难点和设计中总结与布置

法，掌握布筋方式和注意事项常见问题作业

13'

作业预习下节课

P77思考题6题

己知：弯矩设计值M,混凝土

强度等级，钢筋级别，构件截面

尺寸b、ho

求：所需受拉钢筋截面面积As

己知：构件截面尺寸b、h,钢

筋截面面积As,混凝土强度等

级，钢筋级别。

求：检验安全性。

一、教案头

课题：项目二钢筋混凝土结构设计与识图任务一：柱的设计

授课班级工程监理123学时10

能力目标知识目标素质目标

教

学

目熟悉柱的构造要求

能用设计原理进行柱的设计

标掌握柱的配筋方法养成照图施工的意识

能识读柱的平法施工图

掌握柱的平法

重点

难点重点：柱的配筋设计

及解难点：柱的配筋设计

决办解决办法：教师讲解原理，学生确定荷载，依据荷载配筋，教师检查分析总结常见错误，学生

法（措练习

施）

能

力

训

练

任

以实际工作任务为导向，以实际工程图纸为载体，分析并确定荷载。

务

及

案

例

参

考

资《建筑构造》、《混凝土结构设计原理》及规范

料

工

具

《建筑结构荷载规范》

材

料

二、教学设计

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

项目任务告知根据某框架结构的建施图，设计点名2'

该结构的柱的结施图项目说明

引入公共场所开间很大，作为钢筋混引入问题，提出

凝土结构如何保证大开间的安问题

全性能？怎么设计的？学生听讲讲授法

5，

任务要求：

(1)设计结构分布图

依建筑物使用功能等要求，确定

开间大小，考虑柱的间距。任务布置

(2)荷载设计学生分组

根据绘制好的结构布置图计算学生听讲讲授法

荷载，考虑最不利荷教效应组15'

合。

任务实施：

操练L案例

2、轴心受压柱构造要求讲解案例观看ppt讲授法

(1)材料强度15'

一般柱中采用C25及以上等指导学生按任

级的混凝土,对于高层建筑的底务步骤进行实

层柱可采用更高强度等级的混施

凝土。

(2)截面型式及尺寸要求

钢筋混凝土受压构件通常采

用方形或矩形截面,柱截面尺寸学生分组讨论任务驱动

不宜过小。一般应符合lo/hW25分析采用何种15'

及lo/b^30o形式的梁

对于方形和矩形截面，其尺

寸不宜小于250X250mm。柱截

教学教学方法、手

教学内容教师工作学生活动

步骤段、时间分配

面边长在800mm以下者，宜取

50mm的倍数；在800mm以上者，

取为100mm的倍数。

（2）配筋构造

（1）纵向受力钢筋

轴心受压柱的纵向受力钢筋

应沿截面四周均匀对称布置，偏

心受压柱的纵向受力钢筋布置

在弯矩作用方向的两对边。

1）纵向受力钢筋直径”根据功能引导学生分组进行

不宜小于12mm,通常采用学生进行梁配配筋设计。20，

12~32nlm。筋设计

2）一般宜采用根数较少，直径

较粗的钢筋，以保证骨架的刚

度。方形和矩形截面柱中纵向受

力钢筋不少于4根，纵向受力钢

训练筋的净距不应小于50mm,偏心

受压柱中垂直于弯矩作用平面

的侧面上的纵向受力钢筋及轴

心受压柱中各边的纵向受力钢