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1、钢筋混凝土结构课程教学大纲一、课程的地位、作用和任务建筑结构是本专业技术基础课,本课程的任务是学习水工混凝土结构的基本理论及结构构件的设计计算方法和构造措施,为学习专业课打下坚实的基础。学生学完本课程后,能进行一般结构及构件的计算以及绘制结构施工图,能熟练查阅与本课程有关的规范、手册、图集。二、教学内容和教学要求绪论1建筑结构课程的任务及分类2本课程的特点及本课程与其它课程的关系3发展概况钢筋混凝土结构部分钢筋和混凝土的力学性能1掌握:材料的特性和力学性能,在各类不同构件中如何选择材料的等级,为以后各章的学习做好准备。2理解:要求从宏观理解材料的性能、变形、强度。3了解:钢筋与混凝土共同工作的
2、原理,保证钢筋混凝土共同工作的措施。钢筋混凝土结构计算基本原理1掌握:承载能力极限状态的设计表达式以及荷载和材料强度的取值。2理解:建筑结构的功能要求、结构的可靠度和安全等级。3了解:以概率统计为基础的极限状态设计方法。钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算1掌握:本章为本课程的重点内容,要求熟练掌握单筋矩形截面、双筋矩形截面。T形截面这三种最常见的受弯构件正截面承载能力计算方法、步骤以及公式的适用条件。2理解:钢筋混凝土梁从加载到构件破坏经历的三个应力应变阶段,各受力阶段截面应力应变图形的特点及其变化规律。受弯构件适筋、欠筋、超筋破坏的三种形态。3了解:结构的构造要求钢筋混凝十受弯构件斜截面承载
3、力计算1掌握:斜截面承载力计算原理、计算方法、步骤、计算公式的适用范围、钢箍的选择方法。2理解:梁沿斜截面产生裂缝的原因,剪切破坏的三种市要形态,基本公式中各符号的意义。3了解:抵抗弯矩图(材料图)的意义,作图方法,确定钢筋的弯起位置和切断点,腹筋的构造要求。钢筋混凝土受扭构件1掌握:矩形截面纯受扭构件和弯、剪、扭构件承载力计算方法。2理解:构件受扭破坏特征和受扭钢筋构造措施。3了解:受扭构件在扭矩作用下产生剪应力及相应主拉应力及构件受扭后开裂的原因。钢筋混凝土受压构件承载力计算1掌握:轴心受压构件承载能力计算。偏心受压构件承载力计算和分界条件。2理解:构件最小配筋对构件计算的影响,受压构件的
4、破坏特征。3了解:长柱与短柱的划分条件,轴心受压构件和偏心受压构件如何考虑纵向压屈的影响,斜截面承载力计算方法。钢筋混凝土受拉构件承载力计算1掌握:轴心受拉构件承载力计算,偏心受拉构件承载力计算,大小偏心受拉构什的破坏特征及判别条件,应用图形与偏心受压构件的差异。2理解:大小偏心受拉构什的破坏特征。3了解:受拉构件不存在纵向压屈而产生弯曲变形的问题,斜截面承载力计算方法。钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算1掌握:裂缝出现前、后截面的应力状态。在进行构件正常使用状态验算时荷载的取值。2理解:抗裂验算应力图和材料力学所讲的勾质弹性构件应力图的区别,变形验算公式和材料力学公式的异同。3了解:本章各符
5、号的意义和系数取值,公式推导过程中考虑的因素和条件。钢筋混凝土肋形结构在学习本章之前,必须熟练掌握第三章、第四章受弯构件正、斜截面承载力计算方法,对于肋形结构中连续板梁的设计原理和简支板梁有相同之处,亦有不同之处,本章主要讲述连续板梁的设计计算方法。1掌握:现浇钢筋混凝土楼盖的梁格布置。受力特征、设计特点和设计方法,重点掌握板、梁计算单元的选取,荷载的计算,多跨连续板梁的内力计算及配筋方法,绘制结构施工图。2理解:肋形楼盖板梁钢筋的布置和构件受力特点。3了解:连续板梁的构造要求,钢筋长度的计算和计算钢筋用量。水工刚架结构1掌握:计算简图的选取,刚架的荷载计算及各截面配筋计算方法。2理解:刚架的
6、受力特点,利川结构力学方法计算刚架的内力,考虑最不利内力组合3了解:刚架结构结点的构造要求。牛腿结构1掌握:牛腿截面尺寸的确定,内力计算及配筋计算方法。2理解:牛腿在荷载作用下的受力特点,牛腿结构和短悬臂梁的区别。3了解:牛腿水平箍筋、弯起钢筋、纵筋构造要求。预应力混凝土结构基本知识1掌握:预应力混凝土结构的基本原理及构件对材料的要求。2理解:预应力混凝土结构先张法后张法施工的方法和特点。3了解:预应力混凝土结构与普通混凝土结构的应力状态及其优缺点。三、课内实践环节(一)技能训练1、技能训练项目为了提高学生的设计计算能力,要求在教学过程中结合所学内容,每章都应布置一定数量的习题。2、技能训练的
7、能力要求通过做习题,加深学生对所学内容的理解,从而达到加强和巩固所学知识的目的。(二)综合训练钢筋砼外伸梁的计算。1、目的掌握钢筋砼梁正截面、斜截面承载力计算方法、步骤,将第三、第四章的内容有机地结合起来。2、内容外伸梁进行正截面、斜截面承载力计算,绘制材料图和施工图。3、成果要求外伸梁正截面、斜截面配筋计算的详细计算过程、绘制梁极配筋图,计算钢筋用量。(三)课程实习1、校内参观结构模型和观看录像(1)目的通过参观结构模型和录像等直观教学,使学生加深对钢筋砼结构构件配筋的理解和空间思维,提高学生对本课程学习的兴趣。(2)内容结构模型、钢筋骨架形式,钢筋结点构造要求及有关钢筋砼结构的录象片。(3
8、)要求逐个看懂各种钢筋骨架模型,了解钢筋的受力特点。2、校外参观建筑工地(1)目的通过参观施工工地,了解施工现场的情况,使学生对所学知识的应用有更进一步的了解,是学以致用的初步体现。(2)内容参观钢筋加工现场,了解钢筋成型的程序,钢筋布置形式。(3)要求要求学生能弄懂实际工程中钢筋骨架的布置情况,弯起钢筋、纵向受力钢筋、箍筋的实际位置。四、学时分配建议学时分配建议表序号教学内容学时分配讲课技能训练小计诸论221材料的力学性能442钢筋砼结构计算基本原理223受弯构件正截面承载力计算102124受弯构件斜截面承载力计算64105受扭构件666钢筋砼受压构件122校外参观147钢筋砼受拉构件448
9、钢筋砼构件正常使用极限状态验算689钢筋砼肋形结构1021210水工砼刚架结构2211牛腿2212预应力砼结构基本知识22机动22合计701080五、说明1、本教学大纲适用于招收高中毕业生,学制为三年的高职水利水电工程建筑专业。2、本课程与其他课程衔接和分工(1)建筑材料有关混凝土和钢材的基本知识已在建筑材料课程中详细介绍,本课程在复习钢筋和混凝土力学性质的基础上讲解材料的选用。(2)材料力学材料力学研究对象主要是匀质,弹性材料的构件,而钢筋混凝土构件是非匀质、非完全弹性材料,因此,材料力学中解决问题的观点和方法、公式等不能直接套用于钢筋混凝土构件中去,但可供解决钢筋混凝土结构问题的借鉴,考虑
10、问题时要顾及钢筋混凝土材料的特点。(3)结构力学结构力学课程中对各种构件的内力分析、结构内力计算等可应用到钢筋混凝土结构中去。3、各教学单元重点、难点和深广度的教学说明(1)钢筋混凝土的材料的力学性能本章重点是确定钢筋和好的强度指标,使学生了解钢筋与殁共同工作原理,能合理的选用材料的强度等级。(2)钢筋混凝土结构计算基本原理目的要求:使学生了解以概率统计为基础的极限状态计算方法,熟悉并掌握承载力极限状态法的计算表达式。本章重点:荷载效应与结构抗力的随机性,失效概率与可靠度指标,荷载的分项系数、材料的标准强度、承载能力极限状态设计表达式。本章新概念和名词术语较多,又牵涉到数理统计方面的内容,会有
11、一定难度,需要加强领会和理解。对于有关数理统计,只须对其有所了解,不必深入钻研,但对设计表达式中的每一项必须了解清楚。(3)钢筋殁受弯构件正截面承载力计算目的要求:使学牛熟练掌握正截面承载力计算的原理,基本公式的适用条件,能熟练地进行受弯构件截面设计及截面复核,熟悉常用的构造要求。本章重点:钢筋砼梁从加载到破坏三个应力应变变化过程。受弯构件正截面破坏三种状态。单筋矩形、双筋矩形、T形截面承载力计算问题及公式的变化规律和适用条件。(4)受弯构件斜截面承载力计算目的要求:使学生掌握斜截面承载力计算原理,基本公式的应用,能熟练地进行受弯构件斜截面承载力计算和合理地配置腹筋。本章重点:梁沿斜截面破坏的
12、三种主要形态。梁斜截面承载力计算两种情况(仅配箍筋和同时配箍筋、弯起钢筋)的计算方法。斜截面承载力计算公式的适用范围(上、下限)。绘制钢筋的抵抗弯矩图。绘制钢筋的抵抗弯矩图是本章的难点,在实际中,一般不必绘制抵抗弯矩图,因而,此内容作为学习基本理论只须使学生对其有所了解,对斜截面的构造要求(如:如何选择箍筋和箍筋间距,确定钢筋的弯起点等)应讲透。(5)受扭构件目的要求:使学生掌握矩形截门纯受扭构件和弯、剪、扭构件承载力计算和受扭钢筋的布置方法。本章重点:构件开裂的原因。矩形截面纯受扭构件承载力计算公式的分析。矩形截面弯剪扭构件的承载力计算。(采用在弯矩、剪力、扭矩单独作用下计算纵向受力钢筋和箍
13、筋,最后将纵向钢筋叠加、箍筋叠加后配置总钢筋。)(6)受压构件承载力计算目的要求:使学生了解受压构件的破坏特征,掌握轴心受压,大小偏心受压构件承载力计算及分界条件。本章重点:轴心受压构件承载力计算。大小偏心受压构件的界限及承载力计算。对称配筋承载力计算。在讲述大偏心受压构件承载力计算时,应与双筋矩形截面梁承载力计算进千上较。(7)受拉构件承载力计算目的要求:使学生了解受拉构件的受力特征及大小偏拉界限,掌握轴心受拉、偏心受拉构件承载力计算方法。本章重点:轴心受拉构件承载力计算。偏心受拉构件承载力计算。对于轴心受拉构件,由于混凝土开裂后退出工作,拉力全部主钢筋承担,故计算公式较简单。小偏心受拉构件
14、也不考虑混凝土承担拉力。在讲述大偏心受拉构件计算时,应与大偏心受压构件的计算比较。另外,受拉构件不考虑纵向压屈对构件的影响。(8)钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算目的要求:掌握裂缝出现前后构件的应力状态,荷载组合效应以及抗裂。裂缝开展宽度、变形验算的计算方法。本章重点:荷载的取值和荷载长、短期效应组合。构件抗裂验算。构件裂缝开展宽度验算。变形验算。在讲述抗裂验算和变形验算时,应与材料力学的应力公式和变形计算公式相比较,对于裂缝开展宽度的验算只要求理解公式中各符号的意义,对公式的推导过程不必强记。(9)钢筋混凝土肋形结构目的要求:使学生掌握肋形楼盖的结构平面布置、连续板梁构件计算及构造要求等。
15、本章重点:现浇钢筋混凝土肋形楼盖的结构平面布置。单项板肋形结构的内力计算及配筋计算。绘制结构施工图和钢筋表。本章是本课程重点讲授内容,要求学生对现浇钢筋混凝土肋形楼盖的受力情况、设计方法、构造要求等有清楚的理解,为课程设计作好准备。(10)水工刚架结构目的要求:掌握进刚架荷载计算,刚架计算简图的选取,了解结点构造要求。本章重点:刚架结构设计要点和构造要求。(11)牛腿目的要求:掌握牛腿的设计方法,了解牛腿的构造要求。本章重点:拟定牛腿截面尺寸,牛腿配筋计算。(12)预应力砼结构基本知识目的要求:使学生理解预应力进的概念和基本原理,了解预应力殁构件先张法施工和后张法施工的特点。4、本课程的作业要求为提高学生的设计计算能力,要求在每有章节的学习过程中都要布置一定数量的习题,特别是单筋矩形截面、双筋矩形截面的正截面承载力计算题量应多一些。在完成简支梁正截面、斜截面承载力计算教学后布置一次大作业,要求学生完成正、斜截面承载力计算,绘制梁的材料抵抗弯矩图和施工图。5、课程设计要求(1)设计题民现浇整体式肋形楼盖设计。(2)目的要求:掌握整体式肋形楼盖结构设计知识,独立完成肋形楼盖结构设计。要求作出楼盖结构平面布置,进行板、次梁、主梁的荷载计算、内力计算及截面配筋计算。理解、熟悉板、梁的一般构造要求。编写设计说明书,绘制结构施工图画钢筋人样图(或编写钢筋表)。 主梁作抵抗弯矩图。
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