混凝土結構設計課程教學大綱

混凝土結構設計課程教學大綱（CONCRETESTRUCTUREDESIGN）學時數(shù)：40學分數(shù)：2.5適用專業(yè)：土木工程（交通土建方向）一．課程的性質(zhì)、目的和任務《混凝土結構設計》是土木工程專業(yè)主修交通土建工程課群組學生的一門專業(yè)（限選）課程。教學目的：通過本課程的學習，使學生能進行鋼筋混凝土樓蓋結構設計，單層工業(yè)廠房結構，鋼筋混凝土多層框架結構和鋼管混凝土組合結構的設計，同時也為后續(xù)專業(yè)課的學習打下基礎。本課程的任務：簡要介紹混凝土梁板結構、單層廠房結構、多層與高層框架結構、組合結構設計方法，培養(yǎng)學生工程設計與應用的能力。讓學生掌握一般梁板結構的布置原則和方法，能用彈性法和塑性內(nèi)力重分布方法計算單向板樓蓋、雙向板樓蓋，并熟悉其設計構造要求；能合理地進行排、框架結構平面與豎向布置，掌握荷載計算與內(nèi)力分析的計算方法或實用計算方法，并能進行一般排、框架結構的內(nèi)力組合及柱下單獨基礎、樁基礎的設計，了解牛腿、吊車梁等的計算設計方法及排、框架結構的構造要求；了解鋼管混凝土結構設計的原理和方法。宜安排在大四上（第7學期）開設。二．課程教學的基本要求通過本課程的學習，使學生對混凝土結構設計知識有較系統(tǒng)的了解，對混凝土基本結構的結構選型、結構布置、設計計算和方法有著較好地理解和掌握，并能在教師指導下獨立完成相關內(nèi)容的課程設計：1.現(xiàn)澆混凝土單、雙向梁板，整體式樓梯和雨蓬的設計與計算方法與步驟；2.單層廠房結構類型、結構體系、結構組成、結構布置、構件選型排架內(nèi)力分析、柱、屋架、吊車梁、構造等設計方法和步驟；3.多層與高層框架結構布置方法、截面尺寸估算、計算簡圖的確定、荷載計算、內(nèi)力分析與組合、側移驗算，混凝土構件的配筋計算、構造等的設計方法與步驟；4.鋼管混凝土結構設計的基本概念、受壓短柱受力機理和單肢柱承載力計算、梁柱節(jié)點構造等的設計方法和步驟。三．課程的教學內(nèi)容、重點和難點1.混凝土結構設計緒論了解結構的用途、類型和功能；熟悉混凝土結構體系并掌握結構選型原則和結構布置原則；熟悉結構設計準備工作內(nèi)容，掌握結構方案確定的一般步驟；掌握結構布置和結構計算簡圖的確定方法；了解結構分析與設計計算的主要內(nèi)容、原則、步驟和方法，結構設計成果的表現(xiàn)形式。2.鋼筋混凝土樓蓋設計掌握梁板結構的一般結構布置方法；熟悉肋梁樓蓋結構的計算簡圖的確定方法及其構造要求；基本掌握梁板結構的荷載的傳遞及不利活荷載布置、內(nèi)力包絡圖的繪制；了解塑性鉸及內(nèi)力重分布的概念；能用彈性法、塑性內(nèi)力重分布方法計算單向板樓蓋、雙向板樓蓋；了解樓梯及雨蓬的計算方法和構造要求。3.單層工業(yè)廠房結構設計了解單層廠房的組成、結構布置、荷載種類、荷載傳遞等，理解單層廠房的工作特點。基本掌握等高排架的荷載計算，內(nèi)力分析方法，內(nèi)力組合等內(nèi)容；熟悉排架柱、單獨基礎，牛腿等部分的設計方法及構造要求。了解單層廠房的空間工作性能，并能根據(jù)廠房的結構特點合理選用各種構件。4.多層鋼筋混凝土框架結構了解多層框架結構的結構體系的組成與布置特點；掌握多層框架結構的內(nèi)力實用計算方法及多層框架的內(nèi)力組合，框架結構構件、節(jié)點構造要求。對多層框架結構的基礎類型及計算要求有所了解。5.鋼管混凝土結構設計了解鋼管混凝土結構的一般概念，并掌握套箍系數(shù)的物理意義，用材要求；熟悉并掌握鋼管與混凝土共同工作的機理；了解鋼管混凝土短柱承載力試驗規(guī)律；了解鋼管混凝土單肢柱的承載力計算方法和步驟；通過實例學習，完整了解鋼管混凝土柱的設計過程，并熟悉梁柱節(jié)點的構造做法。重點：1）結構選型原則和結構布置原則；結構布置和結構計算簡圖的確定方法；結構分析與設計計算的主要內(nèi)容、原則、步驟和方法；課程的學習方法。2）用彈性法、塑性內(nèi)力重分布方法計算單向板、雙向板樓蓋；樓梯、及雨蓬設計。3）廠房的結構型式、結構組成和結構布置；排架的荷載計算、內(nèi)力分析、內(nèi)力組合；柱下單獨基礎的設計；廠房屋架結構的選型計算；吊車梁設計。4）框架結構體系與布置原則；結構內(nèi)力與位移的近似計算；框架結構的基礎。5）鋼管混凝土結構的一般概念、套箍系數(shù)、選材要求；鋼管與混凝土共同工作的機理；鋼管混凝土短柱承載力試驗；梁柱節(jié)點做法。難點：1）結構方案確定的步驟；結構布置和結構計算簡圖的確定方法。2）次梁塑性鉸及內(nèi)力重分布的概念；主梁彈性計算分析與配筋設計；無粘結預應力混凝土樓蓋設計。3）排架的內(nèi)力分析與內(nèi)力組合。4）框架結構內(nèi)力與位移計算。5）套箍系數(shù)；鋼管混凝土短柱工作的試驗與機理分析；梁柱節(jié)點設計。四．課程各教學環(huán)節(jié)要求現(xiàn)場教學是根據(jù)教學進度安排的隨堂實踐性教學環(huán)節(jié)，教師通過結合施工現(xiàn)場實物對學生進行現(xiàn)場教學，增加其感性認識，加深對課堂理論的理解?，F(xiàn)場實踐性教學主要結合在以下教學內(nèi)容中：1.梁板結構及框架結構現(xiàn)場教學，1次。2.單層廠房結構或鋼管混凝土結構現(xiàn)場教學，1次。五．學時分配序號內(nèi)容各教學環(huán)節(jié)學時分配作業(yè)題量備注講授實驗討論習題課外其它小計1混凝土結構設計緒論222鋼筋混凝土樓蓋設計1221433單層工業(yè)廠房結構設計821024多層鋼筋混凝土框架結構6625鋼管混凝土結構設計7183合計=SUM(ABOVE)355=SUM(ABOVE)40六．課程與其它課程的聯(lián)系本課程的前修課程是：理論力學，材料力學，建筑材料，房屋建筑學，土力學與地基基礎，混凝土結構設計原理等課程。七．教材與教學參考書1.教材：彭少民主編.混凝土結構（下冊）.武漢：武漢理工大學出版社，2004.4。2.教學參考書：[1]朱彥鵬主編.混凝土結構設計.上海：同濟大學出版社，2004.9。[2]東南大學、同濟大學、天津大學主編