钢筋混凝土及砌体结构教学大纲

1《混凝土与砌体结构》教学大纲一、课程基本信息课程名称：混凝土与砌体结构课程代码：56030111课程类别：专业课学时：120学时学分：8学分理论教学：100学时实践教学：20学时二、教学目的及要求课程的性质与任务本课程是建筑工程技术专业的主要专业课程，通过学习，使学生掌握建筑结构的组成及建筑材料(钢材、混凝土)的物理力学性质；运用规范公式对基本构件进行计算；掌握钢筋混凝土基本构件的构造要求；了解单层厂房的组成和结构构造及框架结构的结构构造；掌握砌体结构计算简图的确定，内力分析的方法及计算方案的选择。三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并注明重点、难点）第一章绪论（一）教学目的、要求本章是对钢筋混凝土结构的初步介绍。学习本章，要求了解混凝土结构的一般概念，认识钢筋混凝土的主要优缺点、应用及发展简况，另外，要注意学习本课程需要留心的问题。（二）教学主要内容第一节钢筋混凝土的一般概念第二节钢筋混凝土的主要优缺点第三节钢筋混凝土的应用和发展简史第四节学习本科程需要注意的问题（三）教学重点、难点1.钢筋和混凝土的物理力学性能2.钢筋混凝土结构尚有的优点及存在的缺点（四）复习思考题（见教材或习题集）1.钢筋混凝土结构有哪些优点、缺点？22.钢筋和混凝土两种物理力学性能不同的材料，为何能共同工作？第二章钢筋和混凝土材料的力学性能（一）教学目的、要求本章详细讲解了混凝土的强度指标及变形性能，同时也介绍了钢筋的力学性能。学习本章，要求掌握混凝土在单向应力作用下的强度及其标准值，理解复合应力作用下的强度以及混凝土的变形，充分认识钢筋的品种、级别与形式，钢筋的力学性能及其强度指标，理解钢筋的连接及其基本构造要求。（二）教学主要内容第一节混凝土的强度指标一、立方体抗压强度kcuf,和强度等级二、轴心抗压强度标准值ckf三、轴心抗拉强度标准值tkf四、复合应力状态下混凝土的强度第二节混凝土的变形性能一、混凝土在一次短期荷载下的变形二、混凝土在多次重复荷载下的变形三、混凝土的弹性模量、变形模量四、混凝土的徐变五、混凝土的收缩与膨胀第三节钢筋一、钢筋的品种、级别与形式二、钢筋的力学性能第四节钢筋与混凝土的粘结一、粘结的作用及产生原因二、粘结强度及影响因素三、保证钢筋与混凝土间的粘结措施（三）教学重点、难点1.混凝土的立方体抗压强度的确定2.混凝土的徐变（四）复习思考题（见教材或习题集）1.混凝土的立方体抗压强度是如何确定的？它与非标准试块尺寸有什么关系？2.什么叫混凝土的徐变？混凝土的收缩和徐变有何本质区别？第三章建筑结构的基本设计原则（一）教学目的、要求3本章详细讲解了结构设计的基本要求、结构上的作用、作用效应和结构抗力，同时重点介绍了概率极限状态设计方法、极限状态实用设计表达式和结构耐久性的规定。学习本章，要求了解结构设计的功能要求以及以概率理论为基础的极限状态设计方法，理解结构上的作用、作用效应、结构抗力及其分布概率，了解荷载的分类、荷载的代表值、荷载的标准值与设计值，材料强度的标准值、设计值及其在计算中的应用，初步理解内力组合的含义。（二）教学主要内容第一节结构设计的基本要求一、结构的功能要求二、结构的极限状态三、混凝土结构设计方法第二节结构上的作用、作用效应和结构抗力一、结构上的作用二、作用效应S三、结构抗力R第三节概率极限状态设计方法一、功能函数与极限状态方程二、结构可靠度与失效概率三、结构构件的可靠指标β四、目标可靠指标及安全等级第四节极限状态实用设计表达式一、承载力极限状态设计表达式二、正常使用极限状态设计表达式第五节结构耐久性的规定（三）教学重点、难点1.结构的功能要求2.结构的可靠性及可靠度3.结构上的作用、作用效应和结构抗力4.承载力极限状态设计表达式（四）复习思考题（见教材或习题集）1.结构应满足哪些功能要求？2.何谓结构上的作用、作用效应？何谓结构抗力？3.结构的功能函数是如何表达的？4.承载能力极限状态表达式是什么？第四章受弯构件正截面承载力计算（一）教学目的、要求4本章详细讲解了受弯构件正截面配筋的基本构造要求，同时重点介绍了单筋矩形截面、T形截面、双筋矩形截面的配筋计算与截面强度复核等问题。学习本章，要求掌握截面配筋的基本构造要求，适筋梁正截面的三个工作阶段，配筋率对正截面破坏形式的影响，适筋与少筋、适筋与超筋的界限。（二）教学主要内容第一节受弯构件正截面配筋的基本构造要求一、受弯构件截面的形式和尺寸二、受弯构件的钢筋三、钢筋的保护层四、钢筋的间距第二节梁正截面受弯性能的试验分析一、适筋梁的工作阶段二、受弯构件正截面各阶段应力状态三、钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏形式四、适筋梁与超筋梁、少筋梁的界限第三节单筋矩形截面的承载力计算一、基本假定二、基本公式及其使用条件三、截面设计四、截面强度复核第四节双筋矩形截面的承载力计算一、基本公式及其使用条件二、截面设计三、截面强度复核第五节单筋T形截面的承载力计算一、基本计算公式二、截面设计三、截面强度复核（三）教学重点、难点1.钢筋的间距要求2.适筋梁的破坏特征3.受压混凝土等效矩形应力图4.单筋矩形截面的承载力计算5.T形截面类型的判定（四）复习思考题（见教材或习题集）1.在梁、板结构中，为何对钢筋的间距提出不同的要求？具体有哪些规定？52.为何在设计中不允许出现少筋状态？3.受压混凝土等效应力图是根据什么条件确定的？4.在截面设计和承载力复核时，应如何判别T形截面的类型？第五章受弯构件斜截面承载力计算（一）教学目的、要求本章详细讲解了无腹筋梁的受剪性能、有腹筋梁斜截面受剪承载力计算和保证斜截面受弯承载力的构造要求。学习本章，要求掌握有腹筋梁斜截面受剪承载力的计算公式及其适用条件，掌握材料抵抗图的做法、钢筋弯起和截断位置，掌握纵向受拉（受压）钢筋进入支座的锚固长度。（二）教学主要内容第一节无腹筋梁的受剪性能一、斜裂缝引起的梁受力状态的变化二、斜截面的破坏形态三、影响无腹筋梁受剪承载力的因素四、无腹筋梁斜截面受剪承载力计算第二节有腹筋梁斜截面受剪承载力计算一、腹筋的作用二、有腹筋梁的破坏形态三、斜截面抗剪承载力计算公式四、斜截面受剪承载力计算方法和步骤第三节保证斜截面受弯承载力的构造要求一、抵抗弯矩图二、弯起钢筋的弯起点三、纵向受拉钢筋截断时的延伸长度四、纵向钢筋在支座处的锚固五、箍筋及弯起钢筋的构造六、钢筋细部尺寸（三）教学重点、难点1.无腹筋梁的破坏形态2.有腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式3.弯起钢筋的弯起点位置（四）复习思考题（见教材或习题集）1.集中荷载作用下的无腹筋梁有哪几种破坏形态？其形成的条件及破坏原因是什么？2.有腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式是由哪种破坏形式建立起来的？为何要对公式施加限制条件？6第六章受扭构件承载力计算（一）教学目的、要求本章详细讲解了受扭构件承载力计算。学习本章，要求了解纯扭构件受力性能与开裂扭矩的计算，理解受扭纵筋和箍筋强度比、剪切相关性的概念及其计算方法，掌握矩形截面纯扭构件承载力的计算，理解矩形、T性和I形截面弯、剪、扭构件计算原则和方法，并了解其构造要求。（二）教学主要内容第一节纯扭构件承载力计算一、开裂扭矩二、矩形截面纯扭构件配筋计算三、T形、I形截面纯扭构件配筋计算第二节弯、剪、扭构件的承载力计算一、扭矩对受弯、受剪承载力的影响二、弯、剪、扭构件承载力的计算公式三、弯、剪、扭计算公式的适用条件（三）教学重点、难点1.钢筋混凝土受扭构件的破坏形式2.弯、剪、扭构件承载力的计算公式（四）复习思考题（见教材或习题集）1.简述钢筋混凝土受扭构件的破坏形式，它们各有何特点？2.为什么受弯构件在同时受到扭矩作用时，其抗扭及抗剪承载力均有所降低？这时纵向钢筋应如何计算和构造？第七章受压构件承载力计算（一）教学目的、要求本章详细讲解了受压构件承载力计算。学习本章，要求掌握配有普通箍筋和螺旋箍筋轴心受压柱的破坏特征和设计方法，理解大、小偏心受压构件的破坏特征及其判别方法，熟练掌握矩形截面对称配筋、非对称配筋的截面设计方法，了解I形截面对称配筋截面设计，了解偏心受压构件斜截面计算特点，掌握受压构件的基本构造要求。（二）教学主要内容第一节轴心受压构件承载力计算一、纵向钢筋及普通箍筋柱二、配有纵筋及螺旋箍筋柱第二节偏心受压构件正截面承载力计算一、偏心受压构件的破坏特征二、附加偏心距三、偏心距增大系数7四、矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算五、I形截面偏心受压构件的正截面承载力计算六、截面承载能力N与M的相关曲线第三节偏心受压构件斜截面受剪承载力计算第四节偏心受压构件构造要求（三）教学重点、难点1.轴心受压柱中纵向钢筋的作用2.矩形截面大、小偏心受压破坏的本质区别3.I形截面偏心受压构件的正截面承载力计算（四）复习思考题（见教材或习题集）1.在轴心受压柱中配置纵向钢筋的作用是什么？为什么要控制纵向钢筋的最小配筋率？2.矩形截面大、小偏心受压破坏有何本质区别？其判别条件是什么？3.为何要对偏心受压构件垂直弯矩方向截面的承载力进行验算？如何验算，试简述之。第八章受拉构件承载力计算（一）教学目的、要求本章详细讲解了受拉构件承载力计算。学习本章，要求掌握大、小偏拉构件承载力计算以及如何判别大小偏拉。（二）教学主要内容第一节轴心受拉构件正截面承载力计算第二节偏心受拉构件正截面承载力计算一、计算公式二、截面设计第三节偏心受拉构件斜截面承载力计算（三）教学重点、难点1.大、小偏心受拉构件的判别2.偏心受拉构件正截面承载力计算公式（四）复习思考题（见教材或习题集）1.大、小偏心受拉构件的界限如何划分？2.大、小偏心受拉对称配筋计算时有何异同点？第九章钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度验算（一）教学目的、要求本章详细讲解了钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度验算。学习本章，要求掌握受弯构件的挠度计算和裂缝宽度验算。8（二）教学主要内容第一节概述第二节受弯构件的挠度验算一、基本知识二、荷载效应标准组合作用下受弯构件的短期刚度sB三、矩形、T形、倒T形和I形截面受弯构件的长期刚度B四、受弯构件挠度验算第三节裂缝宽度验算一、裂缝间距二、平均裂缝宽度m三、最大裂缝宽度max第四节钢筋的代换一、代换原则二、钢筋代换应注意的事项（三）教学重点、难点1.短期刚度sB和长期刚度B2.最大裂缝宽度的计算公式3.钢筋代换（四）复习思考题（见教材或习题集）1.何谓短期刚度sB、长期刚度B？何谓最小刚度原则？2.提高梁刚度的主要措施有哪些?什么措施最有效？3.最大裂缝宽度的计算公式是如何建立起来的？第十章预应力混凝土构件（一）教学目的、要求本章从预应力的概念入手详细讲解了施加预应力的目的，预应力混凝土结构的应用，施加预应力的方法，预应力钢筋的夹具和锚具，预应力混凝土结构材料要求，控制应力的确定以及计算各种预应力损失值，预应力损失的组合值。学习本章，要求掌握混凝土轴心受拉构件先张法、后张法各阶段的应力计算及预应力轴心受拉构件的构造要求。（二）教学主要内容第一节预应力混凝土的基本概念一、概述二、预应力混凝土的基本概念三、预应力混凝土结构的优缺点四、全预应力和部分预应力混凝土五、预应力混凝土结构的应用第二节施加预应力的方法和锚具9一、先张法二、后张法三、夹具和锚具四、制孔器和灌浆第三节预应力混凝土材料一、预应力钢筋二、混凝土第四节张拉控制应力和预应力损失一、张拉控制应力con二、预应力损失三、预应力损失值组合第五节预应力混凝土轴心受拉构件一、轴心受拉构件应力分析二、预应力混凝土轴心受拉构件的计算三、设计例题（三）教学重点、难点1.预应力混凝土结构的概念2.预应力的施加方法3.预应力的损失及其计算（四）复习思考题（见教材或习题集）1.什么叫预应力结构？为什么对构件要施加预应力？2.预应力施加方法有几种？它们的主要区别是什么？其特点和使用范围如何？3.预应力损失有哪些？它们是如何产生的？采取什么措施可以减少这些损失？第十一章梁板结构（一）教学目的、要求本章详细讲解了现浇肋梁楼盖的布置、各构件的计算简图、荷载传递、内力计算、截面设计及施工图的绘制。学习本章，要求掌握单、双向板肋梁楼盖的划分、