高榮譽--《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程教學大綱201doc

1、?混凝土構(gòu)造設(shè)計原理?課程教學大綱一、課程根本信息課程代碼：TM1020 012055 TM1030課程名稱：混凝土構(gòu)造設(shè)計原理英 文 名：Concrete Structure Theory課程性質(zhì)：必修課課程類型：大類學科根底與專業(yè)根底課適用專業(yè)：土木工程專業(yè)，總 學 時：55+ 1周課程設(shè)計總 學 分：先修課程：高等數(shù)學、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、理論力學、材料力學、房屋建筑學、土木工程材料等后續(xù)課程：混凝土構(gòu)造設(shè)計，工程構(gòu)造抗震選用教材：?混凝土構(gòu)造?上、中冊，東南大學、同濟大學等合編第四版，中國建筑工業(yè)出版社，2021參考書目：1 ?混凝土構(gòu)造與砌體構(gòu)造?上、下冊，滕智明主編，中國建筑工業(yè)出版

2、社,2003；2?混凝土構(gòu)造設(shè)計標準?(GB50010-2002), 中國建筑工業(yè)出版社，2002；3 網(wǎng)絡(luò)資源：安徽建筑工業(yè)學院精品課程網(wǎng)、國家精品課程網(wǎng)、超星數(shù)字圖書館；4?混凝土構(gòu)造學習與指導?，滕智明主編，清華大學出版社；5?混凝土構(gòu)造設(shè)計標準?(GB50010-2021), 中國建筑工業(yè)出版社，2021。課程簡介：本課程屬土木工程專業(yè)必修的專業(yè)根底課，是一門實踐性很強，與現(xiàn)行的標準、規(guī)程等有關(guān)的專業(yè)根底主干課。主要內(nèi)容：鋼筋、混凝土材料力學性能；變彎構(gòu)件、變壓構(gòu)件、受拉構(gòu)件、受扭構(gòu)件扭承載力計算；鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及混凝土構(gòu)造的耐久性驗算；梁板構(gòu)造設(shè)計、構(gòu)造要求等。二、課程總

3、目標通過本課程的學習，使學生掌握混凝土構(gòu)造學科的根本理論和根本知識，熟悉根本構(gòu)造構(gòu)件的破壞機理、設(shè)計、計算方法、構(gòu)造措施等；使學生獲得構(gòu)造工程師根本訓練，具有獲取知識、提出問題、分析問題和解決問題的根本能力和創(chuàng)新精神；為在校繼續(xù)學習?混凝土構(gòu)造設(shè)計?專業(yè)課、畢業(yè)設(shè)計以及離校后在混凝土構(gòu)造學科領(lǐng)域繼續(xù)學習、工作提供堅實理論根底和工程設(shè)計計算能力。三、課程的根本要求和教學內(nèi)容1、教學內(nèi)容： (一)緒論1.混凝土構(gòu)造的一般概念(1)分類(2)配筋的作用與要求(3)主要優(yōu)、缺點2.混凝土構(gòu)造的開展與應(yīng)用概況(1)開展概況(2)在土木工程中的應(yīng)用概況(3)展望3.學習本課程要注意的問題(二)混凝土構(gòu)造材

4、料的物理、力學性能1.鋼筋(1)鋼筋的品種和級別(2)鋼筋的強度與變形(3)鋼筋應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學模型(4)冷加工鋼筋的性能(5)鋼筋的疲勞性能(6)混凝土構(gòu)造對鋼筋的要求2.混凝土(1)混凝土的根本強度指標(fcu、fc、ft)、單軸向受壓時的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系、軸向受壓時的變形模量、軸向受拉時的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系(2)復合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強度與變形(簡述)(3)混凝土的疲勞性能(4)混凝土的徐變(5)混凝土的收縮與膨脹(6)高強度、高性能混凝土的主要物理、力學性能簡介3.混凝土與鋼筋的粘結(jié)(1)粘結(jié)的定義與重要性(2)粘結(jié)力的組成(3)保證可靠粘結(jié)的構(gòu)造措施(三)按概率理論的極限狀態(tài)設(shè)計法1.

5、極限狀態(tài)(1)構(gòu)造上的作用與荷載效應(yīng)(2)構(gòu)造的抗力(3)構(gòu)造的功能要求(4)設(shè)計基準期(5)極限狀態(tài)的概念與分類(6)極限狀態(tài)方程2.按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法(1)構(gòu)造的可靠度(2)可靠指標與失效概率(3)目標可靠指標3.實用設(shè)計表達式(1)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式(2)正常使用極限狀態(tài)設(shè)計表達式(四)受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的計算1.梁、板的一般構(gòu)造(1)梁、板的截面型式與尺寸(2)混凝土強度等級的選擇(3)鋼筋強度等級及常用直徑(4)混凝土最小保護層厚度(5)縱向鋼筋在梁截面內(nèi)的布置(6)縱向受拉鋼筋的配筋百分率2.梁的正截面受彎承載力試驗結(jié)果(1)適筋梁正截面受彎的三個受力階段(2

6、)縱向受拉鋼筋配筋百分率對正截面受彎破壞形態(tài)和受彎性能的影響3.正截面承載力計算的根本假定及其應(yīng)用(1)正截面承載力計算的根本假定(2)受壓區(qū)混凝土應(yīng)力的計算圖形(3)界限相對受壓區(qū)高度4.單筋矩形截面受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力計算(1)根本計算公式(2)根本計算公式的兩個適用條件及其意義(3)計算系數(shù)及其應(yīng)用(4)正截面受彎承載力計算的兩類問題5.雙筋矩形截面梁的正截面受彎承載力計算(1)雙筋矩形截面的形成及縱向受壓鋼筋的強度設(shè)計值(2)雙筋矩形截面受彎承載力的根本計算公式(3)雙筋矩形截面梁正截面受彎承載力的截面設(shè)計方法6.T形截面受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力計算(1)T形截面的定義及翼緣計

7、算寬度的取值(2)T形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的計算(五)受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算1.受彎構(gòu)件斜截面承載力的一般概念(1)斜裂縫的出現(xiàn)和開展(2)斜截面受剪承載力與斜截面受彎承載力(3)箍筋、配箍率及彎起鋼筋2.剪跨比及梁沿斜截面受剪的破壞形態(tài)(1)剪跨比的概念(2)斜截面的三種主要破壞形態(tài)(3)保證斜截面受剪承載力的方法3.斜截面受剪破壞的機理及主要影響因素(1)斜截面受剪破壞的機理(2)影響斜截面受剪承載力的主要因素4.斜截面受剪承載力的計算公式與適用范圍(1)根本假定(2)受壓區(qū)混凝土承受的剪力(3)箍筋與彎起鋼筋承受的剪力(4)斜截面受剪承載力的計算公式(5)計算公式的適用范圍(

8、6)連續(xù)梁斜截面受剪的性能與承載力計算5.斜截面受剪承載力計算的方法和步驟(1)計算截面的位置(2)截面設(shè)計與截面復核兩類問題的計算方法和步驟6.保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施(1)抵抗彎矩圖的概念及繪制方法(2)保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施7.梁內(nèi)鋼筋的構(gòu)造要求(1)縱向鋼筋的彎起、截斷、錨固的構(gòu)造要求(2)箍筋的構(gòu)造要求(3)架立筋及縱向構(gòu)造鋼筋(六)受壓構(gòu)件的承載力計算1.受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造(1)截面型式與尺寸(2)材料的強度等級(3)縱向鋼筋的構(gòu)造要求(4)箍筋的構(gòu)造要求2.軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算(1)軸心受壓普通箍筋柱的正截面受壓承載力計算(2)軸心受壓螺旋箍筋柱的正截面

9、受壓承載力計算3.偏心受壓構(gòu)件正截面的受力過程與破壞形態(tài)(1)偏心受壓構(gòu)件正截面的受力過程(2)偏心受壓構(gòu)件正截面的兩種破壞形態(tài)4.偏心受壓構(gòu)件的縱向彎曲影響5.偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的一般計算公式(1)大、小偏心受壓破壞形態(tài)的截面應(yīng)力計算簡圖(2)附加偏心距、初始偏心距、偏心距增大系數(shù)(3)偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的一般計算公式及其適用條件6.不對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計算7.對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計算8.對稱配筋I(lǐng)形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計算9.正截面承載力Nu-Mu相關(guān)曲線及其應(yīng)用10.雙向偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計算11.偏心受壓構(gòu)

10、件斜截面受剪承載力的計算(七)受拉構(gòu)件承載力的計算1.軸心受拉構(gòu)件正截面承載力的計算2.偏心受拉構(gòu)件正截面承載力的計算(1)大偏心受拉構(gòu)件正截面承載力的計算(2)小偏心受拉構(gòu)件正截面承載力的計算3.偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力的計算(八)受扭構(gòu)件扭曲截面的受扭承載力計算1.純扭構(gòu)件的試驗研究2.矩形截面純扭構(gòu)件的扭曲截面受扭承載力計算(1)開裂扭矩的計算(2)受扭承載力的計算(3)配筋計算方法3.彎剪扭構(gòu)件的承載力計算(1)試驗研究與計算模型(2)配筋計算方法、步驟4.受扭構(gòu)件的配筋構(gòu)造要求(1)箍筋的構(gòu)造要求(2)縱向鋼筋的構(gòu)造要求(九)鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及混凝土構(gòu)造的耐久性1.鋼筋

11、混凝土受彎構(gòu)件的撓度驗算(1)截面受彎剛度的概念及我國?標準?給出的定義(2)縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)(3)截面受彎剛度的計算公式(4)影響截面受彎剛度的主要因素(5)最小剛度原那么與撓度驗算2.鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗算(1)垂直裂縫的出現(xiàn)、分布與開展(2)平均裂縫間距(3)平均裂縫寬度(4)最大裂縫寬度及其驗算3.鋼筋混凝土構(gòu)件的截面延性(1)延性的概念與意義(2)受彎構(gòu)件的截面曲率延性系數(shù)(3)偏心受壓構(gòu)件截面曲率延性的分析4.混凝土構(gòu)造的耐久性(1)耐久性的概念與主要影響因素(2)混凝土的碳化(3)鋼筋的銹蝕(4)耐久性設(shè)計(十)梁板構(gòu)造(1) 梁板構(gòu)造概述(2)現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋(

12、3) 雙向板肋梁樓蓋(4) 無梁樓蓋(5) 裝配式與裝配整體式樓蓋(6)樓梯與雨篷.根本要求：(一)緒論1.掌握混凝土構(gòu)造的一般概念及特點。2.了解混凝土構(gòu)造在國內(nèi)外土木工程中的開展與應(yīng)用概況。3.了解本課程的主要內(nèi)容、要求和學習方法。(二)混凝土構(gòu)造材料的物理、力學性能1.鋼筋(1)熟悉鋼筋的品種和級別。(2)掌握鋼筋的應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)€特性及其數(shù)學模型。(3)了解鋼筋的冷加工性能、重復荷載下鋼筋的疲勞性能以及混凝土構(gòu)造對鋼筋性能的要求。2.混凝土(1)熟悉混凝土的立方體強度、軸心抗壓強度、軸心抗拉強度及相互間的關(guān)系。(2)掌握單軸向受壓下混凝土的應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)€及其數(shù)學模型。(3)熟悉混凝土

13、彈性模量、變形模量的概念。(4)了解重復荷載下混凝土的疲勞性能以及復合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土強度的概念。(5)熟悉混凝土徐變、收縮與膨脹的概念。(6)了解高強度、高性能混凝土的主要物理、力學性能。3.鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能(1)掌握粘結(jié)的定義、粘結(jié)力的組成、粘結(jié)應(yīng)力的分布、粘結(jié)應(yīng)力與相對滑移的關(guān)系等概念。(2)掌握根本錨固長度的計算以及保證可靠粘結(jié)的構(gòu)造要求。(三)按近似概率理論的極限狀態(tài)設(shè)計法1.掌握工程構(gòu)造極限狀態(tài)的根本概念，包括構(gòu)造上的作用、對構(gòu)造的功能要求、設(shè)計基準期、兩類極限狀態(tài)等。2.了解構(gòu)造可靠度的根本原理。3.熟悉近似概率極限狀態(tài)設(shè)計法在混凝土構(gòu)造設(shè)計中的應(yīng)用。(四)受彎構(gòu)件正截面受

14、彎承載力1.熟練掌握適筋梁正截面受彎三個受力階段的概念，包括截面上應(yīng)力與應(yīng)變的分布、破壞形態(tài)、縱向受拉鋼筋配筋百分率對破壞形態(tài)的影響、三個工作階段在混凝土構(gòu)造設(shè)計中的應(yīng)用等。2.掌握混凝土構(gòu)件正截面承載力計算的根本假定及其在受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計算中的應(yīng)用。3.熟練掌握單筋、雙筋矩形與T形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的計算方法，配置縱向受拉鋼筋的主要構(gòu)造要求。(五)受彎構(gòu)件斜截面承載力1.熟悉無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前后的應(yīng)力狀態(tài)。2.掌握剪跨比的概念、無腹筋梁斜截面受剪的三種破壞形態(tài)以及腹筋對斜截面受剪破壞形態(tài)的影響。3.熟練掌握矩形、T形和I字形等截面受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力的計算模型、計算

15、方法及限制條件。4.掌握受彎構(gòu)件鋼筋的布置、梁內(nèi)縱筋的彎起、截斷及錨固等構(gòu)造要求。(六)受壓構(gòu)件截面承載力1.掌握軸心受壓構(gòu)件的受力全過程、破壞形態(tài)、正截面受壓承載力的計算方法及主要構(gòu)造要求；了解螺旋箍筋柱的原理與應(yīng)用。2.熟練掌握偏心受壓構(gòu)件正截面兩種破壞形態(tài)的特征及其正截面上應(yīng)力的計算簡圖。3.掌握偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的一般計算公式的原理。4.熟練掌握對稱配筋矩形與I字形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的計算方法及縱向鋼筋與箍筋的主要構(gòu)造要求。5.掌握NuMu相關(guān)曲線的概念及其應(yīng)用。6.熟悉偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力的計算。(七)受拉構(gòu)件承載力1.掌握軸心受拉構(gòu)件的受力全過程、破

16、壞形態(tài)、正截面受拉承載力的計算方法與配筋的主要構(gòu)造要求。2.掌握偏心受拉構(gòu)件的受力全過程、兩種破壞形態(tài)的特征以及對稱配筋矩形截面偏心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力的計算方法與配筋的主要構(gòu)造要求。3.熟悉偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力的計算。(八)受扭構(gòu)件扭曲截面受扭承載力1.掌握矩形截面受扭構(gòu)件的破壞形態(tài)、變角空間桁架計算模型、受扭承戴力的計算方法、限制條件及配筋構(gòu)造。2.掌握彎剪扭構(gòu)件的配筋計算方法及構(gòu)造要求。(九)鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及混凝土構(gòu)造的耐久性1.掌握鋼筋混凝土構(gòu)件在第工作階段中的根本品性，包括截面上與截面間的應(yīng)力分布、裂縫開展的原理與過程、截面曲率的變化等以及影響這些品性的主要因

17、素。2.掌握裂縫寬度、截面受彎剛度的定義與計算原理以及裂縫寬度與構(gòu)件撓度的驗算方法。3.熟悉截面延性的定義及受彎構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件截面延性的計算原理。4.熟悉混凝土構(gòu)造耐久性的意義、主要影響因素、混凝土的碳化、鋼筋的銹蝕以及耐久性設(shè)計的一般概念。(十) 梁板構(gòu)造掌握梁板構(gòu)造布置的一般方法及其構(gòu)造要求，計算簡圖的取用，換算荷載的計算，活載最不利布置及內(nèi)力包絡(luò)圖的繪制。深入理解塑性鉸及內(nèi)力重分布的概念。熟練掌握單向板肋梁樓蓋按彈性理論及塑性理論(如彎矩調(diào)幅法)的設(shè)計方法，雙向板按塑性理論(如塑性鉸線法)的設(shè)計方法。了解雙向板按彈性理論的分析方法，樓梯、雨篷等常用部件的計算與構(gòu)造要求。?混凝土構(gòu)造設(shè)計原理?課程講授學時：序號主要內(nèi)容學時講課習題實驗1(一)緒論22(二)混凝土構(gòu)造材料的物理力學性能43(三)按近似概率理論的極限狀態(tài)設(shè)計法24(四)受彎構(gòu)件正截面受彎承載力85(五)受彎構(gòu)件斜截面承載力86(六)受壓構(gòu)件的截面承載力87(七)受拉構(gòu)件承載力的計算18(八)受扭構(gòu)件