《房屋結(jié)構(gòu)》課程教學大綱

1、PAGE PAGE - 8 -本科生課程大綱課程名稱房屋結(jié)構(gòu)課程代碼082503101249課程屬性專業(yè)知識課時/學分80/5課程性質(zhì)必修實踐學時0責任教師 課外學時0課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識教育/學科基礎(chǔ)/專業(yè)知識/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修一、 課程介紹 1.課程描述：房屋結(jié)構(gòu)是土木工程專業(yè)綜合性較強的一門主要專業(yè)課，它是進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工管理的重要理論基礎(chǔ)。本課程主要講述砌體結(jié)構(gòu)、單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)、多層框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算、構(gòu)造。通過本門課的學習，培養(yǎng)學生結(jié)構(gòu)受力分析的能力及利用結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范、手冊、標準圖集等進行工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，并為學生進一步學習打下較為堅實的基礎(chǔ)。2

2、.設(shè)計思路： 本課程以混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計為主線，通過授課的方式，理論講述單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)、多層框架結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計計算與構(gòu)造要求，使同學們掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理和設(shè)計方法，并通過課程設(shè)計實踐性教學環(huán)節(jié)，使學生初步具有運用這些理論知識正確進行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計和解決實際問題的能力。課程內(nèi)容包括三個章節(jié)：單層廠房、多層框架結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)。（1）單層廠房： 主要講授單層廠房結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置；排架計算；單層廠房柱；柱下獨立基礎(chǔ)；單層廠房屋蓋結(jié)構(gòu)；吊車梁。通過本章節(jié)的學習，使同學們了解單層廠房結(jié)構(gòu)的組成及結(jié)構(gòu)布置的特點，理解各結(jié)構(gòu)構(gòu)件及支撐系統(tǒng)的作用、荷載的傳遞路線以

3、及保證廠房整體工作的重要性，掌握等高排架的荷載計算、內(nèi)力分析及內(nèi)力組合方法，掌握矩形及T形截面排架柱、柱下單獨基礎(chǔ)、牛腿的設(shè)計方法及構(gòu)造要求，了解廠房空間工作性能，各主要承重構(gòu)件的合理造型、受力特點和設(shè)計要點。其中，單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的組成和布置；支撐的作用和布置原則；排架計算簡圖；排架荷載計算；內(nèi)力計算及內(nèi)力組合； 牛腿的設(shè)計和構(gòu)造為重點內(nèi)容，廠房空間工作的概念為講授難點。（2）多層框架結(jié)構(gòu)： 主要內(nèi)容包含多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置；框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的近似計算方法；多層框架內(nèi)力組合；無抗震設(shè)防要求時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計；多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計示例。使同學們了解多層框架結(jié)構(gòu)

4、的組成及結(jié)構(gòu)布置的特點，掌握一般多層框架計算簡圖的確定方法，框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析的實用計算方法，框架桿件的截面設(shè)計方法及節(jié)點設(shè)計要點，了解多層框架房屋的基礎(chǔ)類型并掌握條形基礎(chǔ)簡化設(shè)計方法（如倒梁法）。其中，重點內(nèi)容如下：結(jié)構(gòu)方案的選擇，框架的適用范圍、特點，結(jié)構(gòu)布置原則；風荷載和局部風荷載的計算?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的布置、框架結(jié)構(gòu)適用高度和層數(shù)、框架結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點，框架結(jié)構(gòu)計算單元的選取，計算簡圖；分層法的原理、計算模型和基本假定；反彎點法的原理，計算方法、步驟及適用范圍，D值法，側(cè)移剛度的修正及反彎點的調(diào)整；框架結(jié)構(gòu)側(cè)移的計算方法；框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點：控制截面的選擇，內(nèi)力組合，截面設(shè)計，結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的構(gòu)造要求。

5、 難點內(nèi)容為風荷載和局部風荷載的計算。D值法應(yīng)用，側(cè)移剛度的修正及反彎點法的調(diào)整。（3）砌體結(jié)構(gòu)： 主要講授砌體結(jié)構(gòu)的特點和體系；塊體、砂漿、砌體的物理力學性能；砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計方法；砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計計算；墻體的設(shè)計計算；過梁、墻梁、挑梁、磚砌體條形剛性基礎(chǔ)理論設(shè)計計算。使同學們了解砌體結(jié)構(gòu)在建筑工程中的作用地位，塊體材料和砂漿的種類及其相應(yīng)的性能，各類砌體的特點及選用方法；深入理解砌體抗壓強度及其主要影響因素；理解砌體抗拉、抗彎及抗剪強度；了解砌體的變形性能；掌握砌體強度設(shè)計值的確定方法并能正確使用；理解無筋砌體受壓構(gòu)件的受力特點；熟練掌握無筋砌體受壓構(gòu)件、砌體及梁下砌體局部受壓承載力計算方法

6、；熟練掌握剛性方案多層房屋墻體設(shè)計及墻、柱高厚比驗算方法；掌握墻體設(shè)計中的構(gòu)造要求；了解混合結(jié)構(gòu)房屋空間工作性能，橫向配筋砌體及組合的應(yīng)用條件與設(shè)計方法；理解墻梁、過梁、挑梁的受力特點并掌握其計算要點及構(gòu)造要求；掌握剛性條形基礎(chǔ)的設(shè)計。其中，重點內(nèi)容包括：砌體材料和砂漿的種類及強度等級的選擇；砌體受壓時的破壞特征；影響砌體抗壓強度的主要因素；砌體受壓構(gòu)件承載力計算；局部均勻受壓，梁端局部受壓、墊塊下砌體局部受壓計算；混合結(jié)構(gòu)房屋承重墻體的布置；混合結(jié)構(gòu)房屋按空間剛度的分類；墻體高厚比驗算、剛性方案房屋墻、柱計算；墻梁的受力特點。難點內(nèi)容為：砌體受壓時的破壞特征；梁端局部受壓、墊塊下砌體局部受壓

7、計算；配筋砌體的計算與構(gòu)造；混合結(jié)構(gòu)房屋按空間剛度的分類；墻梁的受力特點。3. 課程與其他課程的關(guān)系先修課程：混凝土結(jié)構(gòu)基本原理。本課程與混凝土結(jié)構(gòu)基本原理密切相關(guān)，構(gòu)成了混凝土結(jié)構(gòu)系列課程群。混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主要講述基本理論和基本構(gòu)件，房屋結(jié)構(gòu)是以混凝土結(jié)構(gòu)基本原理為基礎(chǔ)，講述混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計，只有在混凝土結(jié)構(gòu)基本原理課程的基礎(chǔ)上，房屋結(jié)構(gòu)的教學才能達到較好的效果。二、課程目標本課程的目標是培養(yǎng)土木工程專業(yè)學生的工程觀點和工程設(shè)計能力，達到華盛頓公約規(guī)定的國際工程師認證的標準，培養(yǎng)符合國家經(jīng)濟發(fā)展需要的工程技術(shù)人才。（1）培養(yǎng)學生綜合應(yīng)用所學的數(shù)學、力學、材料學以及混凝土基本

8、構(gòu)件等方面的知識解決實際工程問題的能力；（2）通過本課程的講授，可以使學生掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理和設(shè)計方法；（3）通過課程設(shè)計實踐性教學環(huán)節(jié)，使學生初步具有運用所學理論知識正確進行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計和解決實際問題的能力。三、學習要求房屋結(jié)構(gòu)是土木工程專業(yè)綜合性較強的一門主要專業(yè)課，作為土木工程師，在校期間不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)和熟練的專業(yè)技能，而且要有一定的工程常識，做到技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理。要達到以上學習任務(wù)，學生必須： （1）按時上課,上課認真聽講，積極參與課堂討論、及時完成課后作業(yè)。本課程將包含課后作業(yè)、課堂提問、小組討論等課堂活動。 （2）保質(zhì)保量的按時完成課后作業(yè)。根據(jù)

9、班級人數(shù)，劃分學習小組，通過課代表與學習小組組長監(jiān)督，按時完成課后作業(yè)，只有在作業(yè)中才能夠不斷掌握所學習的內(nèi)容。 （3）在前期講授理論知識的基礎(chǔ)上，安排課程設(shè)計實踐性教學環(huán)節(jié)，使學生運用所學理論知識進行混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計，促進學生工程設(shè)計能力的提高。四、教學內(nèi)容內(nèi)容順序主題計劃課時主要內(nèi)容概述單層廠房12.1結(jié)構(gòu)方案612.1.1 單層廠房結(jié)構(gòu)形式12.1.2 結(jié)構(gòu)組成與傳力路線12.1.3單層廠房結(jié)構(gòu)布置12.2排架計算812.2.1計算簡圖12.2.2 荷載計算 12.2.3 剪力分配法 12.2.4內(nèi)力組合12.2.5排架柱的P-二階效應(yīng)12.2.6廠房空間作用概念 12.2.7排

10、架計算中的兩個問題12.3柱設(shè)計612.3.1 柱的形式12.3.2 矩形工字形柱設(shè)計12.3.3 牛腿 12.4柱下獨立基礎(chǔ)212.4.1 柱下獨立基礎(chǔ)形式 12.4.2柱下擴展基礎(chǔ)設(shè)計 12.5吊車梁212.5.1 吊車梁受力特點 12.5.2吊車梁形式和構(gòu)造要點12.6單層廠房設(shè)計實例212.6.1 已知條件 12.6.2構(gòu)件選型12.6.3 計算單元及計算簡圖 12.6.4荷載計算12.6.5內(nèi)力分析 12.6.6內(nèi)力組合及其說明12.6.7 排架柱截面設(shè)計 12.6.8錐形杯口基礎(chǔ)設(shè)計多層框架結(jié)構(gòu)13.1結(jié)構(gòu)方案213.1.1框架結(jié)構(gòu)的組成13.2.2框架結(jié)構(gòu)的布置13.2框架結(jié)構(gòu)內(nèi)

11、力與水平位移近似計算方法813.2.1 計算簡圖13.2.2 分層法13.2.3 反彎點法13.2.4 D值法13.2.5 框架結(jié)構(gòu)側(cè)移計算及限值13.2.6 框架結(jié)構(gòu)考慮P-效應(yīng)的增大系數(shù)法13.3多層框架內(nèi)力組合613.3.1 控制截面13.3.2 荷載效應(yīng)組合13.3.3 最不利內(nèi)力組合13.3.4 豎向活荷載的最不利布置13.3.5 梁端彎矩調(diào)幅13.4框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計213.4.1柱的計算長度13.4.2框架節(jié)點構(gòu)造要求13.5多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)413.5.1 基礎(chǔ)的類型及基選擇13.5.2 條形基礎(chǔ)的內(nèi)力計算13.5.3 十字形基礎(chǔ)的內(nèi)力計算13.5.4 條形基礎(chǔ)的構(gòu)造要求13.5.

12、5 片筏基礎(chǔ)的計算與構(gòu)造13.6現(xiàn)澆混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計示例413.6.1 設(shè)計資料 13.6.2結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖13.6.3荷載計算13.6.4內(nèi)力計算13.6.5 內(nèi)力組合13.6.6截面設(shè)計13.6.7 水平位移計算砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計15.1概述215.1概述15.2 砌體與砂漿的種類和強度等級15.2.1塊體的種類15.2.2塊體的強度等級15.2.3砂漿15.2.4塊體和砂漿的選擇15.3砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與砌體強度設(shè)計值215.3.1砌體結(jié)構(gòu)按近似概率理論的極限狀態(tài)設(shè)計方法15.3.2砌體的計算指標15.3.3砌體的受壓性能15.3.4砌體的軸心抗拉、抗彎、抗剪性能15.3.5砌體的彈

13、性模量、線膨脹系數(shù)、收縮率和摩擦系數(shù)15.4 砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力615.4.1無筋砌體構(gòu)件的受壓承載力15.4.2無筋砌體局部受壓承載力計算15.4.3砌體軸心受拉、受彎、受剪承載力計算15.4.4配筋磚砌體構(gòu)件15.5 混合結(jié)構(gòu)房屋砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計615.5.1承重墻的結(jié)構(gòu)布置15.5.2混合結(jié)構(gòu)房屋的靜力計算方案15.5.3墻、柱高厚比計算15.6 墻體的設(shè)計計算415.6.1剛性方案房屋的墻體設(shè)計計算15.6.2彈性、剛彈性方案房屋的墻體設(shè)計計算15.6.3墻體的設(shè)計計算例題15.7圈梁、過梁、挑梁和墻梁的設(shè)計615.7.1圈梁設(shè)計15.7.2過梁15.7.3挑梁15.7.4墻梁設(shè)計15.

14、8. 墻、柱的一般構(gòu)造要求、框架填充墻和防止墻體裂縫的措施215.8.1墻、柱的一般構(gòu)造要求15.8.2框架填充墻15.8.3防止或減輕墻體開裂的主要措施五、參考教材與主要參考書1、參考教材混凝土結(jié)構(gòu) 程文瀼主編 中國建筑工業(yè)出版社2012.8 （第五版 中冊）2、主要參考書建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001 2006版） 本社編 中國建筑工業(yè)出版社 2006.11混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2000） 本社編 中國建筑工業(yè)出版社 2010.5砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50003-2001） 本社編 中國建筑工業(yè)出版社 2002.2砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范算例苑振芳主編 中國建筑工業(yè)出版社 2006.12混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范算例本書編委會編 中國建筑工業(yè)出版社 2003.10六、成績評定（一）考核方式 A.閉卷考