建筑結構與選型課程教學大綱

建筑結構與選型課程教學大綱（BUIlDINGSTRUCTUREANDCHOICEOFSTRUCTURESYSTEM）學時數(shù)：56學分數(shù)：3.5適用專業(yè)：建筑學一．課程的性質、目的和任務本課程是一門理論與實際聯(lián)系密切，多學科綜合性的為建筑學專業(yè)開設的必修專業(yè)課。由“建筑結構”和“建筑結構選型”兩部分內容組合為一門課講授。教學目的：使學生具有一定的建筑結構設計理論基礎，引導學生建立力學、房屋建筑學、鋼筋混凝土及砌體結構、鋼結構等課程之間的橫向聯(lián)系，深入理解結構概念，學會從建筑工程整體（而不是結構構件）來分析和理解結構體系，培養(yǎng)正確的結構意識，能夠在建筑方案設計階段正確處理建筑與結構的關系，并能在設計工作中順利地與結構工程師溝通和大膽創(chuàng)作。本課程的任務：幫助學生通過學習掌握基本結構知識，在進行建筑構思和設計中，增強建筑中結構的合理性與可行性，做出比較經(jīng)濟合理、切實可行的建筑方案與設計，以求得建筑藝術與建筑技術的完美結合。同時，加深同學們對房屋結構設計方法的了解，拓寬結構專業(yè)方面的知識，開闊學生的眼界和思路。二．課程教學的基本要求為熟悉混凝土、鋼、砌體三大建筑材料的物理力學性能及選用原則，掌握常規(guī)受力構件的結構設計方法，熟悉多高層建筑及大跨度建筑的結構受力特點及選型原則。突出現(xiàn)階段結構工程中使用廣泛的鋼筋混凝土結構這個重點，對高層、空間大跨度結構應結合工程實際情況講解，要求學生多加觀察和多加練習，并達到以下要求：1．使同學們了解本課程的學習內容和要求，明了結構形式與建筑設計的關系，糾正對結構知識重視不足的現(xiàn)象，樹立正確的學習態(tài)度。2.通過本課程的學習，基本懂得建筑結構材料、施工技術水平、結構設計理論的發(fā)展及計算手段的改進等對結構選型的影響原由。3.熟悉經(jīng)濟因素對于結構選型的制約，掌握建筑結構體系和形式以及它們的受力特點、適用范圍、技術經(jīng)濟指標和一些尺寸估算。4.使學生全面地了解和掌握建筑結構選型知識，開闊思路，以便更好地將建筑設計與結構選型有機地結合起來。本課程總學時數(shù)為56學時，在第四學期完成。三．課程的教學內容、重點和難點1．建筑結構概述與設計方法明確建筑結構課程的任務和學習方法，認識建筑結構與建筑之間的關系，掌握建筑結構的特點與應用；了解建筑結構的組成部分和結構設計的全過程，掌握結構的功能要求和極限狀態(tài)。2．結構材料的力學性能熟悉鋼材和混凝土兩種建筑材料的力學性能，正確確定材料強度指標，理解鋼筋與混凝土的相互作用的基礎，掌握設計選材原則。3．鋼筋混凝土受彎構件了解梁、板的截面形式及構造規(guī)定，熟悉鋼筋混凝土受彎構件正截面破壞特征和過程，認識受彎構件的斜截面破壞形態(tài)和影響斜截面承載力的主要因素，掌握受彎構件的正截面和斜截面承載力計算方法及其適用條件。4．鋼筋混凝土受壓構件了解受壓構件一般受力特點，熟悉鋼筋混凝土受壓構件的構造要求，理解矩形截面鋼筋混凝土軸心受壓破壞特征、承載力計算，熟悉矩形截面鋼筋混凝土偏向受壓構件受力破壞特征，了解矩形截面鋼筋混凝土偏心受壓構件承載力計算方法。5．砌體結構了解砌體材料和砌體力學性能，了解砌體受壓構件截面形式、受力特點，熟練掌握墻、柱等砌體構件的均勻受壓強度計算，了解砌體房屋的構造措施及常用經(jīng)驗，掌握無筋砌體矩形截面受壓構件承載力計算方法，熟悉砌體結構局部受壓破壞形態(tài)，了解砌體房屋靜力計算方案。6．鋼結構了解鋼結構的特點和鋼結構構件設計的基本要求，熟悉鋼結構各受力構件承載力計算的方法，了解鋼結構連接形式及相關規(guī)定，掌握鋼結構焊接和螺栓連接承載力計算方法，了解鋼屋蓋常用的形式。7．鋼筋混凝土梁板結構了解鋼筋混凝土樓蓋類型、受力特點、結構布置及計算簡圖，熟悉板的傳力原則，正確區(qū)分單向板、雙向板，熟悉單向板肋樓蓋按彈性理論計算方法，了解單向板肋樓蓋配筋設計及構造要求，熟悉現(xiàn)澆雙向板肋樓蓋的受力特點及荷載，了解裝配鋪板式樓蓋的型式及鋪板布置，掌握不同型式樓梯的受力特點并了解計算方法。8．建筑抗震設計基本知識了解震級、烈度、地震作用等概念，熟悉抗震設防分類、標準、目標和方法，熟悉抗震設計基本要求，了解房屋震害特征，熟悉多層砌體房屋和多高層鋼筋混凝土房屋抗震一般規(guī)定和計算要點。9．梁、桁架與單層剛架熟悉梁的各種型式，熟悉梁的受力與變形特點，合理選擇梁的截面尺寸，熟悉桁架結構受力特點，能夠合理的確定屋架型式，熟悉單層剛架的型式，熟悉單層剛架受力特點，熟悉單層剛架的節(jié)點構造和布置形式。10．拱與薄壁空間結構了解空間結構的形式和特點，發(fā)展趨勢；熟悉拱的型式；熟悉拱的受力特點；水平推力與合理確定拱軸線及相關參數(shù)；熟悉薄殼結構的一般特性；熟悉薄殼型式；熟悉圓頂、筒殼及折板的受力特點和構造要求11．網(wǎng)架與網(wǎng)殼熟悉網(wǎng)架、網(wǎng)殼結構的特點；熟悉網(wǎng)架結構的形式、受力特點；了解網(wǎng)架結構節(jié)點構造；熟悉網(wǎng)架結構選型原則；熟悉組合網(wǎng)架結構特點；熟悉網(wǎng)殼結構型式及選型原則。12．懸索與膜熟悉懸索結構特點；了解單索的受力與變形特性；熟悉懸索結構的形式；了解懸索結構節(jié)點構造；熟悉膜結構特點；了解膜結構材質；熟悉膜結構型式及選擇；了解膜結構節(jié)點構造。13．建筑體型與結構布置熟悉建筑體型的形成和變化；熟悉結構布置的原則以及多道防御的概念；了解結構構造對結構設計的影響。14．多層與高層建筑結構了解多層房屋的結構材料選擇；熟悉多層砌體結構特點；熟悉多層砌體結構布置方案和原則；了解多層砌體結構一般構造要求；熟悉多層框架結構特點；熟悉多層框架結構布置方式；熟悉框架結構的受力變形特點；了解框架結構的節(jié)點構造；了解高層建筑的發(fā)展及制約因素；熟悉建筑體型與結構性能的關系；熟悉、掌握高層結構布置原則；熟悉框架-剪力墻結構、筒體結構受力變形特點；了解其它高層建筑的結構方案特點及結構選用型式。15．樓蓋與樓梯了解樓蓋結構的組成與結構布置；了解樓梯的分類與結構型式。重點：結構的功能要求和極限狀態(tài)，鋼材和混凝土兩種建筑材料的力學性能，鋼筋混凝土受彎構件正截面破壞特征和過程，矩形截面鋼筋混凝土偏向受壓構件受力破壞特征，無筋砌體矩形截面受壓構件承載力計算方法，鋼結構焊接和螺栓連接承載力計算方法，現(xiàn)澆單向板和雙向板交梁樓蓋，抗震設防分類、標準、目標和方法，高層房屋結構總體布置原則。梁的各種型式、受力與變形特點。桁架結構受力特點。單層剛架的型式、受力特點。拱的型式、受力特點。薄殼型式。網(wǎng)架結構的形式、受力特點。網(wǎng)架結構節(jié)點構造。結構體系和基本定義。索、膜材料及其基本性能。索結構特點，單索的受力與變形特性。膜結構特點、型式及選擇。多層房屋的結構材料選擇。多層砌體結構布置方案和原則。多層框架結構特點、結構布置方式。高層房屋結構總體布置原則。高層房屋的結構方案的特點及選用。難點：受彎構件正截面破壞特征和正截面承載力計算及其適用條件，鋼筋混凝土偏心受壓構件受力破壞特征，鋼筋混凝土偏心受壓構件承載力計算方法及其適用條件，墻、柱的高厚比驗算，房屋靜力計算方案，鋼結構焊接和螺栓連接承載力計算方法，現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋，不同型式樓梯的受力特點，抗震設防標準和抗震設計的基本要求。單層剛架受力特點。單層剛架的節(jié)點構造和布置形式。平衡水平推力的措施，拱軸線及相關參數(shù)。圓頂、筒殼及折板的受力特點和構造要求。網(wǎng)架結構、網(wǎng)殼結構選型原則。組合網(wǎng)架結構特點。索結構受力與變形。膜結構型式、節(jié)點構造。多層砌體結構一般構造要求?？蚣芙Y構的受力變形特點、節(jié)點構造。高層房屋的結構方案的特點及選用。四．課程各教學環(huán)節(jié)要求建筑結構與選型中概念多、公式符號多、并涉及到對各類結構承載能力分析的理解和應用，存在著實踐性強、教學難度大等特點。為了培養(yǎng)學生的分析和解決實際工程結構選型的能力，在本課程學習時，要求學生對建筑結構設計中的基本知識、基本原理、基本構件的簡單計算和構造設計方法等方面具有一定的基礎或接受能力。課堂教學時應以重點內容的講授為主，輔以多媒體教學，并在課堂討論和練習中加以深化和鞏固。同時，加強對學生自學能力的培養(yǎng)，要求其完成課外思考題或討論題。五．學時分配序號內容各教學環(huán)節(jié)學時分配作業(yè)量備注講授實驗習題其它小計1建筑結構概述與設計方法332結構材料的力學性能333鋼筋混凝土受彎構件662~44鋼筋混凝土受壓構件552~45砌體結構331~26鋼結構662~47鋼筋混凝土樓蓋3318建筑抗震設計基本知識3319梁、桁架與單層剛架441~210拱與薄壁空間結構552~411網(wǎng)架與網(wǎng)殼552~412懸索與膜441~213建筑體型與結構布置1114多層與高層建筑結構33115樓蓋與樓梯221合計5656六．課程與其它課程的聯(lián)系學生在學習本課程前，應先修《美術》，《畫法幾何及陰影透視》，《測量學》，《建筑學概論》，《建筑設計基礎》，《建筑力學》，《建筑構造》等學科基礎課程，才可進入本課程的學習。其后續(xù)課程專業(yè)課程是《建筑設計原理》。七．教材與教學參考書1．教材：[1]熊丹安.建筑結構（第四版）[M].廣州：華南理工大學出版社，2009.[2]張建榮.建筑結構選型[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.2．教學參考書：[1]本教材編審委員會.建筑結構選型[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.[2]譚文輝,李達.高層建筑結構設計[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2011.[3]沈蒲生.混凝土結構設計原理(第2版)[M].北京：高等教育出版，2005.[4]王心田.建筑結構體系與選型[M].上海：同濟大學出版社，2003.[5]住房和城鄉(xiāng)建設部HYPERLINK"/book/search_pub.php?category=01&key2=%D7%A1%B7%BF%BA%CD%B3%C