钢筋混凝土与砌体结构教学大纲

《钢筋混凝土及砌体结构》（上）教学大纲

总学时数：90

适用专业：工民建（专科）

第一部分大纲说明

一、课程性质及目的

《混凝土结构及砌体结构》课程分为“基本构件”和“结构设计”两部分。其中，“基本构件”包括基本理论、设计方法、各类构件（弯、剪、压、拉、扭）的受力性能、计算和配筋构造，是学习结构设计的基本知识，它在性质上属于专业基础课；“结构设计”部分包括单层厂房、多层框架和砌体结构的设计计算方法、构造要求及施工图绘制，是实践性很强的专业课。上册是基本构件部分，下册为结构设计部分。

本课程的任务是使学生掌握混凝土结构及砌体结构的基本概念、基本理论和基本技能，从而初步具有：

１、进行一般工业与民用建筑结构的设计能力；

２、分析和处理施工及使用中出现的一般性结构问题的能力；

３、为今后继续学习、适应科学技术发展的理论基础。

二、课程的基本内容

第一部分混凝土结构

（一）绪论

混凝土结构的基本概念及其特点。

混凝土结构的发展简况、应用及本课程学习方法。

（二）钢筋与混凝土的力学性能

１、混凝土

（１）混凝土的强度：强度等级，抗压强度（立方抗压强度、轴心抗压强度），轴心抗拉强度及复合应力状态下的强度。

（２）混凝土的变形：一次短期荷载作用下的应力应变关系，弹性模量和变形模量，收缩和徐变。

２、钢筋

（１）钢筋的品种、级别和型式。

（２）钢筋的应力应变关系，钢筋的强度、变形和弹性模量。

（３）钢筋的冷加工。

３、钢筋与混凝土的共同工作粘结作用。

４、小结：轴心受力构件的应力分析。

（三）结构设计方法

１、结构上的作用，荷载效应和结构抗力及其随机性质。

２、概率极限状态设计方法的基本概念：失效概率、可靠度、可靠指标、安全等级。

３、概率极限状态的实用设计表达式。

（四）受弯构件正截面承载力计算

１、梁的试验研究：受力阶段，截面应力分布，破坏特征，配筋率对破坏特征的影响。

２、基本假定，等效矩形应力图形，混凝土的弯曲抗压强度，最大配筋率和最小配筋率。

３单筋矩形截面：梁板截面构造要求，基本公式及其适用条件，计算表格的应用。

４、双筋矩形截面：基本公式及适用条件。

５、Ｔ形截面：受压翼缘计算宽度的确定，两类Ｔ形截面，基本公式。

（五）受弯构件斜截面承载力计算

１、斜截面破坏的主要形态及影响因素。斜压破坏，剪压破坏，斜拉破坏。

２、斜截面抗剪承载力计算：无腹筋梁抗剪承载力计算公式，有腹筋梁抗剪承载力计算公式，箍筋及弯起钢筋的计算。

３、钢筋布置：抵抗弯矩图，钢筋的布置及构造。

４、伸臂梁设计例题。

（六）受压构件承载力计算

１、轴心受压构件

（１）配置普通箍筋的轴心受压构件：计算公式、构造要求。

（２）配置螺旋箍筋的轴心受压构件：受力特征、计算公式和构造要求。

２、偏心受压构件

（１）两种破坏形态及形成条件，大、小偏心受压的界限。

（２）正截面承载力计算：基本公式，偏心距增大系数。

（３）矩形截面的设计及复核，对称配筋情况。

（４）弯矩与轴力相关曲线。

（５）构造要求，斜截面承载力计算。

（七）受拉构件承载力计算

１、轴心受拉构件

２、偏心受拉构件

（八）矩形截面受扭构件承载力计算

１、纯扭构件

（１）开裂扭矩。（２）计算公式。

２、弯、剪、扭构件

（１）计算方法。（２）构造要求。

（九）钢筋混凝土构件变形和裂缝验算

１、变形验算：变形允许值，受弯构件的短期刚度和长期刚度，挠度计算及表格应用。

２、裂缝控制：裂缝形成的原因，裂缝控制等级，裂缝宽度计算。

（十）钢筋混凝土梁板结构

１、楼盖结构的形式

２、整体式单向板肋形楼盖

（１）结构平面布置。

（２）连续梁、板的内力计算：弹性计算，考虑塑性内力重分布的计算。

（３）截面计算和配筋构造：板、次梁、主梁。

（４）设计例题。

３、整体式双向板肋形楼盖

（１）受力特征。（２）弹性计算方法。（３）塑性计算方法。

（４）设计例题。

４、装配式钢筋混凝土楼盖

５、楼梯和雨蓬的结构设计要点及构造要求

（十一）预应力混凝土基本知识

１、基本概念

２、受力特点及分类

３、施工方法

４、材料和锚夹具

三、课程的基本教学要求

１、绪论：理解关于混凝土结构的基本概念及其特点。了解混凝土结构的发展简况、应用及本课程的学习方法。

２、钢筋与混凝土的力学性能：深入理解混凝土抗压强度与横向变形条件的关系。理解轴心抗拉强度、复合受力强度之间的关系。理解混凝土应力应变关系曲线的上升段，弹性模量与变形模量。了解混凝土徐变、收缩的性能及其对混凝土构件的影响。

理解钢筋的应力应变关系，了解钢筋冷加工后力学性能的变化。了解钢筋的品种和级别。

理解保证钢筋和混凝土共同工作的粘结作用。

３、结构设计方法：了解结构两种极限状态的基本概念，了解概率极限状态设计方法的基本概念，掌握实用设计表达式的应用。

４、受弯构件正截面承载力计算：深入理解梁受力各阶段的应力分布，破坏特征及配筋率对破坏性质的影响。理解正截面承载力计算基本假定及其意义（如平截面假定，等效矩形应力图，界限受压区高度系数等）。熟练掌握单筋矩形截面承载力计算。掌握双筋矩形截面及Ｔ形截面的承载力计算。

５、受弯构件斜截面承载力计算：理解无腹筋梁斜截面的不同破坏形态。熟练掌握斜截面抗剪承载力计算公式及其适用条件。

熟练掌握受弯构件的钢筋布置、纵筋的弯起与切断、纵筋的锚固等构造要求，掌握绘制构件施工图的方法。

６、受压构件承载力计算：深入理解轴心受压构件的受力特点及破坏特征；熟练掌握轴心受压构件正截面承载力计算方法及构造要求；了解螺旋箍筋柱的应用。

深入理解偏心受压构件两种破坏特征及其形成条件，不同长细比构件的破坏类型；熟练掌握矩形截面偏心受压构件正截面配筋计算与构造要求；理解弯矩与轴力关系曲线的物理意义。

７、受拉构件承载力计算：掌握轴心受拉构件及偏心受拉构件正截面承载力计算方法。

８、矩形截面受扭构件承载力计算：理解钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态，理解截面限制条件及构造配筋界限的意义；掌握弯、剪、扭构件的计算方法及构造要求。

９、钢筋混凝土构件变形和裂缝验算：理解受弯构件变形及裂缝宽度验算的基本概念及计算原理。了解有关计算方法。

１０、钢筋混凝土梁板结构：深入理解活荷载最不利布置、内力包络图、塑性铰与内力重分布的概念。

掌握单向板肋形楼盖按弹性理论及按塑性内力重分布（弯矩调幅法）的设计计算方法。掌握双向板按弹性、塑性理论计算的设计方法。熟练掌握梁、板的截面设计与构造要求。了解楼梯及雨蓬的计算。

本章后有一平面楼盖课程设计（两周）。

１１、预应力混凝土基本知识：理解预应力的基本概念及受力特点（张拉控制应力、预应力损失及各阶段的应力状态），了解预应力施工方法、材料、锚夹具分类及应用。

四、本课程的学习方法

１、钢筋混凝土的计算方法是建立在大量科学实验的基础上的，因此在学习时要重视构件的受力性能，理解建立计算公式的基本假定和考虑的主要因素。在应用公式时要特别注意其适用范围和限制条件。

２、本课程要解决的不仅是承载力和变形的计算问题，而是要进一步解决构件和结构的设计问题，包括结构方案、构造选型、材料选择及配筋构造等。要逐步学习综合考虑使用、经济以及便于施工等因素的设计方法。

３、构造处理是长期科学试验和工程实践经验的总结，是对计算必不可少的补充。在设计中构造与计算同样重要。要充分重视对构造要求的学习。

４、本课程是一门实践性很强的课程，要重视习题、作业、课程设计和必要的现场参观。

五、本课程与其它课程的关系

本课程的先修课程有《材料力学》、《结构力学》和《建筑材料》等，相配合的课程有《房屋建筑学》、《土力学及地基基础》、《结构抗震》和《建筑施工》等。在学习本课程时要求能综合运用先修课程中的基本概念和基本知识。在进行房屋结构设计时，需要与配合课程相结合来考虑。

第二部分学时分配和教学过程安排

一、学时分配

本课程为 7.5 学分，课内学时 135 学时，其中讲授 99学时，课程大作业36学时。分两个学期开设，上册安排在第四学期，下册安排在第五学期。第四学期的面授课安排为45学时，其中安排6学时的期末复习，另外安排36学时的课程大作业以及12课时的答疑、参观、习题课及小组讨论等。

二、教材

1．文字教材：

中央电大出版社出版的《钢筋混凝土及砌体结构》

2．其他辅助教材：混凝土结构设计规范（GB5001－2002）、结构荷载规范、制图规范、抗震设计规范等等

三、考试

本课程考试以期末理论考核与平时成绩以及课程大作业三项内容为考查学生获得学分与否的依据。其中期末考试成绩占60﹪，平时成绩占20﹪,课程大作业20％，课程大作业未取得合格成绩者，不能获得本课程的学分。