《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程實(shí)施大綱2_第1頁
《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程實(shí)施大綱2_第2頁
《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程實(shí)施大綱2_第3頁
《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程實(shí)施大綱2_第4頁
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文檔簡介

1、鋼筋混凝土課程實(shí)施大綱1.教學(xué)理念 HYPERLINK /view/20031.htm t /view/_blank 土木工程是建造各類工程 HYPERLINK /view/906633.htm t /view/_blank 設(shè)施的 HYPERLINK /view/185129.htm t /view/_blank 科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的 HYPERLINK /view/465045.htm t /view/_blank 勘測、 HYPERLINK /view/14417.htm t /view/_blank 設(shè)計(jì)、 HYPERLINK /subview/59872

2、5/8020460.htm t /view/_blank 施工、 HYPERLINK /view/638354.htm t /view/_blank 保養(yǎng)、 HYPERLINK /view/894217.htm t /view/_blank 維修等技術(shù)活動(dòng),也指 HYPERLINK /view/1855163.htm t /view/_blank 工程建設(shè)的對象(即建造在地上或地下、陸上或水中 ,直接或間接為人類 HYPERLINK /subview/5747/6487610.htm t /view/_blank 生活、 HYPERLINK /view/172873.htm t /view/_

3、blank 生產(chǎn)、 HYPERLINK /subview/4656/5395975.htm t /view/_blank 軍事、 HYPERLINK /view/837391.htm t /view/_blank 科研服務(wù)的各種工程 HYPERLINK /view/906633.htm t /view/_blank 設(shè)施,例如 HYPERLINK /view/57314.htm t /view/_blank 房屋、 HYPERLINK /view/125492.htm t /view/_blank 道路、 HYPERLINK /view/19293.htm t /view/_blank 鐵路、

4、 HYPERLINK /view/25133.htm t /view/_blank 管道、 HYPERLINK /subview/259170/6445964.htm t /view/_blank 隧道、 HYPERLINK /view/113819.htm t /view/_blank 橋梁、 HYPERLINK /view/100596.htm t /view/_blank 運(yùn)河、 HYPERLINK /view/651833.htm t /view/_blank 堤壩、 HYPERLINK /subview/64932/8050245.htm t /view/_blank 港口、電站、

5、HYPERLINK /view/256555.htm t /view/_blank 飛機(jī)場、 HYPERLINK /view/1299160.htm t /view/_blank 海洋平臺、防護(hù)工程等)工程建設(shè)對象則主要是以混凝土結(jié)構(gòu)的材料為主,本課程主要教學(xué)是以各類混凝土結(jié)構(gòu)為材料的工程對象,學(xué)習(xí)它們的施工、設(shè)計(jì)和監(jiān)理的方法和原理。課程介紹2.1課程的性質(zhì)鋼筋混凝土是土木工程專業(yè)房屋建筑方向的主干專業(yè)課之一,它是在學(xué)生完成了數(shù)學(xué)課程和力學(xué)課程的基礎(chǔ)上,分析研究鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算原理和設(shè)計(jì)方法。通過這門課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能進(jìn)行一般工業(yè)與民用建筑中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),并具有進(jìn)一步研討鋼筋混凝土

6、結(jié)構(gòu)理論的基礎(chǔ)和從事工程實(shí)踐的能力,成為一名合格的土木工程師。2.2課程目的本課程是土木工程專業(yè)的一門的必修專業(yè)課程。課程的研究對象是以混凝土為材料的各類實(shí)際工程。主要研究內(nèi)容包括鋼筋混凝土的原理和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。課程的主要目的是學(xué)生通過課程學(xué)習(xí),能掌握鋼筋混凝土的基本理論、設(shè)計(jì)基本方法,對理論和設(shè)計(jì)有一個(gè)系統(tǒng)的把握,有一定進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力。通過培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì),了解混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法,熟悉現(xiàn)行的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,并初步掌握對實(shí)際工程的設(shè)計(jì)原理和方法,其目標(biāo)是將培養(yǎng)學(xué)生成為高級工程技術(shù)人才。2.3課程的前沿及發(fā)展趨勢 HYPERLINK /s?wd=%E6%B7%B7%E5%

7、87%9D%E5%9C%9F%E7%BB%93%E6%9E%84&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /question/_blank 混凝土結(jié)構(gòu)有下列新的發(fā)展趨勢; HYPERLINK /s?wd=%E9%A2%84%E5%BA%94%E5%8A%9B&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /question/_blank 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的完善與普及,使 HYPERLINK /s?wd=%E5%BB%BA%E7%AD%91%E7%BB%93%E6%9E%84&hl_tag=textlink&tn=S

8、E_hldp01350_v6v6zkg6 t /question/_blank 建筑結(jié)構(gòu)(梁板)、橋梁的跨度普遍增大。 HYPERLINK /s?wd=%E9%92%A2%E7%AE%A1%E6%B7%B7%E5%87%9D%E5%9C%9F&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /question/_blank 鋼管混凝土在建筑上,特別是高層、 HYPERLINK /s?wd=%E8%B6%85%E9%AB%98%E5%B1%82%E5%BB%BA%E7%AD%91&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg

9、6 t /question/_blank 超高層建筑上應(yīng)用越來越多。鋼管內(nèi)澆筑 HYPERLINK /s?wd=%E9%AB%98%E5%BC%BA%E6%B7%B7%E5%87%9D%E5%9C%9F&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /question/_blank 高強(qiáng)混凝土,可以使柱的 HYPERLINK /s?wd=%E6%89%BF%E8%BD%BD%E5%8A%9B&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /question/_blank 承載力大幅度提高,從而降低柱的截面尺寸。混凝

10、土- HYPERLINK /s?wd=%E5%9E%8B%E9%92%A2&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /question/_blank 型鋼復(fù)合結(jié)構(gòu)(即 HYPERLINK /s?wd=%E5%9E%8B%E9%92%A2&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /question/_blank 型鋼外包裹混凝土)越來越多地在 HYPERLINK /s?wd=%E5%BB%BA%E7%AD%91%E7%BB%93%E6%9E%84&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp013

11、50_v6v6zkg6 t /question/_blank 建筑結(jié)構(gòu)上使用,大幅度提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和建筑的耐火安全性。 HYPERLINK /s?wd=%E9%AB%98%E5%BC%BA%E6%B7%B7%E5%87%9D%E5%9C%9F&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /question/_blank 高強(qiáng)混凝土在 HYPERLINK /s?wd=%E8%B6%85%E9%AB%98%E5%B1%82%E5%BB%BA%E7%AD%91&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /questi

12、on/_blank 超高層建筑、 HYPERLINK /s?wd=%E6%91%A9%E5%A4%A9%E5%A4%A7%E6%A5%BC&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /question/_blank 摩天大樓的抗壓結(jié)構(gòu)上使用。超高性能混凝土和超高性能鋼筋混凝土出現(xiàn),并開始在一些防暴結(jié)構(gòu)、 HYPERLINK /s?wd=%E8%96%84%E5%A3%B3%E7%BB%93%E6%9E%84&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /question/_blank 薄殼結(jié)構(gòu)、 HYPERL

13、INK /s?wd=%E5%A4%A7%E8%B7%A8%E5%BA%A6&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t /question/_blank 大跨度結(jié)構(gòu)和高耐久性結(jié)構(gòu)上應(yīng)用。2.4學(xué)習(xí)本課程的必要性本課程是土木工程專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)課。作為一名土木工程技術(shù)人員,不僅要精通專業(yè)技術(shù),具有解決實(shí)際工程問題的能力,而且還應(yīng)有強(qiáng)烈的對于鋼筋混凝土規(guī)范的學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力,能夠進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工。4本課程與相關(guān)課程的關(guān)系先導(dǎo)課程:理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑制圖、土木工程材料、結(jié)構(gòu)荷載分析后續(xù)課程:結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)

14、5課程目標(biāo)5.1培養(yǎng)學(xué)生知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的高質(zhì)量應(yīng)用型人才5.2加強(qiáng)學(xué)生知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展(1)與注冊工程師執(zhí)業(yè)能力知識的銜接建筑行業(yè)注冊工程師作為專業(yè)人才,除具備工程技術(shù)能力外,還應(yīng)具備工程設(shè)計(jì)能力,包括工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等。工程領(lǐng)域涉及的這些實(shí)際工程問題都是通過鋼筋混凝土這門課程的學(xué)習(xí)解決的。鋼筋混凝土都是一門注冊工程師執(zhí)業(yè)能力考試必考的專業(yè)課程(見下表)。因此,通過與注冊工程師執(zhí)業(yè)能力知識的銜接學(xué)習(xí),為合格的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員履職搭建一個(gè)較為完整的知識體系。序號名稱管理部門實(shí)施時(shí)間1注冊結(jié)構(gòu)工程師建設(shè)部1997.092一級建造師建設(shè)部2003.013注冊監(jiān)理工程師建設(shè)

15、部1992.074注冊房地產(chǎn)估價(jià)師建設(shè)部1995.035資產(chǎn)評估師財(cái)政部1996.086注冊造價(jià)工程師建設(shè)部1996.087注冊咨詢工程師國家發(fā)展和改革委員會(huì)2001.128設(shè)備監(jiān)理師 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局2003.109投資建設(shè)項(xiàng)目管理師國家發(fā)展和改革委員會(huì)2005.02(2)與碩士研究生考試綜合能力知識的銜接 鋼筋混凝土是土木工程專業(yè)研究生考試的重要科目之一。而考試的部分內(nèi)容涉及綜合能力的分析。比較重視理論聯(lián)系實(shí)際,具有一定的工程技術(shù)和工程經(jīng)驗(yàn)背景,要求土木工程專業(yè)的學(xué)生能根據(jù)復(fù)雜的實(shí)際問題特點(diǎn),從大綱所要求的知識點(diǎn)中找到有效的解決問題的模型或方法,進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算和分析,并給出解答過程

16、。因此,在學(xué)習(xí)鋼筋混凝土這門課程過程中,引入各高校研究生入學(xué)考試部分典型案例,來提高學(xué)生綜合分析能力。5.3構(gòu)建“三位一體”教學(xué)模式鋼筋混凝土理論知識基本理論與方法知識點(diǎn)應(yīng)用設(shè)計(jì)知識點(diǎn)交叉兩個(gè)二級學(xué)科交叉多個(gè)二級學(xué)科交叉學(xué)科綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)專業(yè)訓(xùn)練專業(yè)綜合應(yīng)用專業(yè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)鋼筋混凝土課程基礎(chǔ)理論內(nèi)容,同時(shí)與注冊工程師執(zhí)業(yè)能力知識的銜接,與碩士研究生考試綜合能力知識的銜接,與鋼筋混凝土應(yīng)用知識的銜接,使其與理論知識同步,以理論知識學(xué)習(xí)為主,小的軟件應(yīng)用為輔,既加深理論知識的理解,又培養(yǎng)基礎(chǔ)技能與應(yīng)用。同時(shí)在課程上增加實(shí)驗(yàn)部分,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容表現(xiàn)為至少兩個(gè)二級學(xué)科之間的交叉,既鞏固實(shí)驗(yàn)技能與應(yīng)

17、用,又加強(qiáng)學(xué)科之間的橫向聯(lián)系。在寬厚基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上,為了幫助學(xué)生就業(yè),為以后的進(jìn)一步深造和后面的畢業(yè)論計(jì)打下基礎(chǔ),理論課程結(jié)束后增加專業(yè)方向課程設(shè)計(jì),以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,從而提高學(xué)生對鋼筋混凝土規(guī)范學(xué)習(xí)和應(yīng)用的能力。在課程設(shè)計(jì)內(nèi)容選擇上力求融知識性、自主性、應(yīng)用性、開放性為一體。凸顯個(gè)性化教學(xué)培養(yǎng)模式。6課程內(nèi)容(教學(xué)大綱)課程的內(nèi)容概要、重點(diǎn)和難點(diǎn)、學(xué)時(shí)安排如下:總學(xué)時(shí)數(shù) 75(不包括假期及期末考試)本課程的基本內(nèi)容包括兩部分:1、混凝土結(jié)構(gòu)原理(上/第六學(xué)期)2、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(下/第六學(xué)期)第一章 緒 論 (共2學(xué)時(shí))內(nèi)容概要1.1混凝土結(jié)構(gòu)的基本概

18、念1.2混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用概況1.3混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法學(xué)時(shí)安排1.11.3,2學(xué)時(shí) 第二章 鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能 (共4學(xué)時(shí))(一)內(nèi)容概要2.1鋼筋 2.2混凝土2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié) (二)學(xué)時(shí)安排2.1 1學(xué)時(shí)2.2 2.3 3學(xué)時(shí)第三章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)原則 (共3學(xué)時(shí))(一)內(nèi)容概要3.1極限狀態(tài)3.2按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法3.3實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式(二)學(xué)時(shí)安排 3.1 1學(xué)時(shí) 3.2-3.3 2學(xué)時(shí) 習(xí)題課 1學(xué)時(shí)第四章 受彎構(gòu)件正截面的承載力計(jì)算 (共6學(xué)時(shí))內(nèi)容概要4.1梁、板的一般構(gòu)造4.2梁的正截面受彎承載力試驗(yàn)結(jié)果4.3正截面承載力

19、計(jì)算的基本假定及其應(yīng)用4.4單筋矩形截面受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力計(jì)算4.5雙筋矩形截面梁的正截面受彎承載力計(jì)算4.6 T形截面受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力計(jì)算學(xué)時(shí)安排4.1-4.2 ,2學(xué)時(shí)4.3-4.4 ,2學(xué)時(shí)4.5-4.6 ,2學(xué)時(shí)習(xí)題課 ,2學(xué)時(shí)第五章 受彎構(gòu)件斜截面的承載力計(jì)算 (共6學(xué)時(shí))內(nèi)容概要5.1受彎構(gòu)件斜截面承載力的一般概念5.2剪跨比及斜截面受剪的破壞形態(tài)5.3斜截面受剪破壞的機(jī)理及主要影響因素5.4斜截面受剪承載力的計(jì)算公式與適用范圍5.5斜截面受剪承載力計(jì)算的方法和步驟5.6保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施5.7梁內(nèi)鋼筋的構(gòu)造要求 (二)學(xué)時(shí)安排5.1-5.3 ,2學(xué)時(shí)

20、5.4-5.7 ,2學(xué)時(shí)習(xí)題課 2學(xué)時(shí)第六章 受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算 (共8學(xué)時(shí))(一)內(nèi)容概要6.1受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造6.2軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計(jì)算6.3偏心受壓構(gòu)件正截面的受力過程與破壞形態(tài)6.4偏心受壓構(gòu)件的縱向彎曲影響6.5偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的一般計(jì)算公式6.6不對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算6.7對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算6.8對稱配筋I(lǐng)形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算 6.9正截面承載力Nu-Mu相關(guān)曲線及其應(yīng)用 6.10雙向偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算6.11偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力的計(jì)算(二)學(xué)時(shí)安排6.1-6.3 2學(xué)

21、時(shí)6.4-6.5 2學(xué)時(shí)6.6-6.8 2學(xué)時(shí)習(xí)題課 2學(xué)時(shí)第七章 受拉構(gòu)件承載力計(jì)算 (共2學(xué)時(shí))(一)內(nèi)容概要7.1軸心受拉構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算7.2偏心受拉構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算 7.3偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力的計(jì)算(二)學(xué)時(shí)安排7.1-7.3 ,2學(xué)時(shí)第八章 受扭構(gòu)件承載力計(jì)算 (共2學(xué)時(shí))(一)內(nèi)容概要8.1純扭構(gòu)件的試驗(yàn)研究8.2矩形截面純扭構(gòu)件的扭曲截面受扭承載力計(jì)算8.3彎剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算8.4受扭構(gòu)件的配筋構(gòu)造要求(二)學(xué)時(shí)安排8.1-8.3 ,2學(xué)時(shí)第九章 混凝土構(gòu)件的變形及裂縫寬度驗(yàn)算(共4學(xué)時(shí))(一)內(nèi)容概要9.1 鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)9.2算鋼筋混凝土受

22、彎構(gòu)件的撓度驗(yàn)算(二)學(xué)時(shí)安排9.1 ,2學(xué)時(shí)9.2 ,1學(xué)時(shí)習(xí)題課 1學(xué)時(shí)第十章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 (共6學(xué)時(shí))內(nèi)容概要 10.1概述10.2張拉控制應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力損失 10.3預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算 10.4預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求(二)學(xué)時(shí)分配10.1 10.2 ,2學(xué)時(shí)10.3 ,2學(xué)時(shí)10.4 ,2學(xué)時(shí)結(jié)構(gòu)分析部分(30學(xué)時(shí),其中機(jī)動(dòng)2學(xué)時(shí))第十一章 梁板結(jié)構(gòu) (共8學(xué)時(shí))內(nèi)容概要11.1概述11.2現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋11.3現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋11.4無梁樓蓋(二)學(xué)時(shí)分配11.1 ,2學(xué)時(shí)11.2 ,4學(xué)時(shí)12.3 11.4 ,2學(xué)時(shí)討論課 2學(xué)時(shí)第十二章 單層廠房 (共1

23、0學(xué)時(shí))內(nèi)容概要12.1概述12.2單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置12.3單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型12.4排架內(nèi)力分析12.5單層廠房主要構(gòu)件設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)分配12.1-12.3 ,2學(xué)時(shí)12.4 ,4學(xué)時(shí)12.5 ,2學(xué)時(shí)討論課 ,2學(xué)時(shí)第十三章 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) (共10學(xué)時(shí))(一)內(nèi)容概要13.1框架結(jié)構(gòu)體系及布置13.2豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析的近似計(jì)算13.3水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析和側(cè)移的近似計(jì)算13.4內(nèi)力組合和構(gòu)件設(shè)計(jì)13.5框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)概論(二)學(xué)時(shí)分配13.1-13.2 ,2學(xué)時(shí)13.3 ,2學(xué)時(shí)13.4 13.5 ,4學(xué)時(shí)討論課 ,2學(xué)時(shí)大綱說明:本大綱總學(xué)時(shí)為

24、75,不包括期末考試及課程設(shè)計(jì)。本大綱使用教材為劉立新和白國良編寫的混凝土結(jié)構(gòu)原理(上冊)和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(下冊)為主要講課參考教材,武漢理工大學(xué)出版社,2014。主講教師應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況增加部分混凝土結(jié)構(gòu)的前沿知識。課程實(shí)施(教學(xué)安排)此處簡單做出教學(xué)進(jìn)度安排,后面單獨(dú)詳細(xì)作實(shí)施安排情況。教學(xué)進(jìn)度安排周次及日期教學(xué)、作業(yè)類別及內(nèi)容講課(教學(xué)大綱分章和題目的名稱)講課學(xué)時(shí)自學(xué)學(xué)時(shí)習(xí)題課、課堂討論、測驗(yàn)(寫明題目)實(shí)習(xí)名稱(寫明題目、數(shù)量)課堂作業(yè)數(shù)課外作業(yè)數(shù)作圖、課程設(shè)計(jì)的名稱、數(shù)量等緒論混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能混凝土的物理力學(xué)性能鋼筋的物理力學(xué)性能鋼筋與混凝土共同工作的原理22混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)

25、計(jì)方法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求極限狀態(tài)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式211討論:混凝土結(jié)構(gòu)與材料力學(xué)中的設(shè)計(jì)方法差異3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算實(shí)驗(yàn)級計(jì)算原理單筋矩形截面承載力計(jì)算雙筋矩形截面承載力計(jì)算T型截面承載力計(jì)算22211課堂練習(xí)5受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算實(shí)驗(yàn)及計(jì)算原理受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算222習(xí)題課2受扭構(gòu)件承載力計(jì)算實(shí)驗(yàn)及計(jì)算原理承載力計(jì)算221受壓構(gòu)件承載力計(jì)算實(shí)驗(yàn)及計(jì)算原理不對稱配筋承載力計(jì)算對稱配筋承載力計(jì)算2222習(xí)題課4受拉構(gòu)件承載力計(jì)算2構(gòu)件的裂縫、變形及耐久性粘接滑移理論受彎構(gòu)件裂縫驗(yàn)算受彎構(gòu)件撓度驗(yàn)算2222預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)原理預(yù)應(yīng)力錨具預(yù)應(yīng)力損失及

26、構(gòu)造措施22梁板結(jié)構(gòu)梁板結(jié)構(gòu)組成及傳力途徑單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)雙向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)樓梯及雨篷設(shè)計(jì)22222單層工業(yè)廠房單層工業(yè)廠房組成及布置排架結(jié)構(gòu)分析構(gòu)件設(shè)計(jì)22222多層框架結(jié)構(gòu)房屋框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的建立框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力近似計(jì)算構(gòu)件設(shè)計(jì)及構(gòu)造措施總復(fù)習(xí)222218課程要求(教學(xué)方式)8.1課堂講授 鋼筋混凝土基礎(chǔ)知識主要章節(jié)是體現(xiàn)在“混凝土結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)”和“混凝土結(jié)構(gòu)受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)”這兩個(gè)知識點(diǎn)上,因此在這兩個(gè)知識點(diǎn)加強(qiáng)理論知識體系的講授,同時(shí),與注冊工程師執(zhí)業(yè)能力知識的銜接,與碩士研究生考試綜合能力知識的銜接,與鋼筋混凝土應(yīng)用知識的銜接,提高學(xué)生經(jīng)濟(jì)素質(zhì)的能力。8.2案例分析為了提高學(xué)生對一個(gè)完整

27、項(xiàng)目進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)分析的能力,全面掌握鋼筋混凝土各個(gè)節(jié)點(diǎn)的知識,調(diào)動(dòng)學(xué)生聽課的主動(dòng)性,活躍課堂氣氛,鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,拓展學(xué)生思維,提升學(xué)生創(chuàng)新能力。將案例教學(xué)引入鋼筋混凝土教學(xué)過程中。主要章節(jié)是“混凝土結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)”和“混凝土結(jié)構(gòu)受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)”。8.3小組教學(xué)法小組教學(xué)法就是將授課對象“一個(gè)教學(xué)班的學(xué)生”劃分為每組人數(shù)相當(dāng)?shù)膸讉€(gè)學(xué)習(xí)小組來開展課堂教學(xué)活動(dòng)的教學(xué)組織形式,是一種有利于培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和交際能力的寓教于樂教學(xué)方法。它是通過組內(nèi)成員之間的相互討論,集思廣益來加快學(xué)習(xí)速度并提高學(xué)習(xí)效果。小組教學(xué)法,能充分體現(xiàn)“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)”的現(xiàn)代教育理念;它注重教學(xué)過程的集體合

28、作性,認(rèn)為學(xué)生之間的互動(dòng)、合作是教學(xué)過程中十分重要的組成部分;它提倡團(tuán)隊(duì)合作、機(jī)會(huì)均等,激勵(lì)學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新精神,通過小組合作活動(dòng)完成教學(xué)目標(biāo)。8.4演示法為了順利完成鋼筋混凝土課程設(shè)計(jì)的任務(wù), 在理論教學(xué)中還應(yīng)盡量使講授內(nèi)容與PKPM軟件應(yīng)用相結(jié)合, 有時(shí)在習(xí)題課講一些例題、圖表、計(jì)算方法等都可以直接利用PKPM軟件完成, 形象生動(dòng)、清晰, 并重點(diǎn)演示課程設(shè)計(jì)中能用到的方法、過程與技巧, 使學(xué)生熟悉PKPM軟件的知識和功能。課程考核方式及評分規(guī)程本門功課采取平時(shí)成績+考試卷面成績綜合評分的形式,課程實(shí)行閉卷考試的形式,依據(jù)四川理工學(xué)院相關(guān)規(guī)定進(jìn)行,具體成績計(jì)算方式如下:1平時(shí)成績(3

29、0%):出勤(遲到,早退,缺席等)、作業(yè)、課堂討論及回答問題表現(xiàn)等2卷面成績(70%):以試卷分?jǐn)?shù)的70%記入總成績(補(bǔ)考成績另算)10學(xué)術(shù)誠信規(guī)定 根據(jù)學(xué)校規(guī)定:學(xué)校的學(xué)生必須按照學(xué)校教師、系、學(xué)院的標(biāo)準(zhǔn)完成課程學(xué)習(xí)任務(wù):作弊和剽竊行為構(gòu)成欺詐的行為將取消課程學(xué)分并給與適當(dāng)?shù)闹撇谩R虼?,任何形式的作弊和剽竊將導(dǎo)致成績不合格,學(xué)生將會(huì)被提交給合適的學(xué)院和學(xué)校有關(guān)部門采取行動(dòng)。10.1考試違規(guī)與作弊(1)學(xué)生必須持本人身份證或?qū)W生證參加考試,無本人學(xué)生證或身份證者不能參加考試。(2)學(xué)生必須按規(guī)定的考場與座位參加考試,否則,按考試違紀(jì)處理。(3)學(xué)生不得將除考試必需品以外的其它物品(如書箱、紙張

30、、資料、手機(jī)等)帶入考場,如不小心帶入考場,也必須放到指定地點(diǎn)。(4)學(xué)生必須遵守考試紀(jì)律,嚴(yán)禁考試違紀(jì)或考試作弊。以下考試作弊行為之一者,這門課程最終考核成績按“0”處理:請人代考或替他人代考的雙方當(dāng)事者、組織作弊者;使用通訊設(shè)備(如手機(jī))作弊及其他作弊行為嚴(yán)重者;偷竊考試試卷者; 10.2學(xué)術(shù)剽竊等 課程希望學(xué)生提交的報(bào)告、論文、作業(yè)等有原創(chuàng)性。除非教師有特別要求,否則所有的作業(yè)、論文、報(bào)告等都應(yīng)學(xué)生自己完成。不允許將遞交給其他課程的論文作為該課程論文遞交。11課堂規(guī)范課堂教學(xué)是人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),課堂是大學(xué)生接受教育的神圣殿堂。良好的課堂行為規(guī)范,是大學(xué)生素質(zhì)的重要體現(xiàn),是大學(xué)生良好精神

31、風(fēng)貌的重要體現(xiàn),是高校學(xué)風(fēng)建設(shè)的關(guān)鍵。 (1)學(xué)生應(yīng)認(rèn)真完成每一堂課的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),至少提前十分鐘到達(dá)上課地點(diǎn); (2)學(xué)生應(yīng)自覺遵守和維護(hù)課堂紀(jì)律,上課期間應(yīng)關(guān)閉手機(jī)、MP3等通訊和娛樂設(shè)備;禁止在教室內(nèi)及附近大聲喧嘩; (3)為保證一個(gè)清新的課堂教學(xué)環(huán)境,不得攜帶食物、飲料等進(jìn)入課堂食用,不得在教學(xué)樓和教室內(nèi)吸煙; (4)學(xué)生在課堂上應(yīng)舉止言行得體,不得有不文明的言語和舉動(dòng);男女同學(xué)之間交往應(yīng)得體,不得在課堂內(nèi)表現(xiàn)出不雅言行; (5)學(xué)生在課堂上應(yīng)尊重老師,未經(jīng)老師許可,不得隨意進(jìn)出教室或做出其他不雅舉止,課間值日生應(yīng)主動(dòng)為老師擦黑板; (6)為保持清潔的教學(xué)環(huán)境,學(xué)生應(yīng)自覺維護(hù)教室內(nèi)及走

32、廊衛(wèi)生,不得在課桌、教室墻壁等處涂抹刻畫,不得在教室及走廊隨地吐痰或亂扔雜物; (7)學(xué)生應(yīng)保持良好的個(gè)人形象,自覺遵守作息時(shí)間,保證上課精力充沛、精神飽滿,禁止上課睡覺;課堂著裝應(yīng)得體,不得穿拖鞋、背心上課,不宜過度暴露。 (8)學(xué)生應(yīng)根據(jù)課程教學(xué)安排認(rèn)真完成課前預(yù)習(xí)、課堂筆記、課后作業(yè)。課堂上應(yīng)積極參與討論,認(rèn)真回答問題,不做與課堂教學(xué)無關(guān)的事情。(9)嚴(yán)格按課程表出勤,不遲到,不早退。認(rèn)真對待教師課堂考勤,答到時(shí)應(yīng)舉手示意,聲音響亮,不得替他人答到。 (10)不得曠課,因病因事不能正常出勤者應(yīng)履行有關(guān)請假手續(xù)。12課程資源12.1教材與參考書(1)推薦教材: 混凝土結(jié)構(gòu)(吳培明、彭少民主

33、編武漢理工大學(xué)出版社)(2)主要參考書目: 混凝土結(jié)構(gòu)(上冊)-混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理(第四版), 混凝土結(jié)構(gòu)(中冊)-混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(第四版), 東南大學(xué),同濟(jì)大學(xué),天津大學(xué)合編,中國建筑工業(yè)出版社。 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理(最新版) 顧祥林主編,同濟(jì)大學(xué)出版社 12.2課外閱讀資源混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 建筑工業(yè)出版社13教學(xué)合約13.1本人鄭重承諾:教育工作是良心工程,在教學(xué)過程中恪盡職守認(rèn)真負(fù)責(zé)教學(xué),虛心聽取學(xué)生意見與建議,不斷改進(jìn)教學(xué)方式方法。13.2請同學(xué)們課前一定認(rèn)真閱讀課程實(shí)施大綱,理解其內(nèi)容。13.2本人絕對同意遵守本課程實(shí)施大綱中闡述的標(biāo)準(zhǔn)和期望。14學(xué)術(shù)合作備忘錄(契約)1

34、4.1閱讀課程實(shí)施大綱,理解其內(nèi)容14.2同意遵守課程實(shí)施大綱中闡述的標(biāo)準(zhǔn)和期望附列:課程實(shí)施安排前 言 鋼筋混凝土,是從工程濟(jì)的角度來研究工程技術(shù)問題,主要研究如何利用各種知識和手段,進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),根據(jù)工程技術(shù)的安全性、適用性、耐久性,恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)計(jì),求得最好的設(shè)計(jì)方案,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的原理和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究的一門課程。課程的性質(zhì)和任務(wù) 鋼筋混凝土是土木工程專業(yè)房屋建筑方向的主干專業(yè)課之一,它是在學(xué)生完成了數(shù)學(xué)課程和力學(xué)課程的基礎(chǔ)上,分析研究鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法。通過這門課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能進(jìn)行一般工業(yè)與民用建筑中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的分析、設(shè)計(jì),并具有進(jìn)一步研討鋼筋

35、混凝土結(jié)構(gòu)理論的基礎(chǔ)和從事工程實(shí)踐的能力。教學(xué)目的和要求本課程是土木工程專業(yè)的一門的必修專業(yè)課程。課程的研究對象是以混凝土為材料的各類實(shí)際工程。主要研究內(nèi)容包括鋼筋混凝土的原理和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。課程的主要目的是學(xué)生通過課程學(xué)習(xí),能掌握鋼筋混凝土的基本理論、設(shè)計(jì)基本方法,對理論和設(shè)計(jì)有一個(gè)系統(tǒng)的把握,有一定進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力。通過培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì),了解混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法,熟悉現(xiàn)行的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,并初步掌握對實(shí)際工程的設(shè)計(jì)原理和方法,其目標(biāo)是將培養(yǎng)學(xué)生成為高級工程技術(shù)人才。1 緒論 (2學(xué)時(shí))1.1 建筑結(jié)構(gòu)的一般概念建筑結(jié)構(gòu)是指建筑物中用來承受各種作用的受力體系。結(jié)構(gòu)上的作用

36、是指能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)(內(nèi)力、變形)的各種原因的總稱。主要以混凝土材料,并根據(jù)需要配置鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋、鋼骨、鋼管等,作為主要承重材料的結(jié)構(gòu),均可稱為混凝土結(jié)構(gòu)(Concrete Structure)。分類 按材料 混凝土結(jié)構(gòu) 砌體結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu) 木結(jié)構(gòu) 按受力和構(gòu)造特點(diǎn)分:多層與高層建筑:混合結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)體系(包括框一剪、全剪、筒體結(jié)構(gòu)) 單層大跨度建筑(屋蓋結(jié)構(gòu)):平面結(jié)構(gòu)體系:門式剛架、薄腹梁結(jié)構(gòu)、絎架結(jié)構(gòu)、拱結(jié)構(gòu)??臻g結(jié)構(gòu)體系:殼體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是選擇適用、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)方案,并通過計(jì)算和構(gòu)造處理,使結(jié)構(gòu)能可靠地承受各種作用。常見規(guī)范GB50068

37、2010 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB500092010 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB500072010 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB500112010 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010 2010 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500032010 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017 2010 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范1.2砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的概念及優(yōu)缺點(diǎn)一、砌體結(jié)構(gòu)的概念及優(yōu)缺點(diǎn)定義:用砂漿把砌塊連結(jié)而成的整體材料稱為砌體,以砌體為材料的結(jié)構(gòu)稱為砌體結(jié)構(gòu)。常見砌體:磚砌體、石砌體、砌塊砌體、 配筋砌體優(yōu)點(diǎn): 容易就地取材,造價(jià)低廉。 耐火性良好,耐久性較好。 隔熱、保溫性能較好。缺點(diǎn): (1)承載力低。 (

38、2)自重大。 (3)抗震性能差。三、混凝土(砼)結(jié)構(gòu)的概念及優(yōu)缺點(diǎn)概念:僅僅或主要以混凝土為材料的結(jié)構(gòu)稱為混凝土結(jié)構(gòu)。分類:素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、FRP筋混凝土、鋼 -混凝土混合結(jié)構(gòu)、纖維混凝土混凝土與鋼筋的配合混凝土(Concrete): 抗壓強(qiáng)度高,而抗拉強(qiáng)度卻很低 High compressive strength, but lower tensile strength 一般抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/81/20 破壞時(shí)具有明顯的脆性性質(zhì)( Brittle) 鋼 材(Steel):抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高具有屈服現(xiàn)象,破壞時(shí)表現(xiàn)出較好的延

39、性 Ductile但細(xì)長的鋼筋受壓時(shí)極易壓曲,僅能作為受拉構(gòu)件鋼筋混凝土Reinforced Concrete除在構(gòu)件的受拉區(qū)配筋外,還有許多其他配筋方式可以在構(gòu)件的受壓區(qū)配置鋼筋協(xié)助混凝土承受壓力在復(fù)雜應(yīng)力區(qū)域(如梁在受剪區(qū)段、受扭構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)區(qū)、剪力墻等),可以配置箍筋或縱橫交錯(cuò)的鋼筋當(dāng)構(gòu)件受力很大時(shí),可以直接配置鋼骨還可以利用箍筋約束混凝土來提高混凝土的抗壓強(qiáng)度,甚至直接采用鋼管采用纖維(鋼纖維、玻璃纖維等)與混凝土一起攪拌形成的纖維混凝土,其抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到提高因此,兩種(或兩種以上)材料的有機(jī)組合,可充分發(fā)揮各自的長處,創(chuàng)造出多種形式的復(fù)合材料,適應(yīng)各種不同受力的要求,取得很好的綜合經(jīng)

40、濟(jì)效益(1)混凝土與鋼筋配合能發(fā)揮各自的性能特點(diǎn)(圖11)(2)能配合的原因 a:鋼筋與混凝土有良好的粘結(jié)性能。b:鋼筋與混凝土的線膨脹系數(shù)相近, s1.210-5/, c(1.01.5)10-5/。 (3)預(yù)應(yīng)力混凝土的概念混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn): 材料利用合理:鋼筋和混凝土的材料強(qiáng)度可以得到充分發(fā)揮,結(jié)構(gòu)承載力與剛度比例合適,基本無局部穩(wěn)定問題,單位應(yīng)力價(jià)格低,對于一般工程結(jié)構(gòu),經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)。 可模性好:混凝土可根據(jù)需要澆筑成各種性質(zhì)和尺寸,適用于各種形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu),如空間薄殼、箱形結(jié)構(gòu)等。 耐久性和耐火性較好,維護(hù)費(fèi)用低:鋼筋有混凝土的保護(hù)層,不易產(chǎn)生銹蝕,而混凝土的強(qiáng)度隨時(shí)間而增長;混

41、凝土是不良熱導(dǎo)體,30mm厚混凝土保護(hù)層可耐火2小時(shí),使鋼筋不致因升溫過快而喪失強(qiáng)度。 現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好,且通過合適的配筋,可獲得較好的延性,適用于抗震、抗爆結(jié)構(gòu);同時(shí)防振性和防輻射性能較好,適用于防護(hù)結(jié)構(gòu)。 剛度大、阻尼大,有利于結(jié)構(gòu)的變形控制。 易于就地取材:混凝土所用的大量砂、石,易于就地取材,近年來,已有利用工業(yè)廢料來制造人工骨料,或作為水泥的外加成分,改善混凝土的性能?;炷两Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn): 自重大:不適用于大跨、高層結(jié)構(gòu)。(輕質(zhì)、高強(qiáng)和預(yù)應(yīng)力) 抗裂性差:普通RC結(jié)構(gòu),在正常使用階段往往帶裂縫工作,環(huán)境較差(露天、沿海、化學(xué)侵蝕)時(shí)會(huì)影響耐久性;也限制了普通RC用于大跨結(jié)構(gòu),高

42、強(qiáng)鋼筋無法應(yīng)用。(預(yù)應(yīng)力混凝土) 承載力有限:在重載結(jié)構(gòu)和高層建筑底部結(jié)構(gòu),構(gòu)件尺寸太大,減小使用空間。(高強(qiáng)、鋼骨、鋼管混凝土) 施工復(fù)雜,工序多(支模、綁鋼筋、澆筑、養(yǎng)護(hù)),工期長,施工受季節(jié)、天氣的影響較大。(鋼模、飛模、滑模等,泵送、早強(qiáng)、商品、高性能、免振自密實(shí)混凝土等) 混凝土結(jié)構(gòu)一旦破壞,其修復(fù)、加固、補(bǔ)強(qiáng)比較困難。(混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)不斷得到發(fā)展,如最近研究開發(fā)的采用碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù),快速簡便。)1.3建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡況本節(jié)自學(xué)思考題:教材 P5 1、4、51.4 混凝土結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問題截面的基本受力形態(tài)有:正截面受力、斜截面受剪、扭曲截面受扭問題不是單一的

43、、解答是不唯一的1、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性問題設(shè)計(jì)過程包括結(jié)構(gòu)方案、構(gòu)件選型、材料選擇、配筋構(gòu)造、施工方案等還需要考慮安全適用和經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計(jì)中許多數(shù)據(jù)可能有多種選擇方案,因此設(shè)計(jì)結(jié)果不是唯一的。最終設(shè)計(jì)結(jié)果應(yīng)經(jīng)過各種方案的比較,綜合考慮使用、材料、造價(jià)、施工等各項(xiàng)指標(biāo)的可行性,才能確定較為合適的一個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)果。2、工程項(xiàng)目的建設(shè)是國家的重要工作,必須依照國家頒布的法規(guī)進(jìn)行設(shè)計(jì)人員必須遵照各種結(jié)構(gòu)類型的設(shè)計(jì)規(guī)范或規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)。各種設(shè)計(jì)規(guī)范或規(guī)程是具有約束性和立法性的文件,其目的是使工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在符合國家經(jīng)濟(jì)政策的條件下,保證設(shè)計(jì)的質(zhì)量和工程項(xiàng)目的安全可靠。注意在學(xué)習(xí)中,有關(guān)基本理論的應(yīng)用最

44、終都要落實(shí)到規(guī)范的具體規(guī)定。由于工程結(jié)構(gòu)類型很多,不同的結(jié)構(gòu)類型有不同的設(shè)計(jì)規(guī)范或規(guī)程,但混凝土結(jié)構(gòu)的基本理論是一致的,應(yīng)重點(diǎn)學(xué)好基本理論。本學(xué)期以基本理論為主,并結(jié)合主要用于建筑結(jié)構(gòu)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500010學(xué)習(xí)。后續(xù)課程將結(jié)合各種結(jié)構(gòu)類型,介紹有關(guān)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)規(guī)范。3、設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)創(chuàng)造性工作一方面在設(shè)計(jì)工作中必須按照規(guī)范進(jìn)行另一方面只有深刻理解規(guī)范的理論依據(jù),才能更好地應(yīng)用規(guī)范,充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。規(guī)范是給傻瓜設(shè)計(jì)師編寫的,注意學(xué)習(xí)中的創(chuàng)造性。本學(xué)科還在不斷的發(fā)展和更新,因此設(shè)計(jì)工作不應(yīng)被規(guī)范束縛,在經(jīng)過各方面的可靠性論證后,應(yīng)積極采用先進(jìn)的理論和技術(shù)。規(guī)范一般

45、十年左右修訂一次,就是為了反映學(xué)科最新發(fā)展的成果。鋼筋和混凝土的力學(xué)性能(4學(xué)時(shí))混凝土結(jié)構(gòu)主要用鋼筋和混凝土材料制作而成。為了合理地進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),需要深入地了解混凝土和鋼筋的受力性能。對混凝土和鋼筋力學(xué)性能、相互作用和共同工作的了解,是掌握混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能并對其進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 2.1鋼筋的力學(xué)性能鋼筋的分類1、化學(xué)成分:碳素鋼筋(低、中、高)、合金鋼筋(低、中、高)2、外形:光圓鋼筋、帶肋鋼筋、刻痕鋼筋、鋼絞線(圖21)加工方法熱軋鋼筋(HPB235、HRB335、HRB400、RRB400)冷拉鋼筋、冷軋鋼筋、熱處理鋼筋5、供貨形式直條鋼筋、盤圓鋼筋HPB235級(級)鋼筋

46、多為光面鋼筋(Plain Bar),多作為現(xiàn)澆樓板的受力鋼筋和箍筋HRB335級(級)和 HRB400級(級)鋼筋強(qiáng)度較高,多作為鋼筋混凝土構(gòu)件的受力鋼筋,尺寸較大的構(gòu)件,也有用級鋼筋作箍筋的為增強(qiáng)與混凝土的粘結(jié)(Bond),外形制作成月牙肋或等高肋的變形鋼筋(Deformed Bar)。級鋼筋強(qiáng)度太高,不適宜作為鋼筋混凝土構(gòu)件中的配筋,一般冷拉后作預(yù)應(yīng)力筋延伸率(Percentage of elongation):d5=25、16、14、10%,直徑840。鋼絲 Wire:中強(qiáng)鋼絲的強(qiáng)度為8001200MPa,高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線(Strand or Tendon)的為 1470 1860MPa

47、;延伸率d10=6%,d100=3.54%;鋼絲的直徑39mm;外形有光面、刻痕和螺旋肋三種,另有二股、三股和七股鋼絞線,外接圓直徑9.515.2 mm。中高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線均用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。冷加工鋼筋 Cold working rebar:是由熱軋鋼筋和盤條經(jīng)冷拉、冷拔、冷軋、冷扭加工后而成。冷加工的目的是為了提高鋼筋的強(qiáng)度,節(jié)約鋼材。但經(jīng)冷加工后,鋼筋的延伸率降低。近年來,冷加工鋼筋的品種很多,應(yīng)根據(jù)專門規(guī)程使用。熱處理鋼筋 Heat treatment :是將級鋼筋通過加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)工藝處理,使強(qiáng)度得到較大幅度的提高,而延伸率降低不多。用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋的強(qiáng)度和變形結(jié)

48、構(gòu)材料的力學(xué)性能,主要是指材料的強(qiáng)度和變形能力,以及材料的本構(gòu)關(guān)系(即-關(guān)系),了解結(jié)構(gòu)構(gòu)件所用材料的力學(xué)性能,是掌握結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能的基礎(chǔ)。1 鋼材的力學(xué)性能(1) 應(yīng)力-應(yīng)變曲線:有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線:四個(gè)階段:彈性階段、屈服階段、強(qiáng)體階段、頸縮階段。無明顯屈服點(diǎn)的鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線:(2) 屈服強(qiáng)度s 鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)對于有明顯屈服點(diǎn)的鋼材,由于鋼材的屈服將產(chǎn)生明顯的,不可恢復(fù)的塑性變形,從而導(dǎo)致構(gòu)件可能在鋼材尚未進(jìn)入強(qiáng)化階段就發(fā)生破壞或產(chǎn)生過大的變形和裂縫,因此在正常使用情況下,構(gòu)件中的鋼材應(yīng)力小于其屈服強(qiáng)度。故屈服強(qiáng)度是鋼筋關(guān)鍵性的強(qiáng)度指標(biāo)。(3) 伸長率和冷

49、彎性能鋼材的塑性性能指標(biāo) 屈 強(qiáng) 比:反映鋼筋的強(qiáng)度儲(chǔ)備,fy/fu=0.60.7。有明顯屈服點(diǎn)鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系一般可采用雙線性的理想彈塑性關(guān)系混凝土對鋼筋性能的要求:強(qiáng)度高,適當(dāng)?shù)那鼜?qiáng)比; 塑性好;可焊性好;與混凝土有較好的粘結(jié)力。2.2混凝土的力學(xué)性能一、混凝土的強(qiáng)度1、立方體抗壓強(qiáng)度 fcu,k( 普通砼力學(xué)性能試驗(yàn)方法(GBJ8185)以邊長為150mm的立方體在203C的溫度和相對濕度在90%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28天,依照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度(以N/mm2計(jì))作為混凝土的強(qiáng)度等級,并用符號2、軸心抗壓強(qiáng)度 fc,k 采用150mmx150mmx300mm

50、棱柱體作為軸心抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)試件 3、軸心抗拉強(qiáng)度 ft,k1、立方體抗壓強(qiáng)度 fcu,k普通砼力學(xué)性能試驗(yàn)方法(GBJ8185)標(biāo)準(zhǔn)試件:尺寸150150150,溫度203。C,相對濕度90%,28天齡期,保證率95%,加荷速度每秒0.30.5N/mm2砼強(qiáng)度等級劃分:C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80 14個(gè)級C50-C80 高強(qiáng)砼砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)大于C15;當(dāng)采用HRB335時(shí),不宜低于C20,預(yù)應(yīng)力混凝土不應(yīng)低于C30,當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),混凝土等級

51、不宜低于C40。套箍作用2、軸心抗壓強(qiáng)度 fc,k 標(biāo)準(zhǔn)試件:H/b3fc,k與fcu,k的關(guān)系:fc,k=0.8812 fcu,k國外采用圓柱體試件確定3、軸心抗拉強(qiáng)度 ft,k(the direct tensile strength)試驗(yàn)方法:劈拉試驗(yàn)ft,k與fcu,k關(guān)系 ft,k=0.880.395 fcu,k0.55(1-0.645)0.452混凝土的抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度低 得多,一般只有抗壓強(qiáng)度的5%10% 混凝土的雙向受力強(qiáng)度 混凝土在正應(yīng)力和剪應(yīng)力作用下的復(fù)合強(qiáng)度三向受壓時(shí),混凝土的抗壓強(qiáng)度和極限變形都有較大提高二、混凝土的變形混凝土的變形分為兩類:混凝土的受力變形 混凝土的非

52、受力變形1、混凝土在一次短期加荷時(shí)的變形應(yīng)力應(yīng)變曲線(圖28、9) 2)混凝土的橫向變形系數(shù) c0.23)混凝土的彈性模量、變形模量和剪變模量Gc0.4Ec2、混凝土在多次重復(fù)加荷時(shí)的變形疲勞現(xiàn)象強(qiáng)度值和彈性模量均有下降。3、徐變:在荷載保持不變的情況下隨時(shí)間而增長的變形 A、徐變的應(yīng)變與時(shí)間關(guān)系曲線 B、徐變的影響因素1)水灰比、和水泥用量;2)骨料的級配與剛度;3)混凝土的密實(shí)性;4)構(gòu)件養(yǎng)護(hù)溫度、濕度;5)構(gòu)件使用時(shí)的溫度、濕度;6)構(gòu)件比表面積;7)構(gòu)件加荷時(shí)的齡期;8)持續(xù)應(yīng)力的大小。4、收縮:不受應(yīng)力、體積減小。A、影響收縮因素: 內(nèi)在因素、外部環(huán)境B、減少收縮的措施:混凝土的收縮

53、與膨脹 混凝土在水中或處于飽和濕度情況下硬結(jié)時(shí)體積增大的現(xiàn)象稱為膨脹 混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為收縮 混凝土的選用原則建筑工程中,鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C15 當(dāng)采用HRB335級鋼筋時(shí),不宜低于C20 當(dāng)采用HRB400和RRB400級鋼筋以及承受重復(fù)荷載的構(gòu)件,不得低于C20 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)不應(yīng)低于C30 采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),不宜低于C402.1鋼筋與混凝土的粘結(jié)力一、粘結(jié)力組成:粘結(jié)力的定義及組成粘結(jié)力的定義 若鋼筋和混凝土有相對變形(滑移),就會(huì)在鋼筋和混凝土交界面上產(chǎn)生沿鋼筋軸線方向的相互作用力,這種力稱為鋼筋與混凝土的粘結(jié)力 粘

54、結(jié)力的組成 1化學(xué)膠結(jié)力:混凝土凝結(jié)時(shí),由于水泥的水化作用在鋼筋與混凝土接觸面上產(chǎn)生的化學(xué)吸附作用力2摩擦力:混凝土收縮后將鋼筋緊緊地握裹住而產(chǎn)生的力 3機(jī)械咬合力:鋼筋表面凹凸不平與混凝土產(chǎn)生的機(jī)械咬合作用而產(chǎn)生的力 4鋼筋端部的錨固力:采取錨固措施后所造成的機(jī)械錨固力 二、影響粘結(jié)強(qiáng)度的因素砼強(qiáng)度,保護(hù)層厚度,鋼筋凈距,橫向配筋及側(cè)向壓應(yīng)力,澆筑砼時(shí)鋼筋的位置,鋼筋表面形狀。粘結(jié)強(qiáng)度:鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度通常采用拔出試驗(yàn)來測定。設(shè)拔出力為F,則以粘結(jié)破壞(鋼筋拔出或混凝土劈裂)時(shí)鋼筋與混凝土截面上的最大平均粘結(jié)應(yīng)力作為粘結(jié)強(qiáng)度 ft:平均剪應(yīng)力 T:拉拔力的極限值d:鋼筋直徑l:鋼筋植入

55、深度進(jìn)行拔出試驗(yàn)時(shí),受拉鋼筋達(dá)到屈服的同時(shí)發(fā)生粘結(jié)破壞,該臨界情況的錨固長度稱為基本錨固長度,用la表示保證可靠粘結(jié)的構(gòu)造措施鋼筋的間距和混凝土的保護(hù)層不能太小、 優(yōu)先采用小直徑的變形鋼筋,光面鋼筋末端應(yīng)設(shè)彎鉤 、鋼筋伸入支座應(yīng)有足夠的錨固長度 、鋼筋不宜在混凝土的拉區(qū)截?cái)?、在大直徑鋼筋的搭接和錨固區(qū)域內(nèi)宜設(shè)置橫向鋼筋本章小結(jié)為了學(xué)習(xí)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與構(gòu)造,必須對鋼筋和混凝土兩種材料的力學(xué)性能及其相互作用有較深入的了解。 混凝土的強(qiáng)度等級,系指標(biāo)準(zhǔn)試件(邊長為150mm)在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28后,用標(biāo)準(zhǔn)方法加壓測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度作為立方強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值,亦稱混凝土的強(qiáng)度等級。對于非

56、標(biāo)準(zhǔn)試件(如邊長為200mm或邊長為100mm)須將其抗壓強(qiáng)度實(shí)測值乘以尺寸效應(yīng)系數(shù),才能得出標(biāo)準(zhǔn)試件的強(qiáng)度等級。 混凝土的變形分兩類,即受力變形和體積變形荷載作用下的變形分為一次短期荷載下的變形(從中得出的-關(guān)系曲線以及拉、壓應(yīng)變值),長期荷載下的變形以及重復(fù)荷載下的變形。在應(yīng)力不太大的重復(fù)荷載作用下,每重復(fù)一次其塑性變形將衰減一次,同此,可根據(jù)不太大的重復(fù)應(yīng)力作用下的-關(guān)系曲線得到混凝土的彈性模量。在荷載長期作用下,即使應(yīng)力保持不變,混凝土的變形也會(huì)隨時(shí)間的增長而增長,這種變形稱為混凝土的徐變。徐變對構(gòu)件基本上是有害的,應(yīng)盡量減小混凝土的徐變。 掌握鋼筋的品種、級別、形式和應(yīng)用范圍,了解鋼

57、筋的力學(xué)性能及其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,為結(jié)構(gòu)計(jì)算打下基礎(chǔ)。 根據(jù)鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用,確定鋼筋的最小錨固長度,掌握鋼筋在構(gòu)件中的合理構(gòu)造。思考題:Page15162、5、7、10、15、17、20鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)原則(4學(xué)時(shí))本章教學(xué)目的要求1.掌握結(jié)構(gòu)可靠度理論 2.掌握極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法及其實(shí)用表達(dá)式3.掌握荷載的代表值和材料強(qiáng)度的取值4. 了解結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的一般內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期和設(shè)計(jì)使用年限2. 結(jié)構(gòu)的功能要求、作用和抗力3. 結(jié)構(gòu)可靠度理論和極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法4. 結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的一般內(nèi)容5. 荷載取值、材料強(qiáng)度的取值結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的發(fā)展1、容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法:存在的問題:(1)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

58、的受力性能是非彈性的;(2)、結(jié)構(gòu)中一點(diǎn)達(dá)到容許應(yīng)力,結(jié)構(gòu)并未失效;(3)、容許應(yīng)力分別受控于鋼筋和混凝土兩種材料,無法得出截面和構(gòu)件承載力的安全度究竟是多少;(4)、沒有考慮結(jié)構(gòu)功能的多樣性;(5)、安全系數(shù)憑經(jīng)驗(yàn)確定,缺乏科學(xué)依據(jù)。2、破損階段設(shè)計(jì)法:存在的問題:(1)、安全系數(shù)憑經(jīng)驗(yàn)確定;(2)、沒有考慮結(jié)構(gòu)功能的多樣性。3、極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法:4、以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法:3.1建筑結(jié)構(gòu)的功能要求和極限狀態(tài)一、建筑結(jié)構(gòu)的功能要求1)安全性:建筑結(jié)構(gòu)在其設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)應(yīng)能夠承受可能出現(xiàn)的各種作用。且在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后,結(jié)構(gòu)應(yīng)能保持必需的整體穩(wěn)定性,不致倒塌。2)適用性

59、:建筑結(jié)構(gòu)在其設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)應(yīng)能滿足預(yù)定的使用要求,有良好的工作性能,其變形、裂縫或振動(dòng)等性能均不超過規(guī)定的限度等。(3)耐久性:建筑結(jié)構(gòu)在其設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)應(yīng)有足夠的耐久性。例如保護(hù)層厚度不得過薄、裂縫不得過寬而引起鋼筋銹蝕等。結(jié)構(gòu)的可靠性:是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)(即設(shè)計(jì)使用年限),在規(guī)定的條件下(結(jié)構(gòu)正常的設(shè)計(jì)、施工、使用和維修條件),完成預(yù)定功能(如承載力、剛度、穩(wěn)定性、抗裂性、耐久性和動(dòng)力性能等)的能力。 結(jié)構(gòu)可靠度:是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率,即結(jié)構(gòu)可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期和設(shè)計(jì)使用年限設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所使用的何載統(tǒng)計(jì)參數(shù),與時(shí)間有

60、關(guān)的材料性能取值,都需要選定一個(gè)時(shí)間參數(shù),它就是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期。我國所采用的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。設(shè)計(jì)使用年限:設(shè)計(jì)使用年限式設(shè)計(jì)規(guī)定的一個(gè)時(shí)期,在這規(guī)定時(shí)期內(nèi),房屋建筑在正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)下不需要進(jìn)行大修,就能按照預(yù)定目的使用,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)按F表確定雖然,設(shè)計(jì)使用年限不同與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的概念, 普通房屋和構(gòu)件物,設(shè)計(jì)使用年限和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期均為50年。建筑結(jié)構(gòu)的安全等級在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的各種后果(危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會(huì)影響等)的嚴(yán)重性,采用不同的安全等級。二、極限狀態(tài)定義:整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能

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