本课程的任务是在学习混凝土结构基本原理的基础上,从专业培养目标出发,学习梁板结构、排架结构和框架结构的方案选择,结构构件布置,设计模型选取,内力分析等。通过本课程的学习使学生掌握混凝土结构的设计方法,并能按相关专业规范正确进行构造处理,提供工程师的基本训练。具有建筑结构设计和施工的初步能力,为毕业后所从事的工作奠定良好基础。
本课程的主要内容包括:混凝土梁板结构、单层厂房结构、以及混凝土框架结构的结构设计计算、构造,包括结构方案、构件选型、统计荷载、结构计算模型、内力计算和位移验算的方法及构造要求等。本课程的任务是使学生掌握钢筋混凝土楼盖、单层工业厂房及混凝土框架结构设计基本方法,了解钢筋混凝土结构的构造要求,从而具有一般工业与民用建筑结构设计的能力,为后续课程的学习以及完成毕业设计打好基础。是集计算、构造、实践为一体的综合性较强的课程。
课 程 特 色
(1) 根据土木工程专业人才培养目标要求建立了《房屋混凝土结构设计》课程教学体系,该课程是土木工程专业的重要分支之一,以拓宽学生知识面、围绕土木工程专业不同领域人才的培养,合理安排教学内容,形成多层次教学体系,让学生学到最有用的知识。
(2) 根据课程特色将课程内容与工程实例相结合,注重相关行业标准、规范的应用和更新。
(3) 根据行业最新动态和工程实践成果,及时调整课程教学大纲,调整课程教学的内容和深度,综合介绍房屋混凝土结构发展的最新动态,让学生学到最新的知识。
(4) 基于“兰州大学网络学院”网络课堂系统,开发了功能完善的《房屋混凝土结构设计》课程教学系统,包括课程介绍、教师简介、课程特色、考试大纲、知识结构图、重点难点、课程目标、教学方法、学习要求、教师建议、模拟试题、章节练习、答疑库、例题解析、学科名人、常识介绍、最新动态、相关著作、期刊杂志及学术论文等;网络交流平台使师生交流从课内延伸到课外,通过网络通信讨论和答疑,加强了对学业的分类指导,有效促进了教学效果的提高。
教 学 大 纲
◆ 课程的基本情况
《房屋混凝土结构设计》是土木工程专业的一门选修课程,它是在学生掌握了混凝土构件设计原理的基础上,进一步学习混凝土结构的设计原理和方法,使学生具有初步的混凝土结构设计能力,为毕业设计和今后的工作打下基础。
◆ 课程教学的目的和要求
要求学生通过本课程的学习,掌握梁板结构和单层厂房排架结构的设计理论和方法;掌握上述结构的受力特征、荷载计算、内力分析、设计要点和构造要求;掌握混凝土框架结构的组成、布置、受力特征、荷载计算、内力分析和设计要点。
◆ 先修课程
高等数学、概率论与数理统计、理论力学、材料力学、结构力学、土木工程材料、混凝土结构设计原理等。
◆ 参考书
[1] 中华人民共和国国家标准,混凝土结构设计规范(GB50010-2010)[S],北京:人民交通出版社,2010
[2] 中华人民共和国国家标准,建筑结构荷载规范(GB50009-2001)[S],北京:人民交通出版社,2006
[3] 中华人民共和国国家标准,建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)[S],北京:人民交通出版社,2001
[4] 沈蒲生,混凝土结构设计(第3版)[M],北京:高等教育出版社,2003.03
[5] 东南大学,同济大学,天津大学,混凝土结构(中册):混凝土结构与砌体结构设计(第四版)[M],北京:中国建筑工业出版社,2008
[6] 朱彦鹏,混凝土结构设计[M],上海:同济大学出版社,2004.09
[7] 李汝庚,张季超,混凝土结构设计[M],北京:中国环境科学出版社,2003
[8] 东南大学,同济大学,天津大学,混凝土结构(上册):混凝土结构设计原理(第三版)[M],北京:中国建筑工业出版社,2004
◆ 各章节学习目标及要求
(一) 概论
通过对本章的学习,了解混凝土结构的基本特点,理解混凝土结构的设计程序和内容,理解混凝土结构的分析方法。
1、了解建筑结构的用途功能和分类;
2、了解混凝土结构形式
3、了解结构设计的程序和内容;
4、理解混凝土建筑结构的分析方法;
5、了解本课程的主要内容及特点。
(二) 混凝土梁板结构
通过对本章的学习,理解楼盖和屋盖的结构设计基本理论与基本方法。掌握梁板结构布置的一般方法及其构造要求,计算简图的取用,换算荷载的计算,活载最不利布置及内力包络图的绘制。
1、了解梁板结构的类型、布置和受力特征;
2、理解板的内力分析原理;
3、掌握单向板肋梁楼盖按弹性理论计算(荷载不利布置,内力包络图,折算荷载);
4、掌握单向板肋梁楼盖按塑性理论计算(塑性内力重分布,弯矩调幅法);
5、掌握单向板肋梁楼盖设计要点;
6、掌握双向板肋梁楼盖的内力分析;
7、理解双向板肋梁楼盖设计要点;
8、理解楼梯和雨蓬的计算与构造。
(三) 单层厂房结构
通过本章的学习,理解单层厂房结构的组成、结构布置特点、各结构构件及支撑系统作用、荷载的传递路线以及保证厂房整体工作的重要性。掌握单层厂房结构的荷载计算、内力分析及内力组合方法。
1、了解单层厂房结构的组成及结构布置的特点;
2、理解各结构构件及支撑系统的作用、荷载的传递路线以及保证厂房整体工作的重要性;
3、了解构件选型与截面尺寸的确定原则;
4、掌握排架的荷载计算、内力分析及内力组合方法;
5、掌握矩形及T形截面排架柱、柱下单独基础、牛腿的设计方法及构造要求;
6、了解厂房空间工作性能,各主要承重构件的合理造型、受力特点和设计要点;
7、了解连接构造预埋件的形式及传力分析。
(四) 混凝土框架结构
通过对本章的学习,了解多层框架结构的组成及结构布置的特点。掌握一般多层框架计算简图的确定方法,框架结构内力分析的实用计算方法,框架杆件的截面设计方法及节点设计要点。了解多层框架房屋的基础类型并掌握条形基础简化设计方法(如倒梁法)。
1、了解多高层建筑结构类型及特点;
2、理解混凝土框架结构组成、结构布置及特点;
3、理解框架结构的计算简图及荷载;
4、掌握荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算;
&5、理解荷载效应组合及构件设计;
6、了解框架结构的构造要求和主要基础形式。