《混凝土与砌体结构设计》教学大纲

《混凝土与砌体结构设计》教学大纲
英文名称：Reinforced concrete and masonry structure
学分：3学分学时：48 理论：44 学时上机：4
先修课程：工程力学、结构力学、土木工程材料、混凝土结构设计原理
教学对象：土木工程专业本科生房屋建筑、涉外房屋建筑专业方向
教学目的：
本课程是土木工程专业房屋建筑课群组必修的主要专业技术课，其任务是通过对本课程的学习，使学生达到培养目标中关于建筑结构方面有关对本课程的要求。

教学要求：
1、掌握一般工业与民用建筑结构的选型与布置，结构设计方法，构造要求及施工图的绘制；
2、掌握砌体结构各种基本构件的受力特征与截面设计方法，及砖混结构房屋的设计方法和构造要求。

教学内容：
第一篇钢筋混凝土结构结构
第一章梁板结构（12学时）
梁板结构的类型，单向板肋梁楼盖的设计，包括梁板结构布置原则，计算简图，连续板、梁按弹性理论的内力计算，活荷载最不利布置，弯矩及剪力包络图。

考虑塑性内力重分布的内力计算，弯矩调幅法及完全塑性内力重分布的条件。

单向板肋梁楼盖的截面设计和配筋构造。

双向板肋梁楼盖按弹性理论设计：单跨板弹性内力计算，连续板的弹性内力实用计算法，连续梁的内力计算方法。

双向板按塑性理论内力计算：双向板的受力特点和破坏牲，塑性铰线的确定，机动法计算双向板的内力。

楼梯的设计：楼梯的类型及应用，荷载传递及计算简图，内力计算及配筋构造要求。

雨蓬、阳台的设计要点及配筋构造。

掌握结构、单向板、双向板、荷载传递路线的概念；掌握按弹性方法、塑性方法计算连续梁内力的差异；掌握计算连续梁内力的荷载不利布置原则；掌握内力包络图的绘制方法；掌握塑性铰及内力重分布的概念，塑性铰与普通铰的差异；按塑性方法计算连续梁的承载力；按塑性方法设计连续梁截面；调幅值定义、调幅值的计算；调幅原则；弹性方法、塑性方法连续梁计算跨度取值差异；弹性方法、塑性方法的选用范围；熟练掌握确定单向板计算简图的原则；掌握按塑性理论计算连续板内力的原则和简化方法；单向板按塑性理论计算的荷载折减原理及规则；单向板内的计算、构造钢筋配置原理及规则；结构平面布置图的主要内容；熟练掌握确定次梁计算简图的原则；次梁正截面计算型式；掌握次梁计算配筋和构造配筋原则、原理；了解确定板的裂缝、塑性铰的方法；掌握按弹性理论计算连续双向板内力的方法；双向板的荷载折减原则；掌握双向板钢筋配置原则；承担梯形、三角形荷载梁的内力简化计算；掌握预应力空心板的选用方法；掌握梁式楼梯与板式楼梯传力体系的差异；掌握梁式楼梯与板式楼梯的计算、设计。

重点：
弹性方法、塑性方法计算连续梁内力；单向板、双向板肋梁楼盖设计计算方法及构造要求；预应力空心板布置方法；梁式楼梯与板式楼梯的计算、设计。

难点：
塑性方法计算连续梁内力。

第二章单层厂房结构设计（12学时）
单层厂房的结构组成及传力途径，单层厂房的结构构件选型。

单层厂房的结构布置，柱网定位轴线，支撑的作用及布置原则，变形缝、抗风柱、圈梁、连系梁、基础梁的作用及布置原则。

单层厂房排架计算：基本假定，计算单元，计算简图，荷载计算，等高及不等高排架内力分析方法，内力组合，考虑空间作用时排架的计算。

单层厂房柱设计：柱的选型，截面尺寸，柱的计算长度，矩形和工形截面柱的配筋计算要点及构造。

牛腿的设计与构造，柱的吊装验算。

柱下独立基础设计：基础的选型，柱下独立基础的设计计算及构造要求。

单层厂房屋盖结构：屋盖结构的组成，常用屋盖结构构件的选型，屋架设计要点。

吊车梁设计：受力特点，设计要点。

单层厂房构件的连接构造：连接构造方法，预埋件设计。

掌握单层厂房中常用支撑的形式和一般布置原则；掌握单层厂房轴线定位原则及厂房高度确定方法；掌握单层厂房承担的荷载形式及传递路线；掌握排架上所承担的荷载形式及计算方法；掌握等高排架在各种外力作用下的内力计算方法；掌握排架在各种外力作用下的内力组合原则；了解排架空间作用的概念；了解排架柱截面的一般形式、掌握排架柱计算长度的计算方法；了解排架柱的吊装方法及相应的吊装验算计算简图；确定牛腿内一般需要配置几种钢筋；地基的净反力；掌握独立基础的设计方法。

重点：
单层厂房轴线定位原则及厂房高度确定方法；排架上所承担的荷载形式及计算方法；等高排架在各种外力作用下的内力计算方法；排架在各种外力作用下的内力组合原则；牛腿设计。

难点：
单层厂房轴线定位原则及厂房高度确定方法；排架上所承担的荷载形式及计算方法；排架在各种外力作用下的内力组合原则。

第三章多层框架房屋结构设计（6学时，4学时上机）
多层框架房屋的结构组成及其传力途径。

结构布置及构件截面型式，几何特征。

多层框架的内力计算：计算单元，荷载计算，计算简图，竖向荷载作用下分层法，水平荷载作用下D值法，活荷载的最不利布置，计算控制截面及其内力组合。

柱的设计：计算长度，截面配筋设计及构造。

梁的设计：现浇梁的截面计算与配筋构造，迭合梁受力原理，截面设计与配筋构造。

现浇框架梁柱节点构造。

装配式多层框架，节点连接构造，内力计算要点。

基本要求：
掌握多层框架的内力计算：计算单元，荷载计算，计算简图，竖向荷载作用下分层法，水平荷载作用下D值法，活荷载的最不利布置，计算控制截面及其内力组合。

重点：
竖向荷载作用下分层法，水平荷载作用下D值法，活荷载的最不利布置，计算控制截面及其内力组合。

难点：
竖向荷载作用下分层法，水平荷载作用下D值法。

第二篇砌体结构部分（14学时）
第一章绪论
砌体结构的优缺点，应用范围及发展概况。

第二章材料及砌体力学性能
块体及砂浆的种类及强度等级。

砌体抗压强度，砌体受压时应力状态分析，影响砌体抗压强度的主要因素。

砌体的抗拉、抗剪强度。

砌体的应力应变关系及弹性模量。

基本要求：
掌握砌体抗压强度，砌体受压时应力状态分析，影响砌体抗压强度的主要因素；了解砌体的抗拉、抗剪强度；砌体的应力应变关系及弹性模量。

重点：
砌体抗压强度，砌体受压时应力状态分析，影响砌体抗压强度的主要因素。

难点：
第三章砌体结构的设计方法
以概率理论为基础的极限状态设计方法的简介。

砌体结构按承载能力极限状态设计表达式。

基本要求：
掌握砌体结构按承载能力极限状态设计表达式。

重点：
砌体结构按承载能力极限状态设计表达式。

难点：
第四章砌体结构构件的承载力计算
受压构件：基本计算公式，承载力影响系数，编心距很大时的受压构件计算。

局部承压：均匀局压、梁端局压承载力计算及垫块的设置。

轴心受拉、受弯、受剪构件承载力计算。

配筋砖砌体构件计算。

基本要求：
掌握砌体受压构件、构件局部承压的计算方法；基本掌握轴心受拉、受弯、受剪构件承载力计算；基本掌握配筋砖砌体构件计算。

重点：
砌体受压构件、构件局部承压的计算方法。

难点：
配筋砖砌体构件计算
第五章混合结构房屋墙体设计
混合结构房屋分类及承重墙体的布置。

房屋静力计算方案。

墙体高厚比验算。

刚性房屋承重纵、横墙体计算。

房屋空间工作的基本概念，弹性和刚弹性方案房屋的计算。

基本要求：
了解房屋静力计算方案；掌握刚性房屋承重纵、横墙体计算；了解弹性和刚弹性方案房屋的计算。

重点：
刚性房屋承重纵、横墙体计算。

难点：
墙体高厚比验算。

第六章过梁、挑梁、墙梁设计及墙体一般构造要求
过梁：过梁上的荷载及计算方法。

挑梁：工作原理，计算主法及构造。

墙梁：工作原理，一般规定，设计方法及构造要求。

构造要求：圈梁的设置、变形颖缝的设置，一般构造措施。

基本要求：
掌握过梁、挑梁、墙梁的设计计算；了解圈梁的设置、变形颖缝的设置，一般构造措施。

重点：
过梁、挑梁、墙梁的设计计算。

难点：
挑梁、墙梁的设计计算。

上机内容及要求（4学时）
能用所学计算机语言编写计算程序并上机调试通过，计算内容：用D值法计算框架结构在水平荷载作用下的内力。

参考教材：
1、江见鲸、聂建国、叶列平编著，混凝土结构（下），清华大学出版社，2002.1
2、东南大学、同济大学、天津大学合编：《混凝土结构》中册混凝土建筑结构设计（第二版），中国建筑工业出版社，2003.1
3、唐岱新主编，砌体结构，高等教育出版社，2003.1
4、叶燕华主编，砌体结构，中国水利水电出版社，知识产权出版社，2004.5
5、[美]艾伦.威廉斯著（英文），第二版，钢筋混凝土结构设计，中国水利水电出版社.2002.。