《reinforce_concrete》课程教学大纲

《Structural Design：reinforced concrete》课程教学大纲
一、教师或教学团队信息
二、课程基本信息
课程名称（中文）：钢筋混凝土结构基本理论
课程名称（英文）：Structural Design：Reinforced concrete
课程类别：□通识必修课□通识选修课■专业必修课□专业方向课
□专业拓展课□实践性环节
课程性质*：■学术知识性□方法技能性□研究探索性□实践体验性
课程代码：2410515
周学时：8 总学时：64+2周学分: 4
先修课程：建筑材料、材料力学、Structural Mechanics I
授课对象：土木工程（中英合作项目）本科学生
三、课程简介
该课程是第5学期开设的专业主干课程。

本课程主要介绍混凝土基本构件的设计原理，具体学习以概率论为基础的极限状态设计方法，学习拉、压、弯、剪、扭基本构件的极限承载力的设计计算方法，学习裂缝宽度、变形的计算方法，学习梁板结构的设计计算方法。

与后续课程《结构设计》有密切的联系，《结构设计》包括钢筋混凝土结构设计和砌体结构设计，属专业课。

通过本课程的学习，学生要了解中国、欧洲相关混凝土结构设计规范，熟悉基本设计方法，结合后续课程《结构设计》的学习，经过工程师基本训练，能够从事钢筋混凝土建筑结构设计，进一步提高外语水平，提高国际视野。

该课程包括中方授课和英方授课两部分内容，其中中方授课内容包括：钢筋和混凝土的力学性能，共同工作的原理和条件；中国现行结构设计方法；钢筋混凝土构件拉、压、弯、剪、扭极限承载力的计算方法；钢筋混凝土的变形和裂缝
宽度计算方法；梁板结构设计。

英方授课内容包括：设计原理及欧洲规范简介；设计荷载(Eurocode 1)；混凝土结构设计规范(Eurocode 2)；钢筋混凝土板、梁、平板、柱的设计；结构整体稳定。

四、课程目标
本课程旨在让学生理解和掌握钢筋混凝土设计的基础知识和基本原理，掌握以概率论为基础的极限状态设计方法，掌握钢筋混凝土拉、压、弯、剪、扭基本构件的极限承载力的设计计算方法，掌握钢筋混凝土构件裂缝宽度、变形的计算方法，掌握钢筋混凝土梁板结构的设计计算方法。

结合后续课程《结构设计》的学习，能够使用现行的中国规范、欧洲规范或现行的英国规范进行混凝土结构的设计。

五、教学内容与进度安排
中文部分课程内容学习要求：
1、绪论
了解钢筋混凝土结构的发展过程、简况、工程应用、计算理论的发展概况及今后的发展方向，理解钢筋混凝土结构的基本概念、主要优缺点及应用范围，了解本课程的内容、任务、特点和学习方法。

2、钢筋混凝土材料的力学性能
了解钢筋的品种、级别和型式以及冷加工性能。

理解钢筋的应力应变曲线特征，掌握钢筋的弹性模量、屈服应力、极限应力及其应变值。

理解工程对钢筋质量的要求，了解钢筋的蠕变、松弛和疲劳性能。

理解混凝土的强度及变形的基本概念和基本规律，重点掌握混凝土强度等级和不同受力强度指标之间的关系，了解复合应力状态下混凝土强度和单向应力状态下强度之间关系。

掌握混凝土的收缩、徐变性质及其对混凝土结构性能的影响。

理解钢筋与混凝土之间的黏结性能、黏结应力与钢筋应力之间的关系，深入理解混凝土与钢筋协同工作的原理。

了解混凝土的一般构造要求。

3、混凝土结构基本设计原理
了解结构的功能要求，理解结构极限状态的概念、分类和极限状态方程。

了解随机变量的统计特征、可靠度指标、结构可靠度等基本概念。

理解结构上的作用效应、标准荷载和设计荷载的取值和运用。

理解结构抗力、混凝土和钢筋的标准强度和设计强度的取值依据及运用。

4、受弯构件正截面承载力计算
了解混凝土梁实验研究的方法、过程和结果。

掌握钢筋混凝土梁受力各阶段正截面应变和应力的分布、破坏特征以及配筋对破坏特征的影响。

理解正截面承
载力计算的基本假设、适用条件及意义，熟练掌握单筋及双筋矩形、T型截面梁的设计和配筋计算方法以及构造要求。

5、受弯构件斜截面承载力计算
理解无腹筋梁的受剪性能和破坏形态，理解影响梁抗剪能力的因素。

深入理解腹筋的作用及其对破坏形态的影响，熟练掌握有腹筋梁斜截面受剪承载力计算方法、公式和公式的适用条件，掌握受弯构件钢筋的布置、纵筋弯起及切断、纵筋锚固等要求。

掌握抵抗弯矩图的绘制。

6、受扭构件承载力计算
了解受扭构件的受力性能、破坏特征、截面限制条件及构造配筋界限的意义和受扭构件的配筋形式。

掌握矩形截面纯扭以及弯、剪、扭复合受力构件的配筋计算方法及构造要求。

7、受压构件承载力计算
掌握轴心受压构件的受力全过程及其破坏特征，了解螺旋箍筋柱的计算及应用。

深入理解偏心受压构件的两种破坏形态、特征及其形成条件。

熟练掌握矩形截面对称和不对称配筋的偏心受压构件的设计原理、计算方法、适用条件以及相关的构造要求。

理解N-M相关曲线。

了解双向偏心受压构件正截面承载力计算的方法及偏心受压构件斜截面承载力的计算。

8、受拉构件承载力计算
掌握轴心受拉、小偏心受拉及大偏心受拉构件的受力性能、正截面和斜截面承载力计算方法。

9、钢筋混凝土构件的变形、裂缝和耐久性
理解平均裂缝间距和平均裂缝宽度的计算方法。

掌握受弯构件挠度计算方法及减少挠度的措施。

理解短期刚度、长期刚度及计算过程主要参数的物理意义。

熟悉混凝土结构耐久性的意义、主要影响因素、混凝土的碳化、钢筋的锈蚀以及耐久性设计的一般概念。

10、梁板结构
掌握梁板结构的基本概念、传力路线、计算简图的选取、荷载的换算和计算，最不利荷载的组合及内力包络图的绘制。

熟练掌握塑性铰及内力重分布的概念，掌握单向板的弹性理论和塑性理论设计方法，了解双向板的弹性理论和塑性理论
设计方法。

掌握现浇式楼盖的设计方法。

六、修读要求
每次上课考勤，学生缺课（指因各种原因未到校上课，包括已准假、未请假和请假未获批准等）时数达该门课程总学时的三分之一，或在一个学期内无故缺课（指未请假和请假未获批准等）达到三次以上（含三次）的，取消其初次考核资格。

课前预习，课后复习所学内容，认真完成布置的作业。

七、学习评价方案
八、课程资源
教材:
《混凝土结构原理》（第2版），刘立新，叶燕华主编，武汉理工大学出版社，2012.7
《混凝土结构设计》（新1版），白国良，王毅红主编，武汉理工大学出版社，2011.11
Mosley, W.H., Bungey, J.H., Hulse, R. "Reinforced concrete design to Eurocode 2", Palgrave MacMillan, Basingstoke, UK, 6th Edition, 2007, ISBN: 978 0230 50071 6. 参考书目:
[1]混凝土结构设计规范（GB50010-2010）
[2]《混凝土结构》（上册）——混凝土结构设计原理（第六版），天津大学、同济大学、东南大学等合编，中国建筑工业出版社（2016.2）
[3]《混凝土结构》中册混凝土结构设计原理与砌体结构设计（第六版），天津大学、同济大学、东南大学等合编，中国建筑工业出版社（2016.3）
[4] Elementary Reinforced Concrete Design（讲义）
[5] British Standards Institution (2002)“BS EN 1990: Eurocode -Basis of structural design”, BSI, ISBN: 0 580 40186 3.
[6] British Standards Institution (2002)“BS EN 1991-1-1: Eurocode1: Actions on structures -Part 1-1: General actions -Densities, self-weight, imposed loads for buildings”, BSI, 2002, ISBN: 0 580 40187 1.
[7] British Standards Institution (2004)“BS EN 1992-1-1: Eurocode 2: Design of concrete structures —Part 1-1: General rules and rules for buildings”, BSI, ISBN: 0 580 45191 7.
[8] Neville A.M. (1997)“Properties of Concrete”, Wiley, New York, 4th edition, ISBN:
0 582 23070 5.
九、其他需要说明的事宜
无。

注：。