混凝土结构设计原理A课程教学大纲

《混凝土结构设计原理A》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程中文名称：混凝土结构设计原理A

课程英文名称： Design principle of concrete structure (A）

课程编号：023029

课程性质：专业核心课

课程学时和学分：总学时：64 总学分：4 理论学时：60 实验学时：4

适用专业：土木工程

先修课程：材料力学、结构力学、建筑材料、房屋建筑学。

开课系部、教研室：土木工程系结构教研室

二、本课程的地位及其与其它课程的联系和分工

《混凝土结构设计原理A》是土木工程专业的一门专业基础课, 在整个课程体系中处于承上启下的核心地位。一方面它以材料力学、结构力学、房屋建筑学等课程为基础，另一方面，它又是房屋工程结构抗震原理、高层建筑结构等专业课的基础。该课程为后续课程提供了必需的基础知识和计算方法。

三、本课程教学总的目的和要求

通过本课程的学习，使学生掌握钢筋和混凝土材料的物理力学性能、目前我国《混凝土结构设计规范》所采用的结构设计方法、各种钢筋混凝土基本构件的设计计算方法、预应力混凝土构件的基本概念以及钢筋混凝土肋梁楼盖、楼梯的设计计算方法。

四、课程考核和成绩评定方式

闭卷考试或半开卷考核方式，考核成绩占总评成绩的70％，平时成绩占总评成绩的20%，实验成绩占总评成绩的10%。

五、学时分配和授课方式

学时分配表

六、各章节教学内容、目的和要求

第一章：绪论(2学时)

教学目的、要求：掌握建筑结构的一般概念及特点；掌握钢筋和混凝土共同工作的条件；深入理解建筑结构的分类；深入理解混凝土结构的优缺点；了解建筑结构的设计过程；了解本课程的主要内容；了解混凝土结构的发展历史与应用概况。

难点：钢筋和混凝土协同工作的条件；建筑结构设计过程

重点：建筑结构的概念和分类；钢筋和混凝土协同工作的条件；混凝土结构的特点。

主要内容：建筑结构的一般概念及分类；混凝土结构的特点；本课程的主要内容和课程特点。

第二章：钢筋和混凝土的力学性能（6学时）

教学目的、要求：了解根据钢材的化学成分对钢筋的分类；熟悉土木工程用钢筋的品种、级别及其性能；掌握钢筋的力学性能及设计对钢筋性能的要求；掌握表征混凝土单轴受力强度的三个指标（f c、f cu、f t）；掌握混凝土单轴受力应力—应变关系；掌握混凝土的徐变和收缩；掌握混凝土的选用原则；熟悉混凝土的弹性模量；了解混凝土的复合受力强度；了解混凝土在重复荷载作用下的疲劳变形；熟悉钢筋与混凝土的粘结力；

难点：混凝土的复合受力强度；混凝土在单轴短期加载下的变形性能，混凝土在重复荷载作用下的变形性能。

重点：根据钢筋制作方法分类；钢筋的应力—应变关系；钢筋的塑性性能；设计对钢筋性能的选择；混凝土的单轴受力强度；混凝土在长期荷载作用下的变形性能（徐变）；钢筋的锚固和连接。

主要内容：钢筋的种类及其力学性能；设计对钢筋的要求；混凝土的强度和变形；钢筋与混凝土的粘结。

第三章：混凝土结构基本设计原则（4学时）

教学目的、要求：掌握作用效应S、结构抗力R、极限状态（承载能力极限状态和正常使用极限状态）等基本概念；掌握结构的三大功能要求；了解容许应力设计法、破损阶段设计法、极限状态设计法；掌握以概率理论为基础的极限状态设计法。

难点：结构上的作用、作用效应S和结构抗力R；结构设计总原则；极限状态的概念和极限状态的分类；以概率理论为基础的极限状态设计法。

重点：以概率理论为基础的极限状态设计法

主要内容：结构的功能要求；结构的极限状态；结构设计方法。

第四章：轴心受力构件承载力（2学时）

教学目的、要求：深刻理解轴心受压构件中纵筋、箍筋、混凝土的作用；掌握轴心受压构件承载力的计算；了解螺旋箍筋柱轴心受压正截面承载力的计算；了解轴心受压构件的受力全过程；熟悉轴心受压构件的一般构造；掌握轴心受拉构件的正截面承载力计算。。

难点：螺旋箍筋柱轴心受压正截面承载力。

重点：普通箍筋柱轴心受压正截面承载力；轴心受拉构件的正截面承载力计算。

主要内容：受压构件概述；轴心受压构件的承载力计算；受压构件的一般构造；轴心受拉构件的正截面承载力计算。

第五章：受弯构件正截面承载力（10学时）

教学目的、要求：熟悉受弯构件的一般构造；掌握适筋受弯构件正截面工作的三个阶段；深入理解“配筋率”对受弯构件破坏特征的影响；掌握单筋矩形截面、双筋矩形截面、T形截面受弯构件的正截面承载力计算。

难点：适筋受弯构件正截面工作的三个阶段；配筋率对正截面破坏性质的影响；受弯构件正截面承载力计算的基本假定。

重点：单筋矩形截面、双筋矩形截面、T形截面受弯构件正截面承载力计算。

主要内容：受弯构件的一般构造；受弯构件的试验研究；受弯构件正截面承载力计算原理；单筋矩形截面受弯正截面承载力计算；双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算；Ｔ形截面受弯构件

正截面承载力计算。

第六章：受弯构件斜截面承载力（6学时）

教学目的、要求：掌握剪跨比的基本概念；了解有腹筋梁、无腹筋梁的破坏机理和计算模式等；掌握有腹筋梁的破坏形式及特点；掌握受弯构件斜截面受剪承载力计算；了解纵筋的弯起和截断、了解受弯承载力图（材料抵抗图）的作法。（课程设计中达到掌握）。。

难点：受弯构件斜截面受剪的破坏形态和破坏机理；保证斜截面受弯承载力的构造措施。

重点：剪跨比和配箍率的概念；受弯构件斜截面受剪承载力的计算公式及适用条件。

主要内容：受弯构件斜截面受剪的破坏形态和破坏机理；受弯构件斜截面受剪承载力计算；保证斜截面受弯承载力的构造措施。

第七章：偏心受压构件承载力（6学时）

教学目的、要求：熟悉偏压构件的构造要求；掌握偏压构件的两种破坏形态及其产生原因、破坏特点；掌握偏压构件的Ｎ－Ｍ相关曲线及其应用；掌握矩形截面偏压构件正截面承载力计算；了解工形截面偏压构件正截面承载力计算；了解双向偏压构件正截面承载力计算；熟悉偏压构件斜截面受剪承载力计算。

难点：偏压构件的Ｎ－Ｍ相关曲线；偏心受压构件的二阶效应及计算方法。

重点：偏压件正截面的破坏形态及大、小偏压的辨别；偏压构件正截面承载力计算。

主要内容：偏心受压构件的破坏形态；矩形截面偏压构件正截面承载力计算；工字形截面偏压构件正截面承载力计算；双向偏压构件正截面承载力计算；偏压构件斜截面受剪承载力计算。

第八章：偏心受拉构件的承载力（2学时）

教学目的、要求：熟悉偏心受拉构件的承载力计算

主要内容：偏心受拉构件的正截面、斜截面承载力计算。

第九章：受扭构件承载力（4学时）

教学目的、要求：熟悉钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态；了解钢筋混凝土纯扭构件的承载力计算；掌握弯剪扭构件承载力计算的方法；熟悉弯剪扭构件配筋的构造要求。

难点：剪扭相关性。

重点：弯剪扭构件的承载力计算及构造要求。

主要内容：纯扭构件的承载力计算；弯剪扭构件的承载力计算。

第十章：钢筋混凝土构件的变形和裂缝（4学时）

教学目的、要求：掌握裂缝宽度控制等级；掌握最大裂缝宽度的计算原理及验算方法；掌握最小刚度原则及构件挠度验算方法，熟悉减小构件裂缝宽度的挠度的措施。

难点：截面抗弯刚度的计算。

重点：裂缝控制等级；影响裂缝宽度的因素；最小刚度原则；影响挠度的主要因素。

主要内容：钢筋混凝土构件裂缝宽度验算；钢筋混凝土受弯构件的挠度验算。

《混凝土结构设计》

第二章钢筋混凝土梁板结构（12学时）

教学目的、要求：深入理解钢筋混凝土梁板结构的分类；掌握单向板和双向板的受力特点，熟悉单向板肋梁楼盖的结构布置要求和荷载传递路径；掌握现浇单向板肋梁楼盖的设计计算；掌握塑性内力重分布和塑性铰的概念；熟悉单向板肋梁楼盖的构造要求；熟悉双向板肋梁楼盖的受力特点和弹性计算方法；了解无梁楼盖的受力特点和计算方法；掌握梁式楼梯、板式楼梯的传力途径和受力特点；掌握梁式楼梯、板式楼梯的设计计算方法。

难点：塑性内力重分布和塑性铰。

重点：整浇楼（屋）盖的受力体系；弹性理论的计算方法；塑性内力重分布和塑性铰、塑性理论的计算方法；单向板肋梁楼盖配筋设计及构造要求；双向板按弹性理论的计算方法；现浇梁式、板式楼梯的计算。

主要内容：梁板结构的分类；现浇单向板肋梁楼盖的设计计算；双向板肋梁楼盖的设计方法；