《建筑 力学与结构》教学大纲
第一部分:教材及使用说明
一、教材名称:《建筑力学与结构》
二、作 者:李永兰主编
三、出 版:中国机械工业出版社
四、书 号: ISBN7-111-12604-1
五、版 次: 2004 年 2 月第一版;第二次印刷
六、使用说明:本教材为建筑装饰、建筑工程造价、建筑经济管理等专业学生学习力学与结构的通用教材,本教材体现了培养高等应用型人才的特点,坚持理论与实践相结合,注重实际动手能力的培养和综合素质的提高。本教材结合专业特点,依照建筑结构对建筑力学的要求,精选了理论力学、材料力学和结构力学中的相关内容,与建筑结构中的钢筋混凝土结构和砌体结构相配套,形成了简练而完整的教学体系。
第二部分:教学目的要求
通过本课程内容的教学,使工程造价或者其他相关专业的学生对建筑力学与结构特性有基本了解。并掌握基本的建筑力学概念和结构构件的计算和设计知识。一方面取得与结构专业密切配合的共同语言,另一方面为学生今后学习专业课程打下良好基础。
本课程要求熟练掌握静力学的基本概念,结构受力分析,平面一般力系简化及平衡等静力学内容;掌握平面杆件体系的几何组成分析,掌握拉(压)杆的内力,弯曲梁的内力计算,并熟练画出内力图。掌握梁的应力和强度计算及梁的变形和结构位移计算等;掌握压杆稳定的概念和基本计算方法;掌握结构设计的基本原理、钢筋混凝土材料的力学性能,钢筋混凝土受弯构件正截面和斜截面的承载力计算,掌握轴向受压柱的强度计算及构造措施等,掌握预应力混凝土的一般知识,了解高层建筑结构的基本知识,掌握砌体结构构件承载力的计算,能进行简单的混凝土梁板结构的设计和混合结构房屋墙柱的设计。
本课程总的教学学时为 90学时,其中建筑力学部分为43学时,机动2学时;建筑结构部分为43学时,机动2学时。
第三部分:教学大纲及学时分配
第一章:建筑力学概述( 2 学时)
理解建筑力学中荷载、强度、刚度、稳定性、刚体和变形固体的基本概念和变形固体的基本假设;掌握杆件轴向拉伸和压缩、剪切、扭转和弯曲的基本变形的形式,掌握荷载分布形式和作用方式。
第二章:静力学基本概念( 3 学时)
理解静力学中力、平衡、力矩和力偶的基本概念,掌握静力学基本公理和基本定理;重点掌握力在坐标轴上的投影的概念。
第三章:物体的受力分析、结构计算简图( 6 学时)
理解工程上常见的约束及其约束反力,包括:柔体约束、光滑接触面约束、光滑圆柱铰链约束和固定端支座约束,掌握不同约束的约束反力的数量和方向;了解结构计算简图的简化原则和方法,掌握结构体系的平面简化、杆件简化、结点简化、支座简化和荷载简化的方法;重点掌握结构的受力分析,要能够熟练而正确的绘制物体的受力图。
第四章:平面一般力系的简化及平衡方程( 4 学时)
理解平面一般力系向平面内任意一点简化可能出现的四种情况及主矢和主矩的概念,掌握平面力系的平衡条件,特别是对用解析式表示的三种平衡方程式的理解和应用,重点掌握平衡方程的应用,能够根据平衡条件,通过受力分析,正确画出受力图,求出未知的内力和反力。
第五章:平面杆件体系的几何组成分析( 4 学时)
理解平面杆件体系的分类:几何不变体系和几何可变体系;掌握几何不变体系的组成规则,重点掌握平面杆件体系几何组成分析的方法及在工程实际中的应用。
第六章:静定结构的内力计算( 10 学时)
本章内容是学习建筑力学的重点,对静定结构的内力计算,包括:轴向拉压杆的内力、梁的内力和静定平面桁架的内力,对轴向拉压杆的内力,要掌握截面法求轴力,画轴力图;要重点掌握梁的内力分析方法,用截面法求剪力和弯矩,画剪力图和弯矩图;要重点掌握用节点法和截面法求静定平面桁架的杆件内力。
第七章:截面的几何性质( 2 学时)
理解截面图形的面积矩、惯性矩、惯性积和极惯性矩的概念,掌握常见构件的截面图形的面积矩、惯性矩、惯性积和极惯性矩的计算方法,能够计算截面图形的面积矩、惯性矩、惯性积和极惯性矩,并在实际工程中应用。
第八章:杆件的应力和强度计算( 6 学时)
理解应力和根据内力求应力的概念,理解塑性材料和脆性材料的力学性质,掌握轴向拉压杆的应力和强度的计算;重点掌握平面弯曲梁的应力和强度的计算;掌握斜弯曲、拉压与弯曲和偏心拉压构件的应力和强度的计算,了解应力状态和强度理论的概念。
第九章:构件变形和结构的位移计算( 4 学时)
理解轴向拉压杆件和平面弯曲梁的变形概念;掌握轴向拉压杆件变形的计算,掌握平面弯曲梁变形的计算和梁的挠曲线近似微分方程,能运用单位荷载法进行结构变形的位移计算,掌握梁的刚度校核的方法。
第十章:压杆稳定( 2 学时)
理解稳定平衡、不稳定平衡、压杆失稳、临界荷载、柔度等概念;掌握计算临界荷载和临界应力的欧拉公式及其应用;重点掌握欧拉公式应用和三类不同压杆临界应力的计算,掌握稳定计算的三类问题。
第十一章:建筑结构设计基本原理( 2 学时)
理解结构的功能要求和结构功能要求极限状态的概念,理解荷载、荷载效应、荷载代表值和荷载效应组合的概念;理解结构构件的抗力和材料强度的概念;掌握结构概率极限状态设计法和耐久性规定。
第十二章:钢筋和混凝土材料的力学性能( 3 学时)
理解钢筋的分类、力学性能、弹性模量和混凝土收缩和徐变等基本概念,掌握混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度及钢筋的抗拉屈服强度、极限强度;掌握钢筋和混凝土之间的粘接力的概念。
第十三章:钢筋混凝土受弯构件的计算( 10 学时)
本章是学习钢筋混凝土结构的重点,要理解受弯构件的设计计算必须满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求及受弯构件正截面和斜截面的破坏特征,掌握板和梁的构造要求,重点掌握单筋矩形截面受弯构件正截面承载能力的计算,斜截面承载能力计算,掌握混凝土受弯构件的变形验算和裂缝宽度验算的方法。
第十四章:钢筋混凝土受压构件承载力的计算( 6 学时)
理解钢筋混凝土受压构件的轴心受压、偏心受压的概念,掌握受压构件的构造要求;重点掌握轴心受压构件的承载力的计算。
第十五章:预应力钢筋混凝土结构的一般知识( 2 学时)
理解预应力钢筋混凝土的基本概念,掌握预应力钢筋混凝土的施工工艺和材料要求及预应力损失的概念;掌握预应力钢筋混凝土的构造规定。
第十六章:钢筋混凝土梁板结构( 6 学时)
理解钢筋混凝土梁板结构的基本概念,掌握钢筋混凝土楼盖的结构形式、受力特点及截面尺寸的构造要求,掌握用弹性法和塑性法计算双向板肋楼盖内力的计算方法和双向板的截面设计与构造要求,掌握现浇板式和梁式楼梯的计算与构造,掌握装配式楼盖的结构布置和连接要求;重点掌握现浇整体式单向板肋形楼盖的设计步骤、方法和构造要求。
第十七章:钢筋混凝土高层建筑结构简介( 2 学时)
了解高层建筑结构的特点与结构体系,结构设计的基本假定和一般规定,荷载的分类及其特点;了解框架结构的组成、布置和截面尺寸等基本概念。
第十八章:砌体材料的种类及力学性能( 4 学时)
了解砌体结构的组成、砌体材料包括砖、砌块、石材和砂浆的性能、强度等级和砌体结构的种类;掌握砌体受压破坏的特点、影响抗压强度的因素和砌体抗压强度及弹性模量;掌握砌体轴心抗拉、弯曲抗拉及抗剪强度的设计值。
第十九章:砌体结构构件承载力的计算( 4 学时)
掌握无筋砌体受压构件的受力状态及承载力的计算,掌握砌体局部受压承载力的计算,包括局部均匀受压、梁端支撑处砌体的局部受压,梁端设有垫块时垫块下砌体的局部受压承载力的计算。
第二十章:混合结构房屋墙、柱的设计( 4 学时)
理解混合结构房屋的承重体系的类型和静力计算方案,掌握墙、柱高厚比验算的方法,掌握过梁、墙梁、雨蓬的构造措施和承载力的计算,掌握砌体的一般构造要求和圈梁、构造柱的构造要求。
江苏城市职业学院建工系 周序洋编
2008年1月