《混凝土结构及砌体结构》课程教学大纲

　　一、课程的性质、目的和任务

　　《混凝土结构及砌体结构》课程分为“基本构件”和“结构设计”两部分。其中，“基本构件”包括基本理论、设计方法、各类构件（弯、剪、压、拉、扭）的受力性能、计算和配筋构造，是学习结构设计的基本知识，它在性质上属于专业基础课；“结构设计”部分包括单层厂房、多层框架和砌体结构的设计计算方法、构造要求及施工图绘制，是实践性很强的专业课。

　　本课程的任务是使学生掌握混凝土结构及砌体结构的基本概念、基本理论和基本技能，从而初步具有：

　　１、进行一般工业与民用建筑结构的设计能力；

　　２、分析和处理施工及使用中出现的一般性结构问题的能力；

　　３、为今后继续学习、适应科学技术发展的理论基础。

　　二、课程的基本内容

　　第一部分　　混凝土结构

　　（一）绪论

　　混凝土结构的基本概念及其特点。

　　混凝土结构的发展简况、应用及本课程学习方法。

　　（二）钢筋与混凝土的力学性能

　　１、混凝土

　　（１）混凝土的强度：强度等级，抗压强度（立方抗压强度、轴心抗压强度），轴心抗拉强度及复合应力状态下的强度。

　　（２）混凝土的变形：一次短期荷载作用下的应力应变关系，弹性模量和变形模量，收缩和徐变。

　　２、钢筋

　　（１）钢筋的品种、级别和型式。

　　（２）钢筋的应力应变关系，钢筋的强度、变形和弹性模量。

　　（３）钢筋的冷加工。

　　３、钢筋与混凝土的共同工作粘结作用。

　　４、小结：轴心受力构件的应力分析。

　　（三）结构设计方法

　　１、结构上的作用，荷载效应和结构抗力及其随机性质。

　　２、概率极限状态设计方法的基本概念：失效概率、可靠度、可靠指标、安全等级。

　　３、概率极限状态的实用设计表达式。

　　（四）受弯构件正截面承载力计算

　　１、梁的试验研究：受力阶段，截面应力分布，破坏特征，配筋率对破坏特征的影响。

　　２、基本假定，等效矩形应力图形，混凝土的弯曲抗压强度，最大配筋率和最小配筋率。

　　３单筋矩形截面：梁板截面构造要求，基本公式及其适用条件，计算表格的应用。

　　４、双筋矩形截面：基本公式及适用条件。

　　５、Ｔ形截面：受压翼缘计算宽度的确定，两类Ｔ形截面，基本公式。

　　（五）受弯构件斜截面承载力计算

　　１、斜截面破坏的主要形态及影响因素。斜压破坏，剪压破坏，斜拉破坏。

　　２、斜截面抗剪承载力计算：无腹筋梁抗剪承载力计算公式，有腹筋梁抗剪承载力计算公式，箍筋及弯起钢筋的计算。

　　３、钢筋布置：抵抗弯矩图，钢筋的布置及构造。

　　４、伸臂梁设计例题。

　　（六）受压构件承载力计算

　　１、轴心受压构件

　　（１）配置普通箍筋的轴心受压构件：计算公式、构造要求。

　　（２）配置螺旋箍筋的轴心受压构件：受力特征、计算公式和构造要求。

　　２、偏心受压构件

　　（１）两种破坏形态及形成条件，大、小偏心受压的界限。

　　（２）正截面承载力计算：基本公式，偏心距增大系数。

　　（３）矩形截面的设计及复核，对称配筋情况。

　　（４）弯矩与轴力相关曲线。

　　（５）构造要求，斜截面承载力计算。

　　（七）受拉构件承载力计算

　　１、轴心受拉构件

　　２、偏心受拉构件

　　（八）矩形截面受扭构件承载力计算

　　１、纯扭构件

　　（１）开裂扭矩。　　（２）计算公式。

　　２、弯、剪、扭构件

　　（１）计算方法。　　（２）构造要求。

　　（九）钢筋混凝土构件变形和裂缝验算

　　１、变形验算：变形允许值，受弯构件的短期刚度和长期刚度，挠度计算及表格应用。

　　２、裂缝控制：裂缝形成的原因，裂缝控制等级，裂缝宽度计算。

　　（十）钢筋混凝土梁板结构

　　１、楼盖结构的形式

　　２、整体式单向板肋形楼盖

　　（１）结构平面布置。

　　（２）连续梁、板的内力计算：弹性计算，考虑塑性内力重分布的计算。

　　（３）截面计算和配筋构造：板、次梁、主梁。

　　（４）设计例题。

　　３、整体式双向板肋形楼盖

　　（１）受力特征。　　（２）弹性计算方法。　　（３）塑性计算方法。

　　（４）设计例题。

　　４、装配式钢筋混凝土楼盖

　　５、楼梯和雨蓬的结构设计要点及构造要求

　　（十一）预应力混凝土基本知识

　　１、基本概念

　　２、受力特点及分类

　　３、施工方法

　　４、材料和锚夹具

　　（十二）单层厂房结构

　　１、单层厂房结构的组成、传力途径、布置及构件选型

　　２、排架计算

　　（１）计算简图。　　（２）荷载计算。　　（３）内力分析及组合。

　　３、柱、牛腿及柱下单独基础

　　（１）柱的形式、计算要点及构造。　　（２）牛腿的受力特点、计算及构造。

　　（３）柱下单独基础的受力特点、计算及构造。

　　（十三）多层房屋结构

　　１、多层及高层房屋结构的类型及特点

　　２、多层框架结构

　　（１）框架的形式及布置。

　　（２）多层多跨框架荷载计算及内力计算（分层法、反弯点法、Ｄ值法）。

　　（３）框架的内力组合。

　　（４）框架梁柱的截面配筋。

　　（５）框架节点的形式及构造要求。

　　第二部分　砌体结构

　　（一）绪论

　　砌体结构的发展简况，优缺点，应用范围及发展方向。

　　（二）砌体的力学性能

　　１、块材、砂浆的种类及强度。

　　２、砌体的强度与变形：抗压强度，抗拉、抗弯、抗剪强度，砌体的变形性能。

　　（三）砌体结构构件的承载力计算

　　１、受压构件的基本公式

　　２、横向配筋砌体的承载力计算

　　３、局部受压：局部均匀受压，梁端局部受压

　　（四）混合结构房屋墙体设计

　　１、结构类型及墙体的布置

　　２、静力计算方案：刚性方案，弹性方案，刚弹性方案

　　３、墙、柱的高厚比验算

　　４、刚性方案房屋的计算

　　５、墙体的构造措施：一般构造要求，防止墙体开裂的构造措施

　　（五）过梁、墙梁和圈梁

　　１、过梁的类型、受力特点和计算公式

２、墙梁的受力特点及构造要求

　　３、圈梁的作用和布置

　　三、大纲的使用说明

　　（一）本课程教学的基本要求

　　第一部分　　混凝土结构

　　１、绪论：理解关于混凝土结构的基本概念及其特点。了解混凝土结构的发展简况、应用及本课程的学习方法。

　　２、钢筋与混凝土的力学性能：深入理解混凝土抗压强度与横向变形条件的关系。理解轴心抗拉强度、复合受力强度之间的关系。理解混凝土应力应变关系曲线的上升段，弹性模量与变形模量。了解混凝土徐变、收缩的性能及其对混凝土构件的影响。

　　理解钢筋的应力应变关系，了解钢筋冷加工后力学性能的变化。了解钢筋的品种和级别。

　　理解保证钢筋和混凝土共同工作的粘结作用。

　　３、结构设计方法：了解结构两种极限状态的基本概念，了解概率极限状态设计方法的基本概念，掌握实用设计表达式的应用。

　　４、受弯构件正截面承载力计算：深入理解梁受力各阶段的应力分布，破坏特征及配筋率对破坏性质的影响。理解正截面承载力计算基本假定及其意义（如平截面假定，等效矩形应力图，界限受压区高度系数等）。熟练掌握单筋矩形截面承载力计算。掌握双筋矩形截面及Ｔ形截面的承载力计算。

　　５、受弯构件斜截面承载力计算：理解无腹筋梁斜截面的不同破坏形态。熟练掌握斜截面抗剪承载力计算公式及其适用条件。

　　熟练掌握受弯构件的钢筋布置、纵筋的弯起与切断、纵筋的锚固等构造要求，掌握绘制构件施工图的方法。

　　６、受压构件承载力计算：深入理解轴心受压构件的受力特点及破坏特征；熟练掌握轴心受压构件正截面承载力计算方法及构造要求；了解螺旋箍筋柱的应用。

　　深入理解偏心受压构件两种破坏特征及其形成条件，不同长细比构件的破坏类型；熟练掌握矩形截面偏心受压构件正截面配筋计算与构造要求；理解弯矩与轴力关系曲线的物理意义。

　　７、受拉构件承载力计算：掌握轴心受拉构件及偏心受拉构件正截面承载力计算方法。

　　８、矩形截面受扭构件承载力计算：理解钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态，理解截面限制条件及构造配筋界限的意义；掌握弯、剪、扭构件的计算方法及构造要求。

　　９、钢筋混凝土构件变形和裂缝验算：理解受弯构件变形及裂缝宽度验算的基本概念及计算原理。了解有关计算方法。

　　１０、钢筋混凝土梁板结构：深入理解活荷载最不利布置、内力包络图、塑性铰与内力重分布的概念。

　　掌握单向板肋形楼盖按弹性理论及按塑性内力重分布（弯矩调幅法）的设计计算方法。掌握双向板按弹性、塑性理论计算的设计方法。熟练掌握梁、板的截面设计与构造要求。了解楼梯及雨蓬的计算。

　　本章后有一平面楼盖课程设计（两周）。

　　１１、预应力混凝土基本知识：理解预应力的基本概念及受力特点（张拉控制应力、预应力损失及各阶段的应力状态），了解预应力施工方法、材料、锚夹具分类及应用。

　　１２、单层厂房结构：了解单层工业厂房结构的组成、布置及传力途径。一般了解各承重构件的选型。

　　熟练掌握单跨排架设计计算方法。掌握单层厂房柱、牛腿及柱下单独基础的受力特点、计算方法及构造要点。

　　１３、多层房屋结构：了解多层及高层房屋结构的类型及其受力特点。了解多层框架的型式及布置，掌握框架结构的计算方法（分层法、反弯点法、Ｄ值法），了解现浇式、装配式及装配整体式框架的节点形式与构造要求。掌握截面设计、配筋布置及节点构造。了解柱下条形基础的设计要点。

　　第二部分　砌体结构

　　了解块材（以普通粘土砖为主）及砂浆的种类、强度等级及变形性能。熟练掌握砌体抗压、抗拉、抗剪强度计算表格的应用。了解砌体弹性模量的基本概念。

　　理解无筋砌体受压构件的受力特点，熟练掌握无筋砌体受压构件、局部承压承载力的计算方法。

　　了解混合结构房屋的结构类型及墙体布置，理解混合结构房屋的静力计算方案的划分。熟练掌握刚性方案多层房屋墙体设计计算方法。掌握墙体设计的构造要求、墙柱高厚比验算的基本原则及方法。

　　了解过梁、墙梁及圈梁的计算及构造要点。

　　（二）本课程的学习方法

　　１、钢筋混凝土的计算方法是建立在大量科学实验的基础上的，因此在学习时要重视构件的受力性能，理解建立计算公式的基本假定和考虑的主要因素。在应用公式时要特别注意其适用范围和限制条件。

　　２、本课程要解决的不仅是承载力和变形的计算问题，而是要进一步解决构件和结构的设计问题，包括结构方案、构造选型、材料选择及配筋构造等。要逐步学习综合考虑使用、经济以及便于施工等因素的设计方法。

　　３、构造处理是长期科学试验和工程实践经验的总结，是对计算必不可少的补充。在设计中构造与计算同样重要。要充分重视对构造要求的学习。

　　４、本课程是一门实践性很强的课程，要重视习题、作业、课程设计和必要的现场参观。

　　四、本课程与其它课程的关系

　　本课程的先修课程有《材料力学》、《结构力学》和《建筑材料》等，相配合的课程有《房屋建筑学》、《土力学及地基基础》、《结构抗震》和《建筑施工》等。在学习本课程时要求能综合运用先修课程中的基本概念和基本知识。在进行房屋结构设计时，需要与配合课程相结合来考虑。

　　五、学时分配