《水工钢筋混凝土结构》课程教学大纲

 

课程英文名称：Hydromechanics Reinforced Concrete Structure     课程编码：Z206004

总学分：3.5      总学时：56        理论学时：48        实验学时：8 

课程性质：专业基础必修课               开课单位：水利建筑工程学院

大纲制定者： 何明胜 高丽          大纲审定者：土木工程系      审定日期：2013.7

 

课程简介：

本课程主要讲述钢筋和混凝土材料的性能，设计计算原理，受弯构件，受压构件，受拉构件和受扭构件的承载力计算，构件的抗裂与裂缝宽度验算，受弯构件的挠度验算，结构的耐久性要求。此外，钢筋混凝土构件的抗震设计与水工大体积混凝土结构设计中若干问题也有涉及。

一、课程的地位与作用

《水工钢筋混凝土结构》是农业水利工程专业、水利水电工程专业基础必修课。

二、课程的教学目标与基本要求

1. 教学目标

通过本课程的学习使学生掌握水利水电工程建设中一般的钢筋混凝土结构构件设计的基本理论和构造知识，为后续专业技术课程的学习和从事水工结构设计、施工和管理工作奠定坚实的基础。

2. 基本要求

学生应掌握钢筋混凝土结构构件的计算理论，构造细则及计算方法，正确理解和使用规范，培养从事结构设计的基本技能，了解本课程学科的发展方向，为学习有关专业课程和顺利地从事钢筋混凝土水工建筑物的结构设计打下牢固的基础。

三、课程知识单元与知识点

0 绪论                           

0.1 钢筋混凝土结构的特点及分类                              

0.2 钢筋混凝土结构的发展简史               

0.3本课程的特点          

1 钢筋混凝土结构材料的物理力学性能  

1.1钢筋的品种和力学性能

1.2混凝土的物理力学性能

1.3钢筋与混凝土的粘结

2 钢筋混凝土结构设计计算原理

2.1钢筋混凝土结构设计理论的发展   

2.2  结构的功能要求、荷载效应与结构抗力

2.3 概率极限状态设计的概念  

2.4  荷载代表值和材料强度标准值

2.5  《水工混凝土结构设计规范》的实用设计表达式

3  钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

3.1 受弯构件的截面形式和构造

3.2 受弯构件正截面的试验研究

3.3 正截面受弯承载力计算原则

3.4 单筋矩形截面构件正截面承载力计算

3.5 双筋矩形截面构件正截面承载力计算

3.6 T型截面构件正截面承载力计算

4 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算

4.1受弯构件斜截面受力分析与破坏形态

4.2 影响斜截面受剪承载力的主要因素

4.3受弯构件斜截面受剪承载力计算

4.4钢筋混凝土梁的正截面与斜截面受弯承载力

4.5钢筋骨架构造

4.6钢筋混凝土构件施工图   

4.7 钢筋混凝土伸臂梁设计例题

5  钢筋混凝土受压构件承载力计算

5.1  受压构件的构造要求

5.2  轴心受压构件正截面承载力计算

5.3  偏心受压构件正截面承载力计算

5.4  对称配筋的矩形截面偏心受压构件

5.5  偏心受压构件截面承载力M与N的关系

5.6  偏心受压构件斜截面受剪承载力计算

6 钢筋混凝土受拉构件承载力计算

 6.1  偏心受拉构件正截面承载力计算        

6.2  偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算

8 钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算

8.1  抗裂验算

8.2 裂缝开展宽度的验算  

8.3受弯构件变形验算 

8.4  混凝土结构的耐久性要求

9 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构

9.1单向板肋形结构的结构布置和计算简图

9.2单向板肋形结构按弹性理论的计算

9.3单向板肋形结构考虑塑性内力重分布的计算

9.4 单向板肋形结构的截面设计和构造要求

9.6 双向板肋形结构的设计

9.7钢筋混凝土刚架结构

9.8钢筋混凝土的牛腿设计

9.9 钢筋混凝土柱下基础

四、时间分配

知识

单元

知 识 点

教学环节（学时）

讲

课

研

讨

课

实

验

上

机

课

外

小

计

0

绪论

2

 

 

 

 

2

1

钢筋混凝土结构材料的物理力学性能

4

 

 

 

 

4

2

钢筋混凝土结构设计计算原理

4

 

 

 

 

4

3

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

8

 

 

 

 

8

4

 

钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算

8

 

 

 

 

8

5

钢筋混凝土受压构件承载力计算

10

 

 

 

 

10

6

钢筋混凝土受拉构件承载力计算

2

 

 

 

 

2

8

钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算

2

 

 

 

 

2

9

钢筋混凝土肋形结构及刚架结构

8

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

总 计

48

 

 

 

 

48

五、课程其他说明

1、主要先修课程：材料力学、结构力学、建筑材料

2、适用专业类别：农业水利专业、水利水电工程专业

3、主要教材：河海大学 武汉大学 大连理工大学合编，《水工钢筋混凝土结构学》（第5版），中国水利水电出版社

参 考 书：

《钢筋混凝土结构》范家骥主编，中国建筑工业出版社，1998.

《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-96，中国建筑工业出版社，1996.

《混凝土结构设计规范》GB 50010—2002，中国建筑工业出版社，2002.

《水工混凝土结构学》 河海大学、大连理工大学、西安理工大学、清华大学合编，中国水利水电出版社，1996年10月.

4、考核方式及成绩构成：百分制，笔试，闭卷或半开卷考试，平时成绩30%，期末试卷考试成绩70%。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附：实验大纲（指理论含实验课中的实验部分内容）

序号

实验项目

名称

实验内容

学时

分配

实验

类型

主要仪器/设备

每组

人数

1

受弯构件正截面承载力实验

1、构件制作

2、平衡应变仪各测试点，并记录位移计初值。

3、测定每级荷载下纯弯区段控制截面的应变值以及混凝土开裂时的极限应变与破坏时的极限应变。

4、测定第级荷载下试验梁的各测点的挠度。

5、测定开裂荷载、正截面极限承载力，详细记录试件的破坏特征。

6、根据数据采集系统绘出P-f变形曲线

3

综合性试验

1、静态实验数据微机自动采集系统(含软件)

2、高压油泵系统

3、位移传感器

4、应变片

5、钢筋切割机

6、钢筋弯曲机

7、钢模板

15

2

受弯构件斜截面承载力实验

1、构件制作

2、测定剪压破坏的的开裂荷载及斜截面的极限承载力。

3、观察记录剪压破坏时各受力阶段的应变值及出现破坏的和特征。

4、斜压破坏开裂荷载及斜截面的极限承载力。

5、观察记录剪压破坏时各受力阶段的应变值及出现破坏的和特征。

3

综合性试验

1、静态实验数据微机自动采集系统(含软件)

2、高压油泵系统

3、位移传感器

4、应变片

5、钢筋切割机

6、钢筋弯曲机

7、钢模板

15

3

偏压构件承载力实验

1、构件制作

2、测定每级荷载下中央截面混凝土和钢筋的应变值。

3、测定柱开裂荷载及极限承载力

4、用数据采集系统采集数据，根据这些数据绘出短柱破坏形态图。

5、比较实测承载力与计算出的承载力

2

综合性试验

1、静态实验数据微机自动采集系统(含软件)

2、微机屏显式液压压力试验机

3、位移传感器

电阻应变片

4、钢筋切割机

5、钢筋弯曲机

15

 

大纲制定者：何明胜、高丽

                                                   大纲审定者：学院教学指导委员会

制定时间： 2013年5月