《水工钢筋混凝土结构》是农业水利工程、水利水电工程专业的一门必修专业课程,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。 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。 《水工钢筋混凝土结构》是农业水利工程、水利水电工程专业的一门必修专业课程,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。 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。 混凝土结构设计是学科专业必修课,课程教学内容包括梁板结构、单层厂房结构、多层框架结构和预应力混凝土构件。通过本课程的学习,了解工程结构设计的基本程序与一般过程;掌握钢筋混凝土结构设计的基本方法,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,并为毕业设计、参加工作提供必要的基础知识。 混凝土结构设计原理 《Design Theory for Concrete Structure》 课程编号:ZB10412 开课学期:第五学期 本课程课内总学时(讲课、实验、上机):64学时 本课程课外总学时(讲课、实验、上机) 实习周(天)数:课程设计1.5周 学分:4.0 一、教学对象 土木工程专业四年制本科学生。 二、教学目的 本课程是土木工程专业的一门主要专业课程,也是实践性较强的一门课,对工业与民用建筑工程专业的毕业生,不论他将来从事工程设计、试验、研究、施工工作,还是在工程管理部门工作,都将时刻与之接触的技术领域。 本课程的教学目的是使学生掌握钢筋混凝土结构的设计理论和设计方法,掌握工业与民用建筑中的混凝土基本构件与结构的受力性能,计算方法和构造要求等问题。 三、教学要求 1、理论教学的基本要求 绪论 明确本课程的研究对象,了解该课程的性质、任务、特点及作用,对混凝土结构的发展状况和趋势有所了解。 第一章 混凝土结构用材料的性能 熟悉不同类型钢筋的应力——应变曲线及其区别,钢筋的强度、变形、弹性模量、钢筋品种和级别;钢筋的冷加工方法及冷拉、冷拔钢筋的性能;钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求,钢筋的选用原则;混凝土的强度等级,影响混凝土强度和变形的因素、混凝土的各类强度指标、变形模量;混凝土的收缩和徐变现象及其对结构的影响;保证钢筋和混凝土粘结力的构造措施。 第二章 混凝土结构设计方法 了解结构可靠度,混凝土结构上的荷载分类和材料强度,掌握荷载的计算与组合,极限状态的定义及分类;掌握按承载能力极限状态和按正常使用极限状态进行混凝土结构设计计算的方法。 第三章 钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算 了解轴心受拉和轴心受压构件的受力特点,熟练掌握钢筋混凝土轴心受拉和轴心受压构件正截面承载力计算方法及构造要求。 第四章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 了解配筋率对受弯构件破坏特征的影响以及适筋构件在各工作阶段的受力特点。熟练掌握单筋、双筋矩形截面、T形截面正截面承载力计算方法及构造要求。 第五章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 了解斜截面破坏的主要形态,影响斜截面承载力的主要因素。熟练掌握无腹筋和有腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式及适用条件,受弯承载力图(材料图)的作法和构造要求。 第六章 钢筋混凝土受扭构件承载力计算 了解矩形截面纯扭、剪扭、弯扭、弯剪扭构件的受力性能,掌握矩形截面剪扭、弯扭、弯剪扭构件承载力计算方法,熟悉受扭构件的构造要求。 第七章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 了解偏心受压构件的分类,破坏特征,纵向弯曲的影响。熟练掌握受压构件的承载力计算,熟悉构造要求。了解偏心受拉构件的分类,破坏特征,熟练掌握受拉构件的承载力计算,熟悉构造要求。 第八章 钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性 了解钢筋混凝土结构构件荷载裂缝与非荷载裂缝形成的原因及控制裂缝的相应措施,理解钢筋混凝土构件荷载裂缝出现和开展的过程,开裂后钢筋和混凝土应力分布规律,裂缝宽度和截面抗弯刚度随荷载大小及其持续作用时间变化的特征;掌握裂缝宽度、扰度的计算方法及耐久性设计。 第九章 梁板结构设计 熟练掌握现浇整体单向板肋形楼盖的内力按弹性理论及考虑塑性内力重分布的计算方法。深入理解连续梁、板的截面设计特点及配筋构造要求;对于双向板肋形楼盖,了解其静力工作特点,掌握内力按弹性理论计算和塑性理论计算的近似方法。了解井式楼盖,无梁楼盖的受力性能,计算要点和构造要求。了解几种楼梯结构的受力特点,应用场合及其内力计算和构造要求。了解雨蓬梁的设计内容,特别是对整体倾覆验算的要求。 2、实践教学的基本要求 本课程安排12学时的试验课,实验内容为梁的正截面破坏试验,梁的斜截面破坏试验等。 课程设计:通过课程设计这一实践环节,使学生更好地掌握和理解本课程的基本理论和方法,进一步提高学生查阅技术资料,绘制工程图和应用计算机的能力。在课程设计中,要重视培养学生创新设计的能力。学生应在教师指导下独立完成任务。要求绘制适量图纸,撰写设计说明书,课程设计时间应不少于1.5周。设计成绩单独平分,另设学分。 设计题目及要求: 设计题目:整体式肋形楼盖设计 要求:了解单向板、双向板肋形楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定;通过板、次梁的计算,熟练掌握考虑塑性内力重分布的计算方法;通过主梁的计算,熟练掌握按弹性理论分析内力的方法,并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法;了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求;掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式,制图规定,进一步提高制图的基本技能;学会编制钢筋材料表。 四、教学内容 绪论 建筑结构的概念,钢筋混凝土的概念,混凝土结构的应用和发展,本课程的特点和学习方法。 第一章 钢筋混凝土材料的主要力学性能 混凝土,钢筋,钢筋与混凝土的粘结,钢筋和混凝土的选用。 第二章 混凝土结构设计的基本原则 结构可靠度,荷载和材料强度,极限状态设计法,,极限状态设计表达式。 第三章 钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算 概述,钢筋混凝土轴心受拉构件正截面承载力计算,钢筋混凝土轴心受压构件正截面承载力计算。 第四章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 概述,构造要求,受弯构件正截面的受力特性,建筑工程中受弯构件正截面承载力计算方法。 第五章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 概述,建筑工程中受弯构件斜截面设计方法。 , 第六章 扭曲截面承载力计算 概述,受扭构件的试验研究,建筑工程中受扭构件承载力计算。 第七章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 概述,偏心受压构件正截面承载力计算,偏心受拉构件正截面承载力计算,偏心受力构件斜截面受剪承载力计算,偏心受力构件的构造要求。 第八章 钢筋混凝土构件裂缝、变形和耐久性 概述,裂缝宽度验算,受弯构件扰度验算,耐久性设计。 第九章 钢筋混凝土平面楼盖 概述,整体式单向板梁板结构,整体式双向板梁板结构,整体式无梁楼盖,整体式楼梯和雨蓬。 课程设计: 1.5周。 设计题目: 整体式肋形楼盖设计 五、教学重点及难点 重点是讨论钢筋混凝土构件受力性能、设计计算方法和配筋构造等。难点是内力分析方法和构造处理等问题。 六、采用的教学手段与教学方法 以课堂讲授为主,辅以多媒体课件教学,教学模型,参观施工现场。 七、需要注意的问题 1、钢筋混凝土结构课程,和许多课程关系密切,互相呼应配合,例如:建筑材料课程中有关混凝土和钢材的基本知识,材料力学课程,结构力学课程,房屋建筑课程,地基基础和工程地质课程等。 2、由于钢筋混凝土材料的自身性能较复杂,同时还有其它很多因素要影响其性能,目前从学科的现状水平而言,有些方面的强度理论还不够完善,在某些情况下,构件承载力和变形的取值还得参照试验资料的统计分析,处于半经验半理论状态,故而学习时要正确理解其本质现象并注意计算公式的适用条件。 3、本课程所针对的是结构和构件的设计,需要遵循建筑方针,考虑适用、经济(造价,材料用量)、安全、施工可行、方案的比较、构件的选型、强度和变形的计算、配筋构造等方面,是一个多因素的综合性问题,所以,对本课程要注意全面掌握,学会考虑多因素综合分析的合理设计方法。 4、要学以致用。学习本课程不单是懂得一些理论,更重要的是实践和应用。要学习和熟悉《规范》,它是进行钢筋混凝土结构设计的依据,必须加以遵守。 八、测试内容与方式 测试内容: 1、混凝土结构材料的力学性能 2、混凝土结构设计基本原则 3、受弯构件正,斜截面承载力计算 4、受压,受拉构件承载力计算 5、混凝土受弯构件裂缝宽度与挠度 6、混凝土平面楼盖 测试方法: 闭卷 九、使用教材及主要参考书 主要教材: 《混凝土结构设计原理》第四版 沈蒲生主编 梁兴文副主编,高等教育出版社2012年2月 主要参考书: 〈〈钢筋混凝土结构〉〉范家骥主编 〈〈混凝土结构〉〉沈蒲生主编 〈〈混凝土结构与砌体结构〉〉王祖华主编 〈混凝土结构〉〉吴培明主编 建筑工程事故分析与处理 课程名称:建筑工程事故分析与处理(Construction engineering trouble analysis with handle) 课程编码:Z306216 总学时/总学分:32/2 理论学时/理论学分:32/2 实验学时/实验学分:0/0 适用专业: 土木工程 开课单位:水利建筑工程学院土木工程系结构工程教研室 一、课程性质及目的 1、课程性质:专业基础选修课 2、课程目的:了解国内外建筑工程事故分析与处理的发展概况,掌握常见建筑工程事故的特点,掌握各种建筑物事故产生的原因,重点掌握建筑物事故分析与处理的基本理论与方法;并运用这些理论对各类建筑物常见的事故进行分析与处理。 二、课程内容及要求 1、章节内容及学时分配 第一章 绪论 (4学时) 第一节 学习本课程的目的 第二节 建筑结构事故的分类及原因综述 第三节 事故处理的一般程序 第四节 结构可靠度的评判依据和原则 第五节 建筑结构现场检测方法 第二章 砌体结构(6学时) 第一节 砌体结构事故概述 第二节 砌体强度不足引起的事故 第三节 因方案欠妥引起的事故 第四节 因施工失误引起的事故 第五节 因材料不合格或使用不当引起的事故 第六节 砌体结构常见裂缝分析及预防 第七节 砌体结构的加固方法 第三章 钢结构工程事故(4学时) 第一节 钢结构的缺陷 第二节 钢结构的事故及影响因素 第三节 钢结构事故的实例析的加固 第四节 钢结构的加固修复 第四章 混凝土结构(6学时) 第一节 混凝土结构的裂缝及表面缺陷 第二节 设计失误引起的事故 第三节 施工不良引起的事故 第四节 结构使用、改建不当引起的事故 第五节 混土构件的加固方法 第五章 其他类型结构事故(2学时) 第一节 结构安装工程事故 第二节 结构耐久性事故 第六章 地基与基础综述(2学时) 第一节 建筑工程对地基的要求 第二节 地基与基础的基本形式 第三节 常见地基与基础工程事故分类及原因综述 第四节 事故预防及处理对策 第五节 地基与基础加固方法分类 第七章 地基与基础工程事故及处理(2学时) 第一节 地基沉降造成的工程事故 第二节 地基失稳造成的工程事故 第三节 地震造成的工程事故 第四节 特殊土地基的工程事故 第五节 基础工程事故 第八章 已有建筑物地基加固与纠偏技术(1学时) 第一节 地基与基础的加固技术 第二节 纠偏技术 第三节 防渗堵漏技术 第九章 火灾及其对建筑结构的影响(2学时) 第一节 建筑火灾基本知识 第二节 混凝土在高温下的力学性能 第三节 钢材在高温下的力学性能 第四节 钢筋混凝土构件在高温下的力学性能 第十一章 火灾事故预防与防火设计(2学时) 第一节 防火分隔与疏散 第二节 高层建筑防火与建筑内装修问题 第三节 地下建筑防火 第四节 钢结构防火 第十二章 火灾后建筑结构鉴定与加固(1学时) 第一节 鉴定程序与内容 第二节 判定火灾温度的物理化学方法 第三节 判定火灾温度的计算方法 第四节 过火建筑鉴定与加固实例 2、教学要求 第一章 绪论 熟悉建筑工程质量事故分类;熟悉建筑工程事故处理的一般程序;掌握房屋可靠性鉴定的方法。了解结构现场检测的常用方法。 课堂教学以多媒体为主,以大量图片介绍身边发生的工程质量事故,增加学生的学习兴趣。 第二章 砌体结构 熟悉砌体结构常见事故原因;熟悉砌体结构常见裂缝的原因及预防措施;掌握常见的砌体结构加固方法。 课堂教学以讲授和讨论相结合的方式进行,注重启发学生灵活运用所学知识分析实际问题。 第三章 钢结构工程事故 熟悉钢结构常见事故及其影响因素;掌握钢结构常用加固修复方法。 课堂教学以讲授和讨论相结合的方式进行,注重启发学生灵活运用所学知识分析实际问题。 第四章 混凝土结构 熟悉混凝土结构常见事故原因;掌握混凝土结构常用加固方法。 课堂教学以讲授和讨论相结合的方式进行,注重启发学生灵活运用所学知识分析实际问题。 第五章 其他类型结构事故 了解常见结构安装工程事故和结构耐久性事故发生的原因与处理办法。 课堂教学以讲授为主,介绍各种其他类型事故,拓展学生视野。 第六章 地基与基础综述 熟悉地基基础工程常见事故原因;熟悉地基与基础加固方法。 课堂教学以讲授为主,配合地基处理录像,使学生对各种地基基础加固方法有深入认识。 第七章 地基与基础工程事故及处理 熟悉各种地基基础事故发生的原因和处理办法。 课堂教学以多媒体为主,分类介绍事故的原因及处理方法,并结合新疆情况,介绍本地区常见地基处理方法。 第八章 已有建筑物地基加固与纠偏技术 了解常用地基基础加固技术。结合工程实际纠斜案例进行讲解,拓展学生专业视野。 第九章 火灾及其对建筑结构的影响 熟悉建筑火灾基本知识;熟悉高温下建筑材料的物理力学性能。 课堂教学以讲授为主,结合讨论式教学,综合运用建筑材料和房屋建筑学知识,认识火灾对结构的影响。 第十一章 火灾事故预防与防火设计 熟悉建筑防火设计方法;了解高层建筑、地下建筑、钢结构建筑的防火特点。 课堂教学以讨论式教学为主,回顾建筑防火设计方法。 第十二章 火灾后建筑结构鉴定与加固 熟悉过火建筑的灾后鉴定程序与加固方法。 课堂教学以讲授为主,结合教学录像,学习火灾灾后的鉴定和加固程序与方法。 三、参考教材 1、教 材: 《建筑工程事故分析与处理》江见鲸、王元清、龚晓南等编著,中国建筑工业出版社,2006。 2、参 考 书: 《建筑工程事故处理手册》王赫,中国建筑工业出版社,1998。 《建筑工程事故处理与预防》江见鲸、陈希哲等,中国建材工业出版社,1995。 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068—2001,中国建筑工业出版社,2002. 《混凝土结构设计规范》GB 50010—2002,中国建筑工业出版社,2002. 《砌体结构设计规范》GB 50003—2001,中国建筑工业出版社,2002. 《钢结构设计规范》GB 50017—2003,中国建筑工业出版社,2003. 《建筑地基基础设计规范》GB 50007—2002,中国建筑工业出版社,2002. 《建筑地基处理技术规范》JGJ 79—2002,中国建筑工业出版社,2002. 《建筑设计防火规范》GBJ16—87(2001修订版),中国建筑工业出版社,2001. 四、学习要求 通过课程的学习,使学生从工程事故分析中汲取教训,理解各种建设法规的重要性,增强对专业课程中计算理论与构造措施重要性的认识,以改进设计、施工和管理工作,从而防止同类事故的发生,为实际工作中解决工程问题打好基础。要求学生具有一定的分析问题和解决问题的能力。 五、成绩评定方式 1、考试形式:百分制,笔试,开卷 2、成绩构成:总评成绩=平时成绩30%+考试成绩70% 3、平时成绩构成:考勤+课堂表现+平时作业 平时成绩构成及要求: 考勤30%,主要考核出勤率(是否超过规定旷课、请假次数); 课堂表现20%,主要考核对知识点的掌握程度及课堂参与度; 平时作业50%,主要考核对知识点的掌握程度及文字表达能力,是否真实可靠、认真独立完成、正确性和按时交。 大纲制定者:袁康 陈燕华 大纲审定者:土木工程系结构工程教研室 制定时间: 2010年6月20日