教学大纲设计《建筑结构》教学大纲设计.docx

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教学大纲设计《建筑结构》教学大纲设计

第一部分大纲说明

一、课程的性质、目的与任务

《建筑结构》是中央广播电视大学建筑施工与管理专业的统设必修，是该专业的专业基础课。

本课程主要为本专业提供钢筋混凝土结构、砌体结构和钢结构基本理论、设计方法、各类构件的受力性能、计算和配筋构造；以及单层厂房、多层框架的内力分析、建筑结构的设计原则和设计方法。

本课程的任务是使学生掌握混凝土结构、砌体结构和钢结构的基本概念、基本理论和构造要求，从而初步具有：

1、掌握一般工业与民用建筑结构的基本理论和专业知识；具有正确识读结构施工图的能力。

2、具有一般结构构件分析和验算的能力。

能分析和处理施工及使用中出现的一般性结构问题。

3、具有为今后继续学习、适应科学技术发展的理论基础。

二、课程要求

根据本课程的特点，学生学完本课程后，应达到下列基本要求：

1、能从安全、经济、使用的原则出发，根据要求和具体条件选择构件截面尺寸、材料强度等级，掌握钢筋混凝土基本构件：

受弯构件，受压构件等的承载力计算和复核。

2、了解受拉构件、受扭构件的承载力计算方法和内容，了解变形的验算内容和要求。

3、了解排架结构、框架结构、砖混结构、钢结构的设计内容和方法，了解其设计步骤，掌握构造要求。

三、课程教学要求的层次

本课程教学按以下3个层次进行要求：

1.、了解：

要求对有关教学内容有一般的了解。

2、理解：

要求理解有关内容的基本概念、基本理论、基本方法，并能在理解的基础上对相关问题进行分析和判断，得出正确结论。

3、掌握：

对于今后实际工作中需要应用的重要内容，要求熟练掌握。

这些内容，不仅要深入理解，还能够应用所学的知识进解决实际工程问题。

四、与其它课程的联系

本课程的先修课程有《高等数学》、《建筑力学》、《建筑制图》、《建筑构造》和《建筑材料》等，相配合的课程有、《地基基础》、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、学习方法和建议

本课程是理论性和实践性较强的课程。

因此学习本课程在掌握基本概念、基本原理的同时，要注意理论的发展以及理论与实践的紧密结合。

尤其要注意规范的应用，以现行国家规范和行业规程为基础。

第二部分媒体使用与教学过程建议

一、课程教学总时数、学分数

本课程5学分，课内学时为90学时，开设一学期。

二、文字教材、音像教材及相互关系

文字教材为主要教学媒体，包括教材、复习参考资料和作业；另外还有配套的音像教材和IP课件。

IP课程是本课程的主要重要媒体之一，针对本课程特点，IP课程以课程的知识点为线索，采用系统讲授、重点精讲与交互式辅导相结合的方式制作，与文字教材相配合。

录像教材是本课程学习的强化媒体，是文字教材、IP课程的重要补充。

三、教学管理

本课程采用集中辅导、个别化学习、形成性考核和考试相结合的方式，以学生自学为主，学习中首先阅读各章节的学习指导，了解其中的重点、难点及学习方法，按照教学要求完成各章的作业。

集中面授，解决学习中的疑难问题。

四、学时分配

编号

内容

课内学时

备注

1

第1章绪论

1

2

第2章材料力学性能

5

3

第3章　结构设计方法

4

4

第4章　受弯构件

16

5

第5章受压构件

9

6

第6章预应力混凝土基本知识

3

7

第7章单层厂房结构

5

8

第8章多层框架结构

5

9

第9章砌体结构

12

10

第10章钢结构的材料

3

11

第11章钢结构的连接

7

12

第12章钢结构构件

9

13

第13章轻型钢结构厂房

5

14

第14抗震设计基本知识

6

15

90

第三部分教学内容和教学要求

　　第一部分　　混凝土结构

一、绪论

教学内容：

1、混凝土结构的基本概念及其特点。

2、混凝土结构的发展简况、应用及本课程学习方法。

教学要求：

1、理解混凝土结构的特点。

2、了解本课程的内容、任务和学习方法，以及在国内外的应用与发展简况。

　　二、钢筋与混凝土的力学性能

教学内容：

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。

混凝土的变形：

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、钢筋的品种、级别。

钢筋的应力应变关系，钢筋的强度、变形和弹性模量。

钢筋的冷加工。

3、钢筋与混凝土的共同工作原理。

4、轴心受力构件。

教学要求：

1、掌握混凝土强度与强度等级的概念，了解混凝土的弹性模量和变形模量，了解混凝土的收缩、徐变性质及其对混凝土结构构件性能的影响。

2、理解钢筋应力应变曲线特性，掌握弹性模量、屈服应力、极限应力及其相应的应变值。

3、了解钢筋与混凝土之间的粘结作用的组成，粘结强度及其影响因素。

4、理解轴心受压构件受力全过程及其破坏特征。

掌握轴压构件承载力计算。

了解轴心受拉构件承载力的计算方法，钢筋的取值原则。

　　三、结构设计方法

教学内容：

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。

教学要求：

1、了解结构上的作用的含义，了解结构效应、结构抗力的含义及其随机的原因。

2、掌握结构的功能要求，理解按极限状态设计的意义。

了解失效概率及可靠指标等基本概念，理解荷载及材料强度的标准值、设计值及分项系数的意义。

3、掌握两种极限状态实用表达式的应用。

　　四、受弯构件

教学内容：

1、混凝土构件的分类和适用。

2、纯弯构件的试验研究。

3、单筋矩形截面、双筋矩形截面、Ｔ形截面的正截面承载力计算。

4、无腹筋梁和有腹筋梁的斜截面承载力计算，受弯构件的钢筋布置和构造要求。

5、受弯构件的裂缝及变形验算简介。

教学要求：

1、了解混凝土构件的分类：

受弯、受剪、受压、受拉和受扭，理解构件属于哪类受力构件。

2、了解适筋梁的三个受力阶段，各阶段截面应变和应力的分布，掌握适筋梁的破坏特征及配筋率对破坏特征的影响。

3、理解正截面承载力计算的基本假定及其意义。

了解等效矩形应力图形所作的假定，理解受弯构件正截面承载力计算的两个条件。

熟练掌握单筋矩形截面受弯构件正截面承载力的计算和承载力复核；掌握双筋矩形截面受弯构件正截面承载力的基本条件、计算和承载力复核；掌握T形截面的分类，配筋计算方法、适用条件。

掌握梁的构造要求。

4、了解无腹筋梁的破坏形态、影响抗剪能力的因素。

理解腹筋的作用及其对破坏形态的影响。

掌握斜截面受剪承载力计算方法，了解钢筋的截断和弯起要求，能绘制抵抗弯距图。

5、了解受弯构件的变形特点及刚度的概念，掌握受弯构件变形和裂缝宽度的验算方法；掌握减少构件变形和裂缝宽度的措施。

五、受压构件承载力计算

教学内容：

1、偏心受压构件的两种破坏形态及形成条件，大、小偏心受压的界限。

2、矩形截面不对称配筋、对称配筋的设计及复核。

3、构造要求，斜截面承载力计算。

教学要求：

1、了解偏心受压构件的分类、破坏特点，了解偏心距增大系数和附加偏心距的意义及其影响。

了解截面M－N关系曲线。

2、熟练掌握对称配筋矩形截面受压构件的计算方法、适用条件，掌握不对称配筋受压构件承载力计算。

3、掌握受压构件的构造要求。

了解受压构件斜截面承载力计算原理。

六、预应力混凝土基本知识

教学内容：

1、基本概念，抗裂等级的分类。

2、材料和锚夹具；施工方法对预应力混凝土的影响：

先张法和后张法；预应力损失和有效预应力。

教学要求：

1、深入理解预应力混凝土的基本概念及优缺点，了解抗裂等级的分类。

2、了解预应力混凝土所使用的材料和锚夹具，先张法和后张法构件的不同，张拉控制应力的概念，了解各项预应力损失及组合。

七、单层厂房结构

教学内容：

1、单层厂房结构的组成、传力途径、布置及构件选型。

2、排架结构的计算：

计算简图、荷载计算、内力分析及组合。

3、柱的截面形式及选取，柱截面配筋计算，牛腿设计，承重构件的选型。

教学要求：

1、了解单层厂房的组成，了解厂房的分类，特点及适用条件。

了解排架结构的传力途径。

了解厂房结构平、剖面布置，排架结构各组成构件。

2、了解排架结构计算简图及排架荷载计算。

了解排架内力计算，内力组合的方法。

3、了解厂房柱的设计方法。

八、多层框架结构房屋

教学内容：

1、多层及高层房屋结构体系简介。

2、多层框架结构的形式及布置。

3、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）。

框架的内力组合，框架梁柱的截面配筋和框架节点的形式及构造要求。

教学要求：

1、了解框架结构、剪力墙结构及框架剪力墙结构体系的概念、受力特点、优缺点及其适用。

了解筒体结构体系的优点及适用。

2、了解框架结构平面布置的原则。

了解框架结构柱网布置的要求。

3、掌握框架结构的计算简图确定，掌握荷载的计算方法。

了解多层框架结构的三种简化计算方法：

分层法、反弯点法和D值法，了解框架侧移近似计算及侧移需满足的条件。

了解框架梁柱的设计要点，掌握框架节点构造。

九、砌体结构

教学内容：

1、砌体结构的发展简况，优缺点，应用范围及发展方向。

2、砌体的力学性能：

块材、砂浆的种类及强度、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。

3、砌体结构构件的承载力计算：

无筋砌体受压构件、网状配筋砌体受压构件、局压构件承载力的计算。

4、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，圈梁、过梁、墙梁的设置等。

　　教学要求：

1、了解砌体结构的概念。

2、了解块材及砂浆的分类，强度等级的划分。

掌握砌体强度的影响因素。

掌握砌体强度设计值的调整系数。

了解砌体的弹性模量与剪切模量。

3、了解砌体结构设计方法，设计表达式中各项符号的意义。

了解砖砌体截面在几种偏心压力作用下的受力或破坏特点。

掌握无筋砌体受压构件矩形和T形截面的承载力计算。

了解轴心受拉、受弯、受剪构件计算的特点。

掌握网状钢筋的作用。

掌握不宜采用网状配筋砖砌体的情况。

了解网状配筋砖砌体受压构件的构造要求与承载力计算。

了解砌体局部受压的概念，局部受压强度高的理由。

掌握砌体局部受压的三种破坏形态及其破坏特征。

掌握砌体截面局压承载力计算。

4、了解墙体设计的一般步骤。

了解横墙、纵墙、内框架承重体系的荷载主要传递路线、各承重体系的特点。

了解混合结构房屋的静力计算的划分和受力特点，了解刚性和刚弹性方案房屋横墙应符合的要求。

了解柱、墙高厚比验算的目的、概念以及验算的要求。

掌握影响实心砖砌体允许高厚比的重要因素。

掌握墙柱高厚比的验算，其中包括：

矩形截面墙、柱高厚比验算、带壁柱墙的高厚比验算。

掌握刚性方案房屋墙柱的计算方法，了解弹性及刚弹性方案房屋墙柱计算要点。

了解砌体结构的主要构造措施。

十、钢结构的材料

教学内容：

1、钢结构的特点应用。

2、结构所用材料的要求和选用。

教学要求：

1、了解钢结构的发展概况，了解钢结构的特点和合理应用范围。

2、了解钢结构对所用钢材的基本要求及选用原则。

掌握钢材主要力学性能及影响钢材力学性能的各种因素。

十一、钢结构的连接

教学内容：

1、钢结构的常用连接方法。

2、钢结构中的焊接连接。

3、螺栓连接。

教学要求：

1、了解钢结构的常用连接方法及其特点和应用；了解钢结构采用不同连接方式时的各种接头和拼接的基本型式和传力途径。

2、了解钢结构中主要采用的焊接方法；掌握对接焊缝和角焊缝的设计计算方法。

3、了解螺栓连接的种类、型式、特点、应用。

掌握普通螺栓和摩擦型高强度螺栓受剪、受拉的承载力设计计算方法。

了解承压型高强度螺栓与普通或摩擦型高强度螺栓连接的区别。

十二、钢结构构件

教学内容：

1、轴心受拉构件和轴心受压构件的计算。

2、受弯构件的强度和刚度的计算，实腹构件和格构式受弯构件的稳定验算。

3、钢屋盖结构的组成和布置，节点设计的设计和构造要求。

教学要求：

1、了解轴心受拉构件强度和长细比的验算方法，掌握轴心受压构件的整体稳定和局部稳定验算。

了解腹板横向、纵向加劲肋及隔的设置和作用。

掌握实腹式轴心受压构件截面设计和验算的方法和步骤，了解格构式轴心受压构件截面设计和验算的方法和步骤。

了解铰接柱头和柱脚的型式、组成和构造。

2、了解梁受弯时弯曲应力的发展过程，弹性和塑性理论下抗弯刚度的计算方法，掌握梁的强度、刚度和整体稳定计算方法，了解局部稳定的要求、加劲肋的设置、位置、间距和尺寸等构造要求。

3、了解桁架的应用，常用外形型式，腹杆体系的形式和特点，主要尺寸的确定。

了解钢屋盖结构的组成和布置，了解屋盖支撑的作用、种类、组成和布置原则，了解屋架杆件的受力特点，掌握其截面设计。

了解桁架节点设计的内容、原则、掌握节点设计的构造要求；了解钢屋架施工图的内容、要求。

十三、轻型钢结构厂房

教学内容：

1、轻钢结构的基本设计规定。

2、轻型钢结构的结构平面布置、支撑布置和构造要求。

3、变截面钢架的构件设计基本方法和檩条的设计，连接的基本要求。

教学要求：

1、了解轻钢结构的基本设计规定。

2、了解门式轻型钢结构的结构平面布置和支撑布置，掌握门式钢架轻型钢结构的构造要求。

3、了解变截面钢架的构件设计基本方法和檩条的设计，了解焊缝连接的基本要求。

十四、抗震设计基本知识

教学内容：

1、抗震设计的基本知识、要求。

2、场地、地基和基础。

3、砖混结构的抗震知识。

4、多、高层钢筋混凝土房屋的抗震规定。

教学要求：

1、了解震级、烈度和抗震设防烈度概念，抗震设防的一般目标、抗震设防的分类和标准。

理解抗震设计的基本要求。

2、了解场地覆盖层厚度的概念，了解地基和基础的抗震计算内容和措施。

3、了解多层砖混结构的震害分析，抗震设计的一般规定和构造措施。

4、了解多、高层钢筋混凝土房屋的震害，抗震设计的一般规定和构造措。