钢筋混凝土结构课程教学大纲

《钢筋混凝土结构》课程教学大纲（201402修订）课程名称：钢筋混凝土结构（英文） Reinforcedconcretestructure课程性质：必修课适用专业：专升本学时：64学分：4一、 课程的作用、地位和任务本课程属土木工程专业必修的专业基础课。是一门实践性很强、与现行的规范、规程等有关的专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握混凝土结构学科的基本理论及基本知识，为以后在混凝土结构学科领域继续学习及毕业设计打下基础。二、课程内容和要求：（一）绪论1．了解混凝土的一般概念2、深刻理解和掌握钢筋和混凝土共同工作的条件（重点）3、充分认识钢筋与混凝土的优缺点（重点）4、了解钢筋混凝土结构在土木工程中的应及发展前景5、做好学习本课课程的准备。（二）钢筋混凝土材料的主要力学性能内容：钢筋和混凝土材料的力学性能以及混凝土与钢筋粘结协同工作的特性直接影响结构和构件的受力性能，也是混凝土结构的计算理论、计算公式建立的基础。要求：1．熟悉建筑工程中所用钢筋的品种、级别及其性能2、掌握钢筋的强度指标和变形，重点理解钢筋的应力应变曲线3、熟悉混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能，掌握混凝土各项强度指标、弹性模量以及变形模量等（重点）4、了解钢筋与混凝土的粘结（第六章有展开）5、了解混凝土的时随变形——收缩和徐变。6 （三）梁的受弯性能的试验研究、分析内容：通过对典型试验梁的挠度曲线、截面应变分布及破坏过程的分析，说明混凝土和钢筋的力学性能对梁的受力阶段、应力状态、破坏特征的影响，以及如何在试验研究的基础上建立起钢筋混凝土的应力分析和极限弯矩的计算公式。要求：1、掌握试验梁、梁的挠度曲线、梁受力的三个阶段以及相应的截面应力分布（重点）2、掌握适筋梁及其破坏特征（重点）3、熟悉混凝土梁的受力特点4、熟悉配筋率对梁的破坏特征的影响5、掌握梁截面应力分析的基本假定——平截面假定、材料的应力-应变物理关系、基本方法（重点）6、熟悉《规范》采用的极限弯矩计算方法，具有实际意义。（四）结构设计原理、设计方法内容：现行规范和法规是混凝土结构设计的遵守的基本原则，本章结合现行《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）介绍了结构设计原理——结构极限状态的基本概念、近似概率的极限状态设计法及其极限状态使用设计表达式。要求：1、熟悉结构设计的要求2、掌握工程结构极限状态的基本概念。包括结构的作用、对结构的功能要求、两类极限状态等（重点）3、了解结构可靠度的基本原理4、熟悉近似概率极限状态设计法在混凝土结构设计中的应用（五）受弯构件正截面承载力计算内容：本章在第二章的试验分析和第三章的理论分析的基础上，突出问题的主要特性，推导出受弯构件正截面承载力计算的基本公式和适用条，并注意构造要求。要求：1、掌握単筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截面正截面承载力计算：熟练掌握基本公式以及基本公式的应用，注意使用条件和构造要求。6 （六）受弯构件斜截面承载力计算内容：受弯构件在弯矩和剪力共同作用的区段常常产生斜裂缝，并可能沿斜截面发生破坏。斜截面破坏带有脆性破坏性质，应该避免，在工程设计时必须进行受弯构件斜截面承载力的计算。现有的斜截面承载力计算式是大量试验结果得出来的。要求：1、熟悉无腹筋梁斜裂缝出现前后的应力状态2、掌握剪跨比的概念、无腹筋斜截面受剪的3种破坏形态以及腹筋对斜截面受剪破坏形态的影响（重点）3、熟练掌握矩形、T形受和工字形等截面受弯构件斜截面受剪承载力的计算模型、计算方法及限制条件。（重点）（七）粘结、锚固及钢筋的布置内容：本章前几章的基础上，归纳总结了钢筋与混凝土的粘结机理，影响粘结强度的因素。进一步说明如何根据构件的抵抗弯矩图确定截断钢筋和弯起钢筋的位置，及其所需的锚固长度，最后讨论怎样综合考虑受弯、受剪及粘结锚固的要求，进行钢筋布置，以及《规范》中的有关构造要求。本章的难点是抵抗弯矩图的绘制。要求：1、熟悉钢筋与混凝土的粘结机理2、掌握影响粘结强度的因素（重点）3、掌握受弯构件钢筋的布置、梁内纵筋的弯起、截断及锚固等构造要求（重点）4、了解现行《规范》中相应的构造要求（八）受扭构件承载力计算内容：本章以试验研究为基础，基于变角度空间桁架计算模型，建立纯扭构件承载力计算公式和使用条件。构件受扭、受弯与受剪承载力之间的相互影响过于复杂，为简化计算。弯剪扭构件对混凝土提供的抗力考虑其相关性，钢筋提供的抗力采用叠加的方法。要求：1、掌握矩形截面受扭构件的破坏形态、变角度空间桁架计算模型、受扭承载力的计算方法、限制条件及配筋构造（重点）2、掌握弯剪扭构件的配筋计算方法及构造要求（重点）6 （九）受压构件承载力计算内容：本章主要介绍钢筋混凝土轴心受压构件及偏心受压构件的截面承载力计算，设计方法及构造要求。偏心受压构件计算复杂，其计算要点为：①掌握计算主线，包括计算简图、基本公式、使用条件以及补充条件；②注意验算使用条件和补充条件；③掌握不符合适用条件和补充条件的处理方法。要求：1、掌握轴心受压构件的受力全过程、破坏形态、正截面受压承载力的计算方法及主要构造2、了解螺旋箍筋柱的原理与应用3、熟练掌握偏心受压构件正截面两种破坏形态的特征及其正截面应力的计算简图（重点）4、掌握偏心受压构件正截面受压承载力的一般计算公式的原理5、熟练掌握对称配筋矩形与工字形截面偏心受压构件正截面受压承载力的计算方法及纵向钢筋与箍筋的主要构造要求6、掌握N-M相关曲线的概念及其应用7、了解双向偏心受压构件、环形和圆形截面受压构件的承载力计算原理8、熟悉偏心受压构件斜截面承载力的计算（十）受拉构件承载力计算内容：轴心受拉构件在破坏时混凝土已开裂，拉力全部由截面钢筋承担。偏心受拉构件不存在偏心距增大的问题。当纵向拉力Ｎ的作用点在截面两侧钢筋之内属小偏心受拉；当纵向拉力Ｎ的作用点在截面两侧钢筋之外属大偏心受拉。小偏心受拉构件破坏时截面混凝土全部开裂，拉力由钢筋承担，但总是一侧钢筋屈服，另一侧钢筋未达到屈服。大偏心受拉构件破坏时，截面仅部分开裂，未开裂混凝土可承担部分压力。要求：1．掌握轴心受拉构件的受力全过程、两种破坏形态的特征、正截面受拉承载力的计算方法（重点）2、熟悉Ｎ－Ｍ相关关系的推广应用1、熟悉偏心受拉构件斜截面受剪承载力的计算6 （十一）钢筋砼结构的适用性和耐久性内容：本章介绍钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算的主要内容。构件的最大挠度根据截面抗弯刚度，用结构力学的方法计算；钢筋混凝土受弯构件截面的抗弯刚度不为常数，考虑到荷载作用时间的影响，有短期刚度和长期个那刚度的区别，且二者随弯矩的增加、配筋率的降低而减小。最大裂缝宽度的计算公式是在平均裂缝间距和平均裂缝宽度理论计算基础上，根据试验资料统计求得并乘以“扩大系数”后加以确定；该式为半经验理论公式。混凝土的耐久性应根据环境类别和设计使用年限进行设计。要求：1、掌握钢筋混凝土构件在第ＩＩ工作阶段中的基本品性，包括截面上与截面间的应力分布、裂缝开展的原理与过程、截面曲率的变化等以及影响这些品性的主要因素2、掌握裂缝宽度、截面受弯刚度的定义与计算原理以及裂缝宽度与构件挠度的验算方法3、熟悉混凝土结构耐久性的意义、主要影响因素、混凝土的碳化、钢筋的锈蚀以及耐久性设计的一般概念。第２篇：预应力混凝土结构构件　(第十一章～第十三章)内容：预应力混凝土结构是由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其它方法建立预应力的混凝土制成的结构。它从本质上改善了钢筋混凝土结构受力性能，具有技术革命的意义。本篇难点在混凝土构件中预应力钢筋的应力将出现损失。引起预应力损失的因素较多，各种预应力出现的时刻和延续的时间各不相同，先张法构件和后张法构件在同一应力阶段发生的预应力损失也不尽相同，因而增加了计算的复杂性。本篇在预应力混凝土基本原理学习基础上，介绍预应力心受拉构件和预应力混凝土受弯构件设计理论。要求：1、熟练掌握预应力混凝土结构的基本概念、各项预应力损失值的意义和计算方法、预应力损失值的组合2、熟练掌握预应力轴心受拉构件各阶段的应力状态、设计计算方法和主要构造要求3、掌握预应力混凝土受弯构件各阶段的应力状态、设计计算方法和主要构造要求。三、学时分配表序号基本内容学时1绪论26 2钢筋混凝土材料的主要力学性能43梁的受弯性能的试验研究、分析84结构设计原理、设计方法85受弯构件正截面承载力计算106受弯构件斜截面承载力计算67粘结、锚固及钢筋的布置28受扭构件承载力计算49受压构件承载力计算810受拉构件承载力计算611钢筋砼结构的适用性和耐久性212-14预应力混凝土结构构件4合计64四、考核内容和要求1．课程考核应掌握的知识点和技能：见“课程内容和要求”2．考试形式、时间：闭卷笔试90分钟五、课程参考教材：混凝土结构及砌体结构（上、下册）（第二版）滕智明、朱金铨（上）、罗福午、方鄂华、叶知满（下），中国建筑工业出版社6