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1教案课程名称建筑结构（一）授课教师侯荣立授课班级建筑101、102、103开课单位建筑工程系建筑工程技术专业开课学期2011-2012年学年度第一学期总课时120（104/16）齐齐哈尔工程学院2第1次课教学整体设计课题绪论授课时间第周星期（月日）第节课时2授课类型理论课()实验课()实训课()习题课()讨论课()现场教学()其它：教学资源挂图()模型()实物()多媒体()音像()报纸()其它：教学方法讲授法()讨论法()启发式()案例教学法()现场教学法()角色扮演法()项目教学法()情境教学法()其它：教学目标（包括职业素质、能力、知识目标）了解各类结构的优缺点及应用范围；了解建筑结构的发展与应用状况；了解本课程的内容、学习目标及学习要求；掌握作用的概念；理解建筑结构的定义、组成、分类以及钢筋与混凝土共同工作的原因。重点、难点教学重点：建筑结构的定义、组成、分类；各类结构的优缺点及应用范围教学难点：钢筋与混凝土共同工作的原因。教学设计●授课思路简述：（围绕所选用教学方法分条编写授课步骤，要涵盖课前准备、课程导入、师生活动安排、任务训练、实践教学环节安排、教学效果检测等主要环节。）1、课前准备了解学生的力学、材料、建筑构造基础。2、说课（1）课程性质：专业核心课，总学时120（104/16）学时（2）教材情况：《建筑结构》胡兴福、朱艳主编同济大学出版社（3）考核方式：考核方式：考试具体形式：笔试平时成绩100分，占总成绩的70%（出勤及课堂表现20分、笔记10分、作业：20分、测验20分、项目作业30分）笔试成绩100分，占总成绩的30%。（4）学习方法：预习听课复习作业3（提问）（思考）（总结）（巩固）3、课程导入以“什么是结构”入手，讲述建筑结构的定义与分类。4、师生活动安排以提问的方式，启发学生们进行思考。5、教学效果监测课程剩余5分钟时，随堂练习。●课堂训练内容安排：1、提问：举例说明什么是建筑结构？2、思考：各种结构的相关问题？●课后作业与思考题：（根据课程内容适当设计巩固性作业、项目式作业、预习性作业、推荐参考书及网站）1、巩固性作业：习题集绪论。（1）什么是建筑结构？按照所用材料的不同，建筑结构可以分为哪几类？各有何特点？（2）什么是建筑结构上的作用？作用与荷载的关系是什么？2、预习性作业：预习第1章。教学后记：4教学过程（教学设计实施步骤及时间分配）步骤1：组织教学（分钟）1、师生问好2、班长报告出勤步骤2：说课（分钟）一、建筑结构课程介绍课程性质：建筑结构是建筑工程技术专业的专业核心课程，是建筑工程技术专业人才培养方案实施以来任务最重、范围最广、学时最多、难度最大的一门课程，本门课程是专业成立以来多门课程的整合，涵盖钢筋混凝土结构、砌体结构、高层建筑结构、结构抗震、钢结构、地基与基础和结构施工图应用。分两学期完成，本学期学习建筑结构（一），总学时120（104/16）学时。教材情况：《建筑结构》胡兴福、朱艳主编同济大学出版社考核方式：考核方式：考试具体形式：笔试平时成绩100分，占总成绩的70%（出勤及课堂表现20分、笔记10分、作业：20分、测验20分、项目作业30分）笔试成绩100分，占总成绩的30%。（一）课程内容、学习目标按内容的性质可分为结构基本构件和结构设计两大部分。根据受力与变形特点不同，结构基本构件可归纳为受弯构件、受拉构件、受压构件和受扭构件。本课程包括混凝土结构、砌体结构、钢结构、建筑结构抗震基本知识等内容。通过学习，应能了解建筑结构的设计方法，掌握钢筋混凝土结构、砌体结构和钢结构基本构件的计算方法，理解结构构件的构造要求，能正确识读建筑结构施工图，并能处理建筑施工中的一般结构问题。（二）学习要求学习本课程，应注意以下几方面：一是要理论联系实际。本课程的理论本身就来源于生产实践，它是前人大量工程实践的经验总结。因此，学习本课程时，应通过实习、参观等各种渠道向工程实践学习，加强练习、课程设计等，真正做到理论联系实际；二是要注意同力学课的联系和区别。本课程所研究的对象，除钢结构外都不符合匀质弹性材料的条件，因此力学公式多数不能直接应用，但从通过几何、物理和平衡关系来建立基本方程来说，二者是相同的。所以，在应用力学原理和方法时，必须考虑材料性能上的特点，切不可照搬照抄；三是要注意培养自己综合分析问题的能力。结构问题的答案往往不是唯一的，即使是同5一构件在给定荷载作用下，其截面形式、截面尺寸、配筋方式和数量都可以有多种答案。这时往往需要综合考虑适用、材料、造价、施工等多方面因素，才能做出合理选择；四是要重视各种构造措施。现行结构实用计算方法一般只考虑了荷载作用，其他影响，如混凝土收缩、温度影响以及地基不均匀沉降等，难以用计算公式表达。规范根据长期工程实践经验，总结出了一些构造措施来考虑这些因素的影响。所谓构造措施，就是对结构计算中未能详细考虑或难以定量计算的因素所采取的技术措施，它与结构计算是结构设计中相辅相成的两个方面。因此，学习时不但要重视各种计算，还要重视构造措施，设计时必须满足各项构造要求。但除常识性构造规定外，不能死记硬背，而应该着眼于理解；五是要注意学习有关标准、规范、规程。结构设计标准、规范、规程是国家颁布的关于结构设计计算和构造要求的技术规定和标准，设计、施工等工程技术人员都应遵循。我国标准、规范、规程有以下四种不同情况：一是强制性条文（本书用黑体字编排），虽是技术标准中的技术要求，但已具有某些法律性质（将来可能会演变成“建筑法规”），一旦违反，不论是否引起事故，都将被严厉惩罚，故必须严格执行；二是要严格遵守的条文。规范中正面词用“必须”，反面词用“严禁”，表示非这样做不可，但不具有强制性；三是应该遵守的条文。规范中正面词用“应”，反面词用“不应”或“不得”，表示在正常情况下均应这样做；四是允许稍有选择或允许有选择的条文。表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做，正面词用“宜”，反面词用“不宜”；表示有选择，在一定条件可以这样做的，采用“可”表示。熟悉并学会应用有关标准、规范、规程是学习本课程的重要任务之一，因此，学习中应自觉结合课程内容学习，以达到逐步熟悉并正确应用之目的。《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《砌体结构设计规范》GB50003-2001《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002《建筑抗震设计规范》GB50011-2001步骤3：导入新课（分钟）学习建筑结构这门课程，首先我们应该明确什么是建筑结构？按照所用材料的不同，建筑结构可以分为哪几类？各有何特点？下面，让我们共同来学习一下绪论部分的内容。二、建筑结构的概念（一）结构和作用建筑是供人们生产、生活和进行其他活动的房屋或场所。各类建筑都离不开梁、板、墙、柱、基础等构件，它们相互连接形成建筑的骨架。建筑中由若干构件连接而成的能承受作用的平面或空间体系称为建筑结构,在不致混淆时可简称结构。这里所说的“作用”，是指能使结构或构件产生效应（内力、变形、裂缝等）的各种原因的总称。作用可分为直接作用和间接作用。直接作用即习惯上所说的荷载，是指施加在结构上的集中力或分布力系，如结构自重、家具及人群荷载、风荷载等。间接作用是指引起结构外加变形或约束变形的原因，如地震、基础沉降、温度变化等。6建筑结构由水平构件、竖向构件和基础组成。水平构件包括梁、板等，用以承受竖向荷载；竖向构件包括柱、墙等，其作用是支承水平构件或承受水平荷载；基础的作用是将建筑物承受的荷载传至地基。（二）建筑与结构的关系建筑物应该具有两个方面的特质：1、内在特质：即安全性、适用性和耐久性；2、外在特质:即使用性和美学要求。前者取决于结构，后者取决于建筑。步骤４：讲授建筑结论绪论部分知识点（分钟）三、建筑结构的基本要求及分类（一）建筑结构的基本要求1、平衡2、稳定3、承载能力4、适用5、经济6、美观（二）建筑结构的分类建筑结构有多种分类方法。按照承重结构所用的材料不同，建筑结构可分为混凝土结构、砌体结构、钢结构、木结构和混合结构五种类型。1、混凝土结构混凝土结构是钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和素混凝土结构的总称。素混凝土结构是指由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构，在建筑工程中一般只用作基础垫层或室外地坪。7钢筋混凝土结构是指由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。在混凝土内配置受力钢筋，能明显提高结构或构件的承载能力和变形性能。图0.1.1所示素混凝土、钢筋混凝土简支梁，截面尺寸、跨度及荷载相同，混凝土强度等级均为C20。试验结果表明，当F=8kN时素混凝土梁即发生断裂破坏，并且破坏是突然发生的，无明显预兆。而钢筋混凝土梁破坏前的变形和裂缝都发展得很充分，呈现出明显的破坏预兆，且破坏荷载提高到36kN。由于混凝土的抗拉强度和抗拉极限应变很小，钢筋混凝土结构在正常使用荷载下一般是带裂缝工作的。这是钢筋混凝土结构最主要的缺点。为了克服这一缺点，可在结构承受荷载之前，在使用荷载作用下可能开裂的部位，预先人为地施加压应力，以抵消或减少外荷载产生的拉应力，从而达到使构件在正常的使用荷载下不开裂，或者延迟开裂、减小裂缝宽度的目的，这种结构称为预应力混凝土结构。钢筋混凝土结构是混凝土结构中应用最多的一种，也是应用最广泛的建筑结构形式之一。它不但被广泛应用于多层与高层住宅、宾馆、写字楼以及单层与多层工业厂房等工业与民用建筑中，而且水塔、烟囱、核反应堆等特种结构也多采用钢筋混凝土结构。钢筋混凝土结构之所以应用如此广泛，主要是因为它具有如下优点：（1）就地取材。钢筋混凝土的主要材料是砂、石，水泥和钢筋所占比例较小。砂和石一般都可由建筑工地附近提供，水泥和钢材的产地在我国分布也较广。（2）耐久性好。钢筋混凝土结构中，钢筋被混凝土紧紧包裹而不致锈蚀，即使在侵蚀性介质条件下，也可采用特殊工艺制成耐腐蚀的混凝土，从而保证了结构的耐久性。（3）整体性好。钢筋混凝土结构特别是现浇结构有很好的整体性，这对于地震区的建筑物有重要意义，另外对抵抗暴风及爆炸和冲击荷载也有较强的能力。（4）可模性好。新拌合的混凝土是可塑的，可根据工程需要制成各种形状的构件，这给合理选择结构形式及构件断面提供了方便。（5）耐火性好。混凝土是不良传热体，钢筋又有足够的保护层，火灾发生时钢筋不致很快达到软化温度而造成结构瞬间破坏。钢筋混凝土也有一些缺点，主要是自重大，抗裂性能差，现浇结构模板用量大、工期长等等。但随着科学技术的不断发展，这些缺点可以逐渐克服。例如采用轻质、高强的混凝土，可克服自重大的缺点；采用预应力混凝土，可克服容易开裂的缺点；掺入纤维做成纤维混凝土可克服混凝土的脆性；采用预制构件，可减小模板用量，缩短工期。应当注意的是，钢筋和混凝土是两种物理力学性质不同的材料，在钢筋混凝土结构中之所以能够共同工作，是因为：（1）钢筋表面与混凝土之间存在粘结作用。这种粘结作用由三部分组成：一是混凝土结硬时体积收缩，将钢筋紧紧握住而产生的摩擦力；二是由于钢筋表面凹凸不平而产生的机械8咬合力；三是混凝土与钢筋接触表面间的胶结力。其中机械咬合力约占50%；（2）钢筋和混凝土的温度线膨胀系数几乎相同(钢筋为1.2×10-5，混凝土为1.0×10-5～1.5×10-5)，在温度变化时，二者的变形基本相等，不致破坏钢筋混凝土结构的整体性；（3）钢筋被混凝土包裹着，从而使钢筋不会因大气的侵蚀而生锈变质。上述三个原因中，钢筋表面与混凝土之间存在粘结作用是最主要的原因。因此，钢筋混凝土构件配筋的基本要求，就是要保证二者共同受力，共同变形。2.砌体结构由块体（砖、石材、砌块）和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构称为砌体结构，它是砖砌体结构、石砌体结构和砌块砌体结构的统称。砌体结构主要有以下优点：（1）取材方便，造价低廉。砌体结构所需用的原材料如粘土、砂子、天然石材等几乎到处都有，因而比钢筋混凝土结构更为经济，并能节约水泥、钢材和木材。砌块砌体还可节约土地，使建筑向绿色建筑