混凝土结构基本原理课程教学大纲

混凝土结构基本原理课程教学大纲（总学时数：64，学分数：4）一、课程的性质、目的和任务1.本课程的性质本课程是土木工程专业的主干必修专业课，是一门理论性和实验性较强的专业课程。2.本课程的目的通过本课程的学习，使学生掌握砼结构的基本概念和基本理论，为今后继续深入学习土木工程方面的学科打下坚实的理论基础。3.本课程的任务(1)了解本学科的特点，理解钢筋、混凝土材料的基本物理力学性能。(2)理解钢筋砼各种基本构件的受力和破坏特征，掌握基本理论和计算方法，能进行构件的计算和设计。二、课程的基本内容和要求1.绪论钢筋砼的基本概念及特点。钢筋砼结构的发展简况及其应用。理解钢筋砼的基本概念，了解其优缺点。2.混凝土结构材料的物理力学性能(1)内容：钢筋的物理力学性能：钢筋的形式和品种、强度、变形、疲劳以及钢筋砼结构对钢筋性能的要求。混凝土的物理力学性能：混凝土的强度、变形等。钢筋与砼之间的粘结：粘结的意义、粘结力的组成、粘结强度以及钢筋的锚固与搭接（2）要求掌握钢筋和混凝土的强度指标及规范取值；掌握混凝土的变形指标、钢筋和混凝土粘结原理。（3）重点：混凝土的强度——立方强度、等级，轴心抗压、抗拉、弯曲抗压和疲劳强度。混凝土的变形——混凝土在短期和长期荷载下的变形，混凝土的弹性模量、课程代码：0402005徐变、收缩和膨胀。钢筋的形式、品种和级别，钢筋的强度、变形和弹性模量，钢筋的冷加工、弯钩和接头。钢筋混凝土的粘结。（4）难点：混凝土的强度、混凝土的疲劳强度、钢筋的强度。3.按近似概率理论的极限状态设计法(1)内容：极限状态：按近似概率的极限状态设计法：实用设计表达式：结构的功能，极限状态，荷载效应、结构抗力，结构可靠度的基本概念。极限状态设计表达式，荷载取值，钢筋和砼的强度取值。(2)要求掌握结构的功能、极限状态、作用效应、结构抗力、可靠度等基本概念；掌握作用（荷载）、结构抗力的取值，学会查用表格；掌握荷载分项系数、可变荷载组合系数、结构重要性系数、混凝土和钢材的材料分项系数的取值；握承载能力和正常使用极限状态的实用设计表达式。（3）重点：结构的功能要求、极限状态，混凝土结构设计方法，结构上的作用、作用效应和结构的抗力，极限状态实用设计表达式。（4）难点：极限状态方程。结构的可靠度、失效概率、可靠度指标、和目标可靠度指标。4、受弯构件的正截面受弯承载力(1)内容：梁的试验研究分析。配筋率对梁的受力性能和破坏特征的影响，适筋梁，超筋，少筋梁，最小配筋率。适筋梁强度计算的基本假定。受压区砼的应力计算图形。钢筋应力计算公式。单筋矩形截面受弯构件的强度计算公式，适用条件。梁和板的构造要求。截面设计和截面复核。双筋矩形截面受弯构件的强度计算。T形截面受弯构件的强度计算。有效翼缘宽度，基本公式，两种T型截面的计算。(2)要求了解受弯构件在荷载下各阶段的应力状态及在结构设计中的应用；掌握受弯构件正截面的强度计算和构造要求。（3）重点：适筋梁的破坏特征、正截面各阶段应力状态、受弯构件配筋率对正截面破坏性质的影响。单筋、双筋矩形截面和单筋T形截面受弯构件正截面强度计算。（4）难点：适筋梁的破坏特征、正截面各阶段应力状态、双筋矩形截面和单筋T形截面受弯构件正截面强度计算。5.受弯构件的斜截面承载力(1)内容：无腹筋梁斜裂缝出现前后的应力状态。梁沿斜截面破坏的主要形态：斜拉破坏，剪压破坏，斜压破坏。影响斜截面强度的主要因素。斜截面抗剪强度的计算公式和适时范围。斜截面抗弯强度的计算。斜截面抗剪强度的计算步骤和方法。构造要求：抵抗弯矩图，纵筋的弯起和切断，纵筋的锚固，箍筋。(2)要求：了解无腹筋梁斜裂缝出现前、后的应力状态。理解梁沿斜截面剪切破坏的三种主要破坏形态以及影响斜截面受剪承载力的主要因素。熟练掌握斜截面受剪承载力的计算方法。能正确画出抵抗弯矩图。了解纵向受力钢筋弯起和截断时的构造规定并在设计中运用。（3）重点：斜截面的三种破坏特征，影响受剪承载力的主要因素。钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算的基本计算公式、公式的适用范围（上、下限值）、计算步骤、抵抗弯矩图、构造要求。（4）难点：抵抗弯矩图、纵筋的弯起和切断。6.受压构件的截面承载力(1)内容：配有纵筋和普通箍筋柱的轴心受压承载力计算。配有纵筋和螺旋式箍筋柱的轴心受压承载力计算。偏心受压短柱的破坏情况和破坏特征，大小偏心的界限。偏心受压细长柱的破坏类型。纵向弯曲的影响。不对称及对称配筋矩形截面偏心受压构件的强度计算，截面设计与截面复核。工字形截面对称配筋偏压构件的强度计算。偏心受压构件斜截面的强度计算。截面承载能力M与N的关系。(2)要求：掌握轴心受压构件的受力全过程、破坏特征、正截面承载力计算方法。了解螺旋箍筋柱的应用。掌握偏心受压构件的两类破坏形态、特征及其界限，偏心矩增大系数和附加偏心矩的意义及其影响。熟练掌握矩形、工字形截面偏心受压构件（不对称和对称配筋）的计算方法、适用条件及构造要求。掌握偏心受压构件受剪计算方法。了解双向偏心受压构件设计方法的原理。（3）重点轴心受压构件的破坏特征、正截面强度计算、构造要求。偏心受压构件的两类破坏形态及其区分界限，偏心矩增大系数，矩形截面对称配筋偏心受压构件强度计算。（4）难点偏心受压构件的两类破坏形态及其区分界限，偏心矩增大系数，矩形截面非对称配筋，工字形截面对称配筋偏心受压构件强度计算。7.受拉构件的截面承载力计算(1)内容：轴心受拉和偏心受拉构件受力过程和破坏特征，承载力计算公式。(2)要求掌握矩形截面偏心受拉构件的配筋计算掌握轴心受拉和偏心受拉构件斜截面受剪承载力的计算特点。（3）重点：轴心受拉构件、矩形截面偏心受拉构件的小偏心受拉、大偏心受拉（对称和不对称配筋计算），偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算。（4）难点矩形截面偏心受拉构件的小偏心受拉、大偏心受拉（对称和不对称配筋计算）。8.受扭构件的扭曲截面承载力(1)内容：受扭构件的试验研究。矩形截面受扭和弯扭构件的强度计算：开裂扭矩的计算。抗扭纵筋和箍筋的计算。抗扭配筋计算的上下限。构造要求。(2)要求掌握矩形截面纯扭构件的受力性能、破坏特点、计算公式及适用条件，掌握弯剪扭构件的计算方法。（3）重点：纯扭构件的承载力、弯剪扭构件的承载力计算。（4）难点：弯剪扭构件的承载力计算9.砼构件的变形、裂缝宽度验算及混凝土结构的耐久性(1)内容：轴心受拉构件和受弯构件的抗裂度验算。轴心受拉构件和受弯构件的裂缝宽度验算。受弯构件的挠度验算。延性、耐久性的基本概念，提高混凝土结构耐久性的技术措施。(2)要求：了解受弯构件挠度计算的特点，掌握在使用阶段出现裂缝的受弯构件的刚度和挠度计算；掌握受弯构件的裂缝宽度计算。了解延性、耐久性的基本概念，提高混凝土结构耐久性的技术措施。（3）重点：钢筋混凝土受弯构件在短期和长期荷载作用下的刚度、挠度计算。裂缝宽度计算。（4）难点钢筋混凝土受弯构件在短期和长期荷载作用下的刚度10.楼盖(1)内容：①单向板楼盖结构布置按弹性理论的内力计算：计算简图、荷载，荷载的最不利组合及内力包络图，设计截面的弯矩值与剪力值。考虑塑性内力重分布的内力计算：基本计算原理，弯矩调幅法，承受均布荷载的等跨连续极，梁的内力计算，极、次梁和主梁的截面设计与构造要求。②双向板楼盖双向板的试验研究。双向板按弹性理论的计算，构造要求，连续双向板的实用计算法。③无梁楼盖④装配式钢筋砼楼盖楼盖的形式，装配式构件的计算特点，铺板式楼盖的布置与连接。⑤楼梯楼梯的结构选型，楼梯的计算与构造。⑥雨蓬雨蓬板的设计，雨蓬梁的设计，雨蓬的整体抗倾覆验算。(2)要求：掌握单向板和双向板的内力分布特点；熟悉单向板肋梁楼盖和双向板肋梁楼盖各自的内力传递途径。掌握单向板肋梁楼盖按弹性理论和按塑性理论的计算方法和截面设计及构造。掌握双向板按弹性理论和按塑性理论的计算方法、截面设计与构造要求。学会按弹性理论编制的计算表格及应用，使学生能运用现有表格进行梁板结构计算。了解装配式钢筋混凝土楼盖的平面布置原则和构造要求。掌握楼梯和雨蓬的计算方法及构造。（3）重点：整体现浇式单向板肋梁楼盖的设计计算、楼梯、雨蓬。（4）难点：双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖的设计计算。三：学时分配表序号内容学时分配讲授课内实践小计1绪论112砼材料的物理力学性能443极限状态设计法334受弯构件正截面受弯承载力12125受弯构件斜截面受剪承载力10106受压构件的截面承载力12127受拉构件的截面承载力228受扭构件的扭曲截面承载力449砼构件的变形、裂缝与砼耐久性4410楼盖1212合计6464四、有关说明（一）本课程的先修课程：材料力学、结构力学、建筑材料。（二）教学建议教学期间可以课堂讲授结合投影、录像及现场参观。以获得好的教学效果。（三）教学参考书腾智明等编砼结构与砌体结构（上册）中国建筑工业出版社天津大学，同济大学，东南大学等编，砼结构上、下册（第二版），中国建筑工业出版社2002.9