课程编号: 510016
课程名称:建筑结构 英文名称:Building Structure 课程类型: 专业核心课
总 学时: 讲课学时: 实验学时:0
学 分:4
适用对象: 建筑学专业本科 先修课程:建筑力学、建筑材料
执 笔 人: 苏志彬 审定人:李慧勇
一、课程性质、目和任务
《建筑结构》是建筑学专业一门重要专业基础课,也是一门实践性强涉及面广课程。课程主要内容包括混凝土结构、砌体结构和结构抗震。因此本课程主要研究混凝土基本构件受力性能、计算方法与构造要求等问题,是建筑学专业主干课程之一,是必修课程。
本课程目与任务是:通过本课程学习,使建筑学专业学生在建筑设计中能具备结构总体知识,掌握混凝土结构、砌体结构基本概念、基本理论和构造要求,具有一般结构构件分析和验算能力;能分析和处理施工及使用中出现一般性结构问题;了解建筑抗震设计基本知识,为学习后续课程和深入研究结构理论及建筑结构奠定基础。
二、课程教学和教改基本要求
通过学习建筑结构概论,使学生了解建筑结构与建筑关系,掌握建筑结构设计基本原理,熟悉结构材料力学性能和指标。
通过学习各种建筑结构,使学生掌握混凝土结构、砌体结构基本概念、基本理论和构造要求,具有一般结构构件分析和验算能力。
通过学习建筑抗震设计基本知识,使学生对建筑抗震设计有一个初步了解,掌握一些抗震基本概念。
本课程教学改革基本要求是:教学过程中,主要运用设计原理及构造知识讲授与实践教学相结合教学方法,来促进学生基本专业知识积累和设计技能初步掌握,培养学生综合分析、解决问题能力;提高教学内容即时性,注意规范应用,以现行国家规范和行业规程为基础;抓住重点和难点做好课堂总结。
三、课程各章重点与难点、教学要求与教学内容 第一章 概论 教学要求:
了解建筑三要素以及建筑结构与建筑关系,掌握建筑结构各种分类,理解相关结构概念。
教学重点与难点:
重点:建筑结构与建筑关系、各种建筑结构体系涵义。 难点:各种建筑结构体系涵义。 教学时数:理论教学1学时。 教学内容:
1、建筑结构与建筑关系。2、建筑结构材料分类。3、建筑结构体系分类。
第二章 建筑结构设计基本原理 教学要求:
了解作用在结构上荷载,掌握荷载分类、代表值,理解结构功能要求,掌握结构可靠度理论,掌握概率极限状态设计法。
教学重点与难点:
重点:作用在结构上荷载,荷载代表值,结构可靠度理论,概率极限状态设计法。
难点:结构可靠度理论,概率极限状态设计法。 教学时数:理论教学2学时。 教学内容:
第一节 结构上荷载
结构作用、作用效应、抗力,荷载三种分类,永久荷载代表值,可变荷载代表值。
第二节 极限状态设计法
结构功能要求,结构可靠概率与失效概率,可靠指标,极限状态分类,按承载能力极限状态设计方法,按正常使用极限状态设计方法。
第三章 结构材料力学性能及指标 教学要求:
掌握结构材料基本要求,了解木材性能指标与防护。 教学重点与难点:
重点与难点:结构材料力学性能基本要求。 教学时数:理论教学1学时。 教学内容:
第一节 结构材料基本要求 第二节 木材 第四章 混凝土结构 教学要求:
了解混凝土结构基本概念,掌握钢筋品种和热轧钢筋力学性能,了解钢筋选用原则,理解混凝土抗压强度和抗拉强度,熟知混凝土应力-应变曲线、弹性模量、徐变、收缩与膨胀、温度变形、选用原则,了解钢筋与混凝土间粘结与锚固。了解钢筋混凝土受弯构件正截面受力特性,掌握单筋矩形截面、T形截面、双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,掌握受弯构件斜截面受力性能,了解影响斜截面承载力主要因素及主要破坏形态,掌握斜截面承载力计算,纵向钢筋弯起、截断及钢筋锚固,了解受弯构件变形、裂缝和耐久性。了解受压构件分类,掌握轴心受压构件受力性能及破坏特性,掌握配置普通箍筋轴心受压构件正截面承载力计算,熟知矩形截面偏心受压构件破坏形态,了解预应力混凝土概念、优缺点,预应力施加方法,预应力损失,掌握预应力混凝土结构计算基本原理。了解楼盖结构形式,熟练掌握现浇单向板肋梁楼盖设计与计算,掌握主梁截面和配筋
计算,了解现浇双向板肋梁楼盖设计与计算,了解无梁楼盖受力特点与构造要求。
教学重点与难点:
重点:混凝土结构基本概念,热轧钢筋力学性能,钢筋混凝土受弯构件正截面受力特性,单筋矩形截面、T形截面、双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,受弯构件斜截面受力性能,影响斜截面承载力主要因素及主要破坏形态,纵向钢筋弯起、截断及钢筋锚固,受弯构件变形、裂缝和耐久性,轴心受压构件受力性能及破坏特性,配置普通箍筋轴心受压构件正截面承载力计算,矩形截面偏心受压构件破坏形态,预应力混凝土,现浇单向板肋梁楼盖设计与计算,现浇双向板肋梁楼盖设计与计算,无梁楼盖受力特点与构造要求。
难点:钢筋混凝土受弯构件正截面受力特性;单筋矩形截面、T形截面、双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算;斜截面承载力计算;受弯构件斜截面受力性能;影响斜截面承载力主要因素及主要破坏形态;纵向钢筋弯起、截断及钢筋锚固;受弯构件变形、裂缝和耐久性;矩形截面偏心受压构件破坏形态;现浇单向板肋梁楼盖设计与计算;现浇双向板肋梁楼盖设计与计算。
教学时数:理论教学22学时。 教学内容:
第一节 钢筋和混凝土材料力学性能 混凝土结构基本概念,钢筋品种,热轧钢筋种类、力学性能,中、高强钢丝和钢绞线,冷加工钢筋,钢筋选用原则,混凝土抗压强度和抗拉强度,,钢筋锚固。
第二节 钢筋混凝土受弯构件
受弯构件正截面受力特性,单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,T形截面正截面承载力计算,受弯构件斜截面受力能力,影响斜截面承载力主要因素及主要破坏形态,斜截面承载力计算,纵向钢筋弯起、截断及钢筋锚固,受弯构件变形、裂缝和耐久性。
第三节 钢筋混凝土受压构件
受压构件分类,轴心受压构件受力性能及破坏特征,配置普通箍筋轴心受压构件正截面承载力计算,矩形截面偏心受压构件破坏形态。
第四节 预应力混凝土结构基本知识 第五节 钢筋混凝土平面楼盖
楼盖结构形式,现浇单向板肋梁楼盖设计与计算,现浇双向板肋梁楼盖设计与计算,无梁楼盖受力特点与构造要求。
第五章 砌体结构 教学要求:
了解砌体结构优缺点,了解各种砌体材料强度等级,熟练掌握砌体力学性能,熟悉砌体结构房屋墙、柱静力计算方案,掌握墙、柱受压承载力计算,掌握砌体结构构造措施,掌握刚性方案房屋墙、柱计算,理解过梁、挑梁、墙梁,了解刚性基础。
教学重点与难点:
重点: 砌体力学性能,砌体结构房屋平面结构布置,砌体结构房屋墙、柱静力计算方案,砌体结构房屋墙、柱静力计算方案,砌体结构构造措施,刚性方案房屋墙、柱计算,过梁、挑梁、墙梁,刚性基础。
难点:砌体力学性能,砌体结构房屋墙、柱静力计算方案,刚性方案房屋墙、柱计算。
教学时数:理论教学12学时。 教学内容:
第一节 砌体材料强度等级 第二节 砌体力学性能
第三节 砌体结构房屋墙、柱静力计算方案 房屋平面结构布置,房屋静力计算方案。 第四节 墙、柱受压承载力计算
墙、柱受压,砌体局部受压,梁端下设有刚性垫块时支承处砌体局部受压承重力计算,梁端下设有垫梁时支承处砌体局部受压承重力计算。
第五节 构造措施
墙、柱高厚比要求,墙、柱一般构造要求,防止或减轻墙体开裂主要措施。
第六节 刚性方案房屋墙、柱计算 第七节 过梁、挑梁、墙梁 第八节 刚性基础 第六章 钢结构 教学要求:
了解钢结构材料分类和选用原则,掌握钢结构基本构件计算,了解钢屋架设计要求。
教学重点与难点:
重点:钢材机械性能,钢结构连接方式,钢结构基本构件计算,钢屋架设计要求。
难点:钢结构连接方式,钢结构基本构件计算。 教学时数:理论教学2学时。 教学内容:
第一节 钢结构材料和选用原则 第二节 钢结构基本构件计算 第三节 钢屋架设计要求 第七章 钢筋混凝土单层厂房 教学要求:
了解单层厂房结构类型及结构布置,掌握单层厂房内力计算,了解厂房主要构件设计,了解厂房基础设计。
教学重点与难点:
重点:单层厂房特点,单层厂房结构类型,结构布置,单层厂房内力计算,厂房构件设计,基础设计。
难点:单层厂房内力计算,厂房构件设计,基础设计。 教学时数:理论教学4学时。 教学内容:
第一节 单层厂房结果类型及结构布置
单层厂房特点,单层厂房结构类型,排架结构组成,结构布置。 第二节 单层厂房内力计算
计算简图简化,荷载计算,等高排架内力计算,内力组合。 第八章 多层与高层钢筋混凝土结构 教学要求:
了解结构概念设计,掌握框架结构特点、类型、结构布置、适用范围等相关知识,掌握剪力墙结构类型、特点、适用范围等相关知识,熟悉多高层建筑结构基础类型。
教学重点与难点:
重点:框架结构特点及类型,框架结构布置、适用范围及构件尺寸,竖向荷载作用下框架结构内力计算,水平荷载作用下框架结构内力计算,剪力墙结构类型、受力特点、适用范围、布置及构件、主要构造要求,多高层建筑结构基础类型。
难点:竖向荷载作用下框架结构内力计算,水平荷载作用下框架结构内力计算。
教学时数:理论教学6学时。 教学内容:
第一节 结构概念设计 第二节 框架结构
特点及类型,结构布置、适用范围及构件尺寸,荷载取值,竖向荷载作用下内力计算,水平荷载作用下内力计算。
第三节 剪力墙结构
结构功能,类型、受力特点及适用范围,布置及构件尺寸,构造要求,装配式剪力墙结构简介。
第四节 多高层建筑结构基础类型
基础,交叉梁基础,筏形基础,箱形基础,桩基础。 第十章 抗震设计基本概念 教学要求:
了解抗震设计相关概念,了解抗震设计基本要求,掌握地震作用计算问题,了解地震作用效应和荷载作用效应组合。
教学重点与难点:
重点:震级、烈度、设防标准,抗震设计基本要求,水平地震作用计算,多层砌体房屋水平地震作用计算,地震作用效应和荷载作用效应组合。
难点:水平地震作用计算,多层砌体房屋水平地震作用计算,地震作用效应和荷载作用效应组合。
教学时数:理论教学6学时。 教学内容:
第一节 震级、烈度、设防标准 第二节 抗震设计基本要求
抗震设防目标,抗震设防依据、分类及设防标准,建筑抗震概念设计,建筑场地、地基和基础。
第三节 地震作用
地震作用概述,重力荷载代表值,水平地震作用计算(抗震设计反应谱及单质点体系水平地震作用计算、多质点体系水平地震作用计算),多层砌体房屋水平地震作用计算。
第四节 地震作用效应和荷载作用效应组合 无地震作用效应组合,有地震作用效应组合。 第十一章 多层砌体结构抗震设计 教学要求:
了解多层砌体结构破坏种类,掌握多层砌体结构结构布置原则,掌握多层砌体结构抗震承载力验算方法,熟悉多层砌体结构抗震构造措施。
教学重点与难点:
重点:多层砌体结构破坏种类,多层砌体结构结构布置原则,各种墙体截面抗震抗剪承载力验算,多层砌体结构抗震构造措施。
难点:各种墙体截面抗震抗剪承载力验算,多层砌体结构抗震构造措施。
教学时数:理论教学4学时。
教学内容:
第一节 破坏种类 第二节 结构布置原则
房屋总高度和层数,房屋总高度和总宽度最大比值,抗震横墙最大间距,房屋局部尺寸限值,多层砌体房屋结构体系。
第三节 抗震承载力验算方法 第四节 抗震构造措施
第十二章 钢筋混凝土多层框架结构抗震设计简述 教学要求:
掌握框架结构地震破坏特点,学会对结构进行合理选型,掌握多层框架结构布置原则,掌握多层框架结构构造措施。
教学重点与难点:
重点:框架结构地震破坏特点,结构布置原则,构造措施。 难点:结构布置原则,框架柱构造。 教学时数:理论教学2学时。 教学内容:
第一节 框架结构地震破坏特点
框架结构地震破坏特点,框架结构地震破坏原因。 第二节 结构选型
钢筋混凝土房屋适用最大高度,钢筋混凝土框架结构房屋抗震等级。 第三节 结构布置原则
抗震结构多道抗震设防,结构布置原则,结构破坏机制,结构构件延性,防震缝。
第四节 构造措施
框架梁构造,框架柱构造,框架节点构造。 四、各教学环节学时分配
章(或编)次 第一章 概 论 第二章建筑结构设计基本原理 讲课 1 2 习题课 讨论课 实验 其他 合计 1 2 第三章结构材料力学性能及指标 第四章混凝土结构 第五章砌体结构 第六章钢结构 第七章钢筋混凝土单层厂房 第八章 多层与高层钢筋混凝土结构 第十章 抗震设计 基本概念 第十一章 多层砌体结构抗震设计 第十二章 钢筋混凝土多层框架结构 抗震设计简述 合计 1 22 12 2 4 6 1 22 12 2 4 6 6 6 4 4 4 4
五、课外习题及课程讨论
为了巩固和加强课堂教学效果,课后布置一定数量练习题。 六、作业与考核方式
为了巩固和加强课堂教学效果,每堂课后均布置一定数量作业。 本课程考核方式为闭卷考试。期末考试成绩占100%。 七、推荐教材和教学参考书
教 材:《建筑结构》,何益斌编著,北京:中国建筑工业出版社,2005年。
参考书:罗福午.建筑结构.武汉:武汉理工大学出版社,2005. 张学宏. 建筑结构. 北京:中国建筑工业出版社,2003. 李美娟.建筑结构.合肥:合肥工业大学出版社,2006.
王心田.建筑结构概念与设计.天津:天津大学出版社,2003. 八、说明
1. 本大纲按学时学时制定,具体学时分配可根据每学期教学计划安排适当调动。
2. 现有教材普遍存在着编入设计方法、技术标准等内容滞后于现行技术规范、设计规范现象,教师在执行教学任务中予以补充更新。
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