[钢筋混凝土结构原理]教学大纲_钢筋混凝土结构

《钢筋混凝土结构原理》教学大纲

一、教学目的与任务

了解钢筋和混凝土组成的各种受力构件的力学行为；

掌握受弯，受剪、受压、受拉、受扭等基本构件的破坏机理、承载力计算的基本理论，计算方法和配筋构造原理；

熟悉钢筋混凝土构件裂缝和变形发展的规律；

掌握预应力混凝土结构设计计算的原理和方法。

通过该课程的学习可培养学生理论联系实际的方法，提高结构设计和实验分析的能力，并使学生有进一步研究混凝土结构理论和提高工程实践的基础。

二、教学内容

（一）绪论（2学时）

1.钢筋混凝土结构一般结构概念及特点

2.钢筋混凝土结构的发展史、应用及进展

3.本课程的性质、内容及学习方法

（二）钢筋混凝土材料的物理力学性能（6学时）

1.钢筋：钢筋的分类及其应力-应变特性，钢筋的冷加工及其应力-应变特点，钢筋的品种、级别、钢筋混凝土结构对钢筋材料的要求。

2.混凝土：混凝土的强度、立方体强度、轴心抗压强度、抗拉强度、各强度之间大致数量关系，复杂应力状态下混凝土的强度

3.混凝土的变形：混凝土在一次短期加载下的应力-应变特性,不同混凝土强度等级不同加载方式下的应力-应变关系，混凝土的弹性模量、变形模量及其关系，混凝土的横向变形系数、极限变形值、混凝土重复荷载下的变形、混凝土的徐变、混凝土的收缩、钢筋混凝土中由于混凝土产生收缩和徐变的效应。

（三）钢筋混凝土结构的设计方法（6学时）

1.极限状态设计方法的基本概念:结构的功能要求，二种极限状态。

2.可靠度的基本概念：结构设计问题的不确定性，数理统计中的一些基本概念：均值、方差、离散率、保证率,结构的失效和可靠度指标、建筑结构设计统一标准。

3.极限状态设计的实用设计表达式，荷载和材料强度的标准值，荷载分项系数、材料强度分项系数的确定、荷载设计值、材料强度设计值、荷载组合系数、建筑结构安全等级的考虑。正常使用极限状态的设计表达式。

（四）受弯构件正截面承载力计算（10学时）

1.受弯构件正截面承载力的试验研究:三个工作阶段截面应力、应变特点、配筋率的变化对构件变形及其破坏特征的影响，不同的破坏性质。

2.受弯构件正截面承载力计算的一般规定：基本假定区等效矩形应力图形及弯曲抗压强度的概念，界限受压区高度、梁配筋率的高限和低限。

3. 受弯构件正截面承载力计算：应力图形、平衡方程、限制条件、计算方法步骤、计算表格的应用、双筋矩形截面、T形截面的计算。

4. 受弯构件截面及配筋构造知识。

（五）受弯构件斜截面承载力知识（8学时）

1.斜裂缝的形成、斜裂缝的形态

2.影响斜截面承载力的主要因素、斜截面的破坏形态

3.无腹筋梁斜截面受剪承载力

4.有腹筋梁斜截面应力状态，受剪承载力计算模式计算公式，受剪承载力的上限和下限

5.斜截面配筋计算的方法，不同加载方式下配筋计算及构造特点

6.斜截面受弯的控制，纵筋的弯起和截断的构造要求

（六）受扭构件载面承载力计算（4学时）

1.开裂前受扭构件截面的塑性抵抗矩（无腹筋梁）

2.钢筋混凝土受扭构件配筋方式及其破坏形态，受扭计算模式，它的物理意义，计算方法

3.T形、I形截面受扭计算、剪扭共同作用计算、弯剪扭的计算、限制条件

（七）受压构件正载面承载力计算（10学时）

1.轴心受压构件：钢筋和混凝土的应力重分布、纵向弯曲、配有纵筋和箍筋柱的计算、配有纵筋和螺旋筋柱的计算。

2.偏心受压构件正截面破坏特征及其分类

3.偏心受压构件正截面承载力计算的基本假定，大小偏心界限，初始偏心矩、偏心距增大系数

4.非对称配筋和对称配筋柱大、小偏心受压构件的计算

5.工字形截面柱的计算

6.矩形截面双向偏心受压构件的计算

（八）受拉构件的承载力计算（2学时）

1.轴心受拉构件承载力计算

2.偏心受拉构件承载力计算

（九）钢筋混凝土构件裂缝及变形验算（6学时）

1.裂缝宽度验算：各种裂缝的特征、受力裂缝的出现和开展的规律，裂缝间钢筋和混凝土的应力分布状态，Ψ 的物理概念，平均裂缝宽度的计算模式，裂缝扩大系数，长期荷载下裂缝的增大系数。

2.变形验算；截面刚度的定义，由平截面假定得出裂缝截面的刚度计算模式，三系数的确定，最小截面刚度原则，长期荷载作用下的截面刚度。

（十）预应力混凝土构件（14学时）

1.预应力混凝土的基本概念，预应力混凝土的应用与发展

2.预应力张拉工艺及其受力特点，预应力锚具及预应力混凝土材料

3.张拉控制应力 及各项预应力损失值计算

4.预应力轴心受拉构件：

各受力阶段：先张法和后张法钢筋和混凝土的应力计算，换算截面和净截面的建立，消压力和开裂轴拉力计算式的建立，抗裂验算方法，抗裂等级的分类和应用。

5.预应力受弯构件：制作阶段和使用阶段钢筋的预应力值，使用阶段非预应力中的应力及其作用，预压应力及其偏心距，（制作阶段和使用阶段混凝土预压应力的计算，制作阶段和使用阶段的应力验算，受弯构件设计计算的方法和步骤）

6.斜截面抗裂验算

7.三级抗裂等级构件的裂缝宽度验算和变形验算

三、作业内容

1.砼材料性能（砼收缩徐变在钢筋砼构件中的作用）

2.受弯构件（单筋、双筋、T形）

3.受剪计算

4.受扭：弯、剪、扭计算

5.偏心受压

6.预应力砼（轴拉、受弯）

四、实验（不包括单独开课部分）

1．看录像

2．梁正截面抗弯破坏试验

3．梁斜截面抗剪破坏试验

五、推荐教材及主要参考书

1.《钢筋混凝土结构》舒士霖主编，浙江大学出版社

2.《钢筋混凝土基本构件》清华大学编

3．R.Park and T. Paulay. Reinforced Concrete Structures, New York: John Wiley and Sons Inc., 1975