《结构设计》课程教案

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1、结构设计课程教案任课教师：王晓虹 所在单位：土木工程学院建筑工程系修订时间：1 1 课程基本信息课程基本信息1学时学分：58 学时（其中课堂讲授 52，实验 6），3.5 学分2课程编号：0321306143授课对象：土木工程专业 3 年级学生4授课学期：第 3 学年第 2 学期（上半年）5课程性质：主干专业课6考核方式：考试课。开卷考试结合实验成绩2 2 课程相关信息课程相关信息1先修课程：结构力学、混凝土结构基本原理、房屋建筑学、建筑制图2指定教材：混凝土结构（中册）混凝土结构与砌体结构设计，东南大学、同济大学、天津大学合编，清华大学主审，中国建筑工业出版社，第三版，2005 年 7 月3

2、教学参考书：混凝土结构设计规范（GB500102002）,国家标准，中国建筑工业出版社， 2002 年；砌体结构设计规范（GB500032001）,国家标准，中国建筑工业出版社，2002 年；砌体结构，刘立新，武汉理工大学出版社，第 2 版，2003 年 5 月 4教学手段：传统讲授，多媒体配合。5辅导答疑：当面答疑每周一次（教研室），期终考试前集中辅导（教室）。其余时间网上及电话答疑。3 3 授课基本构想授课基本构想综合性、实践性强是本课程的两大特点，并且与其他课程的纵、横向联系比较紧密。教学中着重培养学生将一个复杂的空间实体简化为空间实体简化为即合理又简捷的计算模型计算模型的能力，运用所学

3、力学知识对结构进行计算分析计算分析的能力，综合运用综合运用所学各科知识解决实际问题的能力，具有初步的工工程表达程表达能力，对各种简化方案及计算假定所造成的误差误差大小及误差趋向（偏保守或是偏危险）有初步的判断判断能力。因此，讲授过程中适当结合工程实例，必要时利用多媒体手段增强感性认识，化抽象为形象、寓理论于实际。4 4 内容板块内容板块结构设计58 学时梁板结构16 学时单层厂房16 学时砌体结构16 学时模型实验4+6=10 学时5 5 章节要点章节要点第第 11 章章 梁板结构梁板结构本章要义：楼盖和屋盖是建筑结构的主要组成部件之一，而且楼梯、筏板、扶壁式挡墙等结构部件也都属于梁板结构体系

4、。结构设计的概念由此引入。以此为载体熟悉结构设计的总体思路和设计内容、步骤。钢筋混凝土塑性铰以及超静定结构的内力重分布是钢筋砼结构的主要特点之一。对此有一个准确的认识才算真正了解混凝土结构。通过单向板和双向板、主次梁体系和井式梁体系的比较弄清平面受力体系与空间受力体系的本质区别。初步掌握现浇结构的施工图表达。要点分布：11.1 概述*主要讲透单向板和双向板的概念11.2 现浇单向板楼盖：*活荷载的不利布置及内力包络图*钢筋砼塑性铰及结构的内力重分布，弯矩调幅法*梁、板的配筋构造11.3 双向板肋形楼盖*双向板的破坏机制，塑性铰线位置的判断，塑性铰线法计算原理11.6 楼梯和雨棚*楼梯的荷载传递

5、途径、计算简化和配筋构造第第 12 章章 单层厂房单层厂房本章要义：单层厂房是单层大跨房屋结构的一个典型；排架结构是装配式结构的典型，也是平面受力体系的典型，其特点是设计标准化、模数化，施工工业化；工业厂房的荷载作用类型多样，其荷载组合最具有典型性。要点分布：12.1 结构形式、结构组成和结构布置*单层厂房模数*排架结构的支撑体系（作用和布置规律）12.2 排架计算*工业厂房的荷载（尤其是吊车荷载）*内力组合12.4 柱下独立基础*杯形基础的底面尺寸（地基承载力验算） 、基础高度（抗冲切验算） 、底板配筋（受弯承载力计算）属于不同的极限状态验算问题。第第 15 章章 砌体结构砌体结构本章要义：

6、本章要义：砌体结构仍是目前使用较普遍的结构类型，主要特点是结构性能较差但造价相对较低。由于材料性能离散性大，具有较多的不确定性因素，计算公式一般以经验公式为主或者偏保守地采用弹性假定（采用材料力学公式） 。与此相应，计算模型亦粗略化。承载力以受压和局部承压验算为主，整体稳定性主要是抗倾覆，局部稳定由高厚比控制。砌体结构的变形和裂缝一般不验算，而是通过构造措施加以保证。要点分布：要点分布：15.3 砌体结构设计基本原理*静力计算方案15.4 砌体结构构件设计计算*高厚比验算*受压承载力计算公式中系数 的意义*梁支座处局部承压验算15.5 墙体的设计计算*多层刚性方案房屋墙体计算简图15.6 圈梁

7、、过梁、挑梁和墙梁设计*挑梁抗倾覆验算*墙梁作用机理结构模型设计结构模型设计*结构选型、结构方案、结构概念优化基本常识，讲解试验任务书的要求及注意事项。*实验结果分析讲评6 6 讲次内容安排讲次内容安排章（板块）讲 次内 容形式学时第 1 讲第 2 讲11.1 概述 11.2 现浇单向板肋梁楼盖 连续梁、板按弹性理论的内力计算讲授4第 3 讲连续梁、板考虑塑性内力重分布的计算2第 4 讲梁、板截面设计和构造2第 5 讲11.3 双向板肋梁楼盖 受力特点和试验结果，按弹性理论的 内力计算2第 6 讲塑性铰线法计算双向板，双向板支承梁的设计2第 7 讲11.4 无梁楼盖 11.5 装配式与装配整体

8、式楼盖11.6 楼梯与雨篷2第 11 章梁板结构第 8 讲例题及课堂讨论，阶段小结2第 9 讲 第 10 讲12.1 结构型式、组成和布置4第 11 讲12.2 排架计算：计算简图，荷载计算2第 12 讲剪力分配法计算等高排架2第 13 讲内力组合，空间作用，抽柱处理和位移计算2第 14 讲12.3 单层厂房柱2第 15 讲12.4 柱下独立基础2第 12 章单层厂房第 16 讲12.5 吊车梁设计要点 阶段总结2模型实验辅导课第 17 讲结构选型、结构方案、结构概念优化基本常识，任务布置2第 18 讲 第 19 讲15.1 概述 15.2 砌体的材料及物理力学性能 砌体的受压性能，受拉、弯、

9、剪性能4第 20 讲15.3 设计基本原理：基本表达式、强度取值、静力计算方 案2第 21 讲15.4 砌体结构构件设计计算：高厚比验算，受压承载力计 算2第 22 讲局部承压，受拉、弯、剪验算2第 23 讲配筋砌体2第 24 讲15.5 墙体的设计计算2第 15 章砌体结构第 25 讲15.6 圈梁、过梁、挑梁和墙梁设计2实验第 1825 讲之间模型设计及制作，承载试验6模型实验辅导课第 26 讲实验结果分析讲评，总复习2注：带的内容根据时间可不予讲授，由学生课外阅读。第 1、2 讲教 学 实 施说明及备忘分标题及讲授内容第 11 章 楼盖（梁板结构）11.1 概述：11.1.2 梁板结构的

10、类型11.1.1 单向板与双向板的概念。11.2 现浇单向板肋梁楼盖11.2.1 结构平面布置11.2.2 计算简图11.2.3 连续梁、板按弹性理论的计算columnfloorroof常用跨度 span：单向板(one way slab)：1.725m次梁(beam)：46m主梁(Girder)：58m教师讲授思路及教学方法、教学手段（课程导入、重点难点、板书设计、课堂提问、课件、教具）课程导入：结构设计内容及侧重点概要。结构设计内容及大体步骤。我们已经掌握了哪些？剩下哪些问题有待解决？本章标题改为“梁板结构” （利于扩展外延） 。贯穿始终的要点：平面受力体系与空间平面受力体系与空间受力体系

11、，分清主次（支承与被支承的受力体系，分清主次（支承与被支承的关系）关系） ；传力直接，荷载不绕远。；传力直接，荷载不绕远。采用的教学素材：Skp-01070导入11.1.2 类型11.1.1 单向板与双向板变形特征、荷载就近传递、非四边支承方式，平面体系与空间体系11.2.1 平面布置11.2.2 计算简图计算单元i.支左约束状态ii.计算跨度iii.材料iv.荷载：恒、活v.进一步的简化：等 5 跨vi.误差修正：考虑内拱作用折减，折算荷载（i 的补充）学习方法作业课堂作业、课外作业 学生 课外参考及要求课后总结注：3 个*为最高重要等级，2 个*为很重要，1 个*为重要；下划线者为难点。第

12、 3 讲教 学 实 施说 明分标题及讲授内容11.2 现浇单向板肋梁楼盖11.2.4 超静定结构塑性内力重分布11.2.5 连续梁、板按调幅法德内力计算教师讲授思路及教学方法、教学手段（课程导入、重点难点、板书设计、课堂提问、课件、教具）学习方法作业课堂作业、课外作业 学生 课外参考及要求课后总结注：3 个*为最高重要等级，2 个*为很重要，1 个*为重要；下划线者为难点。第 4 讲教 学 实 施说 明分标题及讲授内容11.2 现浇单向板肋梁楼盖11.2.6 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造教师讲授思路及教学方法、教学手段（课程导入、重点难点、板书设计、课堂提问、课件、教具）学习方法作业课堂作业

13、、课外作业 学生 课外参考及要求课后总结注：3 个*为最高重要等级，2 个*为很重要，1 个*为重要；下划线者为难点。第 5 讲教 学 实 施说 明分标题及讲授内容11.3 双向板肋梁楼盖11.3.1 双向板的受力特点和试验结果11.3.2 双向板按弹性理论的内力计算教师讲授思路及教学方法、教学手段（课程导入、重点难点、板书设计、课堂提问、课件、教具）学习方法作业课堂作业、课外作业 学生 课外参考及要求课后总结注：3 个*为最高重要等级，2 个*为很重要，1 个*为重要；下划线者为难点。第 6 讲教 学 实 施说 明分标题及讲授内容11.3 双向板肋梁楼盖11.3.3 双向板按塑性铰线法的计算

14、11.3.4 双向板的截面设计与构造要求11.3.5 双向板支承梁的设计教师讲授思路及教学方法、教学手段（课程导入、重点难点、板书设计、课堂提问、课件、教具）学习方法作业课堂作业、课外作业 学生 课外参考及要求课后总结注：3 个*为最高重要等级，2 个*为很重要，1 个*为重要；下划线者为难点。第 7 讲教 学 实 施说 明分标题及讲授内容11.4 无梁楼盖11.4.3 无梁楼盖的内力分析11.5 装配式与装配整体式楼盖11.5.3 预制构件的计算特点11.5.4 铺板式楼盖的连接11.6 楼梯与雨蓬11.6.1 楼梯11.6.2 雨蓬（独立挑板式雨蓬）教师讲授思路及教学方法、教学手段（课程导

15、入、重点难点、板书设计、课堂提问、课件、教具）学习方法作业课堂作业、课外作业 学生 课外参考及要求课后总结注：3 个*为最高重要等级，2 个*为很重要，1 个*为重要；下划线者为难点。第 8 讲教 学 实 施说 明分标题及讲授内容11.2.7 单向板肋梁楼盖设计例题（要点）11.3.6 双向板设计例题（要点）课堂讨论阶段小节教师讲授思路及教学方法、教学手段（课程导入、重点难点、板书设计、课堂提问、课件、教具）学习方法作业课堂作业、课外作业 学生 课外参考及要求课后总结注：3 个*为最高重要等级，2 个*为很重要，1 个*为重要；下划线者为难点。第 9、10 讲教 学 实 施说 明分标题及讲授内

16、容第 12 章 单层厂房12.1 单层厂房的结构形式、结构组成和结构布置12.1.1 单层厂房的结构形式12.1.2 单层厂房的结构组成与传力路线12.1.3 单层厂房的结构布置教师讲授思路及教学方法、教学手段（课程导入、重点难点、板书设计、课堂提问、课件、教具）学习方法作业课堂作业、课外作业 学生 课外参考及要求课后总结注：3 个*为最高重要等级，2 个*为很重要，1 个*为重要；下划线者为难点。第 11 讲教 学 实 施说 明分标题及讲授内容12.2 排架计算12.2.1 计算简图12.2.2 荷载计算教师讲授思路及教学方法、教学手段（课程导入、重点难点、板书设计、课堂提问、课件、教具）学习方法作业课堂作业、课外作业 学生 课外参考及要求课后总结注：3 个*为最高重要等级，2 个*为很重要，1 个*为重要；下划线者为难点。第 12 讲教 学 实 施说