《混凝土和砌体结构设计》

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1、钢筋混凝土及砌体结构一、说明1、教材：钢筋混凝土结构及砌体结构由王丽玫、徐凤纯主编，中国水利水电出版社出版。二、课程的性质、目的与任务钢筋混凝土结构及砌体结构（下）是土建类建筑施工技术专业的一门专 业必修课。本课程主要为本专业提供单层厂房结构、多层框架结构及砌体结构的 基本理论、设计原则和设计方法。本课程的任务是使学生掌握单层厂房结构、多层框架结构及砌体结构这三大 结构基本理论、设计原则、设计方法和构造要求，从而初步具有：1、掌握一般工业与民用建筑结构的基本理论和专业知识；具有正确识读结构施 工图的能力。2、具有一般的结构分析能力，能分析和处理施工及使用中出现的一般性结构问 题。3、能够进行一

2、些简单的单层厂房结构、多层框架结构设计。4、 掌握砌体结构各种基本构件的受力特征与截面设计方法，及砖混结构房屋的 设计方法和构造要求。三、教学内容：第11章梁板结构（6学时）梁板结构的类型，单向板肋梁楼盖的设计，包括梁板结构布置原则，计算简 图，连续板、梁按弹性理论的内力计算，活荷载最不利布置，弯矩及剪力包络图。 考虑塑性内力重分布的内力计算，弯矩调幅法及完全塑性内力重分布的条件。单向板肋梁楼盖的截面设计和配筋构造。双向板肋梁楼盖按弹性理论设计：单跨板弹性内力计算，连续板的弹性内力 实用计算法，连续梁的内力计算方法。双向板按塑性理论内力计算：双向板的受力特点和破坏牲，塑性铰线的确定, 机动法计

3、算双向板的内力。楼梯的设计：楼梯的类型及应用，荷载传递及计算简图，内力计算及配筋构 造要求。雨蓬、阳台的设计要点及配筋构造。基本要求：掌握结构、单向板、双向板、荷载传递路线的概念；掌握按弹性方法、塑性 方法计算连续梁内力的差异；掌握计算连续梁内力的荷载不利布置原则； 掌握内 力包络图的绘制方法；掌握塑性铰及内力重分布的概念，塑性铰与普通铰的差异； 按塑性方法计算连续梁的承载力；按塑性方法设计连续梁截面；调幅值定义、调 幅值的计算；调幅原则；弹性方法、塑性方法连续梁计算跨度取值差异；弹性方 法、塑性方法的选用范围；熟练掌握确定单向板计算简图的原则； 掌握按塑性理 论计算连续板内力的原则和简化方法

4、；单向板按塑性理论计算的荷载折减原理及 规则；单向板内的计算、构造钢筋配置原理及规则；结构平面布置图的主要内容； 熟练掌握确定次梁计算简图的原则； 次梁正截面计算型式；掌握次梁计算配筋和 构造配筋原则、原理；了解确定板的裂缝、塑性铰的方法；掌握按弹性理论计算 连续双向板内力的方法；双向板的荷载折减原则；掌握双向板钢筋配置原则；承 担梯形、三角形荷载梁的内力简化计算； 掌握预应力空心板的选用方法；掌握梁 式楼梯与板式楼梯传力体系的差异；掌握梁式楼梯与板式楼梯的计算、设计。 重点：弹性方法、塑性方法计算连续梁内力；单向板、双向板肋梁楼盖设计计算方 法及构造要求；预应力空心板布置方法；梁式楼梯与板式

5、楼梯的计算、设计。 难点：塑性方法计算连续梁内力。第12章单层厂房结构设计（6学时）单层厂房的结构组成及传力途径，单层厂房的结构构件选型。单层厂房的结构布置，柱网定位轴线，支撑的作用及布置原则，变形缝、抗 风柱、圈梁、连系梁、基础梁的作用及布置原则。单层厂房排架计算：基本假定，计算单元，计算简图，荷载计算，等高及不 等高排架内力分析方法，内力组合，考虑空间作用时排架的计算。单层厂房柱设计：柱的选型，截面尺寸，柱的计算长度，矩形和工形截面柱 的配筋计算要点及构造。牛腿的设计与构造，柱的吊装验算。柱下独立基础设计：基础的选型，柱下独立基础的设计计算及构造要求。单层厂房屋盖结构：屋盖结构的组成，常用

6、屋盖结构构件的选型，屋架设计 要点。吊车梁设计：受力特点，设计要点。单层厂房构件的连接构造：连接构造方法，预埋件设计。基本要求：掌握单层厂房中常用支撑的形式和一般布置原则；掌握单层厂房轴线定位原 则及厂房高度确定方法；掌握单层厂房承担的荷载形式及传递路线； 掌握排架上 所承担的荷载形式及计算方法；掌握等高排架在各种外力作用下的内力计算方 法；掌握排架在各种外力作用下的内力组合原则； 了解排架空间作用的概念；了 解排架柱截面的一般形式、掌握排架柱计算长度的计算方法；了解排架柱的吊装 方法及相应的吊装验算计算简图；确定牛腿内一般需要配置几种钢筋；地基的净 反力；掌握独立基础的设计方法。重点：单层厂

7、房轴线定位原则及厂房高度确定方法；排架上所承担的荷载形式及计 算方法；等高排架在各种外力作用下的内力计算方法；排架在各种外力作用下的 内力组合原则；牛腿设计。难点：单层厂房轴线定位原则及厂房高度确定方法；排架上所承担的荷载形式及计 算方法；排架在各种外力作用下的内力组合原则。第13章 多层框架房屋结构设计（6学时）多层框架房屋的结构组成及其传力途径。结构布置及构件截面型式，几何特 征。多层框架的内力计算：计算单元，荷载计算，计算简图，竖向荷载作用下分 层法，水平荷载作用下D值法，活荷载的最不利布置，计算控制截面及其内力组 合。柱的设计：计算长度，截面配筋设计及构造。梁的设计：现浇梁的截面计算与

8、配筋构造，迭合梁受力原理，截面设计与配 筋构造。现浇框架梁柱节点构造。装配式多层框架，节点连接构造，内力计算要点。基本要求：掌握多层框架的内力计算：计算单元，荷载计算，计算简图，竖向荷载作用 下分层法，水平荷载作用下值法，活荷载的最不利布置，计算控制截面及其内 力组合。重点：竖向荷载作用下分层法，水平荷载作用下 D值法，活荷载的最不利布置，计 算控制截面及其内力组合。难点：竖向荷载作用下分层法，水平荷载作用下 D值法。第二篇砌体结构部分（22学时） 第14章绪论（2学时） 砌体结构的优缺点，应用范围及发展概况。第15章 砌体材料及砌体力学性能（4学时） 块体及砂浆的种类及强度等级。砌体抗压强度

9、，砌体受压时应力状态分析，影响砌体抗压强度的主要因素。 砌体的抗拉、抗剪强度。砌体的应力应变关系及弹性模量。基本要求：掌握砌体抗压强度，砌体受压时应力状态分析，影响砌体抗压强度的主要因 素；了解砌体的抗拉、抗剪强度；砌体的应力应变关系及弹性模量。重点：砌体抗压强度，砌体受压时应力状态分析，影响砌体抗压强度的主要因素难点： 了解砌体受压破坏特征与破坏机理 了解砌体抗压、轴心抗拉、弯曲抗拉及抗剪强度的取值。掌握影响砌体强度设计值的调整系数。第16章 砌体结构构件的承载力计算（6学时）以概率理论为基础的极限状态设计方法的简介。砌体结构按承载能力极限状态设计表达式。受压构件：基本计算公式，承载力影响系

10、数，编心距很大时的受压构件计算。 局部承压：均匀局压、梁端局压承载力计算及垫块的设置。轴心受拉、受弯、受剪构件承载力计算。配筋砖砌体构件计算。基本要求：掌握砌体受压构件、构件局部承压的计算方法；基本掌握轴心受拉、 受弯、受剪构件承载力计算；基本掌握配筋砖砌体构件计算。重点：砌体受压构件、构件局部承压的计算方法。难点：配筋砖砌体构件计算第18章混合结构房屋墙体设计（6学时）混合结构房屋分类及承重墙体的布置。房屋静力计算方案。墙体高厚比验算。刚性房屋承重纵、横墙体计算。房屋空间工作的基本概念，弹性和刚弹性方案房屋的计算。基本要求：了解房屋静力计算方案；掌握刚性房屋承重纵、横墙体计算；了解弹性和刚

11、弹性方案房屋的计算。重点：刚性房屋承重纵、横墙体计算。难点：墙体高厚比验算。第19章 过梁、挑梁、墙梁设计（4学时）过梁：过梁上的荷载及计算方法。挑梁：工作原理，计算主法及构造。墙梁：工作原理，一般规定，设计方法及构造要求。构造要求：圈梁的设置、变形颖缝的设置，一般构造措施。基本要求：掌握过梁、挑梁、墙梁的设计计算；了解圈梁的设置、变形颖缝的设置，一 般构造措施。重点：过梁、挑梁、墙梁的设计计算。难点：挑梁、墙梁的设计计算。上机内容及要求（4学时）能用所学计算机语言编写计算程序并上机调试通过，计算内容：用D值法计算框架结构在水平荷载作用下的内力。课外实习：0.5周结合本课程所讲的四种结构形式，

12、根据课程的进程，分时段安排学生到工地 参观，了解课堂讲解的理论内容，在实际工程中的实现过程。参考教材：1江见鲸、聂建国、叶列平编著，混凝土结构（下），清华大学出版社，2002.12、东南大学、同济大学、天津大学合编：混凝土结构中册混凝土建筑结构设计（第二版），中国建筑工业出版社，2003.13、 唐岱新主编，砌体结构，高等教育出版社，2003.14、叶燕华主编，砌体结构，中国水利水电出版社，知识产权出版社，2004.5练习题:一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号 填在题干的括号内。每小题 2分，共24分）1. 荷载设计值是（）A. 荷载标准值乘以荷载分

13、项系数B.荷载平均值乘以荷载分项系数C.荷载标准值除以荷载分项系数D.荷载平均值除以荷载分项系数2. 钢筋混凝土对称配筋小偏心受压构件破坏时，远离轴向力一侧的钢筋AS（）A. 定受拉B. 一定受压C.屈服D.不屈服3. 在以下四种状态中，结构或构件超过承载能力极限状态的是（）A. 构件的受拉区混凝土出现裂缝B.结构转变为机动体系C.结构发生影响正常使用的振动D.结构发生影响耐久性的局部损坏4. 为了保证钢筋混凝土受弯构件斜截面有足够的受弯承载力，纵向受拉钢筋弯起时，应满足 的要求是（）A. 伸过其充分利用点即可弯起B. 伸过其理论截断点即可弯起C. 伸过其充分利用点至少0.5h0后方可弯起D.

14、 伸过其理论截断点至少0.5h0lcr5. 在使用荷载作用下，钢筋混凝土轴心受拉构件的最大裂缝宽度wmax与平均裂缝间距 成正比，Icr的大小与下列因素有关（）A. 钢筋直径和表面形状、配筋率、混凝土保护层厚度B. 钢筋直径和表面形状、配筋率、轴向拉力C. 钢筋直径和表面形状、混凝土保护层厚度、轴向拉力D. 配筋率、混凝土保护层厚度、轴向拉力6. 仅配有预应力钢筋的先张法预应力混凝土轴心受拉构件，在使用阶段，加载至混凝土应力为零时，所承受的轴向拉力为（）A.（ （T conr Ha E pcI）ApB.（com-a E |Sc）ApC.（ m com l）Ap D. m conAp7. 在计算

15、钢筋混凝土肋梁楼盖连续次梁内力时，为考虑主梁对次梁的转动约束，用折算荷载 代替实际计算荷载，其做法是（）A.减小恒载，减小活载B.增大恒载，减小活载C减小恒载，增大活载D.增大恒载，增大活载8现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖的主次梁相交处，在主梁中设置附加横向钢筋的目的是（）A. 承担剪力B. 防止主梁发生受弯破坏C. 防止主梁产生过大的挠度D. 防止主梁由于斜裂缝引起的局部破坏9用水泥砂浆砌筑砌体时，砌体抗压强度设计值应乘以调整系数Ya, ya的取值为（）A.0.85 B.1.0 C.1.1 D.1.510验算梁端支承处砌体局部受压承载力时，根据A0/A1的大小对上部荷载予以折减的原因是（）A. 考虑周围砌体约束的影响B. 梁端支承处砌体处于不均匀受压状态C. 考虑砌体内拱卸荷作用的影响D. A0/A1较大时易使梁端支承处砌体产生劈裂破坏二、填空题（每小题 1分，共15分）13没有明显屈服点钢筋的条件屈服强度取残余应变为 时所对应的应力d 0.214应用钢筋混凝土受弯构件斜截面剪压破坏受