混凝土和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、鋼筋混凝土及砌體結(jié)構(gòu)一、 說明1、教材：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)由王麗玫、徐鳳純主編，中國水利水電出版社出版。二、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)（下）是土建類建筑施工技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)必修課。本課程主要為本專業(yè)提供單層廠房結(jié)構(gòu)、多層框架結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)的基本理論、設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方法。 本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握單層廠房結(jié)構(gòu)、多層框架結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)這三大結(jié)構(gòu)基本理論、設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造要求，從而初步具有： 1 、掌握一般工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)的基本理論和專業(yè)知識(shí)；具有正確識(shí)讀結(jié)構(gòu)施工圖的能力。 2 、具有一般的結(jié)構(gòu)分析能力，能分析和處理施工及使用中出現(xiàn)的一般性結(jié)構(gòu)問題。 3 、能

2、夠進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的單層廠房結(jié)構(gòu)、多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 4 、掌握砌體結(jié)構(gòu)各種基本構(gòu)件的受力特征與截面設(shè)計(jì)方法，及磚混結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造要求。三、教學(xué)內(nèi)容： 第11章 梁板結(jié)構(gòu)（6學(xué)時(shí)）梁板結(jié)構(gòu)的類型，單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)，包括梁板結(jié)構(gòu)布置原則，計(jì)算簡(jiǎn)圖，連續(xù)板、梁按彈性理論的內(nèi)力計(jì)算，活荷載最不利布置，彎矩及剪力包絡(luò)圖。考慮塑性內(nèi)力重分布的內(nèi)力計(jì)算，彎矩調(diào)幅法及完全塑性內(nèi)力重分布的條件。單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計(jì)和配筋構(gòu)造。 雙向板肋梁樓蓋按彈性理論設(shè)計(jì)：?jiǎn)慰绨鍙椥詢?nèi)力計(jì)算，連續(xù)板的彈性內(nèi)力實(shí)用計(jì)算法，連續(xù)梁的內(nèi)力計(jì)算方法。雙向板按塑性理論內(nèi)力計(jì)算：雙向板的受力特點(diǎn)和破壞牲，塑性鉸線的確定，機(jī)

3、動(dòng)法計(jì)算雙向板的內(nèi)力。樓梯的設(shè)計(jì)：樓梯的類型及應(yīng)用，荷載傳遞及計(jì)算簡(jiǎn)圖，內(nèi)力計(jì)算及配筋構(gòu)造要求。 雨蓬、陽臺(tái)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及配筋構(gòu)造。 基本要求： 掌握結(jié)構(gòu)、單向板、雙向板、荷載傳遞路線的概念；掌握按彈性方法、塑性方法計(jì)算連續(xù)梁內(nèi)力的差異；掌握計(jì)算連續(xù)梁內(nèi)力的荷載不利布置原則；掌握內(nèi)力包絡(luò)圖的繪制方法；掌握塑性鉸及內(nèi)力重分布的概念，塑性鉸與普通鉸的差異；按塑性方法計(jì)算連續(xù)梁的承載力；按塑性方法設(shè)計(jì)連續(xù)梁截面；調(diào)幅值定義、調(diào)幅值的計(jì)算；調(diào)幅原則；彈性方法、塑性方法連續(xù)梁計(jì)算跨度取值差異；彈性方法、塑性方法的選用范圍；熟練掌握確定單向板計(jì)算簡(jiǎn)圖的原則；掌握按塑性理論計(jì)算連續(xù)板內(nèi)力的原則和簡(jiǎn)化方法；單向

4、板按塑性理論計(jì)算的荷載折減原理及規(guī)則；單向板內(nèi)的計(jì)算、構(gòu)造鋼筋配置原理及規(guī)則；結(jié)構(gòu)平面布置圖的主要內(nèi)容；熟練掌握確定次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖的原則；次梁正截面計(jì)算型式；掌握次梁計(jì)算配筋和構(gòu)造配筋原則、原理；了解確定板的裂縫、塑性鉸的方法；掌握按彈性理論計(jì)算連續(xù)雙向板內(nèi)力的方法；雙向板的荷載折減原則；掌握雙向板鋼筋配置原則；承擔(dān)梯形、三角形荷載梁的內(nèi)力簡(jiǎn)化計(jì)算；掌握預(yù)應(yīng)力空心板的選用方法；掌握梁式樓梯與板式樓梯傳力體系的差異；掌握梁式樓梯與板式樓梯的計(jì)算、設(shè)計(jì)。重點(diǎn)： 彈性方法、塑性方法計(jì)算連續(xù)梁內(nèi)力；單向板、雙向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算方法及構(gòu)造要求；預(yù)應(yīng)力空心板布置方法；梁式樓梯與板式樓梯的計(jì)算、設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：

5、 塑性方法計(jì)算連續(xù)梁內(nèi)力。第12章 單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（6學(xué)時(shí)）單層廠房的結(jié)構(gòu)組成及傳力途徑，單層廠房的結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型。 單層廠房的結(jié)構(gòu)布置，柱網(wǎng)定位軸線，支撐的作用及布置原則，變形縫、抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、基礎(chǔ)梁的作用及布置原則。單層廠房排架計(jì)算：基本假定，計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖，荷載計(jì)算，等高及不等高排架內(nèi)力分析方法，內(nèi)力組合，考慮空間作用時(shí)排架的計(jì)算。單層廠房柱設(shè)計(jì)：柱的選型，截面尺寸，柱的計(jì)算長度，矩形和工形截面柱的配筋計(jì)算要點(diǎn)及構(gòu)造。牛腿的設(shè)計(jì)與構(gòu)造，柱的吊裝驗(yàn)算。柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：基礎(chǔ)的選型，柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算及構(gòu)造要求。 單層廠房屋蓋結(jié)構(gòu)：屋蓋結(jié)構(gòu)的組成，常用屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選型，屋架

6、設(shè)計(jì)要點(diǎn)。 吊車梁設(shè)計(jì)：受力特點(diǎn)，設(shè)計(jì)要點(diǎn)。 單層廠房構(gòu)件的連接構(gòu)造：連接構(gòu)造方法，預(yù)埋件設(shè)計(jì)。 基本要求： 掌握單層廠房中常用支撐的形式和一般布置原則；掌握單層廠房軸線定位原則及廠房高度確定方法；掌握單層廠房承擔(dān)的荷載形式及傳遞路線；掌握排架上所承擔(dān)的荷載形式及計(jì)算方法；掌握等高排架在各種外力作用下的內(nèi)力計(jì)算方法；掌握排架在各種外力作用下的內(nèi)力組合原則；了解排架空間作用的概念；了解排架柱截面的一般形式、掌握排架柱計(jì)算長度的計(jì)算方法；了解排架柱的吊裝方法及相應(yīng)的吊裝驗(yàn)算計(jì)算簡(jiǎn)圖；確定牛腿內(nèi)一般需要配置幾種鋼筋；地基的凈反力；掌握獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法。重點(diǎn)： 單層廠房軸線定位原則及廠房高度確定方法

7、；排架上所承擔(dān)的荷載形式及計(jì)算方法；等高排架在各種外力作用下的內(nèi)力計(jì)算方法；排架在各種外力作用下的內(nèi)力組合原則；牛腿設(shè)計(jì)。難點(diǎn)： 單層廠房軸線定位原則及廠房高度確定方法；排架上所承擔(dān)的荷載形式及計(jì)算方法；排架在各種外力作用下的內(nèi)力組合原則。第13章 多層框架房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（6學(xué)時(shí)）多層框架房屋的結(jié)構(gòu)組成及其傳力途徑。結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件截面型式，幾何特征。 多層框架的內(nèi)力計(jì)算：計(jì)算單元，荷載計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖，豎向荷載作用下分層法，水平荷載作用下D值法，活荷載的最不利布置，計(jì)算控制截面及其內(nèi)力組合。 柱的設(shè)計(jì)：計(jì)算長度，截面配筋設(shè)計(jì)及構(gòu)造。 梁的設(shè)計(jì)：現(xiàn)澆梁的截面計(jì)算與配筋構(gòu)造，迭合梁受力原理，截面設(shè)計(jì)與

8、配筋構(gòu)造。 現(xiàn)澆框架梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造。 裝配式多層框架，節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造，內(nèi)力計(jì)算要點(diǎn)。 基本要求： 掌握多層框架的內(nèi)力計(jì)算：計(jì)算單元，荷載計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖，豎向荷載作用下分層法，水平荷載作用下D值法，活荷載的最不利布置，計(jì)算控制截面及其內(nèi)力組合。重點(diǎn)： 豎向荷載作用下分層法，水平荷載作用下D值法，活荷載的最不利布置，計(jì)算控制截面及其內(nèi)力組合。難點(diǎn)： 豎向荷載作用下分層法，水平荷載作用下D值法。 第二篇 砌體結(jié)構(gòu)部分（22學(xué)時(shí)） 第14章 緒論 （2學(xué)時(shí)）砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用范圍及發(fā)展概況。 第15章 砌體材料及砌體力學(xué)性能（4學(xué)時(shí)）塊體及砂漿的種類及強(qiáng)度等級(jí)。 砌體抗壓強(qiáng)度，砌體受壓時(shí)應(yīng)力狀態(tài)分析，

9、影響砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素。 砌體的抗拉、抗剪強(qiáng)度。 砌體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及彈性模量。 基本要求： 掌握砌體抗壓強(qiáng)度，砌體受壓時(shí)應(yīng)力狀態(tài)分析，影響砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素；了解砌體的抗拉、抗剪強(qiáng)度；砌體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及彈性模量。重點(diǎn)： 砌體抗壓強(qiáng)度，砌體受壓時(shí)應(yīng)力狀態(tài)分析，影響砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素。難點(diǎn)：了解砌體受壓破壞特征與破壞機(jī)理.了解砌體抗壓、軸心抗拉、彎曲抗拉及抗剪強(qiáng)度的取值。 掌握影響砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的調(diào)整系數(shù)。 第16章 砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力計(jì)算（6學(xué)時(shí)）以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法的簡(jiǎn)介。 砌體結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式。受壓構(gòu)件：基本計(jì)算公式，承載力影響系數(shù)，編心距很大

10、時(shí)的受壓構(gòu)件計(jì)算。 局部承壓：均勻局壓、梁端局壓承載力計(jì)算及墊塊的設(shè)置。 軸心受拉、受彎、受剪構(gòu)件承載力計(jì)算。 配筋磚砌體構(gòu)件計(jì)算。 基本要求： 掌握砌體受壓構(gòu)件、構(gòu)件局部承壓的計(jì)算方法；基本掌握軸心受拉、受彎、受剪構(gòu)件承載力計(jì)算；基本掌握配筋磚砌體構(gòu)件計(jì)算。重點(diǎn)： 砌體受壓構(gòu)件、構(gòu)件局部承壓的計(jì)算方法。難點(diǎn)： 配筋磚砌體構(gòu)件計(jì)算 第18章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計(jì)（6學(xué)時(shí)）混合結(jié)構(gòu)房屋分類及承重墻體的布置。 房屋靜力計(jì)算方案。 墻體高厚比驗(yàn)算。剛性房屋承重縱、橫墻體計(jì)算。 房屋空間工作的基本概念，彈性和剛彈性方案房屋的計(jì)算。 基本要求： 了解房屋靜力計(jì)算方案；掌握剛性房屋承重縱、橫墻體計(jì)算；了解

11、彈性和剛彈性方案房屋的計(jì)算。重點(diǎn)： 剛性房屋承重縱、橫墻體計(jì)算。難點(diǎn)： 墻體高厚比驗(yàn)算。第19章 過梁、挑梁、墻梁設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）過梁：過梁上的荷載及計(jì)算方法。 挑梁：工作原理，計(jì)算主法及構(gòu)造。 墻梁：工作原理，一般規(guī)定，設(shè)計(jì)方法及構(gòu)造要求。 構(gòu)造要求：圈梁的設(shè)置、變形穎縫的設(shè)置，一般構(gòu)造措施。 基本要求： 掌握過梁、挑梁、墻梁的設(shè)計(jì)計(jì)算；了解圈梁的設(shè)置、變形穎縫的設(shè)置，一般構(gòu)造措施。重點(diǎn)： 過梁、挑梁、墻梁的設(shè)計(jì)計(jì)算。難點(diǎn)： 挑梁、墻梁的設(shè)計(jì)計(jì)算。上機(jī)內(nèi)容及要求（4學(xué)時(shí)） 能用所學(xué)計(jì)算機(jī)語言編寫計(jì)算程序并上機(jī)調(diào)試通過，計(jì)算內(nèi)容：用D值法計(jì)算框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的內(nèi)力。課外實(shí)習(xí)：0.5周結(jié)合

12、本課程所講的四種結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)課程的進(jìn)程，分時(shí)段安排學(xué)生到工地參觀，了解課堂講解的理論內(nèi)容，在實(shí)際工程中的實(shí)現(xiàn)過程。參考教材： 1、江見鯨、聶建國、葉列平編著，混凝土結(jié)構(gòu)（下），清華大學(xué)出版社，2002.1 2、東南大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、天津大學(xué)合編：混凝土結(jié)構(gòu)中冊(cè)混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（第二版），中國建筑工業(yè)出版社，2003.1 3、唐岱新主編，砌體結(jié)構(gòu)，高等教育出版社，2003.1 4、葉燕華主編，砌體結(jié)構(gòu)，中國水利水電出版社，知識(shí)產(chǎn)權(quán)出版社，2004.5 練習(xí)題：一、單項(xiàng)選擇題(在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的序號(hào)填在題干的括號(hào)內(nèi)。每小題2 分，共24 分)1.荷載設(shè)計(jì)值

13、是( )A.荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù) B.荷載平均值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)C.荷載標(biāo)準(zhǔn)值除以荷載分項(xiàng)系數(shù) D.荷載平均值除以荷載分項(xiàng)系數(shù)2.鋼筋混凝土對(duì)稱配筋小偏心受壓構(gòu)件破壞時(shí)，遠(yuǎn)離軸向力一側(cè)的鋼筋A(yù)S( )A.一定受拉 B.一定受壓C.屈服 D.不屈服3.在以下四種狀態(tài)中，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件超過承載能力極限狀態(tài)的是( )A.構(gòu)件的受拉區(qū)混凝土出現(xiàn)裂縫 B.結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系C.結(jié)構(gòu)發(fā)生影響正常使用的振動(dòng) D.結(jié)構(gòu)發(fā)生影響耐久性的局部損壞4.為了保證鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面有足夠的受彎承載力，縱向受拉鋼筋彎起時(shí)，應(yīng)滿足的要求是( )A.伸過其充分利用點(diǎn)即可彎起B(yǎng).伸過其理論截?cái)帱c(diǎn)即可彎起C.伸過其充分利

14、用點(diǎn)至少0.5h0 后方可彎起D.伸過其理論截?cái)帱c(diǎn)至少0.5h0 5.在使用荷載作用下，鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件的最大裂縫寬度wmax 與平均裂縫間距l(xiāng)cr 成正比，lcr的大小與下列因素有關(guān)( )A.鋼筋直徑和表面形狀、配筋率、混凝土保護(hù)層厚度B.鋼筋直徑和表面形狀、配筋率、軸向拉力C.鋼筋直徑和表面形狀、混凝土保護(hù)層厚度、軸向拉力D.配筋率、混凝土保護(hù)層厚度、軸向拉力6.僅配有預(yù)應(yīng)力鋼筋的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件，在使用階段，加載至混凝土應(yīng)力為零時(shí)，所承受的軸向拉力為( )A.(con-lI-EpcI)Ap B.(con-l-Epc)ApC.(con-l)Ap D.conAp7.在計(jì)算

15、鋼筋混凝土肋梁樓蓋連續(xù)次梁內(nèi)力時(shí)，為考慮主梁對(duì)次梁的轉(zhuǎn)動(dòng)約束，用折算荷載代替實(shí)際計(jì)算荷載，其做法是( )A.減小恒載，減小活載 B.增大恒載，減小活載C.減小恒載，增大活載 D.增大恒載，增大活載8.現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋的主次梁相交處，在主梁中設(shè)置附加橫向鋼筋的目的是( )A.承擔(dān)剪力B.防止主梁發(fā)生受彎破壞C.防止主梁產(chǎn)生過大的撓度D.防止主梁由于斜裂縫引起的局部破壞910.驗(yàn)算梁端支承處砌體局部受壓承載力時(shí)，根據(jù)A0/Al 的大小對(duì)上部荷載予以折減的原因是( )A.考慮周圍砌體約束的影響B(tài).梁端支承處砌體處于不均勻受壓狀態(tài)C.考慮砌體內(nèi)拱卸荷作用的影響D.A0/Al 較大時(shí)易使梁端

16、支承處砌體產(chǎn)生劈裂破壞二、填空題（每小題1 分，共15 分）13.沒有明顯屈服點(diǎn)鋼筋的條件屈服強(qiáng)度取殘余應(yīng)變?yōu)開時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力0.2。14.應(yīng)用鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面剪壓破壞受剪承載力計(jì)算公式時(shí)，應(yīng)滿足截面限制條件和_的要求。15.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件縱向受拉鋼筋配筋率_。16.鋼筋混凝土單筋矩形截面梁，當(dāng)>b 時(shí)，截面受彎承載力Mu=Mu,max=_。17.鋼筋混凝土對(duì)稱配筋偏心受壓構(gòu)件的“對(duì)稱配筋”是指_。18.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件除可能發(fā)生斜截面受剪破壞外，還可能發(fā)生斜截面_。19.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求有強(qiáng)度、塑性、可焊性和_。20.鋼筋混凝土構(gòu)件在偏心拉力作用下，若裂縫貫

17、穿整個(gè)截面，則該構(gòu)件為_偏心受拉構(gòu)件。21.縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)是縱向受拉鋼筋的_與裂縫截面處縱向受拉鋼筋應(yīng)變s 的比值。22.在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的純彎段，當(dāng)某截面(或某些截面)混凝土的拉應(yīng)變達(dá)到混凝土的_時(shí)，將出現(xiàn)第一條(或第一批)裂縫。23.張拉控制應(yīng)力是指在張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)所應(yīng)控制的_。24.按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法設(shè)計(jì)鋼筋混凝土連續(xù)梁時(shí)，為保證塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，規(guī)范規(guī)定：混凝土相對(duì)受壓區(qū)高度 _。25.在鋼筋混凝土單向板設(shè)計(jì)中，板的短跨方向按計(jì)算配置鋼筋，長跨方向按_配置鋼筋。26.計(jì)算砌體矩形截面受壓構(gòu)件承載力時(shí)，當(dāng)軸向力偏心方向的截面邊長大于另一方向的截面邊長時(shí)，除應(yīng)按偏心受壓計(jì)算外，還應(yīng)對(duì)較小邊長方向按_進(jìn)行驗(yàn)算。27.砌體的彎曲受拉破壞有三種形態(tài)，即沿塊體截面破壞、沿通縫截面破壞和沿_破壞。三、名詞解釋題(每小題2 分，共10 分)1.荷載效應(yīng)2.界限相對(duì)受壓區(qū)高度3.T 形截面梁4.活荷載最不利布置四、簡(jiǎn)答1、砌體材料中塊材的種類有哪些？2、砂漿的強(qiáng)度等級(jí)有哪些？3、什么是砌體結(jié)構(gòu)？