水工钢筋混凝土结构学
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spContent=设计钢筋混凝土结构,需要让他满足什么要求?怎么保证他可以达到我们预设的要求?对各种钢筋混凝土构件,我们应该按什么原理和基本原则进行设计?又需要怎么来进行具体的计算?怎么考虑施工的方便?来学习《水工钢筋混凝土结构学》,你可以找到这些问题的答案。
—— 课程团队
课程概述

钢筋混凝土结构是水利水电工程中最基本的结构型式。《水工钢筋混凝土结构》也是水利水电类专业中最为重要的专业基础课程,培养学生掌握钢筋混凝土基本原理和基本构件的设计计算方法,掌握结构的基本概念,为后续课程的学习和从事工程结构设计、施工和管理工作奠定坚实的基础。在本课程中,主要学习钢筋混凝土材料的品种和力学性能,钢筋混凝土结构的基本计算原理,钢筋混凝土构件受弯、受剪、受压、受拉、受扭构件承载力计算,钢筋混凝土构件裂缝和变形验算,钢筋混凝土肋形结构及刚架结构以及预应力混凝土结构的设计计算。 

河海大学的《水工钢筋混凝土结构》课程已有60多年的历史,60多年来我校的《水工钢筋混凝土结构》课程在教材与辅导性资料建设方面成果显著。主编的《水工钢筋混凝土结构学》已出版了5版,曾获原水利电力部优秀教材一等奖和原国家教育委员会优秀教材奖、江苏省教学成果二等奖、江苏省精品教材和徐芝伦优秀教材一等奖、第一届水利学科优秀教材。本课程在1993年被批准为江苏省一类优秀课程。

本课程采用课程讲授、自学、主题讨论、观看实验录像等教学方式,实行互动研究型教学,重点培养学生具有利用力学知识和结构设计知识分析问题和解决问题的初步能力;同时通过作业、大作业,以及后续的课程设计等实践性教学方式,培养学生具有计算、编写及整理结构设计计算书、绘制结构施工图的初步能力。


授课目标
掌握水工钢筋混凝土结构构件设计计算的基本理论和构造知识,能够独立进行水工钢筋混凝土结构和构件的设计。
课程大纲

绪论(2学时)

知识要点:钢筋混凝土结构的一般概念及其特点、钢筋混凝土结构的应用及发展、本课程的任务及特点。

重点难点:钢筋混凝土的特点及优缺点、本课程的特点。

1 钢筋混凝土的材料(6学时)

知识要点:钢筋的品种和力学性能、混凝土的物理力学性能、钢筋与混凝土之间的粘结。

重点难点:钢筋的品种、级别及力学性能、混凝土的强度及变形、保证钢筋可靠锚固的各种构造措施。

2 钢筋混凝土结构的计算原理(4学时)

知识要点:极限状态设计理论、近似概率设计法、荷载与材料强度的取值、实用设计表达式。

重点难点:结构的功能要求、两类极限状态、荷载效应与结构抗力、失效概率与可靠指标、荷载的分类与取值、材料强度标准值、五种分项系数、实用设计表达式的运用。

3 受弯构件正截面承载能力计算(8学时)

知识要点:受弯构件截面形式和构造、正截面试验研究、正截面受弯承载力计算原则、受弯构件正截面设计与承载力复核。

重点难点:受弯构件正截面应力和应变发展三阶段、正截面破坏特征、承载力计算四项基本假定、公式的适用条、计算应力图形及基本公式、适筋与超筋破坏的界限条件。

4 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算(10学时)

知识要点:无腹筋梁斜截面上的应力状态及破坏形态、有腹筋梁斜截面受剪承载力计算、梁的斜截面受弯承载力、钢筋骨架构造与施工图绘制。

重点难点:斜裂缝发生前后应力状态、无腹筋梁和有腹筋梁剪切破坏三种破坏形态、斜截面受剪承载力计算公式、计算步骤及公式适用条件、抵抗弯矩图的绘制、保证梁的斜截面受弯承载力的构造措施、梁的构造措施、钢筋表的绘制。

5 钢筋混凝土爱压构件承载力计算(8学时)

知识要点:轴心受压构件正截面承载力计算、偏心受压构件正截面承载力计算、偏心受压构件斜截面承载力计算、偏心受压构件截面承载力NM的关系、双向偏心受压构件正截面承载力计算。

重点难点:轴心受压短柱应力应变的变化及徐变的影响、长柱纵向弯曲及稳定系数、偏心受压构件两类破坏形态的根本区别与判别、偏心距增大系数、偏心受压构件截面设计与承载力复核、垂直弯矩作用平面的承载力复核、偏心受压构件NM相关曲线图的意义、大小偏心受压构件的最不利内力组合。

6 钢筋混凝土受拉构件承载力计算(不占学时)

知识要点:轴心受拉构件承载力计算,两类偏心受拉破坏的破坏特征及判别、偏心受拉构件的正截面承载力计算、偏心受拉构件斜截面承载力计算。

重点难点:大、小偏心受拉构件的破坏特征及判别。

7 钢筋混凝土受扭构件承载力计算(不占学时)

知识要点:纯扭构件的实验研究及开裂扭矩、纯扭构件的破坏特征、变角度空间桁架模型、纯扭构件的承载力计算、剪扭相关性的概念、弯剪扭构件的配筋计算方法。

重点难点:纯扭构件的破坏形态及开裂扭矩、受扭构件配筋形式和构造要求、变角度空间桁架模型、纯扭构件的承载力计算、剪扭相关性的概念、弯剪扭构件的钢筋计算方法。

8 钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算(6学时)

知识要点:钢筋混凝土构件抗裂验算、钢筋混凝土构件裂缝宽度验算、受弯构件的挠度验算。

重点难点:裂缝控制等级、截面抵抗矩塑性系数、裂缝开展的机理、减小裂缝宽度的措施、钢筋混凝土受弯构件刚度与匀质材料梁的抗弯刚度的区别、钢筋混凝土构件短期及长期刚度的计算。

9 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构(6学时)

知识要点:单向板与双向板的判别、单向板肋形结构的设计、双向板肋形结构的设计。

重点难点:单向板结构布置和计算简图、单向板肋形结构按弹性理论的计算、单向板肋形结构按塑性理论的计算及塑性铰、单向板肋形结构截面设计和构造要求、单块双向板求跨中及支座中点弯矩的方法、连续双向板求跨中弯矩时活荷载布置方式、支承双向板的梁的计算。

10 预应力混凝土结构(6学时)

知识要点:预应力混凝土的基本概念、张拉控制应力及预应力损失、预应力混凝土构件的应力分析、预应力混凝土受弯构件的设计、预应力混凝土构件的构造要求。

重点难点:施加预应力的方法、预应力混凝土的材料、张拉控制应力的确定、各种预应力损失的计算、预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析、预应力混凝土受弯构件应力分析、受弯构件承载力计算、受弯构件抗裂验算。


预备知识

·       理论力学

·         材料力学

·         结构力学


证书要求

无证书


参考资料

·         水工钢筋混凝土结构学(第5版),河海大学等四校合编,中国水利水电出版社,2016

·         水工钢筋混凝土结构学习辅导及习题,陈礼和主编,中国水利水电出版社,2009

·         水工混凝土结构设计规范(DL/T 5057-2009

·         水工混凝土结构设计规范(SL 191-2008