长沙理工大学：《水工钢筋混凝土结构》课程教学资源（教案大纲）水工钢筋混凝土结构教案.pdf

全课程教案编写人：任宜春课程名称水工钢筋混凝土结构学课程编号 001228 学分 3 授课对象专业水利水电工程年级 2008 班级 1-3 课程性质主要专业基础课之一先修课工程制图、理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、建筑材料等基础课与本课程关联课程后续课水电站建筑物，渠化工程等专业课本课程学时总学时 48 理论学时 48 实验课时上机课时与分配授课时间：第 1 周至第 12 周周学时 4 考核方式与成考核方式考试绩评定考核成绩 80% 平时成绩 20% 实验和上机成绩教学目的与要求教学目的：通过本课程的学习使学生掌握水利水电工程建设中一般的钢筋混凝土结构构件设计的基本理论和构造知识，为后续专业技术课程的学习和从事水工结构设计、施工和管理工作奠定坚实的基础。教学要求：要求完成如下教学内容：钢筋和混凝土材料的力学性能、钢筋混凝土结构设计基本原理、钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算、钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算、钢筋混凝土受压构件承载力计算、钢筋混凝土受拉构件承载力计算、钢筋混凝土受扭构件承载力计算、钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算、钢筋混凝土肋形结构和刚架结构设计、预应力混凝土结构。通过本课程的学习使学生掌握钢筋混凝土结构设计基本原理、各种受力构件的承载力验算以及配筋计算方法和构件裂缝与变形的验算方法，并熟悉相关构造知识；通过肋形结构和刚架结构设计使学生了解钢筋混凝土结构设计的一般步骤和方法。在整个教学过程中，加强自学引导，重视学生自学能力和分析问题的能力的培养；做到章有小结，每一大节有首尾相呼应的归纳小结等；要求学生课前预习，随堂提问，课后布置思考题

本课程综合性强、工程性强，学生基本知识、工程概念和基本技能的培养是本课程教学的重点，学生综合运用所学知识完成钢筋混凝土结构设计是学习本课程必要的训练。重点内容：(1)钢筋混凝土的基本概念(2)钢筋和混凝士的基本力学性能和变形性能(3)钢筋混凝土结构设计基本原理(3)各种基本构件部分（包括受弯、压、拉、扭）的破坏特征、计算公式的理解、截面配筋和承载力验算的步骤、相关构造知识(4)钢筋混凝土构件裂缝开展和变形发层教过程、裂缝宽度和挠度计算公式的来由(5)肋形结构和刚架结枸的结构布置和计算简图、内力计算方法、截面设计和构造要求，法难，点内容及解决的方法：(1)构件设计实用表达式的运用和理解、这部分内容在基本受力构件藏面设计当中得以具体体现，教师在以后的授课时不断联系与这部分内容进行讲解。(2)各类受力构件的计算原理和裁面构造。各类受力构件计算公式多、公式多有适用条件。授课时须从试验分析入手，阐明破坏现象及计算公式建立过程。通过例题和习题，加深对计算公式及使用条件的理解和运用。(3)混凝土结构构造。混凝土结构构造内容广泛，构造要求烦杂。主要抓住材料的选用、钢筋的锚固、搭接、截断等核心问题给子介绍，使学生对名类结构和构件的构造要求有一个全面的了解和概念。须从戴面构造的原理入手逐步加强对构造要求的记忆。(4)各种结构型式的内力计算方法。回顾结构力学相关知识，强调计算方法原理的学习。(5)针对钢筋混凝土结构材料的特殊性、设计公式的试验性、设计的规范性和解答的多样性等特点进行讲解。(6) 多采用启发式提问，引出重点难点 1.选用教材河海大学、武汉大学等.水工钢筋混凝土结构学（第4版），中国水利水电出应社，2009 女与 2.参考书参 [1】水工混凝土结构设计规范SL191-2008,中国电力出版社，2008 考 [2]水工混凝土结构设计规范DL/T5057-2009,中国电力出版社，2009 [3】东南大学、天津大学、同济大学.混凝土结构。中国建筑工业出版社，200 「41湿凝土结物设计规站GB50010-2001中国津结工业出版社2001年 {51《水工建筑物荷载设计规范》(DL5077-1997,北京：中国电力出版社，199

教学重点与难点本课程综合性强、工程性强，学生基本知识、工程概念和基本技能的培养是本课程教学的重点，学生综合运用所学知识完成钢筋混凝土结构设计是学习本课程必要的训练。重点内容：（1）钢筋混凝土的基本概念（2）钢筋和混凝土的基本力学性能和变形性能（3）钢筋混凝土结构设计基本原理（3）各种基本构件部分（包括受弯、压、拉、扭）的破坏特征、计算公式的理解、截面配筋和承载力验算的步骤、相关构造知识（4）钢筋混凝土构件裂缝开展和变形发展过程、裂缝宽度和挠度计算公式的来由（5）肋形结构和刚架结构的结构布置和计算简图、内力计算方法、截面设计和构造要求。难点内容及解决的方法：（1）构件设计实用表达式的运用和理解。这部分内容在基本受力构件截面设计当中得以具体体现，教师在以后的授课时不断联系这部分内容进行讲解。（2）各类受力构件的计算原理和截面构造。各类受力构件计算公式多、公式多有适用条件。授课时须从试验分析入手，阐明破坏现象及计算公式建立过程。通过例题和习题，加深对计算公式及使用条件的理解和运用。（3）混凝土结构构造。混凝土结构构造内容广泛，构造要求烦杂。主要抓住材料的选用、钢筋的锚固、搭接、截断等核心问题给予介绍，使学生对各类结构和构件的构造要求有一个全面的了解和概念。须从截面构造的原理入手，逐步加强对构造要求的记忆。（4）各种结构型式的内力计算方法。回顾结构力学相关知识，强调计算方法原理的学习。（5）针对钢筋混凝土结构材料的特殊性、设计公式的试验性、设计的规范性和解答的多样性等特点进行讲解。（6）多采用启发式提问，引出重点难点。教材与参考书目 1．选用教材河海大学、武汉大学等. 水工钢筋混凝土结构学(第 4 版),中国水利水电出版社,2009 2．参考书 [1] 水工混凝土结构设计规范 SL191-2008 ,中国电力出版社,2008 [2] 水工混凝土结构设计规范 DL/T5057-2009,中国电力出版社,2009 [3] 东南大学、天津大学、同济大学. 混凝土结构. 中国建筑工业出版社, 2005 [4] 混凝土结构设计规范 GB50010-2001,中国建筑工业出版社, 2001 年。 {5}《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997），北京：中国电力出版社，1998

章节内容教亲编写人：任宜春章次与名称第一章钢筋混凝土结构的材料学时数第一节钢筋种类和力学性能以 ◆钢筋的品种；◆软刚的力学性能；硬钢的力学性能；混凝土结构对钢筋性能教节的要求。学次第二节混凝土的物理力学性能内排混凝土的强度：*抗压强度；抗拉强度；复合应力下的强度；列混凝土的变形：·一次加载下的应力应变关系曲线：重复荷载下的应力应变曲与线；弹性模量：极限变形；*徐变：温度变形和千湿变形梁第三节钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结力； ◆钢筋的锚固与接头：本与重点：钢筋的品种；软刚的力学性能；混凝土抗压强度；混凝土一次加找下难的应力应变关系曲线：混凝土徐变；钢筋的锚固与接头。点难点：混凝土这种复合材料的力学性能：混凝土在复合应力下的强度、徐变重内和收缩的概念及其对混凝土结构的影响。点容 1.简单介绍钢筋混凝土的历史，激发学生的学习兴趣。要求同学到学校附近物学色一个工地，从基础到主体跟踪其施工过程，增强感性认识方与 2.引用我国五十年代研究的竹筋混凝土失败的例子，讲述钢筋混凝土结构中辄法改筋与混凝土能协同工作的原因。与革 3.由钢筋与混凝土应力-应变关系引出其强度规定和变形特点，联系工程实际选用不同种类的钢筋与不同强度等级的混凝土，结合实际工程讲解徐变和收缩手措混凝土结构的影响段施 4,采用“启发式”和“研讨式”的课堂教学方法，以不断提出问题的方式来引处导与督促学生分析、思考、研究与解决问题课动置为什么试块在承压面抹润滑油后测出的抗压强度比不抹润滑油的高？堂题混凝土的徐变是不是就是塑性变形？互设作思设思考题：业考置软钢与硬钢的力学性能有何不同？与题混凝土的收缩和徐变有什么区别和联系？徐变会引起轴心受压钢筋混凝土构件怎样的应力重分布？作业布置：查阅文献，写一篇关于钢筋混凝土结构发展的综述。每周二下午在土建学院建筑工程教研室答疑

章节内容教案编写人：任宜春章次与名称第一章钢筋混凝土结构的材料学时数 4 主要以教节学次内排容列与要求第一节钢筋种类和力学性能 *钢筋的品种；*软刚的力学性能；硬钢的力学性能；混凝土结构对钢筋性能的要求。第二节混凝土的物理力学性能混凝土的强度：*抗压强度；抗拉强度；复合应力下的强度；混凝土的变形：*一次加载下的应力应变关系曲线；重复荷载下的应力应变曲线；弹性模量；极限变形；*徐变；温度变形和干湿变形；第三节钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结力； *钢筋的锚固与接头；本与章难节点重内点容重点：钢筋的品种；软刚的力学性能；混凝土抗压强度；混凝土一次加载下的应力应变关系曲线；混凝土徐变；钢筋的锚固与接头。难点：混凝土这种复合材料的力学性能：混凝土在复合应力下的强度、徐变和收缩的概念及其对混凝土结构的影响。教学方与法改与革手措段施处理 1．简单介绍钢筋混凝土的历史，激发学生的学习兴趣。要求同学到学校附近物色一个工地，从基础到主体跟踪其施工过程，增强感性认识； 2．引用我国五十年代研究的竹筋混凝土失败的例子，讲述钢筋混凝土结构中钢筋与混凝土能协同工作的原因。 3．由钢筋与混凝土应力应变关系引出其强度规定和变形特点，联系工程实际选用不同种类的钢筋与不同强度等级的混凝土，结合实际工程讲解徐变和收缩对混凝土结构的影响 4.采用“启发式”和“研讨式”的课堂教学方法，以不断提出问题的方式来引导与督促学生分析、思考、研究与解决问题；课动置堂题互设为什么试块在承压面抹润滑油后测出的抗压强度比不抹润滑油的高？混凝土的徐变是不是就是塑性变形？作思设业考置与题思考题：软钢与硬钢的力学性能有何不同？混凝土的收缩和徐变有什么区别和联系？徐变会引起轴心受压钢筋混凝土构件怎样的应力重分布？作业布置：查阅文献，写一篇关于钢筋混凝土结构发展的综述。备注每周二下午在土建学院建筑工程教研室答疑

章节内容教案编写人：任宜春章次与名称第二章钢筋混凝土结构设计计算原理学时数主第一节结构的功能要求、荷载效应与结构抗力要以第二节概率极限状态设计法的概念教节 *结构极限状态的定义及其分类学次功能函数；*失效概率和可靠指标；结构安全级别内排第三节荷我标准值和材料强度标准值容列第五节水工混凝土结构设计规范的实用设计表达式与 *承戟能力极限状态设计表达式：*正常使用极限状态设计表达式求本与重点：结构极限状态的定义及其分类；失效概率和可靠指标；实用设计表达式章难及其中的各个系数的含义，节点难点：概率设计理论的理解：设计表达式中各系数的含义和取值。重内点容 1.以一次考试成绩布为例讲述数学平均值、标准差，分布频率及界线分数值的必划定，引出保证率的基本概念；材料强度取值，荷找取值，结构工作的失效概方与率就容易理解和掌握；在讲述过程中要避开偏态分布，只引用标准概率分布曲法改线，同学容易理解。与革 2.以一简支梁的吊装、使用过程中的受力分析及内力组合为例讲述设计基本表手措达式及效应组合值，以及设计要达到的目的。施 3.将概率极限状态设计法与以前的设计方法进行比较，指出其优越性，讲解处计实用表达式各系数的意义。理 4.采用“启发式” 和“研讨式”的课堂教学方法，以不断提出问题的方式来引导与督促学生分析、思考、研究与解决问题；课动置SL规范与DL规范有哪些不同，点？堂题结构的安全等级与结构的可靠指标之间是什么关系？互设作思设思考题：业考五荷载设计值与荷载标准值之间有什么关系？与题材料强度设计值与标准值之间有什么关系？结构的失效概率与可靠指标直接是什么关系？作业：X2-4 每周二下午在土建学院建筑工程教研室答疑注

章节内容教案编写人：任宜春章次与名称第二章钢筋混凝土结构设计计算原理学时数 4 主要以教节学次内排容列与要求第一节结构的功能要求、荷载效应与结构抗力第二节概率极限状态设计法的概念 *结构极限状态的定义及其分类功能函数；*失效概率和可靠指标；结构安全级别第三节荷载标准值和材料强度标准值第五节水工混凝土结构设计规范的实用设计表达式 *承载能力极限状态设计表达式；*正常使用极限状态设计表达式本与章难节点重内点容重点：结构极限状态的定义及其分类；失效概率和可靠指标；实用设计表达式及其中的各个系数的含义。难点：概率设计理论的理解；设计表达式中各系数的含义和取值。教学方与法改与革手措段施处理 1.以一次考试成绩布为例讲述数学平均值、标准差，分布频率及界线分数值的划定，引出保证率的基本概念；材料强度取值，荷载取值，结构工作的失效概率就容易理解和掌握；在讲述过程中要避开偏态分布，只引用标准概率分布曲线，同学容易理解。 2．以一简支梁的吊装、使用过程中的受力分析及内力组合为例讲述设计基本表达式及效应组合值，以及设计要达到的目的。 3．将概率极限状态设计法与以前的设计方法进行比较，指出其优越性，讲解设计实用表达式各系数的意义。 4.采用“启发式”和“研讨式”的课堂教学方法，以不断提出问题的方式来引导与督促学生分析、思考、研究与解决问题；课动置堂题互设 SL 规范与 DL 规范有哪些不同点？结构的安全等级与结构的可靠指标之间是什么关系？作思设业考置与题思考题：荷载设计值与荷载标准值之间有什么关系？材料强度设计值与标准值之间有什么关系？结构的失效概率与可靠指标直接是什么关系？作业：X2-4 备注每周二下午在土建学院建筑工程教研室答疑