给排水工程结构

发布日间:2016-11-26   浏览次数:96

开课单位

土木与水利工程学院

课程类型

专业必修课程

课程名称

给排水工程结构

课程代码

0730052B

开课学期

5学期

学时/学分

48/3

选课对象

给排水科学与工程专业

先修课程

《材料力学》、《结构力学》及《建筑材料》

课程教材

廖莎.给水排水工程结构(第二版). 中国建筑工业出版社,2006

参考书目和资料

1. 张飘.给水排水工程结构. 机械工业出版社,2010

2. 吴培明. 混凝土结构(上册)(第2版). 武汉理工大学出版社,2010

3. 给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002. 中国建筑工业出版社,2002

4. 混凝土结构设计规范(GB 50010-2010. 中国建筑工业出版社,2010

课程简介

本课程主要介绍钢筋混凝土结构设计的基本知识。掌握钢筋混凝土结构设计的基本理论、各类基本构件的设计计算方法和构造要求。一般掌握钢筋混凝土梁板结构的设计。了解水池的结构形式、荷载及圆形水池的设计计算要点。使学生利用所学的钢筋混凝土结构的基本理论和结构设计的基本方法以及构造要求,在进行给水排水工程工艺设计时能考虑到结构设计的可能性、合理性和经济性;可以进行简单构筑物或构件的设计;能正确处理施工中遇到的一般结构问题。

课程目标

对应的专业培养目标

(CO1) 掌握钢筋混凝土结构设计的基本理论、各类基本构件的设计计算方法和构造要求。一般掌握钢筋混凝土梁板结构的设计。了解水池的结构形式、荷载及圆形水池的设计计算要点。

(LO3) 本专业所必需的自然科学和技术科学理论基础和前沿知识

(LO5) 本专业所必需的生产、设计、研究与开发等技能以及工程实践与管理能力。

(LO6)本专业学科范围科学技术的新发展及其动向

(LO7) 独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的能力及开拓创新的精神。

(CO2) 培养给排水工程钢筋混凝土结构及构件设计中文字、图纸、语言表达的能力

(CO3) 掌握给排水工程结构设计方法和网赌盈利是澳门网址方法

教学方式

¢PM1.讲授法教学

48学时 100%

PM2.研讨式学习

学时 %

PM3.案例教学

学时 %

PM4.网络教学

学时 %

PM5.扮演教学

学时 %

PM6.体验学习

学时 %

PM7.服务学习

学时 %

PM8.自主学习

学时 %

评估方式

EM1.课堂测试

%

EM 2.期中考试

%

¢EM3.期末考试

60%

¢EM4.作业撰写

30%

EM5.实验分报告

%

EM6.期末报告

%

EM7.课堂演讲

%

EM8.论文撰述

%

¢EM9.出勤率

10%

EM10.口试

%

EM11.设计报告

%


 

课程教材

 

 

 

根据给排水专业对该课程的教学大纲要求,在由廖莎和余瑜等编著的《给水排水工程结构》中安排了混凝土结构材料的基本性能、钢筋混凝土结构设计的基本计算原则、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、钢筋混凝土受弯构件的裂缝和挠度验算、钢筋混凝土受压构件及柱下基础、钢筋混凝土受拉构件、钢筋混凝土.梁板结构设计、钢筋混凝土水池结构设计等内容。由于各个学校在给水排水专业学生的培养方向上有各自的侧重。



教学内容及要求
第一单元(章)绪论

教学要求:掌握给排水工程结构的基本概念、具有识别建筑物(构筑物)结构形式的能力、培养从事本专业结构设计的兴趣。掌握钢筋混凝土结构的一般概念及其特点;了解钢筋混凝土结构的应用及发展;理解本课程的任务及特点。

教学重点:钢筋混凝土结构的一般概念及其特点。

教学难点:钢筋和混凝土共同工作的机理。


第二单元(章) 钢筋和混凝土的力学性能

教学要求:掌握钢筋的主要力学性能,了解混凝土结构对钢筋性能的要求; 掌握混凝土的强度分类,概念,特点;掌握混凝土产生变形的原因,变形的特点;了解钢筋与混凝土的粘结,粘结强度及影响因素;掌握保证钢筋与混凝土粘结的措施;熟悉钢筋混凝土的最小保护层厚度的取值。

教学重点:钢筋的屈服强度、伸长率、冷弯性能、混凝土立方体抗压强度、混凝土轴心抗压强度、混凝土轴心抗拉强度、混凝土的弹性模量、混凝土的变形模量、混凝土的徐变、混凝土的收缩和膨胀、混凝土的抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、钢筋的锚固长度。

教学难点:保证钢筋与混凝土粘结的措施;混凝土产生变形的原因,变形的特点;给水排水工程构筑物对混凝土的特殊要求系指抗渗性、抗冻性和抗腐蚀性,要讲清这些性能的指标、测定方法和提高其能力的措施。


第三单元(章) 钢筋混凝土结构的基本计算原则

教学要求:掌握结构按极限状态设计方法的概念;掌握荷载的分类及结构设计要求;了解现行规范关于目标可靠指标的确定方法;掌握现行规范的承载能力极限状态表达式和正常使用极限状态表达式。

教学重点:结构的极限状态、承载力能力极限状态、正常使用极限状态、结构上的作用、结构的抗力、功能函数、结构的可靠性、荷载标准值、荷载组合值、荷载的准永久值、荷载频遇值。

教学难点:现行混凝土结构设计规范的计算方法;在极限状态设计表达式中要着重解释荷载标准值、荷载分项系数、荷载组合系数、准永久值系数、材料强度标准值及设计值的概念。


第四单元(章) 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

教学要求:熟悉钢筋混凝土梁正截面受弯性能试验中受力阶段及各阶段的应力状态,梁的破坏形式;熟练掌握单筋矩形截面梁的正截面承载力基本计算公式的推导、基本计算公式、公式适用条件、公式的应用;初步掌握双筋矩形截面梁的正截面承载力基本计算公式、公式适用条件、公式的应用;初步掌握T形截面梁的正截面承载力基本计算公式、公式适用条件、公式的应用;掌握梁板结构的一般构造。

教学重点:配筋率、适筋梁、超筋梁、少筋梁、 最小配筋率、最大配筋率、混凝土相对受压区高度。梁板结构的一般构造要求、受弯梁的受力阶段及各阶段的应力状态及梁的破坏形式。各类截面正截面受弯承载力的计算及配筋的构造要求。

教学难点:结合试验视频讲解构件基本受力规律。矩形截面和T型截面梁正截面受弯承载力的计算及配筋的构造。


第五单元(章) 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算

教学要求:理解无腹筋梁斜裂缝出现前后截面应力状态的变化、斜截面破坏的形态及影响斜截面承载力的因素;熟练掌握有腹筋梁承载力计算方法、限制条件及计算的方法;掌握纵向钢筋的弯起、切断和纵筋的锚固。

教学重点:剪跨比、配箍率、斜拉破坏、斜压破坏、剪压破坏。有腹筋梁斜截面的受剪破坏形态、受剪承载力计算;学习抵抗弯矩图的绘制,弯起钢筋的弯起点。

教学难点:结合试验视频讲解构件基本受力规律。抵抗弯矩图的绘制。


第六单元(章) 钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度和挠度验算

教学要求:熟悉最大裂缝宽度计算公式的建立方法;熟悉最大裂缝宽度计算公式的应用;理解混凝土构件刚度的计算公式和挠度的计算。

教学重点:截面弯曲刚度、短期刚度。混凝土构件刚度的计算、挠度的计算和最大裂缝宽度的计算。

教学难点:裂缝的形成和开展规律,变形发展规律,钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度和挠度验算方法,不需做挠度验算的最小截面高度的规定。


第七单元(章) 钢筋混凝土受压构件承载力计算

教学要求:了解轴心受压构件的破坏特征,掌握轴心受压构件正截面承载力计算公式及其应用;熟悉轴心受压柱的构造要求;了解偏心受压构件的两种破坏形态、特征及其变形条件,长细比对破坏类型的影响,偏心距增大系数和附加偏心距的意义;理解矩形截面不对称配筋、对称配筋的计算方法,适用条件及构造要求;熟悉常见柱下单独基础的形式及其计算。

教学重点:稳定系数φ、大偏心受压、小偏心受压、偏心距增大系数η。轴心受压构件正截面承载力计算公式及其应用,轴心受压柱的构造要求,矩形截面不对称配筋、对称配筋的计算方法,适用条件及构造要求,柱下单独基础的计算与构造要求。

教学难点:结合试验视频讲解构件基本受力规律。小偏心受压正截面承载力计算公式及其应用;矩形截面不对称配筋。


第八单元(章) 钢筋混凝土受拉构件承载力计算

教学要求:熟悉轴心受拉构件正截面承载力计算;掌握偏心受拉构件正截面承载力计算及抗剪承载力计算;了解受拉构件抗裂度验算与裂缝宽度验算的方法。

教学重点:大偏心受拉、小偏心受拉。偏心受拉构件正截面承载力计算与抗裂度验算。

教学难点:抗裂度验算。


第九单元(章) 钢筋混凝土梁板结构设计

教学要求:熟悉梁板结构的一般结构布置与构造要求。熟悉单向板、双向板、梁的配筋计算与构造要求。了解圆形平板、整体式无梁板结构的内力计算、截面配筋与构造要求。熟悉板上开孔构造处理的一般方法。

教学重点:平衡扭转、协调扭转。梁板结构的一般结构布置,单向板、双向板、梁的配筋计算与构造要求、圆形平板、整体式无梁板结构的内力计算、截面配筋与构造要求。

教学难点:结构布置,荷载计算,梁板内力计算,配筋计算及构造要求。


第十单元(章) 钢筋混凝土水池设计简介

教学要求:熟悉常见水池的结构形式;熟悉钢筋混凝土圆形水池的设计步骤,设计的一般方法;熟悉钢筋混凝土矩形水池的设计步骤,设计的一般方法;了解预应力混凝土圆形水池设计的一般方法。

教学重点:几种常见水池的结构形式、作用在水池上的荷载、水池的主要尺寸、抗浮验算、局部抗浮验算。水池池顶、池底、池壁的荷载计算、内力分析、配筋计算与构造要求,钢筋混凝土圆形水池、矩形水池设计的一般方法。

教学难点:水池各组成部分的荷载计算、内力分析、配筋计算与构造要求。