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SPOC学校专有课程
混凝土结构设计(2022春)
第1次开课
开课时间: 2022年01月17日 ~ 2022年06月29日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 18 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=本课程通过对各类混凝土建筑结构(楼盖、单层厂房、多层框架结构、高层建筑结构)的讲解,使学生熟悉这些结构的概念设计思想,掌握结构布置方法、计算简图简化方法、内力计算方法以及结构构件设计方法。为学生从事相关专业科研、设计、施工、工程管理、房地产等工作奠定坚实的专业基础。 在本次慕课更新项目中增加了和课程设计、毕业设计高度相关的设计和施工图绘制内容讲解,请同学们认真学习。
本课程通过对各类混凝土建筑结构(楼盖、单层厂房、多层框架结构、高层建筑结构)的讲解,使学生熟悉这些结构的概念设计思想,掌握结构布置方法、计算简图简化方法、内力计算方法以及结构构件设计方法。为学生从事相关专业科研、设计、施工、工程管理、房地产等工作奠定坚实的专业基础。 在本次慕课更新项目中增加了和课程设计、毕业设计高度相关的设计和施工图绘制内容讲解,请同学们认真学习。
—— 课程团队
课程概述

本课程为土木工程专业的专业核心课程,课程讲述紧密结合土木工程行业国家相关规范、规程、标准,如:《建筑结构荷载规范》、《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑抗震设计规范》、《建筑地基基础设计规范》进行讲授。课程介绍钢筋混凝土建筑结构典型结构的概念设计、结构布置、内力计算方法、关键结构构件设计,使学生熟悉这些结构的概念设计思想,具备从事钢筋混凝土建筑结构设计的基本能力。课程内容主要有:1)钢筋混凝土楼盖结构,介绍单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、楼梯、雨篷等的结构布置与设计方法;2)钢筋混凝土单层厂房,介绍单层厂房的结构型式、组成和布置、排架计算、以及单层厂房柱、吊车梁等关键结构构件的设计方法;3)钢筋混凝土多、高层建筑结构,介绍框架结构、剪力墙结构、框-剪结构、底部大空间剪力墙结构、筒体结构的抗侧力特点,概念设计,内力与水平位移简化计算方法;4)结构设计的内容与流程、荷载与内力组合、现浇板施工图绘制、基础施工图绘制、板式楼梯施工图绘制、框架结构施工图绘制等内容。

本课程的学习可为土木工程及相关专业学生和技术人员从事相关专业科研、设计、施工、工程管理、房地产等工作奠定坚实的专业基础,培养分析、解决实际混凝土结构工程问题的能力。


授课目标

本课程结合土木行业国家现行相关规范、规程和标准,通过对各类混凝土建筑结构(楼盖、单层厂房、多层框架结构、高层建筑结构)的讲解,使学生了解相关内容的规范规程标准的条文及其说明,掌握这些结构的概念设计思想,掌握结构布置方法、计算简图简化方法、结构及构件计算的力学原理、内力计算方法以及结构构件设计方法,掌握施工图的绘制等内容,为顺利从事土木行业科研、设计、施工、工程管理、房地产等工作奠定坚实的专业基础。

成绩 要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


课程大纲

1楼盖-1

0混凝土建筑结构课程概述

1-1单向板与双向板

1-2楼盖结构类型

1-3楼盖结构平面布置

1-4单向板肋梁楼盖计算简图

1-5单向板计算单元

1-6连续梁、板按弹性理论的内力计算

1-7超静定结构塑性内力重分布

1-8塑性铰转角和等效塑性铰长度

1-9塑性内力重分布的过程

1-10影响塑性内力重分布的因素+意义适用范围

讨论1:单向板与双向板的判别你学会了吗?

讨论2:不同的楼盖结构平面布置,荷载传递路径是否一样?

讨论3:在单向板肋梁楼盖计算简图中,假定支座可以自由转动,和实际情况比较有无误差?如何解决?

讨论4:板的薄膜效应或者内拱作用产生的条件是什么?

讨论5:应力重分布与塑性内力重分布

讨论6:塑性内力重分布的过程

1楼盖-2

1-11连续梁板按调幅法的内力计算

1-12单向板肋梁楼盖的截面设计与构造(板)

1-13单向板肋梁楼盖的截面设计与构造(次梁与主梁)

1-14四边支承双向板的受力特点和主要试验结果

1-15双向板按弹性理论的内力计算

1-16双向板按塑性绞线法的计算1+2

1-17双向板按塑性绞线法的计算3+4

1-18双向板幂式破坏截面设计与构造双向板支承梁设计

1-19无梁楼盖

1-20楼梯

1-21雨蓬

讨论1:弯矩调幅法是针对跨中还是支座的弯矩呢?

讨论2:连续单向板除了按照计算配置受力钢筋外,板中构造钢筋是否必须配置?

讨论3:次梁与主梁交接处配置附加横向钢筋的作用是什么?

讨论4:四边支承双向板的受力特点

讨论5:利用塑性铰线法计算双向板时,塑性铰线位置如何判别?

讨论6:板式楼梯梯段板与梁式楼梯斜梁的内力计算

讨论7:雨蓬设计的内容

楼盖测验

楼盖作业

楼梯构造演示视频

楼梯构造演示

2单层厂房-1

2-1单层厂房结构形式、组成、布置

2-2单层厂房的结构布置

2-3变形缝

2-4单层厂房支撑抗风柱圈梁连系梁过梁基础梁

2-5排架计算简图

2-6排架荷载计算

2-7用剪力分配法计算等高排架

讨论1:单层厂房排架结构与刚架结构

讨论2:单层厂房横向平面排架和纵向平面排架

讨论3:抗风柱与屋架的连接

讨论4:排架计算简图的假定

讨论5:桥式吊车作用在排架上的吊车竖向荷载设计值与吊车水平荷载设计值的计算

讨论6:作用在排架上风荷载的计算

讨论7:作用在等高排架上的荷载分配

2单层厂房-2

2-8内力组合

2-9单层厂房柱

2-10牛腿试验研究

2-11牛腿设计

2-12柱下独立基础

2-13吊车梁

讨论1:内力组合值的评判

讨论2:短牛腿和长牛腿的区别

讨论3:牛腿的破坏形态

讨论4:牛腿计算

讨论5:牛腿水平箍筋与弯起钢筋

单层厂房测验

单层厂房作业

单层厂房主要构件及计算方法介绍视频

单层厂房主要构件及计算方法介绍

【课程思政】新冠疫情中土木人的责任和担当

【课程思政】2020疫情中土木人的责任和担当

3多层框架结构-1

3-1多层框架结构组成与柱网布置

3-2承重框架的布置

3-3框架结构内力与水平位移近似计算方法

3-4竖向荷载作用下的分层法

3-5竖向荷载作用下的分层法计算步骤详解

3-6水平荷载作用下的反弯点法

讨论1:框架结构组成

讨论2:混凝土框架结构按施工方法的分类

讨论3:框架结构柱网布置

讨论4:承重框架的布置方案

讨论5:变形缝的设置

讨论6:框架结构计算简图中计算单元、跨度与层高选取

讨论7:框架结构计算简图中框架梁的截面惯性矩

讨论8:分层法计算时将框架分解成n个开口框架的理论依据

讨论9:反弯点法适用条件

讨论10:分层法计算简图参数修正

3多层框架结构-2

3-7D值法之柱的侧向刚度

3-8修正后柱反弯点高度及D值法计算步骤

3-9框架结构水平位移计算及限值

3-10多层框架内力组合

3-11梁端弯矩调幅

3-12无抗震设防要求时框架结构构件设计

3-13梁柱纵筋在节点区的锚固及框架梁与预制楼板连接构造

3-14多层框架结构基础

讨论1:D值法中柱侧向刚度修正

讨论2:D值法中反弯点高度修正

讨论3:D值法中反弯点高度修正时上下横梁线刚度比的影响

讨论4:框架结构弹性层间位移角限值

讨论5:多层框架控制截面选取

讨论6:梁端弯矩调幅时梁端与跨中弯矩计算

多层框架结构测验

多层框架结构作业

4高层建筑结构-1

4-0高层建筑结构概念及高度分级

4-1高层建筑发展概况受力特点

4-2高层建筑结构体系与布置原则

4-3高层建筑结构体系与布置原则

4-4高层建筑结构布置的一般原则

讨论1:《高层建筑混凝土结构技术规程》中怎样定义高层建筑?

讨论2:高层建筑按照结构形式和高度的分级

讨论3:对高层建筑来说,水平力和竖向力哪个更重要?

讨论4:竖向结构承受什么荷载?

讨论5:常见钢筋混凝土高层建筑竖向结构类型

讨论6:高层建筑结构平面布置原则

讨论7:高层建筑结构竖向布置原则

讨论8:高层建筑高宽比的限制

4高层建筑结构-2

4-5剪力墙构件概述

4-6剪力墙受力特点及分类

4-7带刚臂连梁的转角刚度

4-8单榀剪力墙受力特点

4-9剪力墙与框架的判别及剪力墙的分类

讨论1:剪力墙的稳定性

讨论2:肢强系数和开洞大小的关系

讨论3:剪力墙整体性系数

讨论4:剪力墙与框架的判别

讨论5:剪力墙的分类

讨论6:剪力墙局部弯矩与整体弯矩

4高层建筑结构-3

4-10整截面剪力墙与整体小开口剪力墙的内力与水平位移计算

4-11双肢剪力墙连续栅片法

4-12双肢剪力墙内力与水平位移计算

4-13剪力墙墙肢正截面承载力设计

4-14剪力墙墙肢斜截面及连梁承载力计算

4-15剪力墙构造要求

4-16剪力墙结构的布置

4-17底部大空间剪力墙结构的布置

4-18剪力墙结构计算中的几个问题1

4-19剪力墙结构计算中的几个问题2

讨论1:进行剪力墙截面设计时,墙肢作为何种构件设计?

讨论2:剪力墙墙肢正截面承载力计算公式与普通柱有何异同?

讨论3:剪力墙墙肢斜截面三种受剪破坏形态如何避免?

讨论4:剪力墙布置时单榀剪力墙长度的要求

讨论5:剪力墙结构布置时如何控制剪力墙平面外弯矩

讨论6:底部大空间剪力墙底部侧向刚度削弱如何在结构布置中考虑

4高层建筑结构-4

4-20框架—剪力墙结构的组成及受力特点

4-21框架—剪力墙结构中剪力墙的数量及布置

4-22框架—剪力墙结构计算1

4-23框架—剪力墙结构计算2

4-24框架—剪力墙结构计算3

4-25框架—剪力墙结构计算4

4-26框架—剪力墙结构计算5

4-27框架—剪力墙结构计算6

4-28筒体结构

讨论1:框架—剪力墙结构侧向位移曲线

讨论2:框架—剪力墙结构计算时铰接体系与刚接体系如何判别?

讨论3:框架—剪力墙结构中综合框架总剪力的修正

讨论4:框架—剪力墙综合框架的抗推刚度

高层建筑结构作业

高层建筑结构测验

5慕课更新

5-0慕课更新内容简介

5-1结构设计的内容与流程

5-2荷载与内力组合

5-3框架结构受力分析

5-4现浇板施工图绘制

5-5单向板肋梁楼盖设计

5-6双向板肋梁楼盖设计

5-7基础施工图绘制;

5-8板式楼梯施工图绘制

5-9框架结构施工图绘制

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预备知识

材料力学、结构力学、混凝土结构基本原理


参考资料

[1] 东南大学,同济大学,天津大学、清华大学. 混凝土结构(中册)——混凝土结构与砌体结构设计(第7版). 北京:中国建筑工业出版社,2020.

[2] 沈蒲生, 梁兴文. 混凝土结构设计(第4版). 北京:高等教育出版社,2013.

[3] 沈蒲生. 混凝土结构疑难释义附解题指导(第4版). 北京:中国建筑工业出版社, 2012.

[4]顾祥林. 建筑混凝土结构设计.上海:同济大学出版社,2011.

[5]方鄂华.高层建筑钢筋混凝土结构概念设计(第2版).北京:机械工业出版社,2014

建筑结构荷载规范GB50009-2012

混凝土结构设计规范GB50010-2010

高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010

建筑抗震设计规范GB50011-2010

建筑地基基础设计规范GB50007-2011

建筑物抗震构造详图(多层和高层钢筋混凝土房屋)20G329-1

混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板)16G101-1

混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(独立基础、条形基础、筏形基础、桩基础)16G101-3


源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

西安交通大学
3 位授课老师
宋丽

宋丽

副教授

杨政

杨政

教授

张硕英

张硕英

副教授

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