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《水工钢筋混凝土结构》课程标准一、课程说明二、课程定位本课程是高职高专水利工程和水利水电建筑工程专业基础课，是水利工程专业职业能力培养环节中的重要组成部分。
本课程主要为水利设计和水利施工岗位服务，通过理论加实践的学习方式，培养学生结构分析、受力分析和受力计算能力；使学生能够对不同形式、不同环境下的各种结构和构件进行钢筋配置；培养学生绘制与识读结构图的能力，使学生能适应水利工程建设和管理的工作要求；培养学生树立严谨、认真、刻苦的学习态度；具有严谨的工作作风和爱岗敬业的工作态度。
三、设计思路（1）以职业岗位分析为依据，确定教学目标本专业毕业生的就业岗位大部分是设计、管理及施工岗位，通过对设计单位和施工单位调查研究与分析，制订适合于本课程的教学目标。
因此本课程以培养学生的实际分析、计算、识图绘图能力为最终教学目标，力求学生能满足岗位需求。
（2）以水利实际项目设计为载体，构建学习项目依据岗位职业能力目标，将实际工程设计项目、典型工程案例作为载体引入到教学中，基于工作过程构建教学过程，采用项目教学法和任务驱动法，在各教学环节融入标准、规范、协作及质量体系的内容，将课程建设成为集能力培养、职业素质养成和创新教育于一体的教学平台。
（3）保持课程的开放性学习项目载体可以替换。
本课程的学习项目采用模块化设计，以目标、内容要求为基础构建学习项目框架。
项目中的案例也可以替换。
每个项目中有多个案例，教师教学时可以直接使用这些案例，也可以从实际工作中引入新的案例。
（4）合理使用“录像”、“图片”、“仿真”等教学手段在课程教学过程中，通过试验录像、工程图片、仿真配筋模型、仿真建筑物、三维配筋图和动画等手段、使学生理解结构的构造知识和设计思路，指导学生进行合理设计。
四、课程培养目标通过该课程的学习，学生应能够具备以下能力：（1）专业能力：①掌握建筑结构中的基本概念和基本分析方法；②掌握钢筋混凝土材料的种类及其性质；③掌握的结构、结构构件的种类、结构组成及其受力特性；④掌握一般结构、结构构件的设计原理、过程和方法。
水工钢筋混凝土结构学课程教学大纲（水工）(Reinforced Concrete Structures in Hydraulic Engineering)课程编号：306407课程类别：专业基础课适用专业：水利水电工程专升本函授学习先修课程：建筑材料、材料力学、结构力学后续课程：水工建筑物、水泵与水泵站教学时数：总学时100，面授30，自学60教学目的与要求：通过本课程的学习，使学生掌握钢筋混凝土结构构件设计计算的基本理论和构造知识，正确理解及使用规范，培养学生从事结构设计的技术技能，掌握结构分析和计算的能力，了解本学科的发展方向，并为学习专业课及进行毕业设计提供必要的专业基础。
课程的地位和作用：钢筋混凝土结构是农业水利、水电工程中最基本的结构形式，《水工钢筋混凝土结构学》也是水利水电类专业中最为重要的技术基础课程。
本课程的学习目的是为后续课程的学习和从事水利工程结构设计、施工和管理工作奠定坚实的基础，为顺利从事钢筋混凝土建筑物的设计打下牢固基础。
教学内容与学时安排见学时分配表学时分配表序号讲授内容讲授学时自学学时平时作业习题数1 绪论2 22 第1章钢筋混凝土结构的材料 2 63 第2章钢筋混凝土结构计算原理 2 44 第3章钢筋混凝土结构受弯构件正截面承载力计算 6 10 65 第4章钢筋混凝土结构受弯构件斜截面承载力计算 4 10 16 第5章钢筋混凝土结构受压构件承载力计算 6 10 67 第6章钢筋混凝土结构受拉构件承载力计算0 28 第7章钢筋混凝土结构受扭构件承载力计算 2 2 19 第8章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算 2 6 210 第9章钢筋混凝土梁板结构及刚架结构 2 4 211 第10章预应力混凝土结构 2 4合计30 60 18教学内容：本课程主要由以下内容组成：绪论知识要点：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：钢筋混凝土的优缺点、本课程的特点。
《水工钢筋混凝土结构》课程大纲第一部分大纲说明一．课程的性质水工钢筋混凝土结构课程是中央广播电视大学工学学科水利类水利水电工程专业的专业基础课程。
通过本课程的学习，使学生掌握钢筋混凝土、预应力混凝土结构构件的计算理论、设计方法及构造要求，正确理解及使用规范，培养学生从事水工钢筋混凝土结构设计的技术技能，了解本学科的发展方向，并为学习后续课程及进行毕业设计打下必要的基础。
二．与其它课程的联系学习本课程应具备数学、工程力学、水利工程制图、建筑材料等基础课和专业基础课的基本知识。
本课程的后续课程：水利水电工程建筑物等。
三．课程的特点本课程是一门理论性与实践性都较强的专业基础课，同时也是一门结构设计技术课程，涉及的知识面广。
在学习过程中，要熟练运用基础理论知识，还须综合考虑材料、施工、经济、构造细节等各方面的因素，通过课程设计和毕业设计等环节，锻炼培养解决实际工程问题的能力。
四．教学总体要求根据本课程的特点，学习后应达到下列基本要求：1．掌握钢筋混凝土材料的力学性能，了解选择材料的基本要求。
2．掌握结构设计的基本原则及其在水工钢筋混凝土结构设计中的应用。
3．掌握钢筋混凝土基本构件的计算理论、设计方法及构造要求，熟练地掌握承载力计算、变形和抗裂度及裂缝宽度验算等计算步骤，能正确地选择和配置钢筋及绘制设计图。
4．理解预应力混凝土结构的基本概念及预应力混凝土构件的计算特点，能进行预应力混凝土基本构件的设计计算。
5．通过装配式钢筋混凝土矩形渡槽设计，基本了解水工钢筋混凝土结构的设计方法和过程。
五．课程教学要求的层次课程教学分三个层次：1．理解水工钢筋混凝土基本构件的计算理论。
2．运用基本理论解决钢筋混凝土基本构件的设计计算。
3．结合课程设计等实践环节使理论知识进一步深化。
第二部分教学内容和教学要求一．绪论教学内容：1．钢筋混凝土结构的概念、优缺点和应用范围。
2．钢筋混凝土结构的发展简况。
3．本课程的任务、特点。
水工钢筋混凝土结构学序言和第一章1、钢筋混凝土优点：耐久性，耐火性，整体性，可模性，就地取材，节约钢材；缺点：自重大，施工复杂，浪费木材，抗裂性差，修补加固困难。
2、钢筋混凝土分类：按照外形：杆件体系，非杆件体系；制造方法：整体式，装配式，装配整体式；初始应力：预应力、普通钢筋混凝土结构。
3、常用钢筋：热轧钢筋，钢丝，钢绞线，钢棒，螺纹钢筋4、钢筋按化学成分分类：碳素钢(中、低、高碳素钢)，普通低合金钢5、提高性能的物质：硅，钒，锰，钛；有害物质：磷，硫6、热轧钢筋按照外形：热轧光圆钢筋，热轧带肋钢筋（月牙肋，人字纹，螺旋纹）；热轧钢筋：HPB235，HRB335，HRB400，RRB400,HRB5507、软钢从加载到拉断四个阶段：弹性、屈服、强化、破坏阶段。
8、钢筋的强度指标：屈服强度；塑性指标：伸长率，冷弯试验。
9、协定流限：经过加载或者卸载后仍有0.2%的永久残余变形式的应力；疲劳强度ff与应力特性fρ有关：fρ是重复荷载作用下最小y应力与最大应力的比值，fρ越小，ff越低，重复作用200万次后，y疲劳强度均为静止拉伸强度的44%~55%。
钢筋疲劳强度：重复荷载作用下，钢筋在低应力下产生的断裂称为钢筋的疲劳；在规定的应力幅度内，经规定次数的重复荷载后，发生疲劳破坏的最大应力值称为疲劳强度。
10、标准立方体抗压强度：用150mm×150mm×150mm的标准立方体试件所测得的抗压强度，用f cu表示。
11、立方体抗压强度标准值：以边长为150mm的立方体，在温度为（20±3）℃、相对湿度不小于90%的条件下养护28d，用标准试验方法测得的抗压强度，用f cuk表示。
12、不涂油脂、尺寸＜150mm、加载速度越快，强度较高。
13、混凝土立方体抗压强度的相关因素：水泥强度等级，水泥用量，水灰比，配合比，养护时间、施工方法，龄期14复合应力状态下混凝土强度几点规律：1、双向受压时，混凝土的抗压强度比单向受压强度高。
水工钢筋混凝土结构学
水工钢筋混凝土结构学研究的是在水工工程中使用的钢筋混凝
土结构。
水工工程有着悠久的历史，早在古希腊时期就有水，多米诺骨牌防潮墙和港口工程被发明。
钢筋混凝土结构也可以追溯到古希腊时期。
在拥有普遍性和通用性之前，钢筋混凝土结构是用来建造水工工程结构的基础设施。
水工钢筋混凝土结构因其优良的耐久性和不易破坏性而备受赞誉，可以建造出一些有着超长使用寿命的工程结构。
钢筋混凝土结构的制作需要钢筋和混凝土，这两者在结合时能抵御外力，这样钢筋与混凝土的组合就能非常有效地抵御外力，起到了防护的作用。
除强度和耐久性外，这种结构还具有维护性和经济性，抗震性能也非常优异，可以在受到震动时持久保持其稳定状态。
另外，水工钢筋混凝土结构还具有很高的造价效益。
在大多数情况下，钢筋混凝土结构的建造造价比普通的结构要低得多，而且结构的制作工艺也非常简单，效率也非常高。
在过去的一些年里，水工钢筋混凝土结构也经历了许多变化，相关技术也不断提升。
随着新技术的日益成熟，将会有更多的钢筋混凝土结构开发出来，将有助于水工工程的建设。
总之，水工钢筋混凝土结构在水工工程中发挥着重要的作用，它的耐久性、维护性和可靠性让它成为一种非常受欢迎的结构。
随着技术的发展，水工工程的建设质量将不断提升，以满足不断变化的需求。
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水工钢筋混凝土结构学《水工钢筋混凝土结构学》是一门复杂而重要的学科，它研究了混凝土结构物的设计、制作、维护和保护，以及可能的结构失效的原因和控制方法。
水工钢筋混凝土结构在建筑、水利、环境等行业具有重要的应用价值。
本文从混凝土结构的基本原理入手，总结了水工钢筋混凝土结构的设计原则和设计计算方法，并提出了一些可行的结构改进技术和改善方法。
1.言水工钢筋混凝土结构学是以水工钢筋混凝土结构设计方面的知识为内容的一门学科，是研究设计、制作、维护和保护混凝土结构物以及可能发生结构失效的原因和控制方法的科学。
由于混凝土结构物的优异性能，其应用在建筑、水利、环境等行业也越来越广泛，因此，水工钢筋混凝土结构的设计与应用也显得格外重要。
2.凝土结构的基本原理混凝土结构是由钢筋、混凝土和聚合物材料组成的复合结构，钢筋的作用是防止混凝土的压缩破坏和裂缝爆裂，而混凝土的作用则是抵抗压弯、拉伸和切割。
混凝土结构的基本假定是：混凝土构件在垂直应力场中表现出线性状态；假定构件可以把外力分解为垂直和水平部分，而且受垂直载荷作用时，水平分量的大小可以忽略不计；受垂直载荷作用时，竖向拉力可以忽略；受水平载荷作用时，竖向压力可以忽略。
3.工钢筋混凝土结构设计原则水工钢筋混凝土结构的设计必须满足以下几个原则：（1）设计应有效防止混凝土受外力而损坏，即确保构件强度满足设计要求；（2）确保结构物稳定，即确保混凝土构件足够的刚度；（3）确保混凝土构件的施工质量，即确保混凝土的强度达到设计要求；（4）确保结构物的工程性，即确保混凝土结构的设计是可实施的。
4.工钢筋混凝土结构设计计算方法要正确设计水工钢筋混凝土结构，必须选择和正确计算合理的设计参数。
以下列出了常用的水工钢筋混凝土结构设计计算方法：（1）基本参数计算。
混凝土构件强度设计时，需要计算混凝土构件的钢筋抗拉率与抗压率、砌体抗拉率与抗压率以及混凝土压缩破坏值等。
（2）混凝土构件受力计算。
根据构件的荷载、约束条件等，对构件进行受力计算，以确定各截面的轴力和弯矩。
1.矩形截面简支梁（1）判别单双筋：假设单筋：sb c s bh f KM αα>=20为双筋，)(020a h f bh f KM A y c sb s '-'-='α，）（00)21(h h x f bx f A f A s y c s y s αξ-==+''=，总钢筋用量：）（'+s s A A 。
（2）计算箍筋数量：0h h w =，4≤bh w ，025.0bh f KV c ≤（截面尺寸满足要求），KV bh f V c c <=07.0(需要按计算确定配筋)，007.0h f bh f KV S A yv t sv -=，取S=200mm max S ≤=200mm ，求出sv A 。
（3）已配置3根：sb c s y s bh f a h A f KM αα<'-''-=200)(（'s A 满足要求），a h h x s '>-==22100）（αξ（满足），y sy c s f A f bx f A ''+= 2.矩形截面偏心受压（1）计算纵向受力钢筋：计算内力值Ｍ，Ｎ，计算η，80>h h （应考虑纵向弯曲影响），3000h N M >= ，1,15,1，15.02011=<=>=ζζζhl KN A f c ，212000)(140011ζζηhh h +=，判别大小偏心，003.0h > η，按大偏心计算，计算s s A A 、'，2000min 0200)(%2.00)(,2bh f a h A f KN bh A a h f bh f KN A a h c s y s s y c sb s '-''-==='<'-'-='-+= αραη，，，y s y c s b s b f KN A f bx f A a h x -''+='>=<--=，，22110ξζαξ（２）已配有２根，ys y c s b s c s y s f KN A f bx f A a h x bh f a h A f KN -''+='>=<--='-''-=，，，2211)(0200ξζαξα ３．对称配筋a h h -=0，计算η，判别大小偏心，按大偏心计算，计算's A 、s A ，55.00=<=b c bh f KN ζξ，a h x '>=20ξ，)5.01(ζζα-=s ，a h -+=20 η，%2.0)(0min 020=>'-'-=='bh a h f bh f KN A A y c s s s ρα 。
４．裂缝宽度，内力计算，2081l M R ⨯⨯=活荷载，裂缝宽度验算，mm W 3.0lim =，s R sk s te s te A h M ab A A A 087.0,2===σρ，lim max )07.030(W d c E W tes sk <++=ρσα，则满足需求。
5.多跨连续梁活荷载最不利布置方式：（1）求某弯跨跨中最大正弯矩时，活载在本跨布置，然后再隔跨布置。
（2）求某跨跨中最小弯矩时，活载在本跨不布置，在其邻跨布置，然后再隔跨布置。
（3）求某支座截面的最大负弯矩时，活载在该支座左右两跨布置，然后再隔跨布置。
（4）求某支座截面的最大剪力时，活载的布置与求该支座最大负弯矩时的布置相同。
6.钢筋混凝土肋形结构的设计步骤是：结构的梁格布置；板和梁的计算简图确定；板和梁的内力计算；截面设计；配筋图绘制。
7.平衡扭转：由荷载直接引起的扭转，其扭矩可利用静力平衡条件求得，与构件的抗扭刚度无关。
8.协调扭转：超静定结构中由于变形的协调使构件产生的扭转，其扭矩需根据静力平衡条件和变形协调条件求得。
9.接长钢筋的方法：绑扎搭接、焊接、机械连接。
10.钢材中含碳量越高，屈服强度和抗拉强度越高，伸长率就越小，流幅也相对缩短。
11.钢筋强度越高，直径越粗，混凝土强度越低，则锚长度要求越长。
12.抵抗弯矩图：按实际配置的纵向钢筋按比例绘制的梁上各正截面所能承受的弯矩图。
13.构件抗裂能力主要靠加大构件截面尺寸或提高混凝土抗拉强度来保证，也可采用在局部混凝土中掺入钢纤维等措施，最根本的方法则是采用预应力混凝土构件。
1. 按化学成分，钢筋可分为碳素钢和普通低合金钢两大类。
2. 碳素钢分为低碳钢（含碳量<0.25%）、中碳钢（0.25%~0.60%）和高碳钢（0.60%~1.40%）。
3. 热轧钢筋按照其强度的高低，分为HPB235、HPB300、HPB400、HPB500等几种。
Ｈ表示热轧、Ｐ表示光面的、Ｒ表示带肋的、B 表示钢筋、数字表示该级别钢筋的屈服强度（）4. 软钢从开始加载到拉断，弹性阶段屈服阶段（软钢的主要强度指标）强化阶段破坏阶段。
5. 钢材中含碳量越高，屈服强度和抗拉强度越高，伸长率就越小，流幅也相对缩短。
6. 硬钢没有明确的屈服强度，以协定流限作为强度标准。
7. 混凝土抗压强度，我国规范规定用150mmX150mmX150mm 的立方体试件作为标准试件。
由标准立方体试件所测得的抗压强度，称为标准立方体抗压强度，用表示。
8. C30表示混凝土立方体抗压强度标准值309. 设计一般的钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构时，其重力密度可近似地取为25.10. 钢筋强度越高，直径越粗，混凝土强度越低，则锚长度要求越长。
11.接长钢筋的方法：绑扎搭接、焊接、机械连接。
12.把钢筋混凝土结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。
13.截面尺寸和混凝土强度等级相同的受弯构件，其正截面的破坏特征主要与钢筋数量有关，可分三种情况：适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。
14.阶段（计算受弯构件抗裂时所采用的应力阶段）裂缝阶段（计算受弯构件正常使用阶段的变形和裂缝宽度时所依据的应力阶段）破坏阶段（计算受弯构件正截面承载力时所依据的应力阶段）。
15.T形截面翼缘上所受的压应力是均匀的。
16.无腹筋梁的受剪破坏形态可分为斜拉破坏（）、剪压破坏（）、斜压破坏）。
17.受压构件分为两种：轴心受压构件、偏心受压构件18.稳定系数来表示长柱承载力较短柱降低的程度。
19.影响值得主要因素为柱的长细比(b为矩形截面短柱尺寸，为柱子的计算长度)，当时，为短柱，，可不考虑纵向弯曲问题，时，随的增大而减小。
20.偏心受压短柱试件的破坏分两种情况：受拉破坏（大偏心受压破坏）、受压破坏（小偏心受压破坏）。
21.由于构件破坏时的应力一般达不到屈服强度。
因此，为节约钢材，可按最小配筋率及构造要求配置，即取或按构造要求配置。
22.对称配筋：常在构件两侧配置相等的钢筋。
23.平衡扭转：由荷载直接引起的扭转，其扭矩可利用静力平衡条件求得，与构件的抗扭刚度无关。
24.协调扭转：超静定结构中由于变形的协调使构件产生的扭转，其扭矩需根据静力平衡条件和变形协调条件求得。
25.构件受扭破坏形态：少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏。
26.引入系数的目的：为使受扭构件的破坏形态呈现适筋破坏，充分发挥抗扭钢筋的作用，抗扭纵筋和抗扭箍筋应有合理的最佳搭配。
27.构件抗裂能力主要靠加大构件截面尺寸或提高混凝土抗拉强度来保证，也可采用在局部混凝土中掺入钢纤维等措施，最根本的方法则是采用预应力混凝土构件。
28.用来表示裂缝之间因混凝土承受拉力而对钢筋应变所引起的影响。
值越小，表示混凝土参与承受拉力的程度越大，值越大，表示混凝土承受拉力的程度越小，=1时（最大值），表示混凝土完全脱离工作。
29.若计算所得的最大裂缝宽度超过限值或式不能满足，则应采取相应措施，以减小裂缝宽度。
如：可改用直径较小的带肋钢筋，减小钢筋间距，适当增加受拉区纵向钢筋截面面积等。
30.钢筋混凝土肋形结构的设计步骤是：结构的梁格布置；板和梁的计算简图确定；板和梁的内力计算；截面设计；配筋图绘制。
31. 抵抗弯矩图：按实际配置的纵向钢筋按比例绘制的梁上各正截面所能承受的弯矩图。
32. 多跨连续梁活荷载最不利布置方式：（1）求某弯跨跨中最大正弯矩时，活载在本跨布置，然后再隔跨布置。
（2）求某跨跨中最小弯矩时，活载在本跨不布置，在其邻跨布置，然后再隔跨布置。
（3）求某支座截面的最大负弯矩时，活载在该支座左右两跨布置，然后再隔跨布置。
（4）求某支座截面的最大剪力时，活载的布置与求该支座最大负弯矩时的布置相同。
一、填空题1、钢筋混凝土结构用钢筋要求具有较高的强度、一定的塑性、良好的可焊性能以及与混凝土之间必须有足够的粘结性。
2、钢筋按力学的基本性质来分，可分为两种类型：软钢、硬钢。
硬钢强度高，但塑性差，脆性大。
从加载到拉断，不像软钢那样有明显的阶段，基本上不存在屈服阶段。
设计中一般以协定流限作为强度标准。
3、我国混凝土结构设计规范规定以边长为mm 150的立方体，在温度为℃320±、相对湿度不小于%90的条件下养护28天，用标准实验方法测得的具有%95保证率的立方体抗压强度标准值cuk f 作为混凝土强度等级，以符号C 表示，单位为2/mm N 。
4、混凝土双向受压时，一向抗压强度随另一向压应力增大而增大。
双向受拉时的混凝土抗拉强度与单向受拉强度基本一样，一向受拉一向受压时，混凝土的抗压强度随一向的拉应力的增加而降低。
5、混凝土的变形有两类：一类是由外荷载作用而产生的受力变形；一类是由温度和干湿变化引起的体积变形。
6、混凝土在荷载长期持续作用下，应力不变，变形也会随着时间而增长，这种现象称为混凝土的徐变。
7、钢筋与混凝土之间的粘结力主要由以下三部分组成：○1水泥凝胶体与钢筋表面之间的胶结力；○2混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；○3钢筋表面不平整与混凝土之间产生的机械咬合力。
8、影响粘结强度的因素除了钢筋的表面形状以外，还有混凝土的抗拉强度、浇筑混凝土时钢筋的位置、钢筋周围的混凝土厚度等。
9、为了保证光圆钢筋的粘结强度可靠性，规范规定绑扎骨架中的受拉光圆钢筋应在末端做成︒180弯钩。
10、接长钢筋的三种办法：绑扎搭接、焊接、机械连接11、工程结构设计的基本目的是使结构在预定的使用期限内能满足设计所预定的各项功能要求，做到安全可靠和经济合理。
12、工程结构的功能要求主要包括三个方面：（1）安全性（2）适用性（3）耐久性13、安全性、适用性、耐久性统称为结构的可靠性。
14、结构抗力是结构或结构构件承受荷载效应S 的能力，指的是构件截面的承载力、构件的刚度、截面的抗裂性等，常用符号R 表示。
