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混凝土结构设计原理教案设计一、教学目标1. 让学生了解混凝土结构的基本概念、分类和应用。
2. 使学生掌握混凝土的力学性能，包括抗压、抗拉、抗弯、抗剪等。
3. 培养学生理解混凝土结构设计的基本原则和方法。
4. 引导学生运用所学知识进行简单的混凝土结构设计。
二、教学内容1. 混凝土结构的基本概念1.1 混凝土结构的定义1.2 混凝土结构的分类1.3 混凝土结构的应用领域2. 混凝土的力学性能2.1 混凝土的抗压性能2.2 混凝土的抗拉性能2.3 混凝土的抗弯性能2.4 混凝土的抗剪性能3. 混凝土结构设计原则3.1 安全性3.2 适用性3.3 经济性4. 混凝土结构设计方法4.1 结构分析方法4.2 结构设计步骤4.3 结构设计软件应用5. 混凝土结构设计案例分析5.1 案例一：梁的设计5.2 案例二：柱的设计5.3 案例三：板的design三、教学方法1. 讲授法：讲解混凝土结构的基本概念、力学性能、设计原则和方法。
2. 案例分析法：分析具体的设计案例，使学生更好地理解混凝土结构设计过程。
3. 互动教学法：提问、讨论，激发学生的思考，提高学生的参与度。
四、教学准备1. 教材：混凝土结构设计原理相关教材。
2. 课件：制作涵盖教学内容的课件。
3. 设计软件：准备结构设计相关软件，如AutoCAD、SAP2000等。
五、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言、提问和讨论情况。
2. 作业完成情况：检查学生完成课后作业的质量。
3. 案例分析报告：评估学生在案例分析过程中的表现。
4. 期末考试：考察学生对混凝土结构设计原理的掌握程度。
六、教学重点与难点1. 教学重点：混凝土结构的基本概念和分类。
混凝土的力学性能及其对结构设计的影响。
混凝土结构设计的原则和方法。
结构设计软件的应用。
案例分析：梁、柱、板的设计过程。
2. 教学难点：混凝土结构在复杂受力条件下的设计方法。
结构分析中的数值计算方法。
设计软件的操作和参数设置。
一、教案概述教案名称：《混凝土结构设计原理》教案大纲课时安排：共计15 课时教学目标：1. 让学生了解混凝土结构的基本概念和特点。
2. 让学生掌握混凝土的力学性能和耐久性。
3. 让学生熟悉混凝土结构的设计原理和设计方法。
4. 让学生能够运用所学知识进行简单的混凝土结构设计。
教学方法：1. 讲授：讲解混凝土结构的基本概念、力学性能、设计原理等。
2. 案例分析：分析实际工程案例，让学生更好地理解混凝土结构设计的方法和步骤。
3. 互动讨论：鼓励学生提问和发表观点，提高学生的参与度和积极性。
二、教学内容第一课时：混凝土结构的基本概念和特点1. 混凝土结构的定义和分类2. 混凝土结构的特点和优势第二课时：混凝土的力学性能1. 混凝土的抗压性能2. 混凝土的抗拉性能3. 混凝土的抗弯性能4. 混凝土的抗剪性能第三课时：混凝土的耐久性1. 混凝土的抗渗性能2. 混凝土的抗碳化性能3. 混凝土的抗碱侵蚀性能4. 混凝土的抗冻性能第四课时：混凝土结构的设计原理1. 极限状态设计原则2. 分级设计方法3. 结构安全系数第五课时：混凝土结构的设计方法1. 混凝土结构设计的步骤和流程2. 混凝土梁的设计3. 混凝土板的设计4. 混凝土柱的设计三、教学评价1. 课后作业：布置相关的课后练习题，巩固所学知识。
2. 课堂互动：评估学生在课堂上的参与度和积极性。
3. 案例分析报告：评估学生在案例分析中的表现和理解程度。
四、教学资源1. 教材：《混凝土结构设计原理》2. 课件：相关教学PPT3. 案例资料：实际工程案例及相关图片五、教学进度安排第一周：第一课时，混凝土结构的基本概念和特点第二周：第二课时，混凝土的力学性能第三周：第三课时，混凝土的耐久性第四周：第四课时，混凝土结构的设计原理第五周：第五课时，混凝土结构的设计方法六、教学内容第六课时：混凝土梁的设计（续）1. 混凝土梁的抗弯设计2. 混凝土梁的抗剪设计3. 混凝土梁的扭曲设计第七课时：混凝土板的设计1. 混凝土板的基本概念和分类2. 混凝土板的荷载分析3. 混凝土板的抗弯和抗剪设计第八课时：混凝土柱的设计1. 混凝土柱的分类和特点2. 混凝土柱的承载力计算3. 混凝土柱的设计要求第九课时：混凝土结构的施工要点1. 混凝土的浇筑和养护2. 混凝土结构的施工质量控制3. 混凝土结构的施工安全注意事项十、教学总结与反馈1. 复习课程内容，总结混凝土结构设计原理和方法。
混凝土结构设计1教案完美版第一章梁板结构设计1.1 概述*楼盖和屋盖是房屋结构的重要组成部分，在房屋结构的自重和造价中占有较大比例。
*楼盖的主要功能（P1）：（1）把楼盖上的竖向力传给竖向结构（柱、墙、基础等）；（2）把水平力传给竖向结构或分配竖向结构；（3）作为竖向结构构件的水平联系和支撑。
*对楼的结构设计要求（P1）：①在竖向荷载作用下，满足承载力和竖向刚度的要求；②在楼盖自身水平面内要有足够的水平刚度和整体性；③与竖向构件有可靠的连接，以保证竖向力和水平力的传递。
*楼盖的结构类型分类（1）按结构的受力形式分类：单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、井式楼盖、密肋楼盖、无梁楼盖；（2）按是否施加预应力分类：钢筋混凝土楼盖、预应力混凝土楼盖（包括无粘结预应力混凝土楼盖P1-2）；（3）按施工方法分类：现浇式楼盖、装配式楼盖、装配整体式楼盖（P2）。
1.2 现浇式楼盖1.2.1单向板肋梁楼盖 1.单向板的概念单向板--板面竖向荷载主要向一个方向传递，主要在一个方向受力的板。
（1）悬臂板（2）对边支承板（3）四边支承板、(两邻边支承板、三边支承板)*按弹性理论分析（P3 1.1—1.3式）① 当长边1l 与短边2l 之比，2/21 l l 时，荷载主要沿短边方向传递，可忽略荷载沿长边方向的传递，按单向板（One way slabs ）计算；② 当2/21l l 时，按单向板（One way slabs ）计算；② 当3/21<="">2.结构平面布置单向板：1.8—2.7m ；次梁：4—6m ；主梁：5—8m*单向板肋梁楼盖结构平面布置方案（1）主梁横向布置，次梁纵向布置（图1.3a ）；（2）主梁纵向布置，次梁横向布置（图1.3b ）；（3）只布置次梁，不布置主梁（图1.3c ）。
*楼盖结构平面布置时应注意的问题（P4）3.连续梁、板按弹性理论的计算（1）计算假定（P4①--③）：*假定②中有四点与实际情况不符（在计算内力或设计时应予以调整）。
《混凝土结构》(Ⅰ)教案1．绪论1.1混凝土结构的一般概念（1）素混凝土结构（2）钢筋混凝土结构：（1）柔性钢筋砼（2）劲性钢筋砼：（1）角钢（2）槽钢（3）预应力混凝土结构钢筋：抗拉，抗压强度均等。
混凝土：抗压素混凝土梁：不大荷载：梁下部开裂，上部未充分利用。
配筋混凝土梁：开裂，不会迅速发展。
钢筋和混凝土能有效结合的主要原因：（1）粘结力（2）线膨胀系数接近建筑结构的概念：由各种构件组成，能承受各种作用的体系。
各种构件的受力特点：（1）受弯（2）受压（3）受拉（4）受扭钢筋混凝土优点缺点1．2混凝土结构的发展简况及其工程应用1混凝土结构发展的几个阶段1.2.2混凝土结构的工程应用（1）房屋建筑（2）桥梁（3）特种结构与高耸结构（4）水利及其他工程1.2.3混凝土结构发展概况我国年产4亿吨我国年用量5亿立方米我国年钢筋用量2000万吨（1）材料方面常用c20-40国外c60实验室：我国c100 常用c80-100美国c200特种结构：c400轻质骨料：天然轻集料：浮石，混灰岩人造轻集料：页岩陶桩，粘土陶桩，膨胀珍珠岩。
轻混凝土密度：14-18KN/m3国外：c30- c60国内：c20-c40△掺入高分子化合物的混凝土：浸渍混凝土聚合物混凝土强度高，抗拉性能也很好，耐磨，抗渗，耐冻树脂混凝土△外加剂①改善流动性：减水剂，增朔剂②调节凝结时间：缓凝剂，早强剂，速凝剂③改善耐久性：引气剂，防水剂，阻锈剂④其他性能：加气剂，防冻剂，膨胀剂，着色剂钢筋：以达435 N/mm2中跨预应力：800-1370 N/mm2大跨预应力：1570-1860 N/mm2（2）结构方面预应力组合结构：钢和混凝土（3）施工技术预应力滑模泵送混凝土蒸汽养护法喷射混凝土模板钢筋帮扎：化工胶结1.2.4混凝土结构计算理论的发展概况（1）混凝土结构计算理论的发展概况早期：弹性理论20世纪40年代：破损阶段的设计方法20实际50年代：极限状态的设计方法目前：以概率理论为基础的极限状态的设计方法（2）我国混凝土设计规范发展概况解放初《建筑结构设计暂行标准》55年《钢筋混凝土结构设计暂行规范》66年《钢筋混凝土结构设计暂行规范》74年《钢筋混凝土结构设计暂行规范》90年《钢筋混凝土结构设计暂行规范》新《钢筋混凝土结构设计暂行规范》2、钢筋混凝土材料的力学性能2.1钢筋的形式和品种刚：铁少量碳，锰，硅，硫低碳钢：含碳少于0.25%高碳钢：含碳少于0.6%-1.4%锰，硅可提高钢材强度，保持一定朔性硫，磷是有害元素，超过一定限度时，朔性降低，冷脆降低低合金钢：热轧钢筋冷拉钢筋钢丝热处理钢筋热轧钢筋：HPB235HRB335HRB400RRB400钢丝：碳素钢丝消除应力刻痕钢丝2钢筋的力学性能①有明显屈服点通过钢筋引力应变曲线介绍比例极限a弹性极限b,c上下屈服点屈服强度：下屈服点应力c,f之间应变：流幅d极限抗拉强度②没有明显屈服点一般取：残余应力为0.2%的应力条件屈服强度2.3钢筋的冷加工和热处理冷拉：张拉超屈服强度冷拔：热处理：特定钢号2.4对钢筋质量的要求△强度：屈服强度抗震：极限抗拉/屈服强度△伸长率：△冷弯要求有明显屈服点：四项指标无明显屈服点：三项指标△焊接性能2.5钢筋的蠕变，松弛和疲劳△蠕变：变应力下应变增加△松弛：长度不变，应力降低△疲劳：重复，周期动荷载应力幅，应力值，钢筋外形，直径，等级2.6混凝土的强度等级按立方体强度标准值C15-C80N/mm2150*150*150，标养，28d2.7混凝土的强度2.7.1立方体抗压强度摩擦力-套箍润滑剂-横向不受约束套箍作用-阻碍横向变形-提高强度2.7.2混凝土的轴心抗压强度h/b的比值：小-强度大大-强度小2-4之间：抗压强度比较稳定立方体抗压强度与轴心抗压强度考虑工作条件与试件的差异取修正系数0.882.7.3混凝土的轴心抗拉强度1/18-1/9抗压强度测定方法：直接测试法间接测试法：弯折，劈裂2.7.4复杂应力状态下混凝土的强度两向受压：两个方向抗压强度都有提高1.2倍三向受压：各个方向抗压强度都有提高双拉：一向强度与另一项无关2.8荷载作用下混凝土的变形性能2.8.1混凝土的应力-应变关系用棱柱体试件，四个侧面：应变仪图2.12轴心受压混凝土OA弹性AB非弹性微裂缝BC应变进一步加快微裂缝C应力峰值C点以后：应变增长，应力下降曲线说明：弹朔性材料上升下降段：最大应力不并且破坏影响因素：强度材料性能配合比实验方法约束应力峰值对应的应变大致为0.002下降段：强度越高，下降越剧烈，即延性差强度越低，下降平缓，延性好2.8.2混凝土在多次重复荷载下的应力应变关系重复加荷：加荷-然后卸荷致零-循环每次：有朔性变形多次：有朔性变形积累压应力较小：若干次后，朔性变形不在增加，直线疲劳抗压强度：200万次或稍多2.8.3混凝土的弹性模量△原点切线：初始弹性模量△切线模量：某一应力处作一切线△割线模量：原点和曲线上的某点作割线变量模量弹性模量的测定：10次加载循环△混凝土受拉弹性模量与受压一致△极限强度即将开裂时取0.5E△泊松比：0.15-0.18取0.2△剪切弹性模量2.9混凝土的徐变和收缩徐变开始：快6个月70%-80%24个月为的2-4倍卸荷：瞬间恢复变形弹性后效不可恢复变形影响徐变的因素混凝土的组成成分，配合比：骨料大，体积大-徐变小，水灰比高-徐变大养护温度高：湿度大，水化充分，徐变小徐变对结构的影响：应力重分布收缩：空气中结硬体积缩小膨胀在水中结硬体积膨胀△水泥用量多，水灰比大，骨料颗粒小空隙率高，骨料弹性模量低-收缩大△湿度大-收缩小2.10钢筋与混凝土间的粘结粘结：才能共同工作粘结力沿梁长的变化规律与剪力V的变化规律一致，V大粘结里大粘结强度：钢筋表面单位表面积所能承担的最大纵向剪应力粘结：胶着力摩阻力咬合力研究粘结力：“拨示实验“结果：粘结力沿钢筋长度的分布是不均匀的影响因素：随混凝土强度而提高变形钢筋大于浇注深度保护层间距箍筋：限制劈裂-提高粘结力强度按作用性质分两类a锚固粘结：梁底b局部粘结《规范》构造措施△规定了最小搭接长度和锚固长度△规定了最小钢筋间距，保护层厚度△规定了搭接范围的箍筋加密△规定了光面钢筋做弯钩受压：锚固，接头可防宽2.11钢筋混凝土的一般构造规定2.11.1混凝土保护层：附表2.11.2钢筋的锚固锚固长度的修正：《规范》受拉筋最小锚固长度附表142.11.3钢筋的连接接头：受力较小初轴拉，小偏拉：不得采用搭接接头搭接接头宜相互错开△钢筋帮扎搭接接头连接区段长度：1.3搭接长度梁板墙25%柱 50%梁桩 50%2.11.4纵向钢筋的最小配筋率△纵向《规范》P119受压：全 0.6%一侧 0.2%受弯，偏拉，轴受拉 0.2%和45Ft/Fy较大。
《混凝土结构课程设计》一、教学目标本节课的学习目标包括以下三个方面：1.知识目标：学生需要掌握混凝土结构的基本概念、材料的性质和设计原则。
具体包括混凝土的组成、强度特性、耐久性要求以及混凝土结构的设计方法等。
2.技能目标：学生能够运用所学知识对简单的混凝土结构进行设计和分析，并能够使用相关软件进行计算和绘图。
3.情感态度价值观目标：培养学生对混凝土结构工程的安全性和可靠性的认识，使其能够在实际工程中考虑到人与自然环境的和谐共生。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.混凝土结构的基本概念，包括混凝土的定义、分类及其在工程中的应用。
2.混凝土材料的性质，包括混凝土的强度、变形、耐久性等方面的内容。
3.混凝土结构的设计原则和方法，包括结构设计的基本原理、设计步骤以及相关规范的要求等。
4.混凝土结构的施工技术，包括混凝土的浇筑、养护、施工质量控制等方面的内容。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握混凝土结构的基本概念和设计原则。
2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解混凝土结构的设计和施工过程。
3.实验法：学生进行混凝土材料的实验，使其能够直观地了解混凝土的性质。
4.讨论法：学生进行小组讨论，培养其团队协作能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备充足的实验设备，确保学生能够进行实践操作。
五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估其对知识的掌握程度。
2.作业：布置适量的作业，评估学生对课堂所学知识的应用能力。
XXX大学教案课程名称：混凝土结构设计原理绪论：混凝土结构的基本概念，钢筋混凝土结构的发展情况，学习本课程的目的及其特点钢筋混凝土结构的优点：①就地取材。
②节约钢材。
③耐久、耐火。
④可模性好。
⑤现浇式或装配整体式钢筋混凝土结构的整体性好，刚度大。
钢筋混凝土结构的缺点：①自重大②抗裂性差。
③施工的周期较长.④补强维修较难。
第一章材料的力学性能§1.1钢筋1.1.1 钢筋的品种和性能1.热轧钢筋（1）常用种类(2)热轧钢筋的力学性能①应力——应变曲线的一般特征s弹性变形e ee残余变形e热轧钢筋具有明显的屈服点和屈服台阶。
②塑性性能③强度及弹性模量2.中、高强钢丝和钢绞线 (1)类型(2)中、高强钢丝和钢绞线力学性能(3)热处理钢筋 3.冷加工钢筋1.1.2 混凝土结构对钢筋性能的要求 1.强度高2.塑性好3.可焊性好1.1.3 钢筋的选用原则1. 纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500 钢筋，也可采用HRB335、HRBF335、HPB300、RRB400 钢筋；2.箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500 钢筋，也可采用HRB335、HRBF335 钢筋；3.预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋 。
§1.2混凝土1.2.1混凝土的强度混凝土强度1.混凝土的抗压强度(1)立方体抗压强度f cu,k －混凝土强度的基本代表值《规范》规定混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。
立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作、养护的边长为150mm 的立方体试件，在28d 或设计规定龄期以标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度值。
用符号f cu,k 表示。
, 1.645cu k f f f μs =- (2)轴心抗压强度f ck⎩⎨⎧复合应力状态下的强度单向应力状态下的强度。
混凝土结构设计电子教案1混凝土结构设计电子教案1Title: Electronic Teaching Plan for Concrete Structural DesignI. Introduction:A. Lesson Topic: Concrete Structural DesignB. Grade Level: High school or college level studentsD. Objectives:- Understand the principles of concrete structural design- Analyze and calculate various loads on concrete structures - Apply the design principles in real-world scenariosII. Instructional Materials:B. PowerPoint presentation or design software to illustrate conceptsC. Handouts or worksheets for problem-solving exercisesD. Calculators for student useE. Access to design codes and standards, such as ACI 318III. Lesson Sequence:A. Introduction to Concrete Structures (10 minutes)1. Explain the importance of concrete in construction andits properties.2. Discuss different types of concrete structures and their applications.3. Introduce the basic design goals of concrete structures: safety, functionality, and durability.B. Introduction to Loads on Concrete Structures (10 minutes)1. Define and explain the different types of loads: dead loads, live loads, wind loads, and seismic loads.2. Discuss how these loads impact the design and safety of concrete structures.3. Provide examples and calculations to illustrate the determination of various loads.C. Design Considerations for Concrete Structures (15 minutes)1. Discuss the importance of design codes and standards in concrete structural design.2. Explain the design process, including preliminary sizing and the determination of reinforcing steel requirements.3. Introduce factors that affect the strength and stability of concrete structures, such as creep, shrinkage, and temperature effects.D. Problem-Solving Exercise (10 minutes)1. Provide students with a handout or worksheet containing a real-world design scenario.2. Instruct students to calculate and design necessary elements of the concrete structure based on the given parameters.3. Encourage students to work in pairs or small groups to foster collaboration and problem-solving skills.E. Conclusion and Recap (5 minutes)1. Summarize the key points covered in the lesson.3. Provide additional resources or references for further study.IV. Assessment:A. Formative Assessment:1. Observe students' engagement and participation during class discussions and activities.2. Assess students' problem-solving skills and their ability to apply design principles in real-world scenarios.B. Summative Assessment:1. Assign a design project where students have to design a concrete structure based on given specifications.2. Evaluate their design calculations, structural analysis, and ability to meet design goals.V. Differentiation:A. For students who need additional support:1. Provide extra examples and practice problems to strengthen understanding.2. Give step-by-step guidelines and templates for problem-solving exercises.B. For advanced students:2. Encourage them to explore current research and developments in concrete structural design.VI. Extensions:A. Arrange a field trip to a construction site or engineering firm to observe real-world concrete structural designs.B. Invite a guest speaker, such as a civil engineer or architect, to share their experiences and insights in concrete structural design.C. Initiate a class discussion on sustainable concrete design practices, including the use of recycled materials and alternative cementitious materials.VII. Skills Integration:A. Mathematics: Students will apply mathematical concepts, such as geometry and algebra, in calculations and design processes.B. Science: Students will understand the scientific principles behind the behavior and properties of concrete materials.C. Technology: Students will utilize design software and calculators to aid in their calculations and analysis.Note: This electronic teaching plan provides a framework for a concrete structural design lesson. Teachers can modify and adjust the content and timing to suit the needs of their students. Additional resources and materials can be incorporated to enhance the learning experience.。
混凝土结构设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解混凝土结构设计的基本原理和概念，掌握混凝土结构的材料性质及力学性能。
2. 学生能够掌握混凝土结构设计的相关规范和标准，了解不同结构类型的设计要求。
3. 学生能够运用所学知识，分析混凝土结构在实际工程中的应用和问题。
技能目标：1. 学生能够运用计算机软件进行混凝土结构的初步设计和计算，具备实际操作能力。
2. 学生能够运用力学原理，解决混凝土结构设计中的简单问题，具备一定的结构分析能力。
3. 学生通过课程学习，能够进行团队合作，沟通协调，共同完成混凝土结构设计项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对混凝土结构设计学科的兴趣和热情，激发学生主动学习的动力。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程意识，提高学生的职业道德素养。
3. 培养学生关注社会发展，认识到混凝土结构设计在国民经济建设中的重要性，增强学生的社会责任感。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生具备混凝土结构设计的基本理论和实践能力。
学生特点：学生为土木工程专业大三学生，已具备一定的力学和材料科学基础，具有较强的学习能力和实践欲望。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动思考，培养学生的创新意识和团队合作精神。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为将来从事混凝土结构设计工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 混凝土结构设计基本原理：包括混凝土材料的力学性能、混凝土结构耐久性、结构设计的基本原则和方法。
教材章节：第一章 混凝土结构设计基本原理2. 混凝土结构设计规范与标准：介绍国内外混凝土结构设计规范、标准及其应用。
教材章节：第二章 混凝土结构设计规范与标准3. 混凝土结构类型及设计方法：包括梁、板、柱、墙、基础等结构的设计计算方法。
教材章节：第三章 混凝土梁设计；第四章 混凝土板设计；第五章 混凝土柱设计；第六章 混凝土剪力墙设计；第七章 基础设计4. 混凝土结构设计实例分析：分析典型混凝土结构工程案例，使学生了解实际工程中的应用和问题。
混凝土结构设计电子教案第一章：混凝土结构设计概述1.1 课程介绍1.2 混凝土结构的基本概念1.3 混凝土结构设计的目的是和要求1.4 混凝土结构设计的发展历程和现状第二章：混凝土的基本性能2.1 混凝土的组成材料2.2 混凝土的力学性能2.3 混凝土的耐久性能2.4 混凝土的配合比设计第三章：混凝土结构设计的基本原理3.1 结构力学的相关知识3.2 混凝土结构的受力分析3.3 混凝土结构的极限状态设计原理3.4 混凝土结构的可靠度设计方法第四章：混凝土梁的设计4.1 梁的分类和受力特点4.2 梁的抗弯设计4.3 梁的抗剪设计4.4 梁的挠度和裂缝控制第五章：混凝土柱和墙的设计5.1 柱和墙的分类和受力特点5.2 柱和墙的抗压设计5.3 柱和墙的抗剪设计5.4 柱和墙的延性和抗震设计第六章：混凝土框架结构设计6.1 框架结构的特点和受力分析6.2 框架结构的梁柱设计6.3 框架结构的抗震设计6.4 框架结构设计的例题分析第七章：混凝土剪力墙结构设计7.1 剪力墙结构的特点和受力分析7.2 剪力墙结构的墙体设计7.3 剪力墙结构的抗震设计7.4 剪力墙结构设计的例题分析第八章：混凝土框架-剪力墙结构设计8.1 框架-剪力墙结构的特点和受力分析8.2 框架-剪力墙结构的梁柱设计8.3 框架-剪力墙结构的墙体设计8.4 框架-剪力墙结构设计的例题分析第九章：混凝土筒体结构设计9.1 筒体结构的特点和受力分析9.2 筒体结构的筒体设计9.3 筒体结构的抗震设计9.4 筒体结构设计的例题分析第十章：混凝土结构设计实例分析10.1 混凝土结构设计的基本步骤10.2 混凝土框架结构实例分析10.3 混凝土剪力墙结构实例分析10.4 混凝土框架-剪力墙结构实例分析10.5 混凝土筒体结构实例分析重点和难点解析重点一：混凝土结构的基本概念和设计目的和要求解析：混凝土结构的基本概念是理解整个结构设计的基础，需要重点关注。
课时授课计划课次序号：1一、任务：项目一任务1 结构的整体认识二、课型：课堂讲授，现场观摩三、目的要求：掌握（1）结构的分类；（2）钢筋混凝土结构的概念及特点了解（1）结构的发展（2）本课程的学习要求四、重点、难点：钢筋混凝土结构的受力特点五、教学方法及手段：讲授六、参考资料：《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》《结构设计原理》一、结构的组成及分类结构是由若干个构件，按照一定的规则，通过正确的连接方式所组成的能够承受并传递荷载和其它间接作用的骨架。
常见基本构件有板、梁、柱、墙、杆、拱、索基础等。
结构的基本构件按受力性能不同，可分为受弯构件、受压构件、受拉构件、受扭构件及复杂受力构件（如压弯构件、拉弯构件、弯扭构件、拉弯扭构件）等。
二、钢筋混凝土结构的特点和发展1、混凝土结构的定义和分类（1）定义:以混凝土为主制成的结构称为混凝土结构。
（2）分类：钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、素混凝土结构。
钢筋混凝土结构——由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构称为钢筋混凝土结构；预应力混凝土结构——由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构称为预应力混凝土结构；素混凝土结构——由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构称为素混凝土结构。
2、配筋的作用与要求（1）试验介绍图1-1 简支梁受力破坏示意图图1-1 (a )，(b)分别表示素混凝土简支梁和钢筋混凝土简支梁的破坏和受力情况。
a. 素混凝土简支梁图1-1 (a)所示的素混凝土梁在外加集中力和梁的自身重力作用下，梁截面的上部受压，下部受拉。
由于混凝土的抗拉性能很差，只要梁的跨中附近截面的受拉边缘混凝土一开裂，梁就突然断裂，破坏前变形很小，没有预兆，属于脆性破坏类型。
b. 钢筋混凝土简支梁为了改变这种情况，在截面受拉区域的外侧配置适量的钢筋构成钢筋混凝土梁，见图1-1 (b)。
第一章梁板结构设计1.1 概述*楼盖和屋盖是房屋结构的重要组成部分，在房屋结构的自重和造价中占有较大比例。
*楼盖的主要功能（P1）：（1）把楼盖上的竖向力传给竖向结构（柱、墙、基础等）；（2）把水平力传给竖向结构或分配竖向结构；（3）作为竖向结构构件的水平联系和支撑。
*对楼的结构设计要求（P1）：①在竖向荷载作用下，满足承载力和竖向刚度的要求；②在楼盖自身水平面内要有足够的水平刚度和整体性；③与竖向构件有可靠的连接，以保证竖向力和水平力的传递。
*楼盖的结构类型分类（1）按结构的受力形式分类：单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、井式楼盖、密肋楼盖、无梁楼盖；（2）按是否施加预应力分类：钢筋混凝土楼盖、预应力混凝土楼盖（包括无粘结预应力混凝土楼盖P1-2）；（3）按施工方法分类：现浇式楼盖、装配式楼盖、装配整体式楼盖（P2）。
1.2 现浇式楼盖1.2.1单向板肋梁楼盖1.单向板的概念单向板--板面竖向荷载主要向一个方向传递，主要在一个方向受力的板。
（1） 悬臂板（2） 对边支承板（3） 四边支承板、(两邻边支承板、三边支承板)*按弹性理论分析（P3 1.1—1.3式）① 当长边1l 与短边2l 之比，2/21 l l 时，荷载主要沿短边方向传递，可忽略荷载沿长边方向的传递，按单向板（One way slabs ）计算；② 当2/21<l l 时，荷载沿长边方向的传递不可忽略，按双向板（Two Way slabs ）计算。
*按塑性理论分析① 当3/21>l l 时，按单向板（One way slabs ）计算； ② 当3/21<l l 时，按双向板（Two Way slabs ）计算。
2.结构平面布置单向板：1.8—2.7m ；次梁：4—6m ；主梁：5—8m*单向板肋梁楼盖结构平面布置方案（1） 主梁横向布置，次梁纵向布置（图1.3a ）；（2） 主梁纵向布置，次梁横向布置（图1.3b ）；（3） 只布置次梁，不布置主梁（图1.3c ）。
*楼盖结构平面布置时应注意的问题（P4）3.连续梁、板按弹性理论的计算（1）计算假定（P4①--③）：*假定②中有四点与实际情况不符（在计算内力或设计时应予以调整）。
（2）计算单元（3）计算简图（P5）*计算跨度的取值①按弹性理论计算（a）当边跨端支座为固端支座时，边跨和中间跨的计算跨度l均取为支座中点间距离（1.4、1.5式）；（b）当边跨端支座为简支支座时板： 取 220a b l l n ++= 和 220t b l l n ++= 的较小值 主、次梁：取220a b l l n ++=和n n l b l l 025.020++=的较小值 ②按塑性理论计算板、次梁：边跨取 20tl l n +=；中间跨取 n l l =0（4）折算荷载*当板支承在次梁上、次梁支承在主梁上时，由于次梁对板、主梁对次梁的约束作用，将使支座负弯矩增大、跨中正弯矩减小；*处理方法：采用折算荷载，增大恒荷载（沿所有跨布置），减小活荷载（按最不利位置布置），以获得增大支座负弯矩、减小跨中正弯矩的效果。
*折算荷载的取值（P6）（5）活荷载的最不利布置（影响线）（6）支座弯矩及剪力的修正（P7 1.10—1.11）*教材上（1.10）式有误！将“+”号改为“-”号（7）内力包络图（8）内力计算（P8）*实用弯矩分配法（和结构力学弯矩分配法基本相同，但在保证设计精度的前提下，弯矩的传递和分配可只进行一次或二次）：① 一次计算出所有支座截面的最大负弯矩值（同时也求出支座截面的最大剪力值）；② 各跨中截面最大正弯矩及相应的支座负弯矩分别计算。
4.连续梁、板考虑（塑性）内力重分布的计算（1）内力重分布的概念混凝土结构由于刚度比值改变或出现塑性铰，引起的结构内力不再服从弹性理论的内力规律的现象称为塑性内力重分布或内力重分布。
*内力重分布与应力重分布的区别（P9）①内力重分布的两个阶段*当cr q q <时，截面未开裂，支座和跨中截面弯矩符合弹性内力分布规律（P9 1.13式）；(未产生内力重分布)*第一阶段的内力重分布—由截面刚度变化引起的内力重分布当cr q q >后，支座截面首先开裂、刚度下降，支座截面弯矩c M 增长速率减小；跨中截面尚未开裂，刚度相对较大，跨中截面弯矩0M 增长速率加大；当跨截面也开裂时，c M 、0M 增长均较快，但仍保持平衡关系。
*第二阶段的内力重分布—由塑性铰引起的内力重分布当支座截面弯矩增加到u M （进入第Ⅲ阶段达到y M ，但尚未破坏）时，支座截面所承受的弯矩保持不变(基本不能增加)；跨中截面弯矩增加迅速。
支座截面可看作是能够转动、并能承载一定弯矩的铰—塑性铰；当荷载继续增加到u q 时，跨中截面纵筋屈服，也形成塑性铰，使梁成为几何可变体系不能继续承载；破坏时跨中截面和支座截面承受的弯矩与按弹性理论计算的弯矩图有很大差别（P9 1.14式）。
*完全的内力重分布和不完全的内力重分布（P10）②内力重分布的应用（P10）*考虑内力重分布的应用（a--d ）*不宜采用内力重分布计算的情况（a--c ）③钢筋混凝土受弯构件的塑性铰的特性（a ） 单向转动：只能弯矩作用方向转动；（b ） 塑性铰是一个范围（y M →u M ，y u ϕϕ-），有一定长度p l ；（c ） 可传递弯矩：u y M M M ≤≤；（d ） 转动能力有限，受配筋率（ξ）的限制，ξ小，转动能力大；ξ大，转动能力小。
（2）用调幅计算连续梁、板的内力①弯矩调幅法的原则（P11）②连续梁、板承载力调幅法的计算A. 承受均布荷载的等跨连续梁（P11-12）B. 承受等间距等大小集中荷载的等跨连续梁（P12-13）5.单向板肋梁楼盖的截面设计与配筋构造（P13-18）（1） 单向板的截面设计与配筋构造（2） 次梁、主梁的截面设计和配筋构造6. 单向板肋梁楼盖设计例题（P18-23）1.2.2 双向板肋梁楼盖1.双向板的受力特点*双向板：长边02l 与短边01l 之比，2/0102<l l （按弹性理论计算）；或3/0102<l l （按塑性理论分析）的板。
（1）双向板的受力特点（弹性薄板理论分析结果） ① 沿两个方向弯矩和传递荷载；② 板截面承受剪力、扭矩和主弯矩；③ 板角上翘。
*双向板配筋形式（P23-24）（2）主要试验结果P26 ①--⑦2.按弹性理论计算双向板（1）单跨双向板计算（依据弹性薄板理论计算结果，列出计算表格，供设计计算查用，P27-P30表1.11）（2）多跨连续双向板的实用计算方法*计算假定（P30）①跨中最大正弯矩（按均布活荷载棋盘式布置计算）②支座最大负弯矩（按满布均布活荷载计算）*根据不同的荷载布置选择不同的支承条件3.双向支承梁的设计*支承梁承受的荷载（按弹性理论或按考虑塑性内力重分布计算均采用）（1）按弹性理论计算①将支承梁上三角形或梯形分布荷载化为（支座弯矩）等效均布荷载，求出支座弯矩；②根据所求得的支座弯矩和梁的实际荷载分布（三角形或梯形），由平衡条件计算梁的跨中弯矩和支座剪力。
*在求支座弯矩和跨中弯矩时，仍需考虑活荷载的最不利不置。
（2）按调幅法计算（P31）*在按弹性理论求得的支座弯矩的基础上，可将支座弯矩调幅20-25%，再按实际荷载分布计算梁的跨中弯矩。
4. 双向板楼盖的截面设计与构造（P31-33）（1）截面设计（2）双向板的构造5.双向板肋梁楼盖设计例题（P33）补充内容：钢筋混凝土梁、板的塑性极限分析 1.钢筋混凝土梁的塑性极限分析例题［例1］某两端嵌固钢筋混凝土梁400200⨯=⨯h b mm ，采用C30混凝土（c f =14.3Mpa 、1α=1.0），HRB400钢筋（y f =360Mpa ），配筋如下图所示（单筋截面），求跨中极限集中荷载u F （忽略梁自重）。
［解］（1）求各截面极限弯矩 A 截面：s A =226mm 2，2003.140.12263601⨯⨯⨯==b f A f x c sy α=28.45mm<035.0h =127.75mm )245.28365(226360)2(0-⨯⨯=-=x h A f M s y uA =28.54kN.mB 、C 截面：s A =308mm 2，2003.140.13083601⨯⨯⨯==b f A f x c s y α=38.77mm<035.0h =127.75mm )277.38365(308360)2(0-⨯⨯=-==x h A f M M s y uC uB=38.32kN.m（2）求u F)32.3854.28(2132.38)(2141++=++=uB uA uC u M M M l F =71.75kN.m75.714/75.714=⨯=u F kN［例2］求极限均布荷载u q ，其余条件同例1。
［解］设最大正弯矩位于距A 支座x m 处，x q q u u =-445.22 uq x 445.22-= uC u u M x q x x q M =---=54.2821445.222max =38.32kN.m将x 代入上式，化简后得到：04945.1875.352=+-u uq q 24945.14875.35875.352⨯-±=u q =35.83kN/m （0.042kN/m ） 代入x 表达式检验后，取u q =35.83kN/m 83.35/445.22-=x =1.932m*［思考题］若在上二例题中u F 或u q 已知，1s A 、2s A 或3s A 中已知其中二个，如何求第三个？2.塑性极限分析的一般方法 （1）塑性绞线的特点 ① 弹性最大弯矩是塑性铰线的起点； ② 沿固定边形成负弯矩塑性铰线； ③ 板的支承线为板块转动的轴线； ④ 塑性铰线通过转轴交点。
（2）塑性极限分析的基本假定 ① 结构变形微小：直到结构丧失承载力为止，结构变形微小； ② 结构塑性假定：结构进入塑性形成塑性铰或塑性铰线的区域是完全塑性的，没有进入塑性的区域是完全弹性的； ③ 比例加载。
（3）结构处于极限状态的条件 ① 屈服条件：结构任一截面的弯矩不超过极限弯矩（u M M ）； ② 平衡条件：结构的任一部分在内力和外力作用下处于平衡状态；③ 机构条件：结构由塑性铰或塑性铰线形成机构。
（4）塑性极限分析定理 ① 上限定理：满足平衡条件和机构条件的荷载是结构真实极限荷载的上限，即u F F ≥+，+F 称为可破坏荷载； ② 下限定理：满足平衡条件和屈服条件的荷载是结构真实极限荷载的下限，即u F F ≤-，-F 称为可接受荷载； ③ 唯一定理：满足所有三个条件的荷载是结构真实极限荷载，即+-≤≤F F F u ，若+-=F F ，则+-==F F F u 。
