结构设计原理 教案.docx

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结构设计原理教案

东北林业大学土木工程学院

教案

教研室：

桥梁教研室

课程名称：

结构设计原理

课程类型：

专业基础课

学时：

72

讲课教师：

贾艳敏

教案的有关要求：

教师应该在充分备课的基础上，每节课前应写好教案（课时计划）。

教案一般应包括下列内容：

本次课的目的、要求；讲授内容提要，重点、难点及其解决方法；各教学环节及时间分配；根据本节课的内容特点所采取的教学方法何实施步骤；模型、图表、幻灯、录像、演示实验、多媒体、CAI的配套使用；课堂讨论与课外学习的思考题、练习题及作业题；检测教育目标实现程序的具体措施等。

第一节课

本次课的目的：

使同学了解钢筋混凝土结构发展，现状与应用

要求；学生掌握结构设计原理课程的研究方法

讲授内容提要，介绍钢筋混凝土结构发展，现状与应用，钢筋混凝土结构设计原理课程所讲述的内容、研究的方法

重点：

设计原则

难点及其解决方法；该节课没有难点

各教学环节及时间分配：

讲授2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第二节课

本次课的目的：

使学生掌握钢筋混凝土构件受力特点，工作性能及优点，了解钢筋、混凝土材料本身的特性。

重点掌握混凝土各种强度指标。

要求：

学生掌握钢筋、混凝土各种强度指标

讲授内容提要：

钢筋混凝土构件受力特点，工作性能及优点，钢筋、混凝土各种指标。

重点：

混凝土各种强度指标

难点及其解决方法；该节课没有难点

各教学环节及时间分配：

讲授1.6学时，讨论0.4学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第三节课

本次课的目的：

使学生掌握结构上的作用、构的抗力及其不定因素、结构的功能要求

要求：

学生必须掌握作用的定义、分类及结构的功能要求。

讲授内容提要：

结构上的作用、构的抗力及其不定因素、结构的功能要求。

重点：

作用的分类，结构的抗力

难点及其解决方法；该节课没有难点

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第四节课

本次课的目的：

使学生掌握作用效应组合、正常使用极限状态计算应计算的内容

要求：

学生掌握结构的极限状态的定义、分类；结构安全等级，作用效应组合

讲授内容提要：

结构的极限状态、结构安全等级，作用效应组合、基本组合、偶然组合、短期组合、长期组合

重点：

作用效应组合、正常使用极限状态计算应计算的内容

难点及其解决方法；极限状态，列举工程实例

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第五节课

本次课的目的：

使同学了解材料强度的标准值与设计值

要求：

学生掌握混凝土、钢筋强度的标准值与设计值

讲授内容提要：

材料强度的标准值与设计值

重点：

材料强度设计值

难点及其解决方法；材料强度的设计值，通过例题进行讲解。

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第六节课

本次课的目的：

使同学了解钢筋混凝土板、梁的构造及构造要求

要求：

学生掌握钢筋混凝土板、梁的构造

讲授内容提要：

常用截面形式：

钢筋种类、钢筋布置及尺寸构造、构造要求

重点：

梁的构造

难点及其解决方法；该节课没有难点

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第七节课

本次课的目的：

使同学了解受弯钢筋混凝土梁的破坏形态，单筋矩形截面受弯构件的设计

要求：

学生掌握钢筋混凝土梁的破坏形态，单筋矩形截面受弯构件的设计方法。

讲授内容提要：

适筋梁、超筋梁、少筋梁，本假定和计算简图，最小配筋率、界限系数

重点：

基本假定、平衡公式、公式适用条件

难点及其解决方法；工程设计中需对实际情况进行简化——基本假定，在假定的前题下得出应力图形，平衡公式，掌握公式中符号的物理意义，公式适用条件。

采用实例分析方，通过讲例题做习题来巩固所学知识。

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第八节课

本次课的目的：

学生掌握双筋矩形截面受弯构件的设计

要求：

学生掌握设计原理、方法

讲授内容提要：

双筋、双筋梁受力图示及平衡方程、双筋平衡公式进行矩形截面双筋梁的设计及强度复合。

重点：

双筋梁受力图示及平衡方程

难点及其解决方法；利用双筋平衡公式。

采用分析及例题

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第九节课

本次课的目的：

使学生掌握T形截面强度计算

要求：

学生掌握设计原理、方法

讲授内容提要：

T形截面的优点、翼缘计算宽度。

两类T形的区别，计算公式的适用条件。

重点：

受弯构件T形梁正截面设计及强度复核。

这是本章重点之一。

通过讲例题及学生做习题掌握和巩固T形设计。

另还安排一个课程设计《装配式简支梁T形梁主梁设计》的正截面设计。

难点及其解决方法；两类T形的区别，计算公式的适用条件。

各教学环节及时间分配：

原理1学时，例题1学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第十节课

本次课的目的：

使学生了解斜截面破坏的种类，斜截面设计

要求：

学生掌握钢筋混凝土梁沿斜截面破坏的种类，会进行斜截面设计，

讲授内容提要：

剪应力和正应力共同作用下混凝土构件的受力特性及破坏形式分为抗剪及抗弯破坏。

重点：

掌握腹筋构造要求及配筋计算。

难点及其解决方法；影响斜截面抗剪强度的主要因素，斜截面抗剪破坏的三种形式：

斜拉、斜压、剪压破坏。

看试件斜截面破坏的录像

各教学环节及时间分配：

讲解1.5学时，斜截面破坏的录像0.5学时。

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第十一节课

本次课的目的：

使同学了解斜截面抗弯强度的计算，

要求：

学生重点掌握腹筋构造要求及配筋计算。

讲授内容提要：

斜截面抗弯强度的计算，重点掌握腹筋构造要求及配筋计算。

斜截面抗剪强度计算公式，计算公式的适用范围，上限值、下限值、最小配筋率。

重点：

计算公式的适用范围，上限值、下限值、最小配筋率。

难点及其解决方法；斜截面抗弯破坏产生的原因、预防措施

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第十二节课

本次课的目的：

对全梁承载能力校核

要求：

通过一道综合例题总结全章的基本内容。

讲授内容提要：

承载能力图的概念绘制方法及其与弯矩包络图的关系。

正截面强度构造要求、斜截面抗剪强度及抗弯强度的构造要求。

重点：

正截面强度构造要求、斜截面抗剪强度及抗弯强度的构造要求。

难点及其解决方法；承载能力图的概念绘制方法及其与弯矩包络图的关系

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第十三节课

本次课的目的：

学完本章之后需完成《装配式简支T梁桥梁设计》的斜截面设计

要求：

装配式简支T梁桥梁设计

讲授内容提要：

钢筋混凝土T形梁进行斜截面设计

重点：

腹筋配筋

难点及其解决方法；腹筋配筋，例题

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第十四节课

本次课的目的：

掌握受压构件的强度计算及构造要求

要求：

学生掌握普通箍筋柱构造要求、破坏状态分析及强度计算，通过例题及习题使学生掌握其计算方法。

讲授内容提要：

普通箍筋柱构造、破坏状态、强度计算，

重点：

破坏状态、强度计算

难点及其解决方法；强度计算

各教学环节及时间分配：

2学时，例题。

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第十五节课

本次课的目的：

了解螺旋箍筋柱构造要点，试验分析、计算公式。

通过例题及习题使学生掌握其设计方法。

要求：

螺旋箍筋柱构造，试验分析、计算公式。

讲授内容提要：

螺旋箍筋柱构造，试验分析、计算公式的推导及强度计算。

通过例题及习题使学生掌握其设计方法。

重点：

试验分析

难点及其解决方法；试验分析，

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第十六节课

本次课的目的：

使同学了解偏心受压构件的构造及受力特点，

要求：

学生掌握矩形截面偏心受压构件的承载力计算

讲授内容提要：

偏心受压特点、偏心受压构件的构造、偏心受压构件截面形式及尺寸，配筋要求，混凝土材料要求、偏心受压构件的破坏形态。

重点：

偏心受压构件的破坏、大偏心受压构件的破坏、界限破坏、偏心受压构件的纵向弯曲影响

难点及其解决方法；偏心受压构件的破坏、界限破坏

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第十七节课

本次课的目的：

使同学了解矩形截面偏心受压构件的强度计算，T形、I字形截面偏心受压构件的承载力计算，这是本章重点通过两道例题及习题使学生重点掌握并会使用规范进行偏心受压构件的设计。

要求：

讲授内容提要：

大偏心受压构件强度计算的简图基本公式、配筋设计、强度复核，小偏心受压构件的计算简图、基本公式、配筋公式、强度复核。

重点：

大偏心受压构件强度计算的简图基本公式、配筋设计、强度复核

难点及其解决方法；小偏心受压构件的计算简图、基本公式、配筋公式、强度复核，例题。

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第十八节课

本次课的目的：

使同学了解圆形截面偏心受压构件承载力计算

要求：

学生掌握实用计算方法

讲授内容提要：

计算简图、计算基本假定，基本方程

要点：

基本方程推导、等效钢环法的强度计算公式、配筋设计及强度复核的方法。

重点：

基本方程推导

难点及其解决方法；配筋设计及强度复核的方法

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第十九节课

本次课的目的：

使同学了解受扭及弯扭构件的破坏形式、矩形截面受扭及弯扭构件的承载力计算

要求：

学生掌握扭及弯扭构件的破坏形式，矩形截面受扭及弯扭构件的承载力计算

讲授内容提要：

受扭及弯扭构件的破坏形式，开裂扭矩的计算，试验分析及公式推导、扭矩配筋计算

重点：

纯扭转强度计算公式，受扭构件的构造要求

难点及其解决方法；弯扭计算公式的推导

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第二十节课

本次课的目的：

使同学了解复杂截面受扭构件的设计特点

要求：

学生掌握扭矩按转转刚度分配，每各矩形的扭矩计算方法

讲授内容提要：

扭矩按转转刚度分配，每各矩形的扭矩计算方法

重点：

扭矩按转转刚度分配

难点及其解决方法；扭矩按转转刚度分配

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第二十一节课

本次课的目的：

使同学了解钢筋混凝土结构冲切承载力计算，局部承压破坏机理，混凝土局部承压强度提高系数

要求：

学生掌握结构设局部承压破坏机理，冲切承载力计算，局部承压破坏机理

讲授内容提要：

构件冲切和局部承压破坏形式，抗冲切和局部承压计算方法，

重点：

进行构件的冲切计算及局部承压区的承载力设计

难点及其解决方法；局部承压破坏机理

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第二十二节课

本次课的目的：

局部承压区的计算

要求：

学生掌握结构局部承压区的计算

讲授内容提要：

局部受压区的截面尺寸，局部受压区的截面尺寸应满足的要求，局部承压区的承载力计算，局部承压区的抗裂性计算

重点：

局部承压区的抗裂性计算设计原则

难点及其解决方法；局部承压计算公式

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第二十三节课

本次课的目的：

应力计算的原则，

要求：

学生掌握结构设应力计算的原则，换算截面

讲授内容提要：

裂缝的种类及产生变形的原因，裂缝和变形的计算方法。

进行受弯构件的应力计算

重点：

换算截面，截面变换的条件

难点及其解决方法；换算截面的几何特性表达式

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第二十四节课

本次课的目的：

最大裂缝宽度验算，桥规对不同构件采用的刚度值最后通过例题使学生掌握裂缝及挠度计算方法，计算公式及例题。

要求：

学生掌握结构最大裂缝宽度验算，受弯构件的变形验算

讲授内容提要：

裂缝的种类，产生裂缝的原因及裂缝宽度对构件的影响。

裂缝特性、裂缝间距和宽度具有特点：

最大裂缝宽度验算，受弯构件的变形验算

重点：

裂缝间距及宽度的影响因素，变形特性，刚度和挠度计算

难点及其解决方法；均质弹性材料的变形及钢筋混凝土构件的变形特性

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第二十五节课

本次课的目的：

预应力混凝土的基本原理，预加应力方法

要求：

学生掌握预应力混凝土结构的工作原理，受力特性和优点

讲授内容提要：

钢筋混凝土的缺点，应力混凝土结构的工作原理述的内容、研究的方法

重点：

预应力混凝土的基本原理预加应力方法

难点及其解决方法；受力特性和优点

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第二十六节课

本次课的目的：

预应力混凝土结构的材料

要求：

学生掌握预应力混凝土结构的材料，预应力结构对混凝土和钢筋的要求。

讲授内容提要：

预应力混凝土结构的材料——砼、钢筋，预应力结构对混凝土和钢筋的要求。

重点：

预应力结构对混凝土和钢筋的要求。

难点及其解决方法；该节课没有难点

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第二十七节课

本次课的目的：

使同学了解应力混凝土梁各工作阶段的受力分析

要求：

学生掌握预应力混凝土受弯构件的各工作阶段的受力特性，重点掌握预应力混凝土构件的6种应力损失。

讲授内容提要：

预应力混凝土梁各工作阶段的受力分析，预应力受弯构件各受力阶段阶段的受力特点，控制应力，。

重点：

难点及其解决方法；

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第二十八节课

本次课的目的：

应力损失计算

要求：

学生掌握结构设计原理课程的研究方法

讲授内容提要：

介绍钢筋混凝土结构发展，现状与应用，钢筋混凝土结构设计原理课程所讲述的内容、研究的方法

重点：

预应力损失的估算

难点及其解决方法；预应力损失的估算

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第二十九节课

本次课的目的：

应力损失计算

要求：

学生掌握结构设计原理课程的研究方法

讲授内容提要：

介绍钢筋混凝土结构发展，现状与应用，钢筋混凝土结构设计原理课程所讲述的内容、研究的方法

重点：

预应力损失的估算

难点及其解决方法；预应力损失的估算

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第三十节课

本次课的目的：

使同学了解预应力混凝土受弯构件的承载力计算

要求：

学生掌握预应力混凝土受弯构件正截面的强度计算计算原理。

讲授内容提要：

预应力混凝土受弯构件正截面的强度计算及强度计算原理。

重点：

强度计算原理

难点及其解决方法；强度计算原理

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第三十一节课

本次课的目的使同学了解：

预应力混凝土受弯构件的正应力验算

要求：

学生掌握预应力混凝土受弯构件的正应力验算

讲授内容提要：

各阶段的应力验算内容及方法

重点：

正应力验算

难点及其解决方法；正应力验算

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第三十二节课

本次课的目的：

使同学了解预应力混凝土受弯构件混凝土的主压应力和主拉应力计算

要求：

学生掌握预应力混凝土受弯构件混凝土的主压应力和主拉应力计算

讲授内容提要：

预应力混凝土受弯构件混凝土的主压应力和主拉应力计算

重点：

主拉应力计算

难点及其解决方法；主拉应力计算

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第三十三节课

本次课的目的：

使同学了解使用阶段正截面抗裂验算，挠度验算

要求：

学生掌握结构使用阶段正截面抗裂验算，截面抗裂验算规定

讲授内容提要：

使用阶段正截面抗裂验算，截面抗裂验算规定

重点：

抗裂验算

难点及其解决方法；抗裂验算

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第三十四节课

本次课的目的：

使同学了解预应力混凝土梁的设计规定，预应力混凝土简支Ｔ梁设计

要求：

学生掌握简支梁设计步骤及方法

讲授内容提要：

预应力混凝土梁的设计规定，构造要求，预应力混凝土简支Ｔ梁设计，设计过程

重点：

设计规定，设计过程

难点及其解决方法；设计规定

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第三十五节课

本次课的目的：

使同学了解部分预应力混凝土结构特点

要求：

学生掌握部分预应力的概念，部分预应力混凝土梁的设计过程和方法

讲授内容提要：

部分预应力混凝土结构特点，部分预应力的概念，部分预应力混凝土梁的设计过程和方法

重点：

部分预应力的概念

难点及其解决方法；该节课没有难点

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

第三十六节课

本次课的目的：

使同学了解分预应力混凝土结构的计算原理

要求：

学生掌握部分预应力混凝土结构的计算原理和公式。

讲授内容提要：

部分预应力混凝土结构特点，部分预应力混凝土结构的计算原理，原理和公式。

重点：

计算原理

难点及其解决方法；该节课没有难点

各教学环节及时间分配：

2学时

根据本节课的内容特点所采取的教学方法：

多媒体教学

习题内容

1、单双筋矩形截面设计及承载力复核；

2、T形截面设计及承载力复核；

3、T形梁斜截面设计及承载力复核：

4、T形梁裂缝及挠度计算；

5、偏心构件截面设计及承载力复核;

6、预应力损失计算；