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第1篇 技能基础1

项目0 绪论1

0.1 任务一：混凝土结构的基本概念1

0.2 任务二：混凝土结构的特点2

0.3 任务三：混凝土结构的应用及发展3

0.4 任务四：砌体结构特点及发展7

0.5 任务五：课程特点与学习方法9

项目1 钢筋混凝土结构材料的物理力学性能12

1.1 任务一：钢筋的种类及选用12

1.1.1 学习情境一：钢筋的形式12

1.1.2 学习情境二：钢筋的种类12

1.1.3 学习情境三：钢筋的公称截面面积及重量13

1.1.4 学习情境四：混凝土结构中钢筋的选用15

1.2 任务二：钢筋的力学性能15

1.2.1 学习情境一：钢筋的应力-应变曲线15

1.2.2 学习情境二：钢筋的塑性性能16

1.2.3 学习情境三：钢筋强度取值17

1.2.4 学习情境四：钢筋的弹性模量19

1.3 任务三：混凝土的强度20

1.3.1 学习情境一：混凝土立方体抗压强度20

1.3.2 学习情境二：混凝土轴心抗压强度21

1.3.3 学习情境三：混凝土的轴心抗拉强度22

1.4 任务四：混凝土的变形23

1.4.1 学习情境一：混凝土在一次短期加载时的变形性能23

1.4.2 学习情境二：混凝土在长期不变荷载作用下的变形性能（徐变）25

1.4.3 学习情境三：混凝土的收缩26

1.4.4 学习情境四：混凝土的弹性模量、变形模量27

1.5 任务五：钢筋和混凝土之间的黏结力27

1.5.1 学习情境一：黏结力的组成28

1.5.2 学习情境二：影响黏结强度的因素28

1.5.3 学习情境三：黏结应力的分布及应用28

1.6 任务六：基本锚固长度29

1.6.1 学习情境一：基本锚固长度的概念29

1.6.2 学习情境二：基本锚固长度的确定29

项目2 砌体结构材料的物理力学性能32

2.1 任务一：砌体的材料及种类32

2.1.1 学习情境一：砌体材料32

2.1.2 学习情境二：砌体种类35

2.2 任务二：砌体的受压性能37

2.2.1 学习情境一：砖砌体受压的三个阶段37

2.2.2 学习情境二：砖砌体受压应力状态的分析38

2.2.3 学习情境三：影响砌体抗压强度的因素38

2.2.4 学习情境四：砌体的抗压强度39

2.2.5 学习情境五：砌体的抗拉、抗弯和抗剪强度41

项目3 结构设计基本原理43

3.1 任务一：结构的功能要求和极限状态43

3.1.1 学习情境一：结构的功能要求43

3.1.2 学习情境二：结构的设计使用年限43

3.1.3 学习情境三：结构功能的极限状态44

3.2 任务二：极限状态设计原理45

3.2.1 学习情境一：结构上的作用、作用效应及结构的抗力45

3.2.2 学习情境二：荷载代表值45

3.2.3 学习情境三：荷载分项系数及荷载设计值46

3.2.4 学习情境四：材料强度取值47

3.3 任务三：极限状态实用设计表达式47

3.3.1 学习情境一：承载能力极限状态实用设计表达式48

3.3.2 学习情境二：正常使用极限状态设计表达式48

第2篇 技能形成51

项目1 梁板结构的施工图设计51

1.1 任务一：受弯构件受力特征51

1.2 任务二：现浇肋形梁板分类52

1.3 任务三：单向板肋梁楼盖的设计53

1.3.1 学习情境一：多层厂房楼盖设计任务书53

1.3.2 学习情境二：多层厂房楼盖设计工作流程54

1.3.3 学习情境三：选择结构平面布置方案55

1.3.4 学习情境四：确定计算简图55

1.3.5 学习情境五：板的截面构造57

1.3.6 学习情境六：梁的截面构造59

1.3.7 学习情境七：板、次梁、主梁的内力计算61

1.3.8 学习情境八：单筋矩形截面配筋设计69

1.3.9 学习情境九：板的截面配筋及施工图设计79

1.3.10 学习情境十：双筋矩形截面配筋设计82

1.3.11 学习情境十一：T形截面配筋设计87

1.3.12 学习情境十二：斜截面设计96

1.3.13 学习情境十三：次梁的截面配筋及施工图设计112

1.3.14 学习情境十四：主梁的截面配筋及施工图设计112

1.4 项目化教学成果展示114

1.5 练习题124

项目2 单层工业厂房的施工图设计126

2.1 任务一：单层工业厂房认知126

2.2 任务二：单层工业厂房的结构布置及选型126

2.2.1 学习情境一：屋盖结构构件126

2.2.2 学习情境二：柱网布置及选型128

2.2.3 学习情境三：吊车梁布置及选型129

2.2.4 学习情境四：变形缝设置130

2.2.5 学习情境五：围护结构布置131

2.2.6 学习情境六：支撑的布置133

2.2.7 学习情境七：基础选型136

2.3 任务三：排架结构内力分析136

2.3.1 学习情境一：排架的计算简图136

2.3.2 学习情境二：排架的荷载计算137

2.3.3 学习情境三：排架的内力分析141

2.3.4 学习情境四：受压构件简介（截面形式、尺寸，材料要求）144

2.3.5 学习情境五：轴心受压构件截面设计147

2.3.6 学习情境六：偏心受压构件正截面破坏形态153

2.3.7 学习情境七：偏心受压构件的破坏类型155

2.3.8 学习情境八：矩形截面偏心受压构件正截面的承载力156

2.3.9 学习情境九：矩形截面对称配筋偏心受压构件承载力158

2.3.10 学习情境十：偏心受压构件正截面承载力Nu与Mu的关系162

2.3.11 学习情境十一：偏心受压构件斜截面受剪承载力163

2.3.12 学习情境十二：排架柱的设计164

2.3.13 学习情境十三：牛腿的设计165

2.3.14 学习情境十四：吊装验算168

项目3 多层框架结构施工图设计169

3.1 任务一：钢筋混凝土多层框架结构简介169

3.2 任务二：结构布置170

3.2.1 学习情境一：柱网尺寸、层高、总高170

3.2.2 学习情境二：平面布置171

3.2.3 学习情境三：变形缝的设置171

3.3 任务三：框架梁、柱截面尺寸及计算简图173

3.3.1 学习情境一：梁柱截面选择173

3.3.2 学习情境二：框架计算简图174

3.4 任务四：内力分析及侧移验算175

3.4.1 学习情境一：竖向荷载作用下内力的近似计算——分层法175

3.4.2 学习情境二：框架在水平荷载作用下内力的近似计算——反弯点法和D值法176

3.4.3 学习情境三：水平荷载作用下侧移的计算181

3.5 任务五：内力组合及截面设计182

3.5.1 学习情境一：荷载效应组合182

3.5.2 学习情境二：控制截面及最不利内力184

3.5.3 学习情境三：框架梁弯矩调幅185

3.5.4 学习情境四：框架梁及柱的截面配筋计算185

3.6 任务六：构造要求185

3.6.1 学习情境一：框架梁185

3.6.2 学习情境二：框架柱186

3.6.3 学习情境三：梁柱节点187

3.6.4 学习情境四：钢筋连接和锚固187

项目4 砌体结构施工图设计189

4.1 任务一：砌体结构构件的承载力计算189

4.1.1 学习情境一：无筋砌体受压构件189

4.1.2 学习情境二：砌体局部受压193

4.1.3 学习情境三：砌体轴心受拉、受弯和受剪构件198

4.1.4 学习情境四：配筋砌体200

4.2 任务二：混合结构房屋的墙体设计202

4.2.1 学习情境一：房屋的结构布置202

4.2.2 学习情境二：房屋的静力计算方法204

4.2.3 学习情境三：墙、柱高厚比验算205

4.2.4 学习情境四：刚性方案房屋的墙体计算210

4.3 任务三：砌本结构中的过梁、圈梁及挑梁215

4.3.1 学习情境一：过梁215

4.3.2 学习情境三：圈梁217

4.3.3 学习情境三：挑梁219

4.4 任务四：砌体结构的构造措施221

4.4.1 学习情境一：一般构造要求221

4.4.2 学习情境二：墙体的布置及构造柱的设置要求223

4.4.3 学习情境三：防止墙体开裂的主要措施225

第3篇 技能拓展229

项目1 预应力混凝土的基本知识229

1.1 任务一：预应力混凝土基本概念229

1.1.1 学习情境一：预应力混凝土的基本原理229

1.1.2 学习情境二：预应力混凝土的特点和应用230

1.1.3 学习情境三：预应力混凝土的分类230

1.2 任务二：预应力混凝土的材料232

1.2.1 学习情境一：预应力钢筋232

1.2.2 学习情境二：预应力混凝土构件中的混凝土233

1.2.3 学习情境三：孔道及灌浆材料233

1.2.4 预应力混凝土构件的锚具233

1.3 任务三：构件设计一般规定235

1.3.1 学习情境一：张拉控制应力235

1.3.2 学习情境二：预应力损失236

1.3.3 学习情境三：预应力损失值的组合238

1.3.4 学习情境四：先张法构件预应力钢筋的传递长度239

1.4 任务四：预应力混凝土构件的构造要求240

1.4.1 学习情境一：一般规定240

1.4.2 学习情境二：先张法构件的构造要求241

1.4.3 学习情境三：后张法构件的构造要求242

项目2 混凝土构件的使用性能及结构耐久性244

2.1 任务一：钢筋混凝土受弯构件的挠度验算244

2.1.1 学习情境一：受弯构件的变形特点244

2.1.2 学习情境二：受弯构件在荷载效应标准组合下的短期刚度245

2.1.3 学习情境三：受弯构件考虑荷载长期作用影响的刚度245

2.1.4 学习情境四：受弯构件的最小刚度原则和挠度计算246

2.2.5 学习情境五：验算挠度的步骤247

2.2.6 学习情境六：减小构件挠度的措施247

2.2 任务二：钢筋混凝土构件裂缝宽度验算247

2.2.1 学习情境一：裂缝控制247

2.2.2 学习情境二：混凝土构件裂缝宽度验算248

2.2.3 学习情境三：验算最大裂缝宽度的步骤252

2.3 任务三：混凝土结构的耐久性252

2.3.1 学习情境一：影响混凝土结构耐久性能的主要因素253

2.3.2 学习情境二：耐久性设计254

附录A 工程结构设计基本数据257

附录B 排架柱内力计算系数278

参考文献282