混凝土结构设计课程简介

一、课程定位与性质

二、先修与后续课程

• 先修课程：高等数学、理论力学、材料力学、结构力学、混凝土结构基本原理、建筑结构荷载规范应用基础
• 后续课程：高层建筑结构设计、混凝土结构抗震设计、土木工程施工技术、建筑结构 CAD、毕业设计（土木结构方向）

三、课程教学目标

（一）知识目标

1. 掌握混凝土结构设计的基本准则、设计表达式、荷载组合原则及结构安全等级、设计使用年限等基本概念。
2. 熟练掌握混凝土受弯构件、受压构件、受拉构件、受扭构件的承载力计算、裂缝宽度验算、变形验算的核心方法与步骤。
3. 理解梁板结构、单层厂房排架结构、多层框架结构等典型混凝土结构体系的受力特点、计算模型与整体设计流程。
4. 熟悉现行《混凝土结构设计规范》（GB 50010）、《建筑结构荷载规范》（GB 50009）等国家规范的条文要求与应用方式。
5. 掌握混凝土结构各类构件的关键构造措施，理解构造设计在保证结构安全与耐久性中的重要作用。

（二）能力目标

1. 具备根据工程实际条件，进行合理结构选型、确定计算简图、建立力学模型的能力。
2. 能够独立完成混凝土梁板、柱、基础等基本构件的内力分析、承载力计算与配筋设计。
3. 掌握运用结构设计规范进行结构验算与方案优化的能力，能正确处理设计中的技术问题。
4. 具备识读、绘制混凝土结构施工图的能力，理解施工图中配筋、标高、节点构造等关键信息。
5. 初步具备运用结构设计软件（如 PKPM、YJK 等）进行辅助设计的能力，实现理论计算与工程实践的结合。

（三）素质目标

1. 树立 “安全、适用、经济、耐久、环保” 的结构设计理念，培养严谨、规范、负责的工程素养。
2. 建立工程全局观念，理解结构设计与建筑、施工、造价等相关专业的协同关系。
3. 培养规范意识、质量意识与创新意识，能够遵循工程伦理与行业准则开展设计工作。
4. 提升分析问题、解决复杂工程问题的逻辑思维与实践创新能力。

四、核心教学内容

模块一 课程基础与设计总则

1. 课程概述与混凝土结构的特点、应用范围与发展趋势
2. 结构设计的基本要求、安全等级、设计使用年限、环境类别
3. 荷载分类与荷载组合原则，极限状态设计法的基本表达式
4. 材料性能的设计取值，混凝土与钢筋的力学性能指标应用

模块二 混凝土基本构件设计

1. 受弯构件设计：单筋、双筋矩形截面与 T 形截面承载力计算，挠度与裂缝宽度验算，纵向受力钢筋、箍筋、构造钢筋的配置要求
2. 受压构件设计：轴心受压构件、偏心受压构件的承载力计算，二阶效应考虑，柱的配筋构造与稳定性设计
3. 受拉构件设计：轴心受拉与偏心受拉构件的计算方法与配筋构造
4. 受扭构件设计：矩形截面纯扭、剪扭构件的承载力计算与箍筋、纵筋配置原则
5. 钢筋混凝土基础设计：独立基础、条形基础的受力分析与设计方法

模块三 典型混凝土结构体系设计

1. 梁板结构设计：单向板、双向板肋梁楼盖的计算模型，内力计算与配筋设计，整体式楼盖的构造要求
2. 单层厂房结构设计：排架结构的组成与受力特点，柱、屋架、吊车梁的设计要点，支撑体系布置
3. 多层框架结构设计：框架结构的内力分析方法（反弯点法、D 值法），内力组合与构件设计，节点核心区构造

模块四 构造措施与工程实践

1. 混凝土结构的耐久性设计、防火设计基本要求
2. 构件节点构造、钢筋锚固、搭接、连接的规范要求
3. 结构施工图的识读与绘制要点，平法识图基础
4. 课程设计实践：结合实际工程案例，完成完整混凝土结构构件或楼盖的设计计算与施工图绘制

五、教学方法与教学安排

（一）教学方法

• 理论教学：系统讲解计算原理与规范条文，结合典型例题拆解设计步骤
• 案例教学：引入实际工程案例，分析设计思路、常见问题与优化方案
• 规范教学：结合现行国家规范条文，讲解条文背景、适用条件与应用方法
• 实践教学：通过课程设计，让学生完整经历 “结构选型 — 内力分析 — 计算配筋 — 绘制图纸” 的全流程
• 辅助教学：结合结构设计软件操作，提升学生的工程应用与数字化设计能力