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摘要:
为了提高土木工程专业RC楼盖课程设计手算的可靠性,本文采用MATLAB语言编制了RC楼盖课程设计手算电算程序,通过手算电算程序,可以验算手算计算结果的误差和准确性。
关键词:
RC楼盖课程设计;楼盖手算;楼盖电算
1前言
多年来,作者的教学实践证明,RC楼盖课程设计对土木工程专业大学生能力的培育与培养起到了良好的不可或缺的作用。RC楼盖课程设计虽然具有理论性、实践性、实用性的优点,但是,该课程设计也具有如下缺点:首先,这是土木工程专业大学生接触到的第一次结构方面实践课程设计内容,由于学生的基本概念、基本理论还不是深入,故感觉很难、不好下手。其次,在计算过程中,对基本方法、基本构造、施工方法不是很熟悉,故结构布置、截面的选择不是很理想、导致施工困难。最后,在计算过程中经常有错误和笔误,导致后续计算结果不正确;例如板的荷载计算有误,那么次梁的计算必然会出现错误,主梁的计算也同样如此。
2RC楼盖课程设计的实例
(1)教学实例简介。楼面的活荷载标准值为10.0kN/m2,混凝土采用C30,主梁及次梁钢筋:采用HRB400级钢筋;板内钢筋采用采用HPB300级。
摘要:楼盖课程设计是建筑学专业《建筑结构》课程中十分重要的实践性教学环节,一般高校都会有一周左右的时间进行混凝土单向板肋梁楼盖课程设计。从上世纪70年代后期到现在,该课程设计的形式以及内容变化不大。但随着对建筑结构体系的进一步认识和建筑物震害的调查,单向板肋梁楼盖课程设计采用的内框架结构形式已退出结构舞台。本文分析了单向板肋梁楼盖课程设计中存在的不足之处,并提出了相应的改革方案。
关键词:建筑结构;单向板肋梁楼盖;课程设计;改革方案
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)47-0029-02
一、引言
建筑学专业的《建筑结构》课程通常在大三年级开设,学生经过二年多的建筑设计课程的学习,基本上可以将建筑的平面、立面、剖面结合起来整体思考简单的建筑空间,也即形成了初步的建筑空间概念。这是建筑学专业学生二年多的训练结果,尽管在他们的建筑空间中,还没有明确的建筑支撑体系,即建筑结构,但整体建筑空间概念是理解和掌握建筑与结构关系,是学好《建筑结构》课程的关键[1]。《建筑结构》课程一般均安排一个混凝土单向板肋梁楼盖设计的实践教学环节,该课程设计涉及考虑塑性内力重分布的计算理论、按弹性理论方法分析内力的计算理论、受弯构件正截面承载力的计算理论、斜截面承载力的计算理论等知识点。经由单向板肋梁楼盖策划,让建筑专业学生将所掌握的基本理论知识与设计方法渗透到全面的工程设计实践,以培养学生的设计能力及创造性思维能力,将所学知识融会贯通,为今后的毕业设计和毕业后能尽快适应实际工程打下良好的基础。
二、单向板肋梁楼盖课程设计存在的不足
随着我国经济的高速发展,我国对建筑结构受力性能的研究投入推动了建筑业的革新。过去应用广泛的一些结构体系,如内框架结构体系在现在的抗震设防区已禁止使用。而目前单向板肋梁楼盖课程设计的支承体系仍为内框架体系,显然不合适[2][3]。因此,有必要改革《建筑结构》中混凝土单向板肋梁楼盖的课程设计。具体分析混凝土单向板肋梁楼盖课程设计,发现存在以下几点不足:
1.楼盖的支承体系——内框架结构不满足现行规范要求。通过震后震害调查发现,内框架结构整体性差,各部分的刚度变化不均匀,抵抗地震灾害的能力和强度较差,所以此结构形式在地震中破坏比较严重。而今《建筑结构抗震规范》(GB50011-2010)[4](简称为抗震规范)中早就没有内框架结构体系方面的条文,说明内框架结构形式不能满足抗震设防区的要求。鉴于此,如果肋梁楼盖课程设计还继续应用内框架结构支承的楼盖,就与现行规范不符,因此必须对混凝土单向板肋梁楼盖课程设计进行改革,选择符合目前规范和工程实际的楼盖的支承体系。
摘 要:为了提高土木工程专业RC楼盖课程设计的准确性和效率,本文采用MATLAB语言和EXCEL表格,编制了RC楼盖课程设计手算计算书校核系统CDSSRC,通过RC楼盖课程设计计算机程序的计算结果与手算的计算结果进行比较,可以对手算计算结果的进行校核;虽然计算机程序的计算结果比较精确,但是RC楼盖课程设计手算是土木工程专业大学生必备的能力,不能完全依靠计算机,本文建议采用手算为主、计算机计算为辅的教学方法。
关键词:RC楼盖;课程设计;MATLAB语言;楼盖手算校核系统
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.252
0 引言
RC楼盖课程设计是《混凝土结构》课程的一个非常重要的教学内容,及有很强的实践性、实用性,对于培养土木工程专业大学生实践动手能力,是一个必不可少的环节[1]。刘雁和邹小静分析了单向板肋梁楼盖课程设计中存在的不足之处,并提出了相应的改革措施[2]。王强、陈慕杰和陈宜虎针对近年来课程设计教学中存在的一些问题,提出该课程设计改革的一些思路[3]。魏晓针对建筑学专 业建筑结构课程教学设计中存在的问题进行分析,并提出相应的改革创新措施,旨在能够有效地提高建筑结构课程的教学水平[4]。
针对学生在课程设计实践中存在的缺点,本文采用手算为主、计算机计算为辅的教学方法,编制了CDSSRC软件。通过该软件,教师可以发现学生在课程设计计算过程的错误,并且加以干预与纠正,为后面的评阅打好基础,做好成绩评定的客观性、公平性与公正性;学生可以提高对该课程设计的兴趣,还可以提高的课程设计质量与效率,在课程设计中少走弯路。
1 CDSSRC软件介绍
目前《混凝土结构》RC楼盖课程设计的教学停留于表面的讲解上。随着社会的进步,科技水平的提高、计算机技术的猛进、可视化软件的发展,高校、科研院所、设计院对于RC楼盖课程设计的认识有强烈的需求,对于高校老师RC楼盖课程设计的知识要求也越来越高。而传统的以板书讲解为教学手段的教学方法已经远远满足不了这种强烈的需求。MATLAB同时具备科学计算和可视化的优势,既能进行科学计算,又能开发出所需要的图形界面。如果用MATLAB来开发CDSSRC教学演示软件,可以发挥的这两方面的优势,使高校老师将板书、PPT和可视化的图形用户界面GUI结合起来,让学生能够看到类似视频化的教学演示软件,相信会有助于提高和加深学生对RC楼盖课程设计的认识水平和掌握程度,达到优良的教学效果。
摘 要:为了提高土木工程专业RC楼盖课程设计手算的可靠性,本文采用MATLAB语言编制了RC楼盖课程设计手算电算程序,通过手算电算程序,可以验算手算计算结果的误差和准确性。
关键词:RC楼盖课程设计;楼盖手算;楼盖电算
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.117
1 前言
多年来,作者的教学实践证明,RC楼盖课程设计对土木工程专业大学生能力的培育与培养起到了良好的不可或缺的作用。RC楼盖课程设计虽然具有理论性、实践性、实用性的优点,但是,该课程设计也具有如下缺点:首先,这是土木工程专业大学生接触到的第一次结构方面实践课程设计内容,由于W生的基本概念、基本理论还不是深入,故感觉很难、不好下手。其次,在计算过程中,对基本方法、基本构造、施工方法不是很熟悉,故结构布置、截面的选择不是很理想、导致施工困难。最后,在计算过程中经常有错误和笔误,导致后续计算结果不正确;例如板的荷载计算有误,那么次梁的计算必然会出现错误,主梁的计算也同样如此。
2 RC楼盖课程设计的实例
(1)教学实例简介。楼面的活荷载标准值为10.0kN/m2,混凝土采用C30, 主梁及次梁钢筋:采用HRB400级钢筋;板内钢筋采用采用HPB300级。
(2)计算结果。按塑性分析法进行板设计,手算计算结果如下表1:
作者简介:刘雁(1963-),男,扬州大学建筑科学与工程学院副院长,教授,主要从事工程结构抗震、现代木结构、轻钢结构研究,(E-mail)。
摘要:
国内大多数土木工程专业的混凝土结构理论教学,一般都会有一周左右的时间进行混凝土单向板肋梁楼盖课程设计。从20世纪70年代后期到现在,尽管混凝土结构设计规范已经几经更替,但该课程设计的形式和内容变化不大。随着建筑物震害的调查和对建筑结构体系的进一步认识,混凝土结构教材中的单向板肋梁楼盖课程设计采用的内框架结构形式已基本退出结构舞台。文章分析了单向板肋梁楼盖课程设计中存在的不足之处,并提出了相应的改革措施。
关键词:单向板肋梁楼盖;课程设计;混凝土结构
中图分类号:TU37;G642 文献标志码:A 文章编号:
一、单向板肋梁楼盖课程设计存在的不足
1.楼盖的支承体系—内框架结构不满足现行规范要求
通过震后震害调查发现内框架结构整体性差洛部分的刚度变化不均匀抵抗地震灾害的能力和强度较差所以此结构形式在地震中破坏比较严重。而今《建筑结构抗震规范》(G日50011一2010)n[](简称为抗震规范)中早就没有内框架结构体系方面的条文,说明内框架结构形式不能满足抗震设防区的要求。鉴于此加果肋梁楼盖课程设计还继续应用内框架结构支承的楼盖就与现行规范不符,因此必须对混凝土单向板肋梁楼盖课程设计进行改革,选择符合目前规范和工程实际的楼盖的支承体系。
2.楼盖的结构布置存在问题
在混凝土单向板肋梁楼盖的楼盖结构布置中,一般是两个方向分别布置主梁和次梁(包括与柱相联的梁)肚七种结构布置导致楼盖二个方向的刚度差异较大存在结构整体性差此种楼盖结构布置不利于学生对整体结构概念的真正理解,会使学生理解为结构布置只应该清楚一个方向就符合要求的错误观念。
3.梁柱尺寸不满足“强柱弱梁”要求
混凝土单向板肋梁楼盖课程设计中的主梁设计要求按弹性理论计算并考虑内力的最不利组合。设计时假使主梁与柱线刚度比值大于4才主对主梁的约束一般按铰支处理庄梁简化为多跨连续梁进行内力计算,此种设计假定即使简化了主梁的结构设计但与实际工程结构的情况对比悬殊池不符合现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计理念使学生对正确结构概念产生偏差。上述几点是当今单向板肋梁楼盖课程设计的不足之处所以启理并正确地改革楼盖课程设计,以顺应规范和结构的发展更好地培养人才。
二、单向板肋梁楼盖课程设计的系统改革
摘要:课程设计是培养学生理论联系实践、检验教学效果、实现卓越工程师培养目标的重要实践教学环节。针对土木工程专业钢筋混凝土楼盖课程设计存在的问题,与现行国家规范紧密联系,文章对RC楼盖设计进行有益的教学探索与实践,以夯实学生所学的理论知识,激发学生主动学习的兴趣,强化学生的工程意识,培养学生独立完成设计的能力。
关键词:钢筋混凝土结构;楼盖;课程设计;教学研究
中图分类号:G642.0;TU375-4 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2016)05-0141-04
实践环节是培养学生创造性思维和实际工作能力的重要教学手段。课程设计是土木工程专业实践性教学环节的重要组成部分。混凝土结构设计作为土木工程专业第一门直接面向工程技术应用的课程,是建立学生工程性思维和传授工程科学方法的重要课程。该课程的实践环节设置有“钢筋混凝土楼盖课程设计”和“单层工业厂房结构课程设计” 。钢筋混凝土楼盖课程设计是学生遇到的第一个专业课程的实践性教学环节,是学生首次进行较为全面的房屋结构设计训练。学生毕业后进入设计院工作,首先面对的工作常常是各种类型的板设计和楼梯的设计,因此,楼盖课程设计是学生职业生涯的第一课。如何搞好楼盖课程设计教学,如何通过该课程设计夯实学生所学的专业知识,培养学生独立完成设计的能力,提高学生理论联系实际和综合分析问题、解决问题的能力,使课程设计真正成为毕业设计的预演,为学生今后走上工作岗位打下坚实的基础,是值得讨论和研究的重要问题。
一、钢筋混凝土结构楼盖课程设计存在的主要问题
从20世纪70年代后期到现在,尽管我国混凝土结构设计规范历经74版规范、89版规范、2002版规范,以及目前现行的2010版规范,但混凝土结构课程设计的内容变化并不大。各高校钢筋混凝土肋梁楼盖课程设计任务,普遍是设计一个多层工业厂房楼盖或民用建筑楼盖(如车间仓库、商场、图书馆书库等) ,多采用四周为砖墙的内框架结构形式[1-3]。目前,钢筋混凝土楼盖课程设计往往通过调整柱网平面尺寸和荷载取值等方式形式上做到了每生一题,但设计过程过于格式化,即学生只要按照教材“照葫芦画瓢”,单纯机械式模仿,就能完成相应的结构计算和设计。从教学效果看,这样的设计过程无法让学生真正掌握结构设计方法,也很难激发学生学习的主动性和积极性。
二、楼盖课程设计教学改革与实践
钢筋混凝土楼盖课程设计作为土木工程专业一门重要的实践环节,教学中必须确立学生在设计中的主体地位,发挥教师的主导作用,与国家现行规范紧密联系,以便于学生更好地理解所学内容和理论联系实际,培养他们独立分析、解决问题的能力,最大限度地激发学生主动学习的意识。
摘要:本文总结了桂林理工大学博文管理学院以及相关兄弟院校在进行《混凝土结构》课程设计教学实践环节中存在的问题。针对这些问题,从选题、内容布置、考核方式等方面对《混凝土结构》课程设计的改革提出了具体的建议。并将具体的改革措施应用到本校《混凝土结构》课程设计的实际教学中,取得了一定的预期效果。
关键词:混凝土结构;课程设计;教学改革;实践实训
1引言
混凝土结构是土木工程专业重要的学科基础课,其包括《混凝土结构基本原理》与《混凝土结构设计》两大部分的内容,其中混凝土结构课程设计是在学生掌握上述内容的基础上,为进一步加强学生们对混凝土结构知识的理解而增设的相关实践环节。学生通过课程设计的练习应能进一步掌握设计的基本原理与基本方法,为后续的课程以及毕业设计打下坚实的基础。
2目前《混凝土结构》课程设计存在的若干问题
通过近些年的实际指导以及对兄弟院校相关院系的调研发现,目前混凝土课程设计存在以下问题。
2.1选题相对单一,设计内容与实际工程存有差距
目前大部分土木相关院校的混凝土课程设计选用的是单向板肋梁楼盖课程设计这一题目,大部分土木院校为督促学生自行设计而采取的手段是通过改变跨度、混凝土强度、荷载等参数,保证学生们一人一题,最大程度避免重复和抄袭。这种做法并不能从根本上解决学生不善思考的弊病,网络上纷繁的模板可以帮助学生通过简单的数字替换就完成课程设计的内容。同时,题目要求学生对一民用或工业建筑的楼盖进行设计,建筑平面图一般给定为四周砖墙的内框架结构[1]。然而内框架结构由于种种弊端,在现今的实际设计中已经被框架结构取而代之。如果仍然在教学实践环节对老旧的结构体系进行设计,会导致学生毕业后无法将学校学到的知识转化成解决实际问题的有效手段,这将使学生感到困惑与迷茫。
[摘要]本文以一教学楼建筑为例,说了现浇混凝土空心楼盖在此类工程中的计算与分析方法,并通过与普通混凝土现浇楼盖的影响,说明了现浇混凝土空心楼盖对结构性能的影响和优势。
关键词:现浇混凝土空心楼盖教学楼 结构计算分析
中图分类号: TU37 文献标识码: A
0引言
现浇混凝土空心楼盖是采用模盒作为施工内模、并将模盒永久性的填埋于混凝土楼板内的一种由混凝土空腹结构与模盒相结合所形成的一种复合楼板结构。是一种楼盖承载力基本不变的一种全新现浇结构体系[1]。随着建筑设计和使用对空间的要求,在越来越多的建筑类型中得以应用。具有可增大建筑净空,易任意进行空间上的间隔、改善使用功能、隔音降噪、节省材料、综合造价低等优点。在结构受力,施工技术,及经济性上都具有一定的优势[2]。
本文将着重阐述某教学楼建筑中,因课室等使用空间的层高限制与净空要求,而对楼盖采用现浇混凝土空心楼盖结构。通过阐述该工程的楼盖设计,分析说明现浇混凝土空心楼盖的设计原理与方法,及其对结构总体性能的影响与优势。
1.现浇混凝土空心楼盖的特点
(1)适用结构体系
摘要:
针对土木工程专业结构类课程设计在人才培养和教学中存在的问题,构建了结构类课程设计的目标体系和内容体系,基于整体性提出了结构类课程设计改革和实践方案。实践表明,提高了学生的工程结构设计能力和素质,缩短了学生毕业后工作的适应期。
关键词:
课程设计;结构设计素质;土木工程;适应期
基金项目:
黑龙江省教育科学―十二五规划课题(重点课题GBB1212055;规划课题GBC1213115);黑龙江科技大学教学改革项目(JY14-88)。
目前,一般院校土木工程专业人才培养都趋向于培养高级应用型技术人才。土木工程专业的实践性很强,而土木工程结构设计是土木工程专业学生必备的业务能力之一,是土木工程专业高素质人才培养的一个极其重要的实践性教学环节。土木工程结构类课程设计是本科生学完混凝土结构、砌体结构、钢结构和土力学地基基础等专业主干课程后,针对所学的各种不同结构体系和构件的设计理论、设计方法和设计计算步骤等内容进行的阶段性总结及设计训练。同时,进行结构类课程设计既是学生顺利完成毕业设计的基础,又是学生毕业后从事土木工程结构设计、技术咨询等工作的前奏。结构类课程设计教学质量将直接影响到学生毕业后从事土木工程结构设计的能力和素质,也将直接影响到学生就业质量,但是,大多数高等院校的结构类课程设计的实践教学内容、教学模式等不能适应新新形势下土木工程人才培养的要求。分析表明,主要存在以下几方面问题:(1)各门结构类课程设计的设计题目和设计内容相互独立,缺乏系统性和整体性,并没有充分考虑各门课程设计之间相关性;(2)各门课程设计的题目来源和设计内容的工程背景不详,缺乏与实际工程的紧密衔接,缺乏应用性;(3)各门课程设计的任务书中所给基础性数据和参数过于具体,不利于学生独立分析问题解决问题能力及创新能力的培养;(4)课程设计的过程管理,质量监控和成绩评定缺乏有效机制;(5)条件保障有待于加强,必要的课程设计指导书等资料匮乏。基于上述存在的问题,进行结构类课程设计的改革研究与实践势在必行。因此,以系统论为先导,基于土木工程结构的整体性概念,加强结构类课程设计的多维度的研究与探索,对提高学生工程结构设计素质,实现学生毕业后从事结构设计的零适应期培养具有重要的显示意义。
1基于整体性构建结构类课程设计的目标体系和内容体系