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建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新

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建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新

在《建筑結(jié)構(gòu)》的教學(xué)環(huán)節(jié)中,涉及了工程材料、材料力學(xué)以及結(jié)構(gòu)力學(xué)等多門課程內(nèi)容,要求學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)。課程課時(shí)少?!督ㄖY(jié)構(gòu)》課程通常分兩學(xué)期教學(xué),總課時(shí)不足90學(xué)時(shí),遠(yuǎn)低于土建類專業(yè)課時(shí)數(shù)。在內(nèi)容多、課時(shí)少的背景下,必然要求對(duì)建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理分配,結(jié)合教學(xué)對(duì)象,針對(duì)專業(yè)特點(diǎn),把握全局,突出重點(diǎn)。學(xué)生基礎(chǔ)薄弱。非土建類學(xué)生數(shù)學(xué)、力學(xué)基礎(chǔ)較差,面對(duì)《建筑結(jié)構(gòu)》中大量公式的推導(dǎo)和應(yīng)用,往往存在心有余而力不足的現(xiàn)象。尤其對(duì)一些理論性稍強(qiáng)的內(nèi)容,學(xué)生普遍認(rèn)為內(nèi)容太難,無法完全掌握。學(xué)生思想不重視。學(xué)生往往只關(guān)注本專業(yè)的核心課程,不重視《建筑結(jié)構(gòu)》課程,在學(xué)習(xí)過程中只求應(yīng)付考試,不求真正掌握、靈活應(yīng)用,所以即使老師反復(fù)強(qiáng)調(diào),教學(xué)效果仍然不佳。因此,《建筑結(jié)構(gòu)》課程只有針對(duì)課程自身特點(diǎn),結(jié)合非土建類專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ),因材施教,才能真正實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目的。恰逢2010版混凝土規(guī)范修訂,可通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的改進(jìn),突出新舊混凝土規(guī)范的差異,促進(jìn)學(xué)生對(duì)混凝土規(guī)范的認(rèn)識(shí)和理解,提高教學(xué)效果。

《建筑結(jié)構(gòu)》教學(xué)內(nèi)容改革

(1)采用高強(qiáng)高性能材料新版混凝土規(guī)范提倡高強(qiáng)高性能材料,要求適當(dāng)提高一般結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí),鋼筋混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C20,采用強(qiáng)度級(jí)別400MPa及以上的鋼筋時(shí),混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。同時(shí)廢除23MPa5級(jí)鋼筋,以300MPa級(jí)鋼筋代替,新增500MPa級(jí)鋼筋,大力推廣400MPa級(jí)、500MPa級(jí)高強(qiáng)熱軋帶肋鋼筋作為縱向受力的主導(dǎo)鋼筋,并逐步限制335MPa級(jí)鋼筋。

(2)統(tǒng)一受剪承載力計(jì)算公式在2002版規(guī)范[3]中,均布荷載作用下的受彎構(gòu)件箍筋抗剪承載力為1.25fyv(Asv/s)h0,受集中荷載作用的受彎構(gòu)件箍筋抗剪承載力為1.0fyv(Asv/s)h0。新版混凝土規(guī)范統(tǒng)一了受彎構(gòu)件抗剪承載力計(jì)算公式,均按1.0fyv(Asv/s)h0計(jì)算,修訂后規(guī)范適當(dāng)提高了斜截面受剪承載力的安全儲(chǔ)備。

(3)提高最小配筋率2002版混凝土規(guī)范規(guī)定受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的最小配筋率取0.6,對(duì)400MPa級(jí)鋼筋可減小0.1。新版混凝土規(guī)范中根據(jù)抗震設(shè)計(jì)要求,受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的最小配筋率如表1所示,修訂后受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的最小配筋率有所提高。

(4)調(diào)整裂縫寬度計(jì)算公式新版混凝土規(guī)范中裂縫寬度計(jì)算公式形式保持不變,但對(duì)于三級(jí)裂縫控制等級(jí)的非預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,最大裂縫寬度可按荷載準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用影響的效應(yīng)計(jì)算。同時(shí)對(duì)于非預(yù)應(yīng)力的受彎或偏心受壓構(gòu)件,受力特征系數(shù)αcr減小為1.9。修訂后計(jì)算得到的裂縫寬度值有所減小,解決了采用高強(qiáng)鋼筋受裂縫寬度限制的問題。

(5)完善了各種構(gòu)件的構(gòu)造要求新版混凝土規(guī)范中對(duì)板、板柱結(jié)構(gòu)、混凝土墻、鋼筋錨固等構(gòu)造要求進(jìn)行了完善修訂。包括:正式提出現(xiàn)澆空心樓板的最小板厚200mm;修改了錨固長度的修正系數(shù),將錨固長度的下限值減低為0.6;完善裝配式結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求,增補(bǔ)機(jī)械連接、漿錨接頭等連接方式等等。

(6)提出新的設(shè)計(jì)原則新版混凝土規(guī)范為提高結(jié)構(gòu)抵御災(zāi)害的能力,提出了結(jié)構(gòu)防倒塌概念設(shè)計(jì),介紹了結(jié)構(gòu)防倒塌定量設(shè)計(jì)方法的原則。同時(shí)為完善耐久性設(shè)計(jì),針對(duì)既有建筑改造的迫切需要,提出了既有結(jié)構(gòu)延長年限、安全復(fù)核、改變用途、擴(kuò)建改造、修復(fù)加固的設(shè)計(jì)原則。

《建筑結(jié)構(gòu)》教學(xué)方式改革

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)在第六批規(guī)范課程研究的基礎(chǔ)上,對(duì)"從截面計(jì)算到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)"、"增加結(jié)構(gòu)防倒塌設(shè)計(jì)的原則"、"耐久性及既有結(jié)構(gòu)再設(shè)計(jì)"、"提高安全度設(shè)置水平"、"采用高強(qiáng)-高性能材料"以及"技術(shù)進(jìn)步標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)國際接軌"六個(gè)方面進(jìn)行了補(bǔ)充、完善、提高。新版混凝土規(guī)范的發(fā)展方向代表了混凝土結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的發(fā)展方向,體現(xiàn)了不斷進(jìn)步、緊密聯(lián)系工程的精神。因此,作為《建筑結(jié)構(gòu)》課程更應(yīng)及時(shí)貫徹2010版混凝土規(guī)范精神,結(jié)合工程實(shí)踐開展教學(xué)工作,具體可進(jìn)行以下幾方面的教學(xué)改革嘗試。

(1)大量運(yùn)用對(duì)比分析法在眾多《建筑結(jié)構(gòu)》課程教改研究成果中,對(duì)比分析法可以通過比較,找出事物的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),加深學(xué)生對(duì)教學(xué)知識(shí)的理解和掌握[4]。在《建筑結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)過程中,可采用對(duì)比分析法對(duì)新舊混凝土規(guī)范內(nèi)容進(jìn)行舉例說明,不僅要突出修訂后的內(nèi)容,也應(yīng)介紹規(guī)范修訂的背景、原則,讓學(xué)生在記住專業(yè)知識(shí)的同時(shí),也對(duì)混凝土學(xué)科發(fā)展方向有所了解。

(2)開展"現(xiàn)場"教學(xué)《建筑結(jié)構(gòu)》課程中的部分概念性知識(shí),學(xué)生往往很難把握。為讓學(xué)生擁有對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的直觀認(rèn)識(shí),可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀結(jié)構(gòu)試驗(yàn)大廳,逐一介紹鋼筋、水泥、砂石、模板等基本材料;還可帶領(lǐng)學(xué)生旁觀土建類專業(yè)學(xué)生材料試驗(yàn)課和混凝土試驗(yàn)課,觀察鋼筋綁扎、混凝土澆筑、振搗以及適筋梁破壞試驗(yàn)。通過"現(xiàn)場"教學(xué)把抽象的事物、概念實(shí)體化,加深學(xué)生的理解,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)《建筑結(jié)構(gòu)》課程的學(xué)習(xí)熱情。

(3)緊密結(jié)合工程實(shí)例對(duì)于非土建專業(yè)學(xué)生,大量概念、公式、計(jì)算內(nèi)容的講授不免顯得枯燥,因此需要在教學(xué)過程中不時(shí)通過生動(dòng)的工程照片、實(shí)例、視頻吸引學(xué)生注意、強(qiáng)化學(xué)生的感性認(rèn)知,將有助于《建筑結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)效果的改善。

(4)教師不斷自我培訓(xùn)隨著新技術(shù)、新工藝、新知識(shí)的不斷發(fā)展,混凝土規(guī)范進(jìn)行了再次修訂和完善,以規(guī)范為根本的《建筑結(jié)構(gòu)》課程也應(yīng)緊跟發(fā)展趨勢,不斷自我完善。因此,任課教師必須及時(shí)更新知識(shí)結(jié)構(gòu)、增長工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、及時(shí)掌握行業(yè)發(fā)展動(dòng)向,積極參與課程相關(guān)的各項(xiàng)科研、教改研究,不斷進(jìn)行自我培訓(xùn),提高自身素質(zhì)。同時(shí)在教學(xué)環(huán)節(jié)中,以身作則給學(xué)生樹立積極向上的榜樣。

小結(jié)

本文以新版混凝土規(guī)范為背景,結(jié)合非土建類專業(yè)學(xué)生特點(diǎn),初步探討了《建筑結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)改革。通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改進(jìn)和完善,以期實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目的,完成教學(xué)任務(wù),達(dá)到教學(xué)效果,使學(xué)生在接受建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)理論知識(shí)的同時(shí),了解行業(yè)發(fā)展方向,提高自身實(shí)踐能力。

作者:王潘繡單位:金陵科技學(xué)院建筑工程學(xué)院

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