平法教案.docx
《平法教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《平法教案.docx（72页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
平法教案
教学内容：
星期五早上3-4,节，12工程造价3班，平法识图与钢筋翻样
一、引入新课
平法识图，即是设计者完成结构施工图的依据，也是施工、监理人员准确理解和实施平法施工图的依据。
可以理解结构设计师在结构设计完成后，要按照“平法”的制图规则把设计意图表达出来，绘制结构施工图；而施工现场的监理、技术员、施工员要掌握“平法”的制图规则，才能看懂结构施工图纸，然后按照施工图表达的内容，建成高楼大厦。
在房屋设计和建造过程中，结构师的工作是把对房屋设计的理念和意图表达在图纸上，重点体现在“制图”上，结构师的培养目标是“知识目标”；而技术员、施工员、监理员的工作是把图纸的内容变为现实，重点是在“识图”上，即能“看懂”图。
技术员、施工员和监理员的培养目标为“能力目标”。
二、讲解新知
1、平法定义：
建筑结构施工图平面整体表示方法（以下简称平法），是把结构构件的尺寸和钢筋等，按照平面整体表示方法的制图规则，直接表达在各类构件的结构平面布置图上，再与标准构造详图相配合，形成一套新型完整的结构施工图的方法。
它改变了传统的那种将构件从结构平面布置图中索引出来，再逐个绘制配筋详图的繁琐方法，是建筑结构施工图设计方法的重大改革。
平法通过十几年的发展现已成为我国结构设计、施工领域普遍应用的主导技术之一。
2、平法的创始人
山东大学教授陈青来先生。
3、平法的正式诞生
1995年8月8日，一篇题为《结构设计的一次飞跃》的文章刊登在《中国建设报》头版显著位置，它标志着我国平法的正式诞生，此前它已经正式通过了中华人民共和国建设部的科技成果鉴定。
4、平法的发展
建筑结构施工图设计的发展，经历了三个时期：
一是建国初期至90年代末的详图法（又称配筋图法）；
二是80年代初期至90年代初我国东南沿海开放城市广泛应用的梁表法；
三是90年代至今已基本普及的平法。
平法的出现和发展，正是顺应了结构设计的发展和革新的客观需要。
5、平法创建大事记
截止到2009年，G101系列平法图集已出版了7册（03G101-1、03G101-2、04G101-3、04G101-4、08G101-5、06G101-6、08G101-11）包括了现浇混凝土结构的柱、墙、梁、板、楼梯、独基、条基、桩基承台、筏基、箱基和地下室结构的平法制图规则和标准配筋构造详图。
为了解决施工中的钢筋翻样计算和现场安装绑扎，从而实现设计构造与施工建造的有机结合，还出版了与现有G101配套使用的G901系列国家建筑标准设计图集5册（06G901-1、09G901-2、09G901-3、09G901-4、09G901-5）。
6、平法的科学性
1）、够简单
（1）表达数字化、符号化；
（2）单张图纸的信息量大且集中；
（3）构件分类明确，层次清晰，表达准确，设计效率成倍提高；
（4）平法使设计者易掌握全局，易调整，易修改，易校审，易控制设计质量。
2）、易操作
（1）平法采用标准化的构造详图，形象、直观，施工易懂、易操作；
（2）标准构造详图分类归纳后编制成国家建筑标准设计图集供设计选用，可避免构造做法反复抄袭及伴生的设计失误，保证节点构造在设计与施工两个方面均达到高质量。
3）、低能耗
（1）平法大幅度降低设计成本，降低设计消耗，节约自然资源。
（2）平法施工图是有序化、定量化的设计图纸，与其配套使用的标准设计图集可以重复使用，与传统方法相比图纸量减少70％左右，在节约人力资源的同时还节约了自然资源。
4）、高效率
平法大幅度提高设计效率，解放结构设计人员生产力。
它的进一步推广和普及，已经使设计院的建筑设计与结构设计人员的比例已明显改变，后者在数量上，在有些设计院仅为前者的二分之一至四分之一，同时结构设计周期明显缩短，设计强度显著降低。
三、随堂练习：
（1）平法的定义是什么？
（2）平法的基本理论是什么？
四、课堂小结：
本章简单介绍了平法的基本定义及平法的诞生、形成与发展。
在对历史的简要回顾中，阐明了平法的科学性，从而对平法在建筑工程中的地位、作用和意义给予了应有的评价和客观的总结。
五、布置作业
每人翻阅整套平法施工图。
教学内容：
一、复习旧知
平法的定义是什么？
图集包括那些？
二、引入新课
平法对混凝土结构施工图传统的表示方法作了重大改革。
平法是把结构构件尺寸和配筋等，按照平面整体表示方法制图规则，直接表达在各类构件的结构平面布置图上，再与标准构造详图相配合，从而构成一套新型、完整的结构设计。
三、讲解新知
1、概念
将一栋拟建房屋的内外形状和大小、布置以及各部分的结构、构造、装修、设备等内容，按照“国标”的规定，用正投影方法，详细准确地画出图样，称为房屋建筑图。
它的用途主要是指导施工，所以又称为施工图。
2、施工图的分类和编排顺序
（一）施工图的分类和内容
房屋的设计一般分为初步设计和施工图设计两个阶段。
对于一些技术复杂、工艺新颖的重大建设项目，还应该在两个设计阶段之间增加技术设计（或称扩大初步设计）阶段。
初步设计阶段：
其内容一般应包括：
对建筑中的主要问题，如总体布置、平面组合方式、空间体形、建筑材料和承重结构的选型等进行考虑，作出合理的方案。
重要大型房屋常作多个方案，以便建设方比较选用。
施工图设计阶段：
初步设计批准后，即以初步设计为依据编制施工图。
一套完整的施工图一般包括：
1、首页图；2、建筑施工图（简称建施）；3、结构施工图（简称结施）；4、设备施工图（简称设施）[包括给排水施工图、采暖通风施工图和电气照明施工图]
（二）施工图的编排顺序
房屋施工图一般的编排顺序是：
首页图、建筑施工图、结构施工图、给排水施工图、采暖通风施工图、电气施工图等。
基本图在前，详图在后；总体图在前，局部图在后；主要部分在前，次要部分在后；布置图在前，构件图在后；先施工的图在前，后施工的图在后等。
3、施工图的阅读
1．掌握投影原理和形体的各种表示方法；
2．熟悉和掌握建筑制图国家标准的基本规定和查阅“标准”的方法；
3．基本掌握和了解房屋的组成和构造
（1）总体了解；
（2）顺序识读；（3）前后对照；（4）重点细读。
识读一张图纸时，应按由外向里、由大到小、由粗至细、图样与说明交替、有关图纸对照看的方法，重点看轴线及各种尺寸关系。
要想熟练地识读施工图，除了要掌握投影原理、熟悉国家制图标准外，还必须掌握各专业施工图的用途、图示内容和方法。
此外，还要经常深入到施工现场，对照图纸，观察实物，这也是提高识图能力的一个重要方法。
4、结构施工图的作用及主要内容
平面整体表示方法（简称“平法”）。
作为国家建筑标准设计图集，“平法”的目的是为了保证按平法设计绘制的结构施工图实现全国统一，确保设计、施工质量，便于全国同行间进行交流。
（一）结构施工图的作用
（二）结构施工图的主要内容
一般结构施工图的内容主要有：
图纸目录、结构设计总说明、基础平面图、基础详图、结构平面图、构件详图、楼梯等部分。
结构施工图与建筑施工图表达内容虽然不同，但对同一套图纸来说，它们反映的是同一幢建筑物的内容，因此，它们的定位轴线、平面尺寸和立面、剖面尺寸等必须完全相符。
5、结构施工图的识读方法和步骤
识读建筑工程施工图一般是从外向里，由大到小，先粗后细，并要前后对照，建施图、结施图、设施图对照。
识图前，应根据结构设计总说明准备好相应的标准图集和相关的资料，相关的标准图是施工图的组成部分。
结构施工图的识读步骤如下：
（1）读图纸目录，了解图纸的种类、图纸张数等。
（2）读结构设计总说明，了解工程的概况、结构形式（包括基础形式和上部结构形式）、材料要求、结构构造要求、选用的标准图集、工程在设计时的一些特殊要求和对施工总的技术要求等。
（3）将结构施工图与建筑施工图对照，查对其轴线、各部分的相对位置，节点构造做法、标高、尺寸等是否吻合。
（4）读基础图，看基础平面图中轴线尺寸和总尺寸、基础及柱、墙的尺寸、各构件与轴线的关系、基础及各构件的编号，结合设备基础图看其与结构施工图的关系等。
（5）读结构平面图，看各种尺寸，如轴线尺寸、各构件宽度或截面尺寸，墙、柱、梁、板及其他构件与轴线的关系，板的厚度、楼（屋）面标高等，然后看楼（屋）面板的布置和配筋情况、楼梯情况等。
（6）阅读构造详图，看各构件的模板尺寸、配筋情况、构造节点大样图、材料表等。
四．课堂训练
结构层楼标高是什么？
索引符号的表达方式是什么？
五、课堂小结
本节讲解了平法的设计依据，以及平法的适用范围，平法施工图的表达方式和图纸顺序。
六、布置作业
写出平法施工图出图顺序。
教学内容：
（一）复习旧知
平法的使用范围？
平法施工图的图纸顺序？
（二）引入新课
钢筋混凝土构件是由钢筋和混凝土两种材料组合而成的。
常见的钢筋混凝土结构的基本构件通常有梁、柱、剪力墙、板、楼梯、基础等。
（三）讲解新知
一、钢筋混凝土结构的材料
1、钢筋
（1）、钢筋的受力分类
1）受力筋2）架立筋3）箍筋4）分布筋5）构造筋
（2）、钢筋的种类和符号
钢筋可分为普通钢筋和预应力钢筋。
从外观看，钢筋有光圆钢筋和带肋钢筋之分，牌号有HPB235、HRB335、HRB400和RRB400几种。
其中HPB235为热扎光圆钢筋，HRB335、HRB400为热扎带肋钢筋，而RRB400则为预热处理钢筋。
2、混凝土
混凝土，简称为“砼”：
是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。
通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。
混凝土抗压强度高，其强度等级分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共十四个级别。
钢筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。
首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数，不会由环境不同产生过大的应力。
其次钢筋与混凝土之间有良好的粘结力，有时钢筋的表面也被加工成有间隔的肋条（称为变形钢筋）来提高混凝土与钢筋之间的机械咬合，当此仍不足以传递钢筋与混凝土之间的拉力时，通常将钢筋的端部弯起180度弯钩。
此外混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境，在钢筋表面形成了一层钝化保护膜，使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易腐蚀。
二、混凝土结构的结构体系、适用最大高度和伸缩缝的最大间距
混凝土结构包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和各种其他形式的加筋混凝土结构。
以钢筋混凝土为主要承重的骨架结构称为钢筋混凝土结构。
钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距（m）表
结构类别
室内或土中
露天
排架结构
装配式
100
70
框架结构
装配式
75
50
现浇式
55
35
剪力墙结构
装配式
65
40
现浇式
45
30
挡土墙、地下
室墙壁等结构
装配式
40
30
现浇式
30
20
现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度（m）
结构体系
设防烈度
6
7
8
9
框架结构
60
55
45
25
框架－剪力墙结构
130
120
100
50
剪力墙结构
全部落地剪力墙结构
140
120
100
60
部分框支剪力墙结构
120
100
80
不应采用
筒体结构
框架－核心筒结构
150
130
100
70
筒中筒结构
180
150
120
80
注:
1、房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不考虑局部突出屋顶部分）；
2、框架－核心筒指周边稀柱框架与核心筒组成的结构考试大论坛3、部分框支剪力墙结构指首层或底部两层为框架和落地剪力墙组成的框支剪力墙结构；4、甲类建筑应按本地区的设防烈度提高一度确定房屋最大高度，9度设防烈度时应专门研究；乙、丙类建筑应按本地区的设防烈度确定房屋最大高度；5、超过表内高度的房屋结构，应按有关标准进行设计，采取有效的加强措施。
（四）课堂训练
受弯构件是什么？
钢筋分为几个级别，符号各是什么？
（五）、课堂小结：
本节课需了解钢筋混凝土结构的材料和结构体系，掌握钢筋混凝材料以及结构体系使用的最大高度、伸缩缝的最大间距。
（六）布置作业
画出梁、板、柱中不同位置的钢筋，并标出名称。
教学内容：
（一）复习旧知
钢筋的分类，混凝土的构成，混凝土结构体系有那些？
（二）引入新课
混凝土设计总说明是结构施工图的序。
（三）讲解新知
一、混凝土设计总说明的基本内容：
1、结构概述
2、关于场区与地基
3、关于基础结构及地下结构
4、关于地上主体结构
5、关于设计、施工所依据的规范、规程和标准设计图集等
其中“关于地上主体结构”部分主要包括：
1、本工程所采用的地上主体结构体系
2、抗震设防烈度和各类构件的抗震等级，结构对地震作用的相应数据
3、设计荷载取值
4、各类构件所采用的材料及强度等级
5、钢筋工程和混凝土工程要求
6、节点及构件的一般构造
7、主体结构与基础结构的连接、锚固要求
8、其他特殊要求及注意事项
二、结构设计总说明中必须写明的与平法施工图密切相关的内容
1、图集号
2、使用年限
3、抗震等级
混凝土结构的抗震等级
结构类型
设防烈度
6
7
8
9
框架结构
房屋高度（m）
≤25
＞25
≤35
＞35
≤35
＞35
≤25
框架
四
三
三
二
二
一
一
框架－剪
力墙结构
房屋高度（m）
≤50
＞50
≤60
＞60
＜50
50～80
＞80
≤25
＞25
框架
四
三
三
二
三
二
一
二
一
剪力墙
三
三
二
二
二
一
一
一
一
剪
力
墙
结
构
房屋高度（m）
≤60
＞60
≤80
＞80
＜35
35～80
＞80
≤25
＞25
一般剪力墙
四
三
三
二
三
二
一
二
一
框支落地剪力
墙底部加强区
三
二
二
二
二
一
不宜
采用
不应
采用
框支层框架
三
二
二
一
二
一
不宜
采用
不应
采用
单层厂房结构
铰接排架
四
三
二
一
4、混凝土强度等级和钢筋类别
5、标准构造详图有多种选择，
6、钢筋接头形式。
7、环境类别
8、变更
9、特殊要求
三、1、建筑房屋高度是指室外地面到主要屋面板板顶的高度。
2、极限状态可分为下列两类：
（一）、承载能力极限状态：
这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载力、疲劳破坏或不适于继续承载的变形；
（二）、正常使用极限状态：
这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。
有抗震设防要求的结构尚应进行结构构件抗震的承载力验算；
（一）、疲劳：
直接承受吊车的构件应进行疲劳验算；但直接承受安装或检修用吊车的构件，根据使用情况和设计经验可不作疲劳验算；
（二）、变形：
对使用上需控制变形值的结构构件，应进行变形验算；
（三）、抗裂及裂缝宽度：
对使用上要求不出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力验算；对使用上允许出现裂缝的构件，应进行裂缝宽度验算；对叠合式受弯构件，尚应进行钢筋拉应力验算。
3、建筑结构的安全等级
安全等级
破坏后果
建筑物类型
一级
二级
三级
很严重
严重
不严重
重要的建筑物
一般的建筑物
次要的建筑物
注：
对有特殊要求的建筑物，其安全等级可根据具体情况另行确定。
（四）课堂训练
查阅课本后结构设计总说明。
（五）课堂小结：
本节课需了解混凝土结构设计的基本内容重点掌握结构设计总说明中与平法施工图密切相关的内容，是学生了解结构设计的基本要求，及其混凝土结构的抗震等级要求。
（六）布置作业
完成课后思考题1，2.
教学内容：
一、复习旧知
结构设计总说明包括那些内容？
二、引入新课
平法是关于结构施工图的设计方法，依据结构设计的系统构成，结构施工图是位于结构方案设计和结构计算分析两个子系统之后的第三个系统。
三、讲解新知
1、基础：
指建筑底部与地基接触的承重构件，它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。
因此地基必须坚固、稳定而可靠。
工程结构物地面以下的部分结构构件，用来将上部结构荷载传给地基，是房屋、桥梁、码头及其他构筑物的重要组成部分。
2、基础分类
（1）、按使用的材料分为：
灰土基础、砖基础、毛石基础、混凝土基础、钢筋混凝土基础。
（2）、按埋置深度可分为：
浅基础、深基础。
埋置深度不超过5M者称为浅基础，大于5M者称为深基础。
（3）、按受力性能可分为：
刚性基础和柔性基础。
（4）、按构造形式可分为条形基础、独立基础、满堂基础和桩基础。
满堂基础又分为筏形基础和箱形基础
3、地下结构按构造形式分为拱形结构、圆形和矩形管状结构、框架结构、薄壳结构、异形结构。
地下结构所承受的荷载，按照作用特点及使用中可能出现的情况分为以下三类：
即永久（主要）荷载、可变（附加）荷载和偶然（特殊）荷载。
4、上部结构【superstructure】指的是桥梁支座以上（无铰拱起拱线或框架主梁底线以上）跨越桥孔部分的总称。
上部结构结构通常又称为桥跨结构，是在路线中断时跨越障碍的主要承重结构；下部结构包括桥墩、桥台、和基础；桥梁附属设施包括桥面系、伸缩缝、桥头搭板和锥形护坡等，桥面系包括桥面铺装（或称行车道铺装）、排水系统、栏杆（或防撞栏杆）、灯光照明等。
（选自《公路工程管理与实务》2B30000）
5、基础结构或地下与上部结构的分界位置，通常为上部结构的嵌固部位。
当地下结构全部采用箱形基础时，箱形基础顶板位置作为上部结构的嵌固部位，完全符合结构计算假定；当地下结构有三层，-1层为地下室，-2层与-3层为箱形基础时，此种情况下，基础结构与主体结构的分界就有两种意见。
一种意见是在箱形基础的顶板位置分界，另一种是在地下室顶板面位置分界。
还有，当地下三层均为地下室时，在什么位置分界便有更多不同的意见。
当采用筏形基础且为地下室结构时，也存在分界位置在筏形基础顶面还是地下室顶板顶面的问题，两种意见都有一定的道理。
将分界取为位于首层地面位置的地下室顶板顶面的依据，通常是地下室结构的楼层侧向刚度为相邻上部楼层侧向刚度的2倍，加之地下室侧壁嵌固在土中，当结构受到风荷载或横向地震作用时，地下室部分由于实际受到土的侧向约束作用，其横向变向与地上结构无侧向约束作用的横向变形明显不同；将分界取为埋在地下的箱形基础或筏形基础顶面的依据，是认为只有在这个位置才可作为上部结构的刚性嵌部位，从而符合柱根部按固支的计算假定。
当无地下室时，如果基础埋深较浅，分界位置在基础顶面没有异议；如果基础埋深较深，又为了增加底层框架刚度在室内地面下普遍设有地下框架梁时，将分界位置定在基础顶面还是连梁顶面就有两种意见。
将分界取为首层地面位置的地下框架梁的依据，是结构从该位置往下已经全部埋入土中，当结构受到风荷载或横向地震作用时，埋入土中的柱和梁由于受到土的侧向约束作用而与地上部分结构的横向变形有所不同。
以上举例所示各种意见相左的核心问题，是土对埋入其中那部分结构的侧向约束作用，导致其受力与变形条件与上部结构有事实上的不同。
四、课堂训练
画出分界种类。
五、课堂小结
本节课着重掌握基础结构或地下结构与上部结构的分界规定。
分清楚规定要求，以后的钢筋算量会容易很多。
教学内容：
（一）复习旧知
基础结构或地下结构与上部结构的分界规定
（二）引入新课
施工图是工程师的“语言”，是设计者设计意图的体现，也是施工、监理、经济核算的重要依据。
结构施工图在整个设计中占有举足轻重的作用，切不可草率从事。
（三）讲解新知
一、环境类别
一类：
室内正常环境。
二类a：
室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。
二类b：
严寒和寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。
三类：
使用除冰盐的环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境；滨海室外环境。
四类：
海水环境。
五类：
受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境。
注：
严寒和寒冷地区的划分应符合国家现行标准《民用建筑热工设计规程》JGJ24的规定。
一类，二类和三类环境使用年限为50年规定
注：
1 氯离子含量系指其占水泥用量的百分率；
2 预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为0.06％，最小水泥用量为300kg/m3；最低混凝土强度等级应按表中规定提高两个等级；
3 素混凝土构件的最小水泥用量不应少于表中数值减25kg/m3；
4 当混凝土中加入活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时，可适当降低最小水泥用量；
5 当有可靠工程经验时，处于一类和二类环境中的最低混凝土强度等级可降低一个等级；
6 当使用非碱活性骨料时，对混凝土中的碱含量可不作限制。
一类环境使用年限为100年规定
1 钢筋混凝土结构的最低混凝土强度等级为C30；预应力混凝土结构的最低混凝土强度等级为C40；
2 混凝土中的最大氯离子含量为0.06％；
3 宜使用非碱活性骨料；当使用碱活性骨料时，混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3； 4 混凝土保护层厚度应按本规范表9.2.1的规定增加40％；当采取有效的表面防护措施时，混凝土保护层厚度可适当减少；
5 在使用过程中，应定期维护。
其他
1. 二类和三类环境中，设计使用年限为100年的混凝土结构，应采取专门有效措施。
2.严寒及寒冷地区的潮湿环境中，结构混凝土应满足抗冻要求，混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求。
3.有抗渗要求的混凝土结构，混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求。
4. 三类环境中的结构构件，其受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋；对预应力钢筋，锚具及连接器，应采取专门防护措施。
5. 四类和五类环境中的混凝土结构，其耐久性要求应符合有关标准的规定。
对临时性混凝土结构，可不考虑混凝土的耐久性要求。
二、钢筋混凝土构件的裂缝控制等级有三级，分别是
1一级--严格要求不出现裂缝的构件
2二级--一般要求不出现裂缝的构件
3三级--允许出现裂缝的构件
三、纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度
1、纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（mm）表2-8
环境类别
墙、板（梯板）
梁
柱
≤C20
C25~C45
≥C50
≤C20
C25~C45
≥C50
≤C20
C25~C45
≥C50
一
20
15
15
30
25
25
30
30
30
二
a
—
20
20
—
30
30
—
30
30
b
—
25
20
—
35
30
—
35
30
三
—
30
25
—
40
35
—
40
35
四、五
混凝土保护层厚度应符合国家现行有关标准的要求
2、机械连接接头的受力钢筋保护层最小厚度的要求，连接件之间的横向间距不宜小于25mm。
设计使用年限为100年
升级会员 