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工程造價專業工程結構課程教學探討論文

實用文 時間:2021-08-31 手機版

  摘 要:針對工程造價專科學生的特點和就業趨向,分析工程結構課程的教學特點,提出在教學中強化結構概念設計、設計公式、工程參數的理解,加強圖表能力訓練。綜合運用多種媒體提升教學效果,加強理論與實踐相結合舉措,以培養學生的基本職業技能。 

關鍵詞:工程造價專業論文

  摘要:針對工程造價專科學生的特點和就業趨向,分析工程結構課程的教學特點,提出在教學中強化結構概念設計、設計公式、工程參數的理解,加強圖表能力訓練。綜合運用多種媒體提升教學效果,加強理論與實踐相結合舉措,以培養學生的基本職業技能。

  關鍵詞:工程結構;課程教學;工程造價

  中圖分類號:G6423 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2013)02-0061-04

  工程結構是工程造價專科專業的一門核心課程,64學時(不含課程設計),也是建筑施工、工程項目管理等課程的先行課程,其內容涵蓋建筑結構設計基本原理、鋼筋混凝土結構、砌體結構、鋼結構、單層工業廠房、道路與橋梁工程結構等方面,知識覆蓋面廣,學習難度較大。

  文章針對工程造價專科學生特點及就業趨向,對工程結構課程的教學特點進行分析,結合筆者工程實踐經驗,提出在教學中強調結構概念設計及對設計公式、工程參數的深刻理解,綜合運用實景照片、動畫、視頻、3D模型、計算軟件等多種媒體提升教學效果,并給出了培養學生識圖能力,問題分析處理能力的具體實踐教學方法。

  一、工程結構課程的教學特點

  (一)針對專業特色,調整教學重點

  武漢科技大學工程造價專科畢業生大部分進入土木工程施工、監理、咨詢等領域,能勝任施工員、預算員、材料員等崗位,少有學生從事結構設計工作。因此,對工程結構課程的講授必然有別于土木工程或結構工程本科專業,在教學中應加大建筑結構概念設計及應用的講授學時,降低結構構件計算部分的難度,除鋼筋混凝土結構、砌體結構、鋼結構教學外,還應增加道路橋梁工程結構設計概論,培養學生建立結構體系概念,掌握其基本概念和基本原理。

  (二)針對學生學習特點,把握課程難度

  工程造價專科學生僅修高等數學(少學時),未修線性代數和概率與數理統計,力學也僅修了一門工程力學(少學時),因此,對工程結構設計理論有關概率論的部分無法深刻理解,結構分析困難。在教學中應減少設計公式理論的推導,重點講解公式的適用條件和參數含義。

  (三)形象化與案例教學相結合

  工程結構課程與生活聯系緊密,大到高層建筑、橋梁、體育場,小到自行車棚、廣告牌,無不蘊含著結構原理,因此,在教學中應充分利用多媒體手段,采用啟發式教學和案例教學,幫助學生打消顧慮,樹立自信心。

  (四)做好前后課程的銜接

  工程結構課程教學中要經常回顧建筑材料、建筑構造課程中學習的內容,經常繪制彎矩圖和剪力圖,加強工程力學基本訓練。由于建筑施工課程與建筑結構課程在同一學期開設,通過對樁的吊裝過程受力分析案例講解,將兩門課程聯系起來,讓學生理解工程結構在設計、施工中的廣泛運用。

  二、工程結構課程的教學方法

  (一)注重結構概念設計

  在講解建筑結構設計基本原理章節時,以承載能力極限狀態設計表達式γ0S≤R為核心,從概念設計角度引導學生思考,增加結構(構件)安全儲備的設計方法主要有:一是增加荷載組合效應設計值S,從荷載組合公式可知,恒載乘以系數1.2,意味著恒載增大20%,活載乘以系數1.4,意味著活載增大40%,對于安全等級為一級的重要建筑物,γ0取1.1則意味著整體荷載設計值增大10%;二是減小結構構件抗力設計值R,體現在結構構件承載力設計值均為其標準值除以大于1的材料系數。通過一增一減,保證結構(構件)有足夠的安全儲備。

  結構剛度是結構抵抗變形的能力。從結構概念設計的角度看,內力傳遞途徑越直接,結構剛度越大;內力分布越均勻,結構剛度越大;內力越小,結構剛度越大[1]。例如:對于深基坑工程采用鋼管內支撐,若基坑寬度較大(大于20 m),一般考慮在鋼支撐跨中部位增加臨時立柱,通過減小跨度的方法,增大鋼支撐的剛度,防止失穩破壞。

  (二)注重理解公式參數的'物理含義

  鋼筋混凝土結構設計是一門理論結合試驗研究的學科,涉及公式多。在教學活動中,可以簡化公式的理論推導過程,強調對公式的理解,特別是對公式中重要參數的物理含義的理解。例如:在鋼筋混凝土單筋矩形梁正截面承載力計算教學中,首先講解清楚梁正截面受彎的三個階段,然后引導學生理解適筋梁承載力計算公式Mu=α1fcbx(h0-x/2)時,要特別講解清楚參數x的物理含義是梁受壓破壞時受壓區混凝土的高度,其值最大為ξb,進一步啟發學生計算出適筋梁最大配筋率為α1ξbfc/fy。由此還可以引申出以下規律:其一,混凝土強度等級,鋼筋強度等級一定,加大截面的有效高度h0可增大梁的正截面抗彎能力;其二,鋼筋強度等級一定,梁截面一定,其最大抗彎能力為Mu=α1fcbx(h0-x/2),適當采用高等級混凝土對梁正截面抗彎有利;其三,鋼筋盡量布置為單排,在梁截面一定的情況下,不但有利于施工,對增大h0也有利;其四,梁鋼筋、混凝土強度等級一定,截面高度一定,若設計彎矩大于α1fcbξb(h0-ξb/2),則只能采用雙筋截面梁。

  (三)注重總結系數表格中的規律

  《工程結構》教材[2]中含有大量的表格,指導學生閱讀表格,進行縱向橫向比較,從而得到一定的規律,是教學的一個重要內容。例如:通過閱讀鋼筋混凝土軸心受壓構件穩定系數值表(表1),可以得到以下結論:圓形截面短柱(長細比l0/d≤7)的穩定系數值φ=1.0,圓形截面長柱(長細比l0/d>7)隨著長細比的增大,穩定系數φ值逐步減小。通過閱讀砌體抗壓強度設計值表格(表2),可以得到以下規律:對于同類砌體材料,若材料強度等級一定,砂漿強度等級越高,砌體的抗壓強度設計值越大;若砂漿強度等級一定,砌體材料的強度等級越高,砌體的抗壓強度設計值越大。

  (四)注重講解工程參數取值的依據

  《工程結構》教材[2]由于篇幅有限,各類設計表格僅列出工程參數取值,但少有解釋其取值的來源或依據,授課教師要擇其重點進行講解。例如:GB5003-2011《砌體結構設計規范》[4] 3.2.3條規定“對于無筋砌體構件,其截面面積小于0.2 m2時,γa(砌體強度設計值調整系數)為其截面面積加0.8”,其原因是砌體構件面積過小,受各種偶然因素影響(截面缺口,構件碰撞),可能導致砌體強度有較大降低,因此,需對砌體強度設計值乘以γa進行折減。這些隱藏在參數背后的道理更值得學習。


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