單向板肋梁樓蓋課程設計教學改革探討

王強 陳慕杰 陳宜虎

摘 要：單向板肋梁樓蓋課程設計作為混凝土結構設計課程的重要實踐環節，并且作為土木工程專業工民建方向實踐教學的重要組成部分，在新形勢下應隨著行業的發展和社會的需求適時地調整和改革。針對近年來課程設計教學中存在的一些問題，提出該課程設計改革的一些思路。

關鍵詞：單向板肋梁樓蓋；課程設計；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：*********

一、引言

混凝土結構設計課程是理論性與實踐性相互融合的一門學科，是土木工程專業工民建方向的核心專業課程之一，樓蓋課程設計是該課程的一個重要的實踐性教學環節，是混凝土結構課程基本理論與工程實際相結合的橋梁。通過課程設計環節，使學生具有綜合運用混凝土結構課程內容的能力，培養學生使用圖集、規范以及繪制結構施工圖等技能，提高學生分析問題、解決問題以及獨立工作的能力。多年來的教學實踐證明，這一教學環節對學生能力的培養起到了一定的作用。

二、單向板肋梁樓蓋課程設計的主要內容與特點

單向板肋梁樓蓋課程設計的內容主要包括：鋼筋混凝土肋梁樓蓋的結構布置，板、次梁、主梁力學簡圖的確定以及其內力的計算，其截面尺寸的選取以及配筋計算，并繪制其結構施工圖。混凝土樓蓋的計算為混凝土結構設計課程第一章所學的重點內容，其計算理論涵蓋了彈性與塑性兩種計算理論，構件的截面設計則為混凝土結構基本原理課程（前期已學）的主要內容，而最終結構施工圖的繪制則主要體現了樓蓋其他一些構造措施、學生的繪圖能力以及將設計內容用圖紙表達出來的綜合能力。所以，單向板肋梁樓蓋課程設計的特點是：（1）涉及專業知識面廣：包括力學、制圖學、混凝土結構基本原理與設計、相關規范與圖集等；（2）實踐性強。學生將所學專業知識融會貫通于整個設計中，并用施工圖紙來體現設計的最終成果，理論聯系實際；（3）立體難度較大。對于初學者來說，在沒有任何實踐經驗的基礎上，單單僅憑所學書本知識，通過查閱相關規范與圖集獨立完成設計，難度是相當大的。

三、以往單向板肋梁樓蓋課程設計中存在的主要問題

單向板肋梁樓蓋課程設計的過程一般是指導教師下發設計任務書，并對設計步驟及設計要求及事項進行詳細講解，學生根據任務書的要求，查閱相關資料及圖集來完成，教師進行過程控制及答疑。通過多年指導的經驗，筆者認為，主要存在以下一些問題：

1.學生可查閱資料少，且書本教學內容陳舊，沒有根據當前社會及專業發展做出及時更新

該課程設計一般安排在大三下學期混凝土結構設計課程結束后進行，此時學生一般還不懂得怎樣查閱規范，其主要參考資料是來自于他們的課本，但課本該部分內容過于陳舊，并且和工程實際有很大差距。例如，（1）書本上梁的配筋圖還在用“截面法”表示，并且從未提到過任何關于“平發”表示的內容，這對于行業沿用了將近十年的“平發”表示方法是極為不相稱的。（2）對于構件的配筋方式來說，有“彎起式”與“分離式”兩種，前者雖然可以充分利用鋼筋，從而節約成本，但其施工工藝復雜，在現在的實際工程已很少采用，且“平發”圖已摒棄了這種施工工藝，現在的實際工程已基本都采用后者。課本上雖然對這兩種施工工藝都有所提及，但教學例題一直沿用以前課本例題的“彎起式”配筋方法，這對于培養實用型人才的戰略目標又是極為不相稱的。

2.設計內容相對單一沒有變化，并且任務書中將設計條件限定太死，容易引起學生之間相互抄襲

通過多年指導該課程設計可以看出，該課程設計在下發任務書時，就已經將主次梁的布置方式確定，其跨度與跨數也都為定值，并且樓板荷載、混凝土強度等級等設計條件也都相同，這不僅限制了一些能力較強的學生自主創新思維的發揮，同時還給一些偷懶的學生抄襲帶來可乘之機。因為該設計雖然要求每個學生獨立完成，但是他們之間是可以相互討論的，這也是必要的，而在任務書中又把設計條件限制得那么死，那么如果有兩位學生構件的截面尺寸取得正好一樣的話，那他們之間就可以完全抄襲了，這也就失去了培養學生分析問題、解決問題以及獨立工作能力的意義了。

四、問題的解決方法及注意事項

針對以上提出的問題，筆者在實際指導過程中引入了以下方法，并取得了理想效果。

1.在施工圖繪制中要求學生在原有要求的基礎上多繪制一張梁平法施工圖

平法是將結構構件尺寸和配筋等，按照平面整體表示方法制圖規則，直接表達在各類構件的結構平面布置上，再與標準構造詳圖相配合，即構成一套完整的結構施工圖。教師在指導設計前，應結合本次設計內容，給學生簡單介紹一些“平法”的表示方法，并應要求學生到圖書館借閱設計規范與“平法”圖籍，同時，應建議混凝土結構設計課程的任課教師在授課時需結合現在工程實例教學，組織學生參觀一些現場樓蓋施工的工地，結合實物弄懂樓板，主次梁的“分離式”配筋的布置方式，授課時還要多結合現行規范來講解，因為規范才是設計的指路燈，不要只會“照本宣科”，使學生懂得做設計是一項需要自己主動來完成的事情，是自身如何運用所學知識能力的一種體現。

2.將任務書中的一些設計條件改為“范圍值”，而不是“定值”

比如，樓蓋的尺寸，樓板的活荷載（可根據使用功能不同），混凝土強度等級（C20，C25，C30）等，學生設計時可自行選擇，包括結構布置時，指導教師只需劃定其長短邊比例（符合單向板要求）以及如何等分的一些要求，主次梁的跨度、跨數均可由學生自己來定。這就大大提高了學生自主創新的能力，使學生感覺自己成為一名“小設計師”，而不是感覺在完成一次大的課堂作業，同時還能有效地杜絕抄襲現象。

但是筆者認為，在布置繪制“平法”施工圖的同時還應注意強調繪制好主次梁的“截面法”施工圖。“平法”施工圖只是附加內容，它并不能取代“截面法”施工圖。因為學生畢竟是初學者，“平法”相對于“截面法”的配筋表示方法過于抽象，可以說，“截面法”是“平法”的基礎，所以，學生只有很好地掌握了“截面法”的表示方法，才有助于他們更好地認識和理解“平法”的表示方法。而且主梁“截面法”的配筋圖直接關系到其抵抗圖的繪制，這一知識點正是該課程設計的一個重點，也是一個難點，是要求學生特別注意的地方。

重視課程設計，對學生而言，課程設計是對課程的又一次復習，是將學習內容有機聯系起來的橋梁。通過課程設計，可以提高學生處理實際問題的能力；對教師而言，課程設計是畢業設計的先導，指導好課程設計，可以間接地提高畢業設計的質量。所以，課程設計是教學過程中不容忽視的一個重要環節。

參考文獻：

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（作者單位 王強：桂林理工大學土木與建筑工程學院

陳慕杰，陳宜虎：桂林理工大學博文管理學院）