RC樓蓋課程設計教學改革建議

黃瑞新　岳喜妍　郭亞楠　劉幸迪　王明章　諸葛緒巖

摘 要：為了提高土木工程專業RC樓蓋課程設計的準確性和效率，本文采用MATLAB語言和EXCEL表格，編制了RC樓蓋課程設計手算計算書校核系統CDSSRC，通過RC樓蓋課程設計計算機程序的計算結果與手算的計算結果進行比較，可以對手算計算結果的進行校核；雖然計算機程序的計算結果比較精確，但是RC樓蓋課程設計手算是土木工程專業大學生必備的能力，不能完全依靠計算機，本文建議采用手算為主、計算機計算為輔的教學方法。

關鍵詞：RC樓蓋；課程設計；MATLAB語言；樓蓋手算校核系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.252

0 引言

RC樓蓋課程設計是《混凝土結構》課程的一個非常重要的教學內容，及有很強的實踐性、實用性，對于培養土木工程專業大學生實踐動手能力，是一個必不可少的環節[1]。劉雁和鄒小靜分析了單向板肋梁樓蓋課程設計中存在的不足之處，并提出了相應的改革措施[2]。王強、陳慕杰和陳宜虎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[3]。魏曉針對建筑學專 業建筑結構課程教學設計中存在的問題進行分析，并提出相應的改革創新措施，旨在能夠有效地提高建筑結構課程的教學水平[4]。

針對學生在課程設計實踐中存在的缺點，本文采用手算為主、計算機計算為輔的教學方法，編制了CDSSRC軟件。通過該軟件，教師可以發現學生在課程設計計算過程的錯誤，并且加以干預與糾正，為后面的評閱打好基礎，做好成績評定的客觀性、公平性與公正性；學生可以提高對該課程設計的興趣，還可以提高的課程設計質量與效率，在課程設計中少走彎路。

1 CDSSRC軟件介紹

目前《混凝土結構》RC樓蓋課程設計的教學停留于表面的講解上。隨著社會的進步，科技水平的提高、計算機技術的猛進、可視化軟件的發展，高校、科研院所、設計院對于RC樓蓋課程設計的認識有強烈的需求，對于高校老師RC樓蓋課程設計的知識要求也越來越高。而傳統的以板書講解為教學手段的教學方法已經遠遠滿足不了這種強烈的需求。MATLAB同時具備科學計算和可視化的優勢，既能進行科學計算，又能開發出所需要的圖形界面。如果用MATLAB來開發CDSSRC教學演示軟件，可以發揮的這兩方面的優勢，使高校老師將板書、PPT和可視化的圖形用戶界面GUI結合起來，讓學生能夠看到類似視頻化的教學演示軟件，相信會有助于提高和加深學生對RC樓蓋課程設計的認識水平和掌握程度，達到優良的教學效果。

本教學演示軟件，簡稱CDSSRC軟件，主要研究了RC樓蓋課程設計的內力計算和截面設計，計算結果以Excel表格的形式給出，軟件界面如下圖1所示。該軟件，既可以幫助高校教師講解RC樓蓋課程設計的內容、完善教學方法、提高教學質量和教學效果，又可以幫助學生認識、理解和掌握RC樓蓋課程設計的教學內容。

2 RC樓蓋課程設計的實例

（1）教學實例簡介。樓面的活荷載標準值為6.5kN/m2，混凝土采用C30， 主梁及次梁鋼筋：采用HRB400級鋼筋；板內鋼筋采用采用HPB300級；課程設計要求如下：①確定柱網尺寸，柱截面尺寸，主次梁布置及截面尺寸，并進行編號，繪制樓蓋結構布置圖；②按塑性分析法進行板設計，并繪制板配筋圖；③按考慮塑性內力重分布的方法進行次梁的內力和正截面及斜截面極限承載力計算，并繪制次梁配筋圖；④按彈性方法計算主梁內力，繪制主梁的彎距、剪力包絡圖，根據包絡圖計算正截面、斜截面的承載力，并繪制主梁的配筋圖[1]。

（2）計算結果。CDSSRC軟件計算結果和手算計算結果的最大誤差：

①樓板為（304.5-302.6）/302.6×100%=0.63% ，可以忽略不計。

②梁為（456.1-434.0）/434.0×100%=5.09% ，可以接受。

3 結論

本文通過手算和計算機計算進行了RC樓蓋課程設計的教學實例，得出了如下結論：

（1）RC樓蓋課程設計手算是土木工程專業大學生必備的能力，也是該專業大學生了解《混凝土結構》課程的基本概念、基本理論和基本方法的有效手段；手算的誤差有時可以忽略，有時在誤差允許范圍內，可以接受。（2）雖然計算機程序的計算結果比較精確，但不能完全依靠計算機，計算機計算只是輔助手段；建議采用手算為主、計算機計算為輔的教學方法，可以大大提高RC樓蓋課程設計的準確性和效率。（3）利用CDSSRC軟件，教師為后面的課程設計評閱打好基礎，做好成績評定的客觀性、公平性與公正性。

參考文獻：

[1]東南大學，同濟大學，天津大學.《混凝土結構》（上、中冊） [M]. 北京：中國建筑工業出版社，2010 .

[2]劉雁，鄒小靜.混凝土結構中單向板肋梁樓蓋課程設計思考[J].高等建筑教育，2012，21（01）：107-110.

[3]王強，陳慕杰，陳宜虎.單向板肋梁樓蓋課程設計教學改革探討[J].新課程，2013（08）：74-75.

[4] 魏曉.建筑學專業建筑結構課程教學設計與改革創新[J].教育界，2014（03）：106.

項目資助：青島農業大學博士創新基金項目，項目編號663-14321；2015年青島農業大學大學生科技創新項目。

作者簡介：黃瑞新（1978-），男，山東莒縣人，博士研究生，講師，主要從事：結構工程、工程結構抗震與防災研究。