《钢结构》课程教学大纲

1、 qq:48652541 资料仓库 钢结构课程教学大纲四年制本科土木工程专业适用 （56学时 3学分）一、本课程的性质和任务钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、地基费用省、工业化程度高、外形美观等一系列优点。与其它结构相比它是环保型和可以再次利用的结构。特别是中国建筑技术政策（19962010）的公布，建筑钢结构得到迅速发展，开创了钢结构在建筑中应用的新时期。钢结构课程是土木工程专业的主要专业课之一。是一门理论性强且要求与实践紧密结合的专业课。全部教学内容包括两方面：第一方面是钢结构基本原理：包括概述、材料、连接、轴心受力构件、受弯构件、拉弯与压弯构件。第二方面是钢结构桁架设计，

2、完成一钢结构桁架施工图。在整个教学中安排一次参观钢结构和金属结构加工厂。二、本课程的基本要求1、对能力培养的要求：l 掌握钢结构经济性能的优越性和钢结构结构性能的优越性。l 掌握钢材的主要性能，影响钢材性能的主要因素。能够正确合理选用钢材和使用的变通原则，具有处理因材质引起的技术问题能力。l 掌握钢结构常用连接方法、连接形式的工作性能及设计方法。l 掌握钢结构基本构件的工作特点、基本原理，并具有正确设计基本构件的能力。l 较好地掌握构件之间的连接方法、力的传递方式及构造原理。l 能正确使用结构设计规范。2、本课程的重点和难点 l 理解以概率理论为基础的极限状态设计方法的实质、现行钢结构规范采用

3、的设计表达式，各分项系数取值依据和含义。l 钢材及其性能是课程重点之一。难点在于理解钢材的冲击韧性、防止钢结构脆性断裂的设计要求。l 钢结构连接是课程重点之一。应将重点放在各种连接受力、可能的破坏方式及在此基础上建立起来的计算方法和构造要求。难点是焊接残余应力的产生及其残余应力、残余变形对结构的影响。l 轴心受力构件的工作性能、整体稳定、局部稳定是重点。各种缺陷是如何影响临界力、影响程度，从而掌握多柱子曲线的理论依据。正确设计轴心受力构件。难点是整体稳定、局部稳定的概念建立，设计中如何计及扭转效应对临界力的影响。l 受弯构件整体稳定、局部稳定是重点。影响临界弯矩的主要因素，设计中梁腹板局部稳定

4、的保证方法及措施。难点是梁的稳定和板件局部稳定计算式的建立。l 压弯构件的重点在于建立弯矩作用平面内、平面外稳定的物理概念，屈曲及临界荷载及相关公式的建立。难点在于正确理解等效弯矩系数和构件计算长度的物理意义。l 桁架的重点在于正确合理设置桁架支撑，合理选择桁架杆件截面及节点设计。3、先修课程及基本要求钢结构课程理论性强，因此要求先修完材料力学、结构力学、弹性力学、结构稳定理论等课程基本内容后，方可开设钢结构。三、课程内容 1、教学基本内容第一章 绪论第一节 钢结构的特点及应用第二节 钢结构的主要结构形式及组成杆件分类第三节 钢结构的可能破坏形式第四节 钢结构的计算原理第五节 钢结构的发展现状

5、及趋势第二章 钢结构的材料第一节 钢结构对材料的要求第二节 钢材在单向均匀受拉时的工作性能第三节 钢材在复杂应力作用下的工作性能第四节 钢材在单轴反复应力作用下的工作性能第五节 钢材抗冲击的性能及冷弯性能第六节 钢材的可焊性及抗腐蚀性能第七节 钢材的抗破坏形式第八节 影响钢材性能的因素第九节 钢的种类和钢材规格第三章 钢结构连接第一节 钢结构的连接方法第二节 焊接方法和焊接连接形式第三节 角焊缝的构造和计算第四节 对接焊缝的构造和计算第五节 焊接残余应力的残余变形第六节 普通螺栓连接的构造和计算第七节 高强度螺栓连接的构造和计算第四章 轴心受力构件第一节 概述第二节 轴心受力构件的强度和刚度第

6、三节 轴心受压构件整体稳定第四节 思心受压构件局部稳定第五节 轴心受压构件设计第六节 柱头和柱脚第五章 受弯构件第一节 受弯构件的类型及截面形式第二节 受弯构件的强度计算第三节 受弯构件的刚度计算第四节 受弯构件的整体稳定第五节 受弯构件的板件局部稳定和加劲肋设计第六节 考虑腹板屈曲后强度的梁设计第七节 受弯构件的构造设计第八节 受弯构件设计第九节 吊车梁计算设计要求第六章 拉弯及压弯构件第一节 概述第二节 拉弯和压弯构件的强度和刚度第三节 压弯构件的整体稳定第四节 压构件的局部稳定第五节 压弯构件的设计第六节 框架中梁与柱的连接第七节 压弯构件的柱头和柱脚设计第七章 框架及屋盖设计第一节 桁

7、架的应用和形式第二节 屋盖支撑第三节 桁架杆件设计第四节 桁架节点设计第五节 桁架施工图第六节 桁架设计例题2、课外作业为了巩固所学的基础理论、设计知识和培养学生的分析、设计计算、表达及自学能力，每一章均安排一定量的习题，学生应独立认真完成。条理清楚，计算正确，图文配合，符合设计计算书要求。习题内容：焊接和螺栓连接、型钢梁、组合梁、轴心受压构件、压弯构件。3、课程设计题目：普通钢屋架设计（1）设计内容作屋盖结构及支撑布置图；选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求；对钢屋架进行内力、杆件截面尺寸的计算；设计一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊拼接节点及下弦中央拼接节点；绘制运送单元

8、的施工图，用1号图纸、铅笔绘制。设计的节点应尺寸齐备，未设计的节点按构造绘制。（2）设计要求计算书须用钢笔书写，插图应用铅笔按一定比例绘制，做到眉目清晰，文图配合；图纸应符合现行房屋建筑制图统一标准和建筑结构制图标准的要求。四、使用大纲说明1、学时分配表序号课 程 内 容学 时 数备注总学时讲授实验上机1概述2 2钢结构的材料6 3钢结构的连接1214轴心受力构件1015梁1016拉弯及压弯构件817桁架及屋盖结构4小计：504合计：562、教学方法提示(1)讲课次序教师可根据情况作个别调整，例如可将第四章轴心受力构件放在梁后面讲。另外安排到金属结构制造厂参观一次，或播放钢结构制造录像1学时。(2) 钢结构与力学课程的配合最为密切，这是因为钢结构是最理想的弹塑性材料，最符合弹塑性理论计算，特别是材料力学、结构力学和弹塑性理论，本课程经常用到它们的计算原理及方法。其次，在材料一章中要涉及到建筑材料中的有关内容。3、考核方式考试。成绩考核包括平时成绩和考试成绩两部分。平时成绩占20%，按作业、出勤综合情况评定；考试成绩占80%，总成绩按百分制计分。课程设计成绩另计，不包括在本课程内。五、课程教材及主要参考书1、选用教材2、推荐教材： (1)钢结构张耀春、周绪红主编，高教出版社，2004；（2）钢结构沈祖炎等编著，建筑工业出版社，2000；（3）钢结构陈绍蕃，顾强主编，科学技术出版社