钢结构设计原理教学大纲

钢结构设计原理教学大纲课程中文名称：钢结构设计原理课程英文名称:SteelStructureDesignPrinciple课程编号：K1230学分:2.5学时：40（其中：讲课学时：38实验学时：实践学时：2）先修课程：高等数学、理论力学、材料力学、结构力学适用专业：土木工程课程类别：专业公共核心课程/必修使用教材：《钢结构设计原理》，沈祖炎等主编，中国建筑工业出版社，2005年2月第三版开课单位：土木与建筑学院一、课程性质《钢结构设计原理》是土木工程专业学生的一门必修的主要学科基础课。课程教学的目的是使学生掌握钢结构材.料、构件和连接的基础知识，熟悉一些常用钢结构构件的计算原理;了解土木工程中常用钢结构工程的特点，基本设计方法，计算简图与内力分析，并能按有关专业规范或规程初步进行一般钢结构的整体设计、截面计算和构造处理。通过本课程的学习，使学生在钢材性能、构件连接和基本构件设计等方面受到基本的训练，掌握钢结构基本受力构件的强度、刚度、稳定性计算方法及构造形式等，了解钢结构的特点与发展，培养对钢结构的兴趣，使学生能解决钢结构设计施工中的一些技术问题，为以后从事钢结构工程施工、管理、设计工作打下基础。二、课程目标课程总体目标：通过本课程学习，学生应掌握钢结构的基本概念和基本知识，了解并熟悉钢结构工程领域的发展现状及趋势；掌握钢结构轴心受力、受弯和压（拉）弯构件的构造特点和分析计算方法，掌握焊接和螺栓连接的构造特点和计算方法。课程目标1：掌握钢结构的基本概念和基本知识，了解并熟悉钢结构工程领域的发展现状及趋势。课程目标2：掌握钢结构基本受力构件和连接的分析及计算方法。

考核形式权重考核细则对应的课程目标课堂讨论交流发言PPT汇报30%具体细则如下：L每位学生基础分10分；.课后作业（共计4次）：按时提交作业得2分，依据作业完成质量分别加1~3分；缺交一次作业，扣2分；.课堂发言讨论：主动发言，并观点正确，表述清晰，得2分；.PPT汇报：完成一次PPT专题学习汇报，依据完成质量得5~8分；1期末考试70%得分依据期末考试试卷评分标准。1、2六、参考书目1、《钢结构一一钢结构基础》（上册），陈绍蕃等主编，中国建筑工业出版社，2003年2月第1版2、《钢结构一一原理与设计》王国周等主编，清华大学出版社，1993年11月第1版课程目标对毕业要求的支撑关系课程目标支撑毕业要求毕业要求指标点支撑毕业要求指标点权重11工程知识：掌握本领域专业知识体系，对土木工程核心知识有深刻的认识，能够解决土木工程中的结构分析设计、结构校核、结构加固及其他相关复杂工程问题。1.2掌握本专业领域知识体系，对土木工程核心知识有深刻的认识。0.122问题分析：毕业生能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理对土木工程中的各类复杂问题进行深入分析，并通过查阅文献进行对比研究，从而获得与研究目的有关的结论与资料，进一步做出正确的分析方法与技术路纹。2.3能从土木工程复杂问题中，利用专业基本原理来分析问题和研究问题，并获得有效结论。0.2三、教学内容及要求第一章、绪论1.教学内容（1）钢结构的特点及应用（2）我国钢结构发展现状及趋势（3）钢结构的主要结构形式及组成杆件的分类（4）钢结构的连接方法及分类2,重、难点（1）钢结构的主要结构形式及组成杆件的分类3.考核要点（1）钢结构的特点及应用（2）钢结构的主要结构形式及组成杆件的分类（3）钢结构的连接方法及分类4.教学方法课堂讲解、配合我国及国外大型钢结构建筑工程进行介绍。.作业安排学生通过网络查阅各类钢结构建筑工程实例，了解本课程所涉及的相关知识。第二章、实践课：校内钢结构建筑参观L教学内容参观校内钢结构建筑：大学生体育馆、综合训练馆、游泳馆、水工结构厅。.重、难点了解钢结构在房屋建筑中的结构特点。.考核要点熟悉各类建筑钢结构的结构形式及受力特点。.教学方法老师对实际结构进行讲解，介绍结构形式、特点及受力性能。.作业安排学生通过网络查阅各类钢结构建筑工程的相似实例，了解本节课参观的几类钢结构建筑的相关知识。第三章、钢结构的材料教学内容（1）钢材在单向均匀受拉时的工作性能（2）钢材在单轴反复应力作用下的工作性能（3）钢材在复杂应力作用下的工作性能（4）钢材抗冲击的性能及冷弯性能（5）钢材的可焊性（6）钢材的抗腐蚀性能（7）钢材的延性破坏、损伤累积破坏、脆性破坏和疲劳破坏（8）影响钢材性能的一般因素（9）钢结构用钢材的分类（10）钢材的规格2,重、难点（1）钢材在复杂应力作用下的工作性能（2）钢材的延性破坏、损伤累积破坏、脆性破坏和疲劳破坏（3）影响钢材性能的一般因素（4）钢结构用钢材的分类.考核要点（1）钢材的主要机械性能指标（2）钢材的主要工作性能（3）影响钢材性能的一般因素（4）钢结构用钢的选用原则和考虑因素.教学方法课堂讲解、并结合实例.作业安排教材本章所附思考题。第四章、钢结构的可能破坏形式.教学内容（1）结构的整体失稳破坏（2）结构和构件的局部失稳、截面的分类（3）结构的塑性破坏、应（内）力塑性重分布（4）结构的疲劳破坏（5）结构的损伤累积破坏（6）结构的脆性断裂破坏（7）防止钢结构各种破坏的总体思路.重、难点（1）结构的整体失稳破坏（2）结构的疲劳破坏（3）结构的脆性断裂破坏（4）防止钢结构各种破坏的总体思路.考核要点（1）钢材的各种破坏形式的特点（2）防止钢结构各种破坏的总体思路.教学方法课堂讲解、并结合实例.作业安排教材本章所附思考题。第五章、受拉构件.教学内容（1）轴心受拉构件（2）拉弯构件2,重、难点（1）受拉构件计算（2）拉弯构件计算.考核要点（1）受拉构件的强度校核（2）拉弯构件的强度校核.教学方法课堂讲解、并结合计算例题。.作业安排教材本章所附习题。第六章、轴心受压构件L教学内容（1）轴心受压构件的可能破坏形式（2）轴心受压构件的强度（3）轴心受压实腹构件的整体稳定（4）轴心受压格构式构件的整体稳定（5）轴心受压构件的整体稳定计算（6）轴心受压实腹构件的局部稳定（7）轴心受压格构式构件的局部稳定（8）轴心受压构件的刚度.重、难点（1）轴心受压实腹构件的整体稳定（2）轴心受压格构式构件的整体稳定（3）轴心受压构件的整体稳定计算.考核要点（1）轴心受压实腹构件的整体稳定及局部稳定校核（2）轴心受压格构式构件的整体稳定及局部稳定校核.教学方法课堂讲解、并结合计算例题讲解.作业安排教材本章所附习题。第七章、受弯构件L教学内容（1）受弯构件的类型与截面（2）受弯构件的主要破坏形式（3）构件受弯时的截面强度（4）构件扭转（5）受弯构件整体失稳的弯扭平衡方程及其临界弯矩（6）受弯构件中板件的局部稳定（7）受弯构件中的变形和变形能力重、难点（1）构件受弯时的截面强度（2）受弯构件整体失稳的弯扭平衡方程及其临界弯矩（3）受弯构件中板件的局部稳定考核要点（1）受弯构件的整体稳定校核（2）受弯构件中的板件局部稳定校核教学方法课堂讲解、并结合计算例题讲解.作业安排教材本章所附习题。第八章、压弯构件教学内容（1）压弯构件的类型与截面形式（2）压弯构件的破坏形式（3）压弯构件的截面强度（4）压弯构件的整体稳定（5）格构式压弯构件（6）压弯构件的局部稳定重、难点（1）压弯构件的整体稳定（2）压弯构件的局部稳定.考核要点（1）压弯构件的整体稳定与局部稳定校核教学方法课堂讲解、并结合计算例题讲解.作业安排教材本章所附习题。第九章、钢结构的连接.教学内容（1）钢结构的连接方式（2）焊接连接的特性（3）对接焊缝的构造和计算（4）角焊缝的构造和计算（5）焊接应力和焊接变形（6）普通螺栓连接的构造和计算（7）高强度螺栓连接的构造和计算重、难点（1）角焊缝的构造和计算（2）普通螺栓连接的构造和计算（3）高强度螺栓连接的构造和计算考核要点（1）对接焊缝与角焊缝的构造和计算（2）普通螺栓连接和高强度螺栓连接的构造和计算课堂讲解、并结合计算例题讲解5.作业安排教材本章所附习题。第十章、桁架、单层刚架与拱.教学内容（1）桁架（2）单层刚架（3）拱2,重、难点（1）三类结构的结构组成及其结构特点.考核要点（1）桁架的结构形式及其计算要点（2）单层刚架的结构形式及其计算要点.教学方法课堂讲解、并结合计算例题讲解.作业安排教材本章所附习题。第十一章、组合构件.教学内容（1）组合构件的分类（2）组合板的强度（3）组合梁的强度（4）钢管混凝土柱的强度和稳定性.重、难点（1）组合构件的结构特点（2）组合构件的计算要点.考核要点（1）组合构件的分类及特点（2）组合板和组合梁的强度校核

课堂讲解、并结合计算例题讲解.作业安排教材本章所附习题。四、学时分配及对毕业要求指标点的支撑章节教学内容支撑的课程目标学时分配讲课实验实践钢结构的特点及应用、我国钢结构发展现状及趋势、钢结构的主要结构形式及组成杆件的分类、钢结构的连接方法及分类。12参观校内钢结构建筑：大学生体育馆、综合训练馆、游泳馆、水工结构厅。12—■钢材在单向均匀受拉时的工作性能、钢材在单轴反复应力作用下的工作性能、钢材在复杂应力作用下的工作性能、钢材抗冲击的性能及冷弯性能、钢材的可焊性、钢材的抗腐蚀性能、钢材的延性破坏、损伤累积破坏、脆性破坏和疲劳破坏、影响钢材性能的一般因素、钢结构用钢材的分类、钢材的规格。1、22四结构的整体失稳破坏、结构和构件的局部失稳、截面的分类、结构的塑性破坏、应（内）力塑性重分布、结构的疲劳破坏、结构的损伤累积破坏、结构的脆性断裂破坏、防止钢结构各种破坏的总体思路。1、22五轴心受拉构件1、22六轴心受压构件的可能破坏形式、强度、轴心受压实腹构件的整体稳定、轴心受压格构式构件的整体稳定、轴心受压构件的整体稳定计算、轴心受压实腹构件的局部稳定、轴心受压格构式构件的局部稳定、轴心受压构件的刚度。1、26七受弯构件的类型与截面和主要破坏形式、构件受弯时的截面强度、构件扭转、受弯构件整体失稳的弯扭平衡方程及其临界弯矩、受弯构件中板件的局部稳定、受弯构件中的变形和变形能力。1、28八压弯构件的类型与截面形式、压弯构件的破坏形式、压弯构件的截面强度和整体稳定