《钢结构》课程教学大纲

第页《钢结构》课程教学大纲英文名称：SteelStructure课程编码：080720056总学时：40实验学时：0学分：2.5适用对象：土木工程专业本科先修课程：理论力学，材料力学，结构力学大纲主撰人： 大纲审核人：课程性质、目的和任务 《钢结构》是土木工程专业的一门专业必修课，本课程的主要任务是，使学生了解钢结构在建筑结构当中的应用，了解各种建筑钢结构的设计理论和方法以及近代国内外建筑钢结构的发展情况，通过听课、实习、课程作业（课程设计）等环节，使学生受到运用所学知识解决实际工程问题的基本锻炼，配合其它有关课程的学习，为今后从事建筑钢结构的设计、施工和科学研究等工作打下基础。教学内容及要求第1章绪论授课学时：2基本要求：1-1钢结构的特点和应用1-2钢结构设计和设计规范1-3钢结构课程的内容和要求教学重点理解钢结构设计方法；了解钢结构的发展概况；掌握钢结构的特点及应用范围；难点是钢结构与砼结构在设计原理、计算表达式等方面的相同与不同点。第2章钢结构的材料及其性能授课学时：4基本要求：2-1钢结构所用钢材的力学性能2-2影响钢材性能的主要因素2-3复杂应力状态下钢材的屈服条件2-4钢材的脆性断裂（冷脆）2-5钢材的层状撕裂教学重点了解钢材在不同条件下可能发生的两种破坏形式，为了防止脆性破坏，钢结构对选用材料的要求。掌握钢材受推、受压及肥剪性能，冷弯性能和冲击韧性；理解各种因素对钢材主要性能的影响。难点是复杂应力作用下钢材的屈服条件，钢材疲劳，了解钢材的种类和规格。掌握如何根据具体条件和适用要求，正确地选用钢材。第3章钢结构的焊缝连接授课学时：4基本要求：3-1钢结构的连接方法3-2钢结构中所使用的焊接方法简介3-3焊接结构的特性和焊缝连接3-4焊缝代号(或焊缝符号）3-5对接焊缝的计算和构造3-6直角角焊缝的受力性能3-7直角角焊缝的强度计算3-8角焊缝的尺寸限制和构造要求3-9直角角焊缝连接的计算3-10斜角角焊缝连接的计算3-11部分焊透的对接焊缝连接的计算3-12焊缝的质量等级3-13焊接残余应力和残余变形教学重点了解钢结构的连接方法、焊接方法、焊缝类型和质量级别；掌握对接焊缝、角焊缝连接的构造和计算；理解残余应力和残余变形的概念，对结构的影响以及减免不利影响的措施。第4章钢结构的紧固件连接授课学时：4基本要求：4-1概述4-2螺栓的排列4-3普通螺栓连接和高强度螺栓承压型连接的工作性能4-4普通螺栓连接和高强度螺栓承压型连接的计算4-5高强度螺栓摩擦型连接的计算教学重点掌握普通螺栓、高强螺栓连接的工作性能和计算。第5章轴心受力构件授课学时：6基本要求：5-1概述5-2轴心受拉构件的受力性能和计算5-3轴心受压构件的受力性能5-4理想轴心受压构件的整体稳定性5-5初弯曲和初偏心对轴心受压构件弹性稳定的影响5-6残余应力对受压构件稳定的影响5-7GB50017-2003中关于实腹式轴心受压构件弯曲屈曲时的整体稳定性计算5-8实腹式轴心受压构件弯扭屈曲时的整体稳定性计算5-9轴心受压构件的局部稳定性5-10实腹式轴心受压构件的截面设计5-11格构式轴心受压构件的计算5-12轴心压杆支撑杆件的计算5-13柱头的构造与计算5-14轴心受压柱柱脚的构造与计算教学重点了解轴心受力构件的概念、应用、截面形式和计算内容；掌握轴心受力构件强度和刚度计算；理解影响轴心受压构件临界力的主要因素，以及提高轴心受压构件整体稳定承载力的方法；掌握整体稳定计算方法；理解局部稳定及宽厚比限值的概念；掌握局部稳定的计算方法；掌握实腹柱和格构柱轴心受压构件的截面选择和验算方法，格构式构件计算；了解柱头和柱肢设计。第6章受弯构件(梁）授课学时：6基本要求：6-1受弯构件的应用及类型6-2受弯构件的计算内容6-3受弯构件的强度7-4梁的扭转6-5梁的整体稳定性6-6我国设计规范GB50017中关于钢梁整体稳定性验算的一些规定6-7型钢梁的截面设计6-8实腹式檩条的设计6-9钢板梁的截面设计6-10板梁截面沿跨度方向的改变6-11板梁的翼缘板与腹板的连接6-12板梁的局部稳定性6-13梁腹板加劲肋的设计6-14工字形组合梁腹板考虑屈曲后强度的设计6-15梁的拼接6-16次梁与主梁的连接6-17梁的支座教学重点了解钢梁的概念、应用、截面形式和计算内容；掌握钢梁的强度和刚度计算；理解钢梁整体稳定的概念；掌握《规范》规定的验算方法；理解钢梁局部稳定的概念；掌握稳定和一般腹板加劲肋的设计方法；理解考虑腹板屈曲后强度的梁的设计特点；掌握型钢梁和组合梁的设计。第7章拉弯构件和压弯构件授课学时：6基本要求：7-1概述7-2拉弯构件和压弯构件的强度计算7-3实腹式单向压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算7-4实腹式单向压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算7-5实腹式双向压弯构件的稳定计算7-6实腹式压弯构件的局部稳定计算7-7实腹式压弯构件的截面设计7-8框架内力的二阶弹性分析7-9格构式压弯构件的稳定计算7-10格构式压弯构件的截面设计7-11压弯构件和框架柱的计算长度7-12多层框架柱的拼接7-13框架中梁和柱的连接7-14框架柱的柱脚设计教学重点了解拉弯和压弯构件的概念、应用截面形式和计算内容等；掌握拉弯构件和压弯构件的强度和刚度验算；了解压弯构件整体稳定的概念影响因素；掌握压弯构件整体稳定的计算方法；实腹式压弯构件的板件局部稳定验算；压弯构件(框架柱)的设计；了解偏心受压柱头和柱脚的设计特点。第8章桁架及屋盖授课学时：6基本要求：8-1桁架的外形、主要尺寸和腹杆体系8-2屋盖的组成及主要平面尺寸8-3屋架的支撑系统8-4屋盖设计的内容和屋架的内力计算8-5桁架杆件的截面形式和节点板厚度8-6桁架杆件的计算长度和容许长细比8-7桁架杆件的截面设计8-8桁架的节点设计和角钢间的填板8-9支撑系统与屋架的连接节点8-10屋架的施工详图教学重点掌握钢屋架的设计以及屋架施工图的绘制。第9章疲劳计算和吊车梁设计授课学时：2基本要求：9-1关于疲劳计算的基本概念9-2常幅疲劳计算及容许应力幅9-3变幅疲劳的计算9-4设计规范GB50017-2003中关于疲劳计算的其他规定9-5吊车梁的设计要点教学重点掌握疲劳的基本概念和吊车梁的设计。三．学时分配章内容讲课实验课习题课实践课总学时1绪论222钢结构的材料及其性能443钢结构的焊缝连接444钢结构的紧固件连接445轴心受力构件666受弯构件(梁）667拉弯构件和压弯构件668桁架及屋盖669疲劳计算和吊车梁设计22合计4040四、教材与主要参考书1、使用教材：《钢结构—原理与设计》夏志斌姚谏主编中国建筑工业出版社魏明钟.《钢结构》.武汉：武汉理工大学出版社，20062、主要参考书：[1]GB50017—2003.钢结构设计规范[S].北京：中国计划出版社，2003[2]秦效启.钢结构技术规范、规程概论[M].上海：同济大学出版社，199