钢结构教学大纲

《钢构造》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：钢构造课程代码：56030120课程类别：专业课学时：64学时学分：4学分理论教学：56学时实践教学：8学时二、教学目的及规定课程性质与任务课程性质《钢构造》是土木工程专业学生的一门必修的重要专业基础课。课程教学的目的是使学生掌握钢构造材料、构件和连接的基础知识，熟悉某些惯用钢构造构件的计算原理；理解民用和工业建筑中惯用钢构造房屋的特点，基本设计办法，计算简图与内力分析，并能按有关专业规范或规程进行钢构造的整体设计、截面计算和构造解决。通过本课程的学习，使学生能解决钢构造设计施工中的某些技术问题，为后来从事施工管理、设计工作打下基础。2、课程任务⑴理解钢构造的特点、历史、现状及发展前景；⑵掌握钢构造材料的工作性能；⑶掌握钢构造基本构件及连接的性能、受力分析与设计计算；⑷理解钢构造体系的构成原理和典型构造形式的设计要点。三、教学内容（含各章节重要内容、学时分派，并注明重点、难点）大纲正文第一章绪论（2学时）本章讲授要点：1、理解钢构造的特点和应用；2、钢构造的设计原则；3、理解钢构造的发展方向。重点：无。难点：无。第二章钢构造的材料（4学时）本章讲授要点：1、理解钢构造所使用钢材的规定；2、掌握钢材的重要性能和影响钢材性能的因素；3、理解钢材破坏形式和不同状况下的荷载效应；4、熟悉钢材类别和钢材选用的原则。重点：钢材的重要性能和影响钢材性能的因素、钢材类别和钢材选用的原则。难点：钢材的重要性能和影响钢材性能的因素。第一节钢材的重要性能一、钢材的破坏形式二、单向受拉时的性能三、冷弯性能四、冲击韧度第二节影响钢材性能的重要因素一、化学成分的影响二、成材过程的影响三、影响钢材性能的其它因素第三节钢材的疲劳一、常幅疲劳二、变幅疲劳第四节建筑钢材的规格和选用一、钢构造对材料的规定二、钢的种类三、钢材的选择四、钢材的规格第三章钢构造的连接（8学时）本章讲授要点：理解钢构造的连接办法及各自的特点；掌握焊接和普通螺栓、高强度螺栓连接的计算。重点：焊接和普通螺栓、高强度螺栓连接的计算。难点：焊接和普通螺栓、高强度螺栓连接的计算。第一节焊接办法和焊接连接形式第二节角焊缝的构造和计算第三节对接焊缝的构造和计算第四节焊接残存应力和焊接残存变形第五节 螺栓连接的构造第六节C级普通螺栓连接的工作性能和计算第七节高强度螺栓连接的工作性能和计算第四章轴心受力构件（8学时）本章讲授要点：1、理解“轴心受力构件”的应用和截面形式； 2、掌握轴心受拉构件设计计算； 3、理解“轴心受压构件”稳定理论的基本概念和分析办法； 4、掌握现行规范有关“轴心受压构件”设计计算办法；5、掌握格构式轴心受压构件设计办法；6、柱头和柱脚设计。重点：构件的整体稳定和局部稳定。难点：构件的整体稳定和局部稳定。第一节轴心受力构件的强度和刚度第二节轴心受压构件的整体稳定 一、抱负轴心压杆的失稳形式 二、抱负轴心压杆的弯曲屈曲 三、实际轴心压杆的弯曲屈曲及计算 四、轴心压杆的扭转屈曲和弯扭屈曲第三节轴心受压构件的局部稳定一、均匀受压板件的屈曲现象二、均匀受压板件的屈曲应力三、板件的宽厚比第四节实腹式轴心受压柱的设计一、实腹式轴心压杆的截面形式的选择二、截面设计 三、构造规定第五节格构式轴心受压构件的截面设计一、格构式轴心压杆的构成二、剪切变形对虚轴稳定性的影响三、杆件的截面选择 四、格构式压杆的剪力 五、缀材设计第六节轴心受压柱的柱头和柱脚一、柱头二、柱脚第五章受弯构件（8学时）本章讲授要点：1、理解受弯构件的种类及应用；2、理解受弯构件整体稳定和局部稳定的计算原理，掌握梁的计算办法；3、掌握组合梁设计的办法及其重要的构造规定； 4、掌握梁的拼接和连接重要办法和规定。重点：梁的设计与稳定计算难点：受弯构件整体稳定和局部稳定的计算原理。第一节梁的强度和刚度计算一、梁的强度计算二、梁的刚度计算 第二节梁的整体稳定一、钢梁整体稳定的概念二、梁的整体稳定的计算原理三、梁的整体稳定系数四、梁的整体稳定计算办法第三节梁的局部稳定和腹板加劲肋一、梁受压翼缘的局部稳定二、梁腹板的局部稳定三、梁腹板加劲肋的设计第四节型钢梁的设计一、单向弯曲型钢梁二、双向弯曲型钢梁和檩条第五节组合梁的设计一、截面设计与验算二、梁截面沿长度的变化 三、翼缘焊缝的计算 四、组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算第六节梁的拼接、连接和支座一、梁的拼接二、次梁与主梁的连接 三、梁的支座第六章拉弯和压弯构件（8学时）本章讲授要点：1、理解拉弯和压弯构件的应用和截面形式；2、理解压弯构件整体稳定的基本原理；掌握其计算办法及计算长度的拟定；3、理解实腹式压弯构件局部稳定的基本原理；掌握其计算办法；4、掌握拉弯和压弯的强度和刚度计算；5、掌握实腹式压弯构件设计办法及其重要的构造规定；6、掌握格构式压弯构件设计办法及其重要的构造规定。重点：压弯构件的设计与构造。难点：计算长度的影响因素与拟定第一节拉弯和压弯构件的强度计算第二节压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算一、压弯构件在弯矩作用平面内的失稳现象 二、实腹式压弯构件在弯矩作用平面内稳定计算的实用计算公式第三节压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算一、双轴对称工字形截面压弯构件的弹性弯扭屈曲临界力 二、实腹式压弯构件在弯矩作用平面外稳定计算的实用计算公式 第四节 压弯构件的计算长度一、单层多跨等截面框架柱的计算长度二、多层多跨等截面框架柱的计算长度三、变截面阶形柱的计算长度四、在框架平面外柱的计算长度第五节 压弯构件的板件稳定一、腹板的稳定二、翼缘的稳定第六节 实腹式压弯构件的设计一、截面形式二、截面选择及验算三、构造规定第七节 格构式压弯构件的设计一、弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件二、弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件三、格构式柱的横隔及分肢的局部稳定第八节柱脚设计第七章单层厂房构造（10学时）本章讲授要点：1、理解钢屋盖的种类、截面形式和应用；2、掌握屋盖支撑体系的作用和布置原则；3、掌握钢屋盖的设计和施工图的绘制；4、熟悉轻型钢构造厂房的设计要点，掌握刚架的设计计算，理解压型钢板设计、檩条及墙梁与支撑设计；5、熟悉吊车梁设计要点。重点：钢构造厂房的设计要点、构造选型、支撑布置、构件设计、节点设计及施工图的绘制。难点：支撑体系的拟定。第一节厂房构造的形式和布置一、厂房构造的构成二、厂房构造的设计环节三、柱网和温度伸缩缝的布置四、厂房构造的框架形式第二节屋盖构造一、屋盖构造的形式二、屋盖支撑三、简支屋架设计第三节厂房柱的设计一、柱的截面验算二、肩梁的构造和计算三、托架与柱的连接第四节轻型门式刚架构造一、构造形式和布置二、作用效应计算三、构件设计四、连接和节点设计第五节吊车梁的设计一、吊车梁的荷载及工作性能二、吊车梁的截面构成三、吊车梁的连接四、吊车梁的截面验算第六节 墙架体系第八章多、高层房屋构造（6学时）本章讲授要点：理解多高层房屋钢构造的构造体系及设计要点，熟悉压型钢板组合楼(屋)盖的设计，掌握梁、柱节点的设计计算及构造解决。重点：梁、柱节点的设计计算及构造解决。难点：压型钢板组合楼(屋)盖的设计。第一节多、高层房屋的构造体系第二节多、高层钢构造的计算特点第三节压型钢板组合楼(屋)盖设计第四节钢构件及连接的设计特点第九章大跨度房屋构造（2学时）本章讲授要点：理解梁式、框架式、拱式屋盖体系，理解空间钢网架屋盖的重要形式及设计计算要点，理解索膜构造的特点。重点：梁式、框架式、拱式屋盖体系的受力特点，空间钢网架屋盖的重要形式及设计计算要点。难点：构造选型和节点构造。第一节平面承重的大跨度屋盖构造一、梁式大跨构造二、框架构造三、拱式构造第二节空间网架屋盖构造一、空间构造的特性二、平板式空间网架的形式三、网架构造的设计特点第三节索膜构造介绍实践环节（8学时）一、设计题目单层工业厂房课程设计二、重要内容1完毕构造选型及构造布置2编制荷载、内力计算阐明书3内力计算到基础顶面即可基础设计不作规定4柱、中柱或边柱、配筋计算5柱、中柱或边柱、牛腿尺寸拟定和配筋计算6根据计算成果绘制排架柱、中柱或边柱构造施工图模板学时分派表：序号内容学时授课实践小计1第一章绪论2/22第二章钢构造的材料4/43第三章钢构造的连接8/84第四章轴心受力构件8/85第五章受弯构件8/86第六章拉弯和压弯构件8/87第七章单层厂房构造108188第八章多、高层房屋构造6/69第九章大跨度房屋构造2/2合计56864一、参考资料：《钢构造》上册《钢构造基础》陈绍蕃顾强主编中国建工出版社《钢构造》赵根田、孙德发主编 机械工