钢结构教学大纲.doc
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《钢结构》课程教学大纲
一、课程基本信息
课程名称：
钢结构课程代码：
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、教学目的及要求
课程性质与任务
1、课程性质
《钢结构》是土木工程专业学生的一门必修的主要专业基础课。
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；了解民用和工业建筑中常用钢结构房屋的特点，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进行钢结构的整体设计、截面计算和构造处理。
通过本课程的学习，使学生能解决钢结构设计施工中的一些技术问题，为以后从事施工管理、设计工作打下基础。
2、课程任务
⑴了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景；
⑵掌握钢结构材料的工作性能；
⑶掌握钢结构基本构件及连接的性能、受力分析与设计计算；
⑷了解钢结构体系的组成原理和典型结构形式的设计要点。
三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，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、了解钢结构的特点和应用；
2、钢结构的设计原则；
3、了解钢结构的发展方向。
重点：
无。
难点：
无。
第二章钢结构的材料（4学时）
本章讲授要点：
1、了解钢结构所使用钢材的要求；
2、掌握钢材的主要性能和影响钢材性能的因素；
3、了解钢材破坏形式和不同情况下的荷载效应；
4、熟悉钢材类别和钢材选用的原则。
重点：
钢材的主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：
钢材的主要性能和影响钢材性能的因素。
第一节钢材的主要性能
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主要因素
一、化学成分的影响
二、成材过程的影响
三、影响钢材性能的其他因素
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、钢结构对材料的要求
二、钢的种类
三、钢材的选择
四、钢材的规格
第三章钢结构的连接（8学时）
本章讲授要点：
了解钢结构的连接方法及各自的特点；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。
第一节焊接方法和焊接连接形式
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
第四节焊接残余应力和焊接残余变形
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、了解“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、了解“轴心受压构件”稳定理论的基本概念和分析方法；
4、掌握现行规范关于“轴心受压构件”设计计算方法；
5、掌握格构式轴心受压构件设计方法；
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、理想轴心压杆的失稳形式
二、理想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、构造要求
第五节格构式轴心受压构件的截面设计
一、格构式轴心压杆的组成
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、了解受弯构件的种类及应用；
2、了解受弯构件整体稳定和局部稳定的计算原理，掌握梁的计算方法；
3、掌握组合梁设计的方法及其主要的构造要求；
4、掌握梁的拼接和连接主要方法和要求。
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、梁的整体稳定计算方法
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、梁截面沿长度的改变
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、了解拉弯和压弯构件的应用和截面形式；
2、了解压弯构件整体稳定的基本原理；掌握其计算方法及计算长度的确定；
3、了解实腹式压弯构件局部稳定的基本原理；掌握其计算方法；
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方法及其主要的构造要求；
6、掌握格构式压弯构件设计方法及其主要的构造要求。
重点：
压弯构件的设计与构造。
难点：
计算长度的影响因素与确定
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、构造要求
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
第七章单层厂房结构（10学时）
本章讲授要点：
1、了解钢屋盖的种类、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、熟悉轻型钢结构厂房的设计要点，掌握刚架的设计计算，了解压型钢板设计、檩条及墙梁与支撑设计；
5、熟悉吊车梁设计要点。
重点：
钢结构厂房的设计要点、结构选型、支撑布置、构件设计、节点设计及施工图的绘制。
难点：
支撑体系的确定。
第一节厂房结构的形式和布置
一、厂房结构的组成
二、厂房结构的设计步骤
三、柱网和温度伸缩缝的布置
四、厂房结构的框架形式
第二节屋盖结构
一、屋盖结构的形式
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结构
一、结构形式和布置
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、吊车梁的截面组成
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、高层房屋结构（6学时）
本章讲授要点：
了解多高层房屋钢结构的结构体系及设计要点，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处理。
重点：
梁、柱节点的设计计算及构造处理。
难点：
压型钢板组合楼（屋）盖的设计。
第一节多、高层房屋的结构体系
第二节多、高层钢结构的计算特点
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
第九章大跨度房屋结构（2学时）
本章讲授要点：
了解梁式、框架式、拱式屋盖体系，了解空间钢网架屋盖的主要形式及设计计算要点，了解索膜结构的特点。
重点：
梁式、框架式、拱式屋盖体系的受力特点，空间钢网架屋盖的主要形式及设计计算要点。
难点：
结构选型和节点构造。
第一节平面承重的大跨度屋盖结构
一、梁式大跨结构
二、框架结构
三、拱式结构
第二节空间网架屋盖结构
一、空间结构的特性
二、平板式空间网架的形式
三、网架结构的设计特点
第三节索膜结构简介
实践环节（8学时）
一、设计题目单层工业厂房课程设计
二、主要内容
1完成结构选型及结构布置
2编制荷载、内力计算说明书
3内力计算到基础顶面即可基础设计不作要求
4柱、中柱或边柱、配筋计算
5柱、中柱或边柱、牛腿尺寸确定和配筋计算
6根据计算结果绘制排架柱、中柱或边柱结构施工图模板
课时分配表：
序号
内容
学时
讲课
实践
小计
1
第一章绪论
2
/
2
2
第二章钢结构的材料
4
/
4
3
第三章钢结构的连接
8
/
8
4
第四章轴心受力构件
8
/
8
5
第五章受弯构件
8
/
8
6
第六章拉弯和压弯构件
8
/
8
7
第七章单层厂房结构
10
8
18
8
第八章多、高层房屋结构
6
/
6
9
第九章大跨度房屋结构
2
/
2
合计
56
8
64
一、参考资料：
《钢结构》上册《钢结构基础》陈绍蕃顾强主编中国建工出版社
《钢结构》赵根田、孙德发主编 机械工业出版社 2005
《钢结构》魏明钟主编武汉工业大学出版社2002（第2版）
钢结构设计规范（GB50017–2003）
冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018–2002）
门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102：
2002
门式刚架轻型房屋钢结构02SG518－1
轻型钢结构厂房门式刚架图集号：
2000浙G26
轻型房屋钢结构构造图集靳百川
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