钢结构课堂设计.docx

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钢结构课堂设计

基本信息

课题

《钢结构》第三章钢结构的连接2课时

作者

使用教材

钢结构原理与设计——武汉理工大学出版社

教材分析

1．钢结构连接这章是钢结构课程构件设计的基础。

学生只有学习了钢结构的连接才能看懂构件的详图，这部分内容是学习下面章节的前提；本节内容的知识体系为钢结构的连接方法（焊接连接、螺栓连接、铆钉连接），各种连接的连接形式，各种连接的计算方法，各种连接的实例计算。

2．本节核心内容的功能和价值：

钢结构构件是通过焊接、螺栓或铆钉连接在一起形成一个完整的结构，换言之如果没有学习这部分的知识，学习构件的设计的话，那只能算空谈。

学情分析

1．我校11级土木工程专业学情分析如下：

11级土木的学生组成是非常特殊的，它是由文科生和理科生总成，文理各半；对已学过的理论知识的掌握情况为：

懂的人少，会灵活应用的人就更少了；学习能力：

该级学生普遍缺乏主动学习的能力；解决实际问题的能力;特定情境下会的多，实际情况下会的少。

2．学生认知发展分析：

11级土木的学生对材料力学和结构力学这些基础课程掌握的情况不够理想，但是通过课前复习和老师再给其回忆讲解力学知识后，学生的接受能力还是较强的，而且对本课程学习起来没有感觉压力大。

3．学生认知障碍点：

学生学习本节知识时最主要的障碍点是很多详图需要从不同角度去综合看，现在大家这方面的能力还是相当欠缺。

教学目标

本节课的教学目标为：

1.掌握钢结构的连接方法；

2.了解焊接的工艺，掌握焊接连接的质量评价、连接方法及计算方法；

3.掌握螺栓连接的分类构造要求及计算方法；了解铆钉连接。

教学重点和难点

教学重点：

焊接连接的计算和螺栓连接。

教学难点：

角焊缝的计算、高强螺栓的计算。

教学方法

1.板书教授法；2.多媒体辅助教学法；3.读图教学法

教学过程

教学环节

教师活动

预设学生行为

设计目的

【旧课复习】

 提问：

1.钢结构材料的力学性能；

2.各种因素对钢材主要性能的影响；

3.钢材的种类和规格。

老师提问，被提问的同学回答老师的问题，其余的同学通过自己翻阅书巩固被提问的知识点。

 通过对上次课的复习，可以督促学生在课下继续巩固我们的专业知识，防止学生上完课后把书本丢到一边去，不再去学习。

【新课导入】

引导：

一座完整的建筑是由构件和连接组成的，在学习构件计算之前，我们必须先了解和掌握构件的连接方式，对于钢结构的连接就是我们本节课要学习的重点。

学生在老师的引导下去思考钢结构应如何连接，连接方式和方法。

启发学生自己动脑思考的能力，授之于鱼，不如授之予渔。

教学环节

教师活动

知识点讲解

讲解构思

3.1节钢结构的连接方法

1.板书书写本节的重点内容。

2.PPT详细讲解本节的知识要点。

1.钢结构的连接方法：

1）螺栓连接

2）焊接连接

3）铆钉连接

2.三种连接的优缺点

3.三种连接的图解

本节的知识点用板书把其重点思路和内容展现出来，然后用PPT本节主要目的是让学生掌握钢结构的连接方法和特点。

3.2焊接连接方法和焊接连接形式

1.穿插一下工程实例来讲解焊接连接。

2.板书书写本节的重点内容。

如图所示

2.PPT详细讲解本节的知识要点。

1.钢结构常用焊接方式

1）手工电弧焊

2）埋弧焊

3）气体保护焊

2.焊接连接形式

1）对接连接

2）搭接连接

3）T型连接

4）角部连接

5）焊钉连接

6）槽焊连接

3.焊缝形式

4.焊缝的缺陷及质量检验

本节的知识点用板书把其重点思路和内容展现出来，然后用PPT讲解器详细的知识点，因为本节涉及到许多图，如果只是单纯的板书讲授的话不能达到直观识图的效果，因此本节采用了板书加PPT演示的方式。

本节主要目的是让学生掌握了解焊缝连接类型、焊接方法及质量要求等

[过渡]首先用多媒体给大家展现一下钢结构连接的图片，如图3.1、3.2，让大家对钢结构的连接有个初步认识，引起大家的兴趣（例如：

我们的钢节点是怎样连接成整体的？

钢结构的节点是计算的还是构造形成的？

如此巨大的工程由一个个钢管或型钢连接而成，到底怎么连接的呢？

）。

螺栓连接接

焊接连接

图3.1图3.2

[课程内容]

1．用PPT展示本节内容的目录及基本要求，使学生了解本节教学内容的安排。

2．知识点1概述讲解:

提问：

大家对钢材都非常熟悉，下面请一位同学结合现实生活说一下，在生活中我们的钢材都是通过怎样的方式连接在一起的？

学生1回答：

自行车的车架是用焊缝和螺栓连接。

学生2回答：

S5实训中心的顶棚是用焊缝连接起来的。

讲解：

用PPT讲解钢结构连接的概况，并进行总结。

小结：

钢结构的连接主要有三种：

焊接连接、螺栓连接、铆钉连接，这三种连接中焊接连接和螺栓连接应用最多，螺栓连接出现的最早，随着焊接技术的发展，焊接连接地位日益显著，铆钉连接主要应用于有较大震动的结构上。

3．知识点2焊接连接讲解:

用PPT讲解焊接连接的形式，详细介绍钢结构焊缝连接的优缺点，并总结该知识点。

小结：

焊接连接应用越来越广泛，从焊接连接的优点可以看出，在现在工业化、自动化的时代，焊接连接的主流地位。

4．知识点3螺栓连接讲解:

引导性提问：

螺栓大家并不陌生，螺栓是否都一样，它是如何分类的？

讲解：

答案是螺栓不是完全一样的。

用PPT详细讲解螺栓按不同方式的分类方法，并总结螺杆和螺孔的关系。

小结：

螺栓连接的等级分类如何划分，精制螺栓的适用节点受力严格的情况，且精制螺栓不能当普通螺栓使用，精制螺栓的螺杆和螺孔之间的间隙为零，精制螺栓又称为高强螺栓，按其受力形式高强螺栓又可分为摩擦型和承压型高强螺栓；粗制螺栓的适用一般连接，粗制螺栓的螺杆和螺孔的间隙为1.5mm左右。

5．知识点4铆钉连接讲解:

用PPT讲解铆钉连接，并进行总结。

小结：

铆钉连接的节点受力合理，传力简洁，但是由于其施工工艺复杂，施工环境恶劣，其应用越来越少。

6．知识点5钢结构常用的焊接方法:

引入语：

钢结构焊接的方法与机械制造、工业生产中的方法相同，但是在钢结构的焊缝连接中常用的方法有三种，分别为：

手工电弧焊、埋弧焊（自动焊或半自动焊）、气体保护焊。

下面将分别介绍三种焊接方式的工艺及优缺点。

讲解：

首先讲解手工电弧焊的原理，用PPT给大家讲解手工电弧焊的电路示意图，让同学们了解手工电弧焊是怎么工作的。

接下来为同学们讲解手工电弧焊的优缺点。

最后给同学们讲解手工电弧焊施焊时焊条的选择方法和应注意的问题

小结：

手工电弧焊无论在工业生产中还是钢结构施工中，他的地位是不可动摇的。

7．知识点6焊缝的连接形式:

提问：

大家能不能用生活中的实例，说明焊缝的连接形式？

学生1回答：

钢板的连接是把两块板搭接在一起后，在端部焊接。

学生2回答：

锤子的手柄和锤头采用的是T型的连接方式。

讲解：

用PPT讲解焊接连接按位置如何分类。

8．知识点7焊缝的缺陷和质量检验:

引入语：

每一种施工都会存在缺陷，焊接连接的缺陷是影响工程质量的重中之重，在施工中，要严格控制这些缺陷。

所以我们要先了解焊接缺陷的种类和具体表现形式及如何去检验。

讲解：

用PPT给大家展示焊接连接中常见的质量缺陷，并给同学们总结每种缺陷的成因。

小结：

裂纹是焊缝表面或内部出现的局部开裂现象，是焊缝中最危险的缺陷。

产生裂纹的原因有：

焊件中碳、硫、磷含量高，焊接工艺不当，焊缝冷却速度过快等。

气孔是施焊时金属内部的气体未能逸出而形成的孔洞。

产生气孔的原因主要是焊条潮湿、焊件不干净引起的。

夹渣是焊件内部存在熔渣，这是焊接工艺不当引起的。

烧穿是母体金属融化过度造成的穿透现象。

未融合是母体金属与融敷金属之间局部未完全融化结合。

接下来介绍焊缝质量检验的方法：

最后介绍焊缝的质量等级和选用：

[板书]

用PPT讲完本节内容后关掉PPT，用板书的把本节的重点内容回顾一遍，通过用板书总结调动同学们去主动学习，用板书总结时只把每一小结的概括性的标题写在黑板上，让学生看着提纲回想该知识点，从而起到督促学生的作用。

课后作业

1.连接设计应注意哪些问题？

P115

2.钢结构建筑常用的连接方法有哪几种？

P115

3.焊缝连接的优缺点？

P115 

教学策略选择

本节课的教学策略选的是：

产生式教学策略。

选择该策略的原因：

①可以积极地把信息与他们自己的认知结构联系起来，对信息的处理过程主动深入，因此学习效果较好；

②允许学生自主地设计、实践和改善他们的学习策略，从而可以提高学生的学习能力；

③产生式教学策略主要出自学生自己，因此可以激发起学生对学习任务和学习过程、学习策略的积极性，培养学习兴趣等。

教学反思

该课堂教学设计的执行情况：

教学设计的落实情况：

本次课程设计的实施过程基本是按预定的设想进行，在教学的过程中学生的思维比较发散和灵活，对于如何把钢结构进行连接提出了自己的想法，不过大家的想法不都可以实现，所以面对学生的奇思妙想，老师需通过正确的理论去引导学生。

该课堂教学设计的缺点：

1.上课的过程中，同学们普遍的喜欢直观的学习方式，例如用图片把各种节点展现出来，一目了然，在今后的备课中，自己要多搜集一些现场施工和钢结构构件制作的图片，这样给学生讲解起来，学生就容易接受，且能有效的调动学生们的积极性和主动性。

2.在备课过程中由于自己教学经验相对较少，没有预想到学生的各种行为，因此以后自己要多和学生接触，了解他们学习和生活的习惯。

改进措施：

如果让我重新上这节课，我会把自己的PPT再次丰富，再找一段钢结构连接的制作安装的视频，这样可以将枯燥的理论变成有趣的内容。