钢结构基本原理教案
钢结构基本原理教案
成都理工大学环境与土木工程学院教案2013～2014学年第二学期院(系)环境与土木工程学院教研室(研究所)建筑工程课程名称钢结构基本原理授课专业班级主讲教师职称职务使用教材钢结构原理与设计（上册，赵凤华编）第1次课的教学整体安排授课时间第1周周四第5、6节课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第1章绪论教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）：掌握钢结构设计方法，理解钢结构特点、应用及组成原理，了解钢结构的发展。
教学内容（包括基本内容、重点、难点）：1绪论1．1钢结构的发展1．2钢结构的特点及应用1．3钢结构的设计方法讨论、思考题、作业：补充参考资料（含参考书、文献等）：钢结构基础、钢结构设计手册、钢结构设计规范（GB50017-2003）教学过程设计：复习0分钟，授新课90分钟，安排讨论10分钟，布置作业0分钟授课类型（请打√）：理论课√讨论课实验课练习课其他教学方式（请打√）：讲授√讨论指导其他教学资源（请打√）：多媒体模型实物挂图音像其他填表说明：1.每项页面大小可自行添减；2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
第2次课的教学整体安排授课时间第2周周二第3、4节课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第2章钢结构材料教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）：掌握对钢结构用材的要求，理解钢材的主要性能及影响钢材性能的因素，了解钢材性能的鉴定教学内容（包括基本内容、重点、难点）：2钢结构的材料2．1钢材的主要性能2．2钢材的破坏形式2．3各种因素对钢材主要性能的影响2．4钢和钢材的种类及选用讨论、思考题、作业：无参考资料（含参考书、文献等）：钢结构基础；钢结构刊物；钢结构规范教学过程设计：复习5分钟，授新课90分钟，安排讨论5分钟，布置作业0分钟授课类型（请打√）：理论课√讨论课实验课练习课其他教学方式（请打√）：讲授√讨论指导其他教学资源（请打√）：多媒体模型实物挂图音像其他填表说明：1.每项页面大小可自行添减；2.教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。
钢结构教案
㈠纪律要求㈡考核方法1．作业要求2．出勤要求㈢学习方法介绍第一章 概述一节 钢结构的特点和应用 ㈠． 特点 ㈡． 应用范围二节 钢结构的建造过程和内在缺陷→㈠ 建造过程：钢才验收 →放样（划线，下料）→加工 → 装配→ 除锈，涂漆 工地安装：现场拼装 →吊装就位 →相互连接临时固定 →调整精度最后固定 ㈡ 初始缺陷 1．尺寸偏差2．初弯曲→拉杆 压杆三节 钢结构设计方法 ㈠ 极限状态1．承载能力极限 ⑴强度破坏⑵过大变形不是于继续承载 ⑶形成塑性铰 ⑷失稳 ⑸疲劳2． 正常使用极限状态 ⑴变形 ⑵振动㈡设计表达式 （按荷载规范采用）设计表达式⎪⎩⎪⎨⎧≤≤R s R s RE γγ10 ㈢荷载组合1． 承载力极限可变荷载控制∑=++=ni QiK ci Qi K Q Q GK G S S S S 211ψγγγ2． 永久荷载控制∑+=Q iK ci Q i G K G S S S ψγγ3． 简化组合可变 Q iK Q G K G S S S 1γγ+=Q iK Q i G K G S S S ∑+=γγ*9.0注意： 分项系数的取值㈣ 正常使用极限一般只用标准组合∑++=Q ik ci K Q G K S S S S ψ1㈤ 结构的荷载效应分析1．一阶分析：变形与构件尺寸相比微不足道，忽略变形影响。
2．二阶分析：考虑变形影响，非线性分析。
四节 钢结构的发展 ㈠ 采用高性能钢材 ㈡ 开发新的结构形式 ㈢ 提高制造工业技术水平第二章 钢结构的材料教学目的 掌握钢材性能及其影响因素，掌握建筑用钢要求 重点 钢材的性能及其影响因素 难点 塑性韧性性能教学后记 由于学生无弹性力学，塑性力学基础，应先使学生产生感性认识，逐渐接受其塑性性能教学过程㈠ 强调建筑结构对钢材性能的要求，再后面内容中关注以上要求的变化 ㈡ 重点讲述疲劳性能，强调桥梁钢结构特点第二章 钢结构的材料一节．对钢结构用材的要求 ㈠ 较高的强度 ㈡ 足够的变形能力 ㈢ 良好的加工性能二节 钢才的主要性能及其鉴定 ㈠ 单向拉伸时的工作性能1．比例极限p τ-----视为弹性极限，弹性阶段OA 2．屈服点y τ ⑴作为结构计算中材料强度标准⑵形成理想弹塑性体模型，为计算理论提供基础 名义屈服点3．抗拉强度：作为安全储备，强屈比2.1≥yuττ 4．伸长率 代表断裂前具有的塑性变形的能力 ㈡．冷弯性能 ⑴塑性变形能力符合要求 ⑵冶金质量符合要求表示钢材在复杂应力状态下的塑性变形能力㈢．冲击韧性 ⑴吸收能量的量度 ⑵衡量钢材抗脆断的性能 ⑶受温度的影响 ㈣．可焊性㈤．钢材性能的鉴定三节 影响钢材性能的因素 ㈠化学成分1．碳：含量提高，钢材强度提高，塑性韧性，冷弯性能，可焊性，抗锈性降低 含碳量%25.0< 低碳钢 %6.0>高碳钢 钢结构含碳量%22.0< 焊接结构 %2.0<2．锰：提高强度，塑性，韧性降低不多，消除硫的热脆影响，过多降低可焊性3．硅：强度提高，塑性，韧性，冷弯性，可焊性不显著影响，过多恶化可焊性，锈蚀性4．钒，铌，钛：强度提高，塑性韧性良好5．铝，铬， ： 铝补充脱氧，细化晶粒，铬 用于390Q ，420Q 6．硫：热脆，降低韧性，影响疲劳性能，抗锈蚀能力 %05.0~%045.0 345E Q ，%025.0< Z 向板%01.07．磷 ：冷脆，但强度提高，抗锈蚀提高 8．氧，氮：化学成分含量见附表9 ㈡．成材过程的影响 1．冶炼；2．浇铸：形成沸腾钢，镇静钢，冶金缺陷（1偏析2非金属夹杂3气孔4裂纹）、 3．扎制：薄，厚钢板→强度不同，缺陷撕裂 4．热处理㈢．影响钢材性能的其他因素1．冷加工硬化：提高屈服点，降低塑韧性——应变硬化 时效硬化 2．温度影响：正温：C o 200以内无变化，C o 250兰脆，C C o o 320~260徐变，C C oo 540~430强度急剧下降 C o600强度很低，不能承载负温：y f ，u f 提高，塑性降低，变脆，韧性降低3．应力集中：在缺陷或截面变化处附近应力线曲折密集出现高峰应力的现象产生应力集中的情况：相成双向应力场→阻碍塑性发展→脆性破坏四节 钢材延性破坏，非延性破坏，循环加载，快速加载的效应 ㈠延性破坏，非延性破坏1． 塑性材料，脆性材料2．钢材的塑性破坏，脆性破坏 ㈡：循环荷载的效应1．疲劳断裂的概念⑴疲劳断裂的过程，缺陷（类裂纹）→扩展→应力集中→形成宏观裂纹→断裂 ⑵应力幅min max τττ-=∆第一章 n -∆τ曲线第二章 疲劳验算及容许应力幅⑴410*5>n 时，应进行疲劳验算（容许应力法） ⑵按可变荷载标准值进行，荷再不乘吊车动力 ⑶[]ττ∆≤∆㈢快速加荷的效应1． 能量吸收曲线——吸收同等量能量 2． 韧性影响曲线五节 钢材的类别及选用 ㈠建筑钢材的类别1． 碳素结构钢——⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥--≥+-≥+-≥-含量冷弯合格，含量冷弯合格，含量冷弯合格，p ,s ,c %2720,,p ,s ,c %270,,p ,s ,c %27%20,,%21,,235δδδδu y u y Ku y u y f f D f f C A f f B f f A Q2． 低合金结构钢345Q ，390Q ，420Q34J A C40E C 20-D C 0-C C 20-B A J o o o o ≥⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-3． 高强钢丝和钢索材料㈡钢材的选择 考虑因素 P43 沸腾钢使用范围：不采用：1.焊接结构⑴直接承受动荷载或震动荷载且需验算疲劳结构。
燕山大学 钢结构基本原理课程教案
钢结构基本原理课程教案课程编号：07100210使用专业：土木工程（本科）学时： 56学时课程的性质、任务：钢结构基本原理是高等工科院校土木工程专业的一门主要专业基础课，通过本课程的教学，使学生掌握钢结构的基本知识、基本理论和基本方法，具有进行一般工业与民用建筑钢结构设计的能力，同时也为学生从事钢结构科研或钢结构制造、安装工作打下必要的基础。
课程的基本要求1、了解“钢结构”的应用和发展概况以及今后的研究方向；掌握钢结构的特点和合理的应用范围；2、掌握建筑钢结构用钢的主要性能及其主要影响因素，能正确地选择钢材；3、了解杆件和板件稳定的基本理论，理解影响稳定性的主要因素及提高稳定性的措施；4、掌握各种连接（焊接、螺栓连接）和各类构件（梁、柱和屋架）的工作性能、破坏特征及其设计的基本方法；5、掌握构件间的连接方法、力的传递方式和过程以及构造原则；6、理解《钢结构设计规范》条文规定，并能够正确应用。
主要参考书：1、《钢结构》魏明钟主编武汉理工大学出版社2、《钢结构基本原理》沈祖炎陈扬骥陈以一编著中国建筑工业出版社3、《钢结构设计规范》（BG50017－2003）第一章概述（1学时）学习要点：1．掌握钢结构的特点和钢结构的应用；2．了解钢结构的现状和发展趋势。
§ 1.1 钢结构的特点1．讲授内容强度高、结构重量轻；塑性韧性好；材质均匀；制作简便施工周期短；密闭性好；具有可焊性；耐热，不耐火；易腐蚀。
2．教学重点、难点：①掌握钢结构的特点；②钢材的性能指标中的韧性指标在第二章“材料性能”中详细讲解。
3．授课方式：自学与讲授相结合。
4．教学手段：采用多媒体课件展示图片。
§1.2 钢结构的应用和发展1．教授内容：①钢结构的应用：大跨度结构；重型厂房；承受动力荷载的结构；高层及高耸结构；可移动结构；轻型结构；构筑物。
②钢结构的发展：钢结构用材料；钢结构的设计方法；钢结构的结构形式；钢结构设计优化；钢结构的防火。
土木《钢结构基本原理》教案
土木《钢结构基本原理》教案课题名称（含教材章节）第一章绪论教学目的和要求：掌握钢结构设计方法，理解钢结构特点、应用及组成原理，了解钢结构的发展。
教学内容（包括基本内容、重点、难点）：钢结构的特点和应用——重点钢结构的建造过程和内在缺陷钢结构的组成原理钢结构的极限状态和概率极限状态——难点钢结构的发展第一节钢结构的特点及应用一、钢结构的特点1、强度高、强重比大；塑性、韧性好；2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高；3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快；4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。
二、钢结构的应用1、重型结构及大跨度建筑结构；2、多层、高层及超高层建筑结构；3、轻钢结构；4、塔桅等高耸结构；5、钢－混凝土组合结构。
第二节钢结构的设计原理与方法结构设计首层规范《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）规定：结构的可靠度应采用以概率论为基础的极限状态设计方法分析确定。
钢结构和其他建筑结构一样，遵循“统一标准”要求，采用的也是以概率论为基础，用分项系数表达的极限状态设j计方法。
极限状态设计方法，在前序课程（如钢混结构、地基与基础等），对此以作详细介绍，此课就不再讲述，认真进行复习。
通过复习应掌握以下概念：结构的极限状态；结构的基本功能要求；结构的可靠度；失效概率；荷载及强度的标准值与设计值。
第三节钢结构的发展我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比，已有相当大的差距，最大的差距在于建筑钢结构。
97年新发布的《中国建筑技术政策》中强调要重点发展建筑钢结构，国家相关部门也多次发布文件，要求扩大钢结构住宅的市场占有率。
96年我国钢产量已开始超亿吨，居世界首位，为钢结构发展奠定物质基础，对钢材的使用已由“节约使用”变为“合理用钢”、“加大建筑用钢”。
当今我国建筑业中发展最快的就是钢结构，最缺的人才也是钢结构专业，发展钢结构以带动其它相关产业的发展，已成为建筑业发展的重要任务。
燕山大学 钢结构基本原理课程教案
钢结构基本原理课程教案课程编号：07100210使用专业：土木工程（本科）学时： 56学时课程的性质、任务：钢结构基本原理是高等工科院校土木工程专业的一门主要专业基础课，通过本课程的教学，使学生掌握钢结构的基本知识、基本理论和基本方法，具有进行一般工业与民用建筑钢结构设计的能力，同时也为学生从事钢结构科研或钢结构制造、安装工作打下必要的基础。
课程的基本要求1、了解“钢结构”的应用和发展概况以及今后的研究方向；掌握钢结构的特点和合理的应用范围；2、掌握建筑钢结构用钢的主要性能及其主要影响因素，能正确地选择钢材；3、了解杆件和板件稳定的基本理论，理解影响稳定性的主要因素及提高稳定性的措施；4、掌握各种连接（焊接、螺栓连接）和各类构件（梁、柱和屋架）的工作性能、破坏特征及其设计的基本方法；5、掌握构件间的连接方法、力的传递方式和过程以及构造原则；6、理解《钢结构设计规范》条文规定，并能够正确应用。
主要参考书：1、《钢结构》魏明钟主编武汉理工大学出版社2、《钢结构基本原理》沈祖炎陈扬骥陈以一编著中国建筑工业出版社3、《钢结构设计规范》（BG50017－2003）第一章概述（1学时）学习要点：1．掌握钢结构的特点和钢结构的应用；2．了解钢结构的现状和发展趋势。
§ 1.1 钢结构的特点1．讲授内容强度高、结构重量轻；塑性韧性好；材质均匀；制作简便施工周期短；密闭性好；具有可焊性；耐热，不耐火；易腐蚀。
2．教学重点、难点：①掌握钢结构的特点；②钢材的性能指标中的韧性指标在第二章“材料性能”中详细讲解。
3．授课方式：自学与讲授相结合。
4．教学手段：采用多媒体课件展示图片。
§1.2 钢结构的应用和发展1．教授内容：①钢结构的应用：大跨度结构；重型厂房；承受动力荷载的结构；高层及高耸结构；可移动结构；轻型结构；构筑物。
②钢结构的发展：钢结构用材料；钢结构的设计方法；钢结构的结构形式；钢结构设计优化；钢结构的防火。
燕山大学 钢结构基本原理课程教案
燕山大学钢结构基本原理课程教案一、课程简介钢结构基本原理课程是燕山大学土木工程专业的核心课程之一，旨在培养学生对钢结构设计与施工的基本原理和方法的掌握能力。
本课程将介绍钢结构的基本概念、力学性能、设计原则、施工工艺等方面的知识，通过理论与实践相结合的方式，帮助学生掌握钢结构的设计与施工技术。
二、课程目标1. 理解钢结构的基本概念和力学性能，包括钢材的力学性质、钢结构的载荷特性等。
2. 掌握钢结构的设计原则和方法，包括结构的稳定性、刚度、强度等方面的设计要求。
3. 熟悉钢结构施工的基本工艺和安全规范，了解施工中的常见问题及解决方法。
4. 培养学生的团队合作能力和实践操作能力，通过实践项目的设计与施工，提高学生的综合素质。
三、教学内容1. 钢结构基本概念与分类- 钢结构的定义与特点- 钢结构的分类与应用领域- 钢材的性能与选择2. 钢结构的力学性能- 钢材的力学性质与应力-应变关系- 钢结构的荷载特性与变形规律- 钢结构的抗震性能与设计要求3. 钢结构的设计原则与方法- 结构的稳定性与安全性设计- 结构的刚度与变形控制设计- 结构的强度与疲劳设计- 结构的连接设计与施工工艺4. 钢结构的施工工艺与安全规范- 钢结构施工的基本工艺流程- 钢结构施工中的安全注意事项- 钢结构施工中的常见问题与解决方法5. 实践项目设计与施工- 学生分组进行实践项目的设计与施工- 实践项目包括钢结构框架搭建、连接设计与施工等- 实践项目中注重团队合作与实践操作能力的培养四、教学方法1. 理论授课：通过讲授课件，详细介绍钢结构的基本原理和设计方法，引导学生理解和掌握相关知识。
2. 实例分析：通过实际案例的分析，让学生了解钢结构在实际工程中的应用和设计要求。
3. 计算练习：布置钢结构设计的计算题目，让学生进行实际计算，提高其应用能力和解决问题的能力。
4. 实践操作：组织学生进行实践项目的设计与施工，培养学生的团队合作能力和实际操作能力。
钢结构基本原理课程设计
2013级土木工程专业《钢结构》课程设计任务书钢结构课程是土木工程专业重要的实践性教学环节，是对学生知识和能力的总结。
通过钢结构课程设计，使学生进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。
要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行基本的钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。
设计题目：钢结构平台梁板柱的设计钢结构平台的梁格布置如如上图所示。
铺板为预制钢筋混凝土板。
平台永久荷载（包括铺板重力）为5kN/m2,荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为1.5kN/m2，荷载分项系数为1.4；活荷载F=552.9kN,钢材采用Q235, E43型焊条，焊条电弧焊。
试对此钢结构平台的次梁、主梁和柱子（包括柱脚）进行设计要求：1. 每位同学自己独立完成，不能有任何雷同的课程设计计算书，否则都记为不及格；2. 课程设计计算书可以手写也可以打印，打印使用A4纸张；3. 完成并提交期限时间为第15周周五（12月9日）。
提示：可以参考教材P131例题4-2，P135例题4-4，P149习题4-10，P186习题5-2。
（b）次梁布置简图设计资料:(b)课程设计说明书》格式规范一、封面要求学生提交的正稿封面样式附后。
评定成绩必须有教师签名并写出评语。
二、正文规范1、字体字号要求①设计标题用小三号黑体、居中，英文标题对应用小三号Times NewRoman、居中，“摘要”用5号黑体，中文摘要内容用5号宋体，“ Abstract”用5号黑体，英文摘要内容用5号Times New Roman。
②课程设计正文内容第一级标题用四号黑体、靠左；第二级标题用小四号黑体、靠左；正文全文用小四号宋体、英文用Times New Roman 12。
③页码用小五号居中，页码两边不加修饰符，页码编号从正文开始。
钢结构基本原理教案
第2章
2.1 钢材的破坏形式
钢
材
所谓塑性材料是指由于材料原始性能以及在常温、静载并一次加荷的工作条件之下能在 破坏前发生较大塑性变形的材料。但钢材的塑性变形能力不仅取决于钢材的化学成份，熔炼 与轧制过程，也取决于所处的工作条件。即使原来塑性表现极好的钢材，在很低的温度之下 受冲击作用等情况下，也完全可能呈现脆性破坏。所以，不宜把钢材划分为塑性和弹性材料， 而应该区分材料可能发生的塑性破坏与脆性破坏。 1. 塑性破坏(也称为延性破坏) 破坏前有很大的塑性变形和“缩颈”现象，破坏的断口常为杯形(有与受力方向成 45°和 垂直的两部分组成)，45°断面呈纤维状，破坏前有明显预兆。 2. 脆性破坏 没有塑性变形或只有很小塑性变形即发生的破坏，断口平直，断面呈晶粒状。由于变形 极小易造成突然破坏。
Mn Cr+Mo+V Cu+Ni + + % 6 5 15
6. 耐久性：钢材在长期使用后的力学性能。 耐腐蚀性 耐老化(时效硬化) 耐长期高温 耐疲劳 普通钢材供应提供的材性保证： 三项保证：屈服点 fy(σs)、极限强度 fu(σb)、伸长率 5 四项保证：屈服点 fy(σs)、极限强度 fu(σb)、伸长率 5 、180°冷弯 五项保证：屈服点 fy(σs)、极限强度 fu(σb)、伸长率 5 、180°冷弯、冲击功 Akv 提供保证的材性越多，钢材的价格也越贵。
.1.
土木工程 2007 级《钢结构基本原理》教案
(1) 理论性强 钢材是理想弹塑性材料， 材料性能符合各门力学的基本假定 （材料是弹性、 各向同性和匀质） ， 计算结果与实验结果吻合得很好，所以各门力学的强度计算公式和相关结论几乎可以不加修 改直接应用于钢结构的计算。而混凝土和砌体结构都应实验研究为主，计算公式以经验公式 为多。 (2) 稳定问题突出 因为钢材的强度远比混凝土和砌体高，所以钢构件及其板件的尺寸都比较小，稳定问题就要 比较突出，所以本课程中有较大篇幅用于介绍整体稳定和局部稳定的计算原理。 (3) 连接需要专门设计计算 用型材和板材制作钢构件以及用基本构件组装成整体结构都少不了连接，所以钢结构要进行 专门的连接计算。 3. 学习方法 (1) 本课程的钢结构材料、连接和基本构件等内容，都是前述专业基础课程的基础上再 深入分析讨论，所以同学必须及时复习掌握基础课程的知识； (2) 钢结构构造复杂， 理论性强(特别是稳定理论)， 而同学对钢结构的感性认识普遍较少， 所以平时应该有意识地关注钢结构工程，尽可能参观、了解和学习； (3) 从机理上理解课程的内容和知识，加强课前预习与课后复习，特别习题练习是理解 掌握课程内容的重要环节； (4) 受课时限制，课堂上不能详细讲解例题，应认真自学教材中的例题，并学会利用参 考其它资料或书籍。
钢结构基础课程教案
钢结构基础课程教案第一章：钢结构的概述1.1 钢结构的基本概念钢结构的定义钢结构的特点钢结构的分类1.2 钢结构的材料钢材的组成和分类钢材的性能钢材的选择和使用1.3 钢结构的应用范围钢结构的常见应用领域钢结构的优势和限制钢结构的未来发展趋势第二章：钢结构的连接2.1 钢结构连接的基本要求连接的目的和重要性连接的类型和特点连接的设计和计算2.2 焊接连接焊接连接的原理和工艺焊接连接的优缺点焊接连接的应用和实例2.3 螺栓连接螺栓连接的原理和类型螺栓连接的设计和计算螺栓连接的应用和实例第三章：钢结构的受力分析3.1 钢结构的基本受力元件杆件的受力特性梁的受力特性柱的受力特性3.2 钢结构的受力分析方法静力平衡法动力平衡法受力图的绘制和分析3.3 钢结构的受力极限状态弹性极限状态塑性极限状态疲劳极限状态第四章：钢结构的设计计算4.1 钢结构设计的基本原则安全性的要求可靠性的要求经济性的要求4.2 钢结构的设计计算方法弹性设计计算方法塑性设计计算方法极限状态设计计算方法4.3 钢结构的设计计算实例杆件的设计计算实例梁的设计计算实例柱的设计计算实例第五章：钢结构施工与验收5.1 钢结构施工的基本要求施工准备和施工方案钢材的加工和制作钢结构的组装和焊接5.2 钢结构施工的注意事项施工安全和管理施工质量控制和验收施工过程中的问题处理5.3 钢结构验收的标准和程序验收标准和规范验收程序和机构验收结果的判定和处理第六章：钢结构的稳定性与变形6.1 钢结构稳定性的概念稳定性的定义和重要性失稳的现象和原因稳定性的分类6.2 钢结构稳定性的计算临界力的计算临界应力的计算稳定性校核的方法6.3 钢结构变形的控制变形的定义和原因变形限值的要求控制变形的方法和措施第七章：钢结构的抗震设计7.1 抗震设计的基本原则抗震安全性的要求抗震可靠性的要求抗震经济性的要求7.2 钢结构抗震设计的计算方法弹性抗震设计计算方法塑性抗震设计计算方法极限状态抗震设计计算方法7.3 钢结构抗震设计的实例杆件的抗震设计实例梁的抗震设计实例柱的抗震设计实例第八章：钢结构的保护与防腐8.1 钢结构腐蚀的原因和类型腐蚀的定义和现象腐蚀的原因和类型腐蚀的影响和危害8.2 钢结构防腐的方法防腐材料的选用防腐涂层的施工防腐措施的维护和管理8.3 钢结构保护的实例防腐涂层的实例防腐涂料的实例防腐措施的实施和检查第九章：钢结构的安全评估与检测9.1 钢结构安全评估的概念和重要性安全评估的定义和目的钢结构安全评估的必要性安全评估的方法和程序9.2 钢结构检测的方法和设备检测方法的分类和原理检测设备的选用和使用检测数据的分析和处理9.3 钢结构安全评估的实例结构检测的实例安全评估报告的编制安全评估结果的处理和改进第十章：钢结构案例分析与实践10.1 钢结构案例分析的目的和方法案例分析的定义和意义案例分析的目的和原则案例分析的方法和步骤10.2 钢结构案例分析的实例案例选取和背景介绍结构分析和设计计算施工和验收过程的解析10.3 钢结构实践活动的建议实践活动的类型和内容实践活动的组织和实施实践活动成果的总结和评价重点和难点解析重点环节1：钢结构的定义和特点钢结构是由钢材构成的结构体系，具有高强度、重载、施工速度快等特点。
土木《钢结构基本原理》教案
课题名称（含教材章节）第一章绪论教学目的和要求：⏹掌握钢结构设计方法，⏹理解钢结构特点、应用及组成原理，⏹了解钢结构的发展。
教学内容（包括基本内容、重点、难点）：⏹钢结构的特点和应用——重点⏹钢结构的建造过程和内在缺陷⏹钢结构的组成原理⏹钢结构的极限状态和概率极限状态——难点⏹钢结构的发展第一节钢结构的特点及应用一、钢结构的特点1、强度高、强重比大；塑性、韧性好；2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高；3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快；4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。
二、钢结构的应用1、重型结构及大跨度建筑结构；2、多层、高层及超高层建筑结构；3、轻钢结构；4、塔桅等高耸结构；5、钢－混凝土组合结构。
第二节钢结构的设计原理与方法⏹结构设计首层规范《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）规定：结构的可靠度应采用以概率论为基础的极限状态设计方法分析确定。
⏹钢结构和其他建筑结构一样，遵循“统一标准”要求，采用的也是以概率论为基础，用分项系数表达的极限状态设j计方法。
⏹极限状态设计方法，在前序课程（如钢混结构、地基与基础等），对此以作详细介绍，此课就不再讲述，认真进行复习。
⏹通过复习应掌握以下概念：结构的极限状态；结构的基本功能要求；结构的可靠度；失效概率；荷载及强度的标准值与设计值。
第三节钢结构的发展⏹我国是最早应用钢结构的国家，但是历史的原因致使现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比，已有相当大的差距，最大的差距在于建筑钢结构。
⏹97年新发布的《中国建筑技术政策》中强调要重点发展建筑钢结构，国家相关部门也多次发布文件，要求扩大钢结构住宅的市场占有率。
⏹96年我国钢产量已开始超亿吨，居世界首位，为钢结构发展奠定物质基础，对钢材的使用已由“节约使用”变为“合理用钢”、“加大建筑用钢”。
⏹当今我国建筑业中发展最快的就是钢结构，最缺的人才也是钢结构专业，发展钢结构以带动其它相关产业的发展，已成为建筑业发展的重要任务。
钢结构设计原理钢结构连接学习教案
cos
α 2
α hf
按he=hf
cos
α 2
α hf
(b)
斜角角焊缝 a）锐角角焊缝；b）钝角角焊缝
对于α>135o 或α<60o斜角 角焊缝,除钢 管结构 (jiégòu)外, 不宜用作受力 焊缝。
第20页/共172页
第二十一页，共173页。
2. 角焊缝(hàn fénɡ)的构造
1）最大焊脚尺寸(chǐ cun)hf,max
第十五页，共173页。
《钢结构工程施工及验收(yànshōu)规范》 规定：
焊缝按其检验方法和质量(zhìlià ng)要求分为一级、二 级 和三一级。、二级焊缝除外观检查(jiǎnchá)外，尚要求一定 数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。
三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合 三级质量标准；
第1、2位数字为熔融金属的最小抗拉强度（kgf/mm2) 第3、4适用焊接位置、电流及药皮的类型。
不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。
优点：方便，特别在高空和野外作业，小型焊接； 缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。
第7页/共172页
第八页，共173页。
2.埋弧焊（自动(zìdòng)或半自动(zìdòng) ）
第26页/共172页
第二十七页，共173页。
3.3.2 角焊缝的工作(gōngzuò)性能及强度 1.角焊缝(hàn fénɡ)的强度
第27页/共172页
第二十八页，共173页。
A. 应力(yìnglì)分 析
剪应力τf
N
N
lw
试验表明侧面角焊缝(hàn fénɡ)主要承受剪力，强度相 对较低，塑性性能较好。因外力通过焊缝(hàn fénɡ)时发 生弯折，故剪应力沿焊缝(hàn fénɡ)长度分布不均匀，两 端大中间小，lw/hf越大剪应力分布越不均匀。
钢结构基本原理教学设计
钢结构基本原理教学设计1. 教学目标•了解钢结构的定义、分类和特点；•熟悉钢结构的基本构造元素和构造方式；•掌握钢结构设计的基本计算方法；•了解钢结构施工过程的基本流程；2. 教学内容2.1 钢结构的定义、分类和特点•钢结构的定义及其发展历程；•钢结构的分类及其特点；•钢结构的优点和缺点。
2.2 钢结构的基本构造元素和构造方式•钢结构的构造方式及其适用范围；•钢结构的基本构造元素，如梁、节点、柱等；•钢结构的连接方式及其特点。
2.3 钢结构设计的基本计算方法•钢结构设计中常用到的力学原理，如静力平衡、弹性力学、塑性力学等；•钢结构的设计标准及其适用范围；•钢结构的基本设计步骤及其特点。
2.4 钢结构施工过程的基本流程•钢结构施工前的准备工作；•钢结构施工中的工序及其特点；•钢结构施工后的验收及其标准。
3. 教学方法3.1 课堂讲授通过课堂讲授，让学生了解钢结构的定义、分类和特点，熟悉钢结构的基本构造元素和构造方式，掌握钢结构设计的基本计算方法，了解钢结构施工过程的基本流程。
3.2 计算练习通过课堂计算练习，让学生掌握钢结构设计的基本计算方法和设计流程，提高学生的计算能力和实际操作能力。
3.3 实验教学通过钢结构实验教学，让学生亲自操作钢结构，了解钢结构的施工工艺和验收标准，培养学生的实际操作能力和工程实践能力。
4. 教学评价4.1 评价方法采用考试和实验成绩综合评价学生的学习情况和实际操作能力。
4.2 评价指标考试成绩、实验成绩、课堂参与度、论文成绩等。
5. 教学时长本课程共计36学时，其中理论课程24学时，实验课程12学时。
6. 教材及参考书目6.1 教材《钢结构设计基础》6.2 参考书目•《钢结构设计规范》•《钢结构设计手册》•《钢结构实用手册》7. 实验设备及器材•钢结构材料；•钢结构配件及连接件；•测量工具。
8. 教学团队•主讲教师：XXX，硕士研究生导师，工程师；•助教教师：XXX，工程师。
《钢结构》课程设计
《钢结构》课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握钢结构的基本概念、特点和应用范围；掌握钢结构的设计原理和计算方法；培养学生对钢结构的认知兴趣和工程实践能力。
具体目标如下：1.了解钢结构的定义、分类和特点；2.掌握钢结构的基本设计原理和计算方法；3.熟悉钢结构在工程中的应用范围。
4.能够运用钢结构的基本原理进行简单的设计和计算；5.能够分析钢结构的特点和优势，并进行合理的选型和设计；6.能够运用钢结构的设计方法，进行工程实践中的应用。
情感态度价值观目标：1.培养学生对钢结构的认知兴趣，提高学生对工程技术的热爱；2.培养学生团队合作意识和工程实践能力；3.使学生认识到钢结构在现代工程中的重要地位和作用。
二、教学内容根据教学目标，本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.钢结构的基本概念：介绍钢结构的定义、分类和特点，使学生了解钢结构的基本情况。
2.钢结构的设计原理：讲解钢结构的设计原理，包括荷载、内力和应力的概念，以及设计的基本方法。
3.钢结构的设计计算：介绍钢结构的设计计算方法，包括强度计算、稳定性计算和刚度计算等。
4.钢结构的应用范围：讲解钢结构在工程中的应用范围，包括建筑结构、桥梁结构和机械结构等。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标，采用多种教学方法进行教学，包括：1.讲授法：讲解钢结构的基本概念、设计原理和计算方法，使学生掌握基本知识。
2.案例分析法：分析实际工程中的钢结构案例，使学生了解钢结构的实际应用和设计方法。
3.实验法：学生进行钢结构设计实验，培养学生的实践能力和团队合作意识。
4.讨论法：学生进行课堂讨论，激发学生的思考和兴趣，提高学生的参与度。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的钢结构教材，作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书：提供相关的钢结构设计手册和论文，为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料：制作钢结构教学PPT，展示钢结构的设计原理和计算方法。
钢结构基本原理及设计连接PPT教案
§3-1 钢结构的连接
2. 焊缝质量检验
缺陷处引起应力集中，故对连接的强度、冲击韧性及 冷弯性能等均有不利影响。
焊缝质量检验一般可用外观检查及无损检验，前者检 查外观缺陷和几何尺寸，后者检查内部缺陷。
无损检验目前广泛采用超声波检验，使用灵活经济， 对内部缺陷反应灵敏，但不易识别缺陷性质；
最明确可靠的检验方法是x射线或y射线透照或拍片， x 射线应用较广。
钢结构基本原理及设计连接
会计学
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1
1. 连接的重要地位
1）型钢组成构件，构件组成结构 2）连接方式直接影响结构构造、制造工艺、造价 3）连接质量影响结构的安全和使用寿命 4）传递连接件间力和弯矩
2. 基本连接形式
1）对接连接 2）搭接连接 3）垂直连接 4）角形连接
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§3-1 钢结构的连接
3.1.1 焊缝连接
一. 焊缝连接的特点
焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法。 优点：1. 构造简单，任何形式的构件都可直接相连； 2. 用料经济，不削弱截面； 3. 制作加工方便，可自动化操作，质量好； 4. 连接的密闭性好，结构刚度大。
缺点：1. 在焊缝附近的热影响区内，钢材组织发生改 变，导致局部材质变脆； 2. 焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力 降低； 3. 焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生， 就容易扩展到整体； 4. 低温冷脆。
3.1.2 铆钉和螺栓连接
一. 铆钉连接
铆钉连接有热铆和冷铆二种方法。 热铆是由烧红的钉坯插入构件的钉孔中，压铆机铆合而成 冷铆是在常温下铆合而成 在建筑结构中一般采用热铆 专用钢材BL2和BL3号钢制成
铆钉连接的质量和受力性能与钉孔的制法有很大关系。 钉孔的制法分为Ⅰ、Ⅱ两类。 Ⅰ类孔是用钻模钻成，或先冲成较小的孔，装配时再扩钻 而成，质量较好。 Ⅱ类孔是冲成或不用钻模钻成，简单，但构件拼装时钉孔 不易对齐，故质量较差。
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钢结构基本原理教案
【教案名称】钢结构基本原理教案
【教案编写目的】
本教案旨在通过系统的教学内容和丰富的案例分析，帮助学生全面理解钢结构的基本原理，包括钢材的性能特点、钢结构的构造形式、钢结构的力学性能等，并能够运用所学知识解决实际问题。
【教学目标】
1.了解钢材的基本性能特点，包括强度、刚度、韧性等；
2.掌握钢结构的构造形式，包括框架结构、悬挑结构、空间结构等；
3.熟悉钢结构的力学性能，包括受力分析、变形计算、稳定性分析等；
4.能够应用所学知识解决实际工程中的钢结构问题。
【教学内容】
1.钢材的性能特点
1.1 钢材的组成和分类
1.2 钢材的力学性能
1.3 钢材的耐腐蚀性能
2.钢结构的构造形式
2.1 框架结构
2.1.1 框架结构的基本概念和特点
2.1.2 框架结构的构造要点和设计原则
2.2 悬挑结构
2.2.1 悬挑结构的基本概念和分类
2.2.2 悬挑结构的构造要点和设计原则
2.3 空间结构
2.3.1 空间结构的基本概念和分类
2.3.2 空间结构的构造要点和设计原则
3.钢结构的力学性能
3.1 受力分析
3.1.1 钢结构的受力形式和受力特点
3.1.2 钢结构的受力计算方法
3.2 变形计算
3.2.1 钢结构的变形特点和变形计算方法
3.2.2 钢结构的变形控制与优化设计
3.3 稳定性分析
3.3.1 钢结构的稳定性失效形式和稳定性分析方法
3.3.2 钢结构的稳定性设计原则和措施
4.实例分析与应用
4.1 钢结构工程实例分析
4.2 钢结构设计应用案例
4.3 钢结构施工与安装案例
【教学方法】
本教案采用多种教学方法，包括讲授、案例分析、课堂讨论、实践操作等。
通过理论与实践相结合，帮助学生深入理解和掌握钢结构的基本原理。
【教学过程】
1.引入（5分钟）
通过引入真实的钢结构工程案例，激发学生对钢结构的兴趣和学习动力。
2.知识讲授（60分钟）
根据教学内容，逐个讲解钢材的性能特点、钢结构的构造形式和钢结构的力学性能等知识点。
结合图例和实例，让学生更加直观地理解和掌握相关知识。
3.案例分析（30分钟）
选择一些经典的钢结构工程案例，进行深入分析和讨论。
引导学生运用所学知识，解决实际工程中的问题，并培养学生的问题分析和解决能力。
4.课堂讨论（20分钟）
组织学生进行小组讨论，就钢结构的设计、施工、安装等方面展开讨论，促进学生之间的交流和合作，提高学生的综合素质。
5.实践操作（45分钟）
组织学生进行钢结构的实践操作，包括钢材的检测和试验、钢结构的构造和装配等。
通过实践操作，巩固学生对钢结构基本原理的理解和应用能力。
6.总结与评价（10分钟）
对本节课的教学内容进行总结，并对学生的学习情况进行评价和反馈。
鼓励学
生继续深入学习和研究钢结构领域，提出个人的学习计划和目标。
【教学资源】
1.教学课件：包括相关知识点的图文资料和案例分析。
2.实验室设备：钢材检测和试验设备、钢结构构造和装配模型等。
3.教学参考书：钢结构设计手册、钢结构施工规范等相关教材。
【教学评价】
1.课堂表现评价：包括学生的参与度、问题解决能力、合作精神等方面的评价。
2.作业评价：布置钢结构设计作业和实践操作报告，评价学生的理论应用和实
践能力。
3.考试评价：设置钢结构基本原理的考试题目，考察学生对相关知识的掌握程
度和应用能力。
【教学延伸】
鼓励学生参与相关学术研究和工程实践，提高对钢结构基本原理的深入理解和
应用能力。
推荐学生参加相关学术会议和专业培训，拓宽视野，与业界专家进行交流和合作。