钢结构基本原理教学大纲

《钢结构设计原理》课程教学大纲

课程名称：钢结构设计原理

课程编码：

学分：3.0

总学时：48

适用专业：土木工程

先修课程：理论力学、材料力学、结构力学

一、课程性质与目的

本课程是土木工程专业的必修课，其性质属于专业基础课。本课程是一门理论性与应用性并重的课程。通过本课程的学习，着重讲授钢结构的基本理论与基本知识，使学生了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景；掌握钢结构材料的工作性能及影响钢材性能的主要因素，能正确选用结构钢材；掌握钢结构连接的性能、受力分析与设计计算；掌握各种钢结构基本构件的设计计算等，并为学习后续课程和钢结构课程设计打下必要的基础。

二、课程基本要求

1．了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景；

2．掌握钢结构材料的力学性能与选用；

3．了解钢结构的典型破坏模式、产生原因和力学分析的基本方法；

4．掌握钢结构基本构件及连接的性能、受力分析与设计计算；

5．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、课程教学基本内容

第一章绪论

1. 钢结构的特点和目前钢结构的应用领域。

2. 钢结构的设计方法。

3. 钢结构发展过程中存在的问题和最新发展动态。

重点：掌握钢结构的特点及应用范围，理解钢结构的设计方法。

难点：理解钢结构的设计方法。

第二章钢结构的材料

1. 钢结构所用钢材的要求。

2. 钢材的塑性破坏和脆性破坏两种破坏形式。

3. 钢材的主要性能、影响钢材性能的主要因素。

4. 复杂应力状态下钢材的屈服条件。

5. 钢材的种类和钢材的规格。

重点：掌握对钢结构用材的要求，掌握建筑钢材的可能破坏形式及各主要因素对其影响。

难点：各种因素对钢材性能及钢结构破坏形式的影响。

第三章钢结构的连接

1. 钢结构的连接方法以及各种连接方法的特点。

2. 焊缝的形式以及不同形式焊缝连接的构造要求和计算方法。

3. 焊接残余应力和残余变形产生的原因以及减少焊接残余应力和残余变形的措施。

4. 螺栓连接的构造要求、工作性能和计算方法。

重点：掌握焊接连接的构造和计算，掌握普通螺栓连接及高强度螺栓连接的性能和计算。

难点：偏心力作用下连接的受力分析和计算。

第四章轴心受力构件

1. 轴心受力构件的强度计算。

2. 轴心受压构件的屈曲形式、整体稳定的概念以及整体稳定的计算。

3. 轴心受压构件的局部稳定的概念以及局部稳定的计算。

4. 实腹式和格构式轴心受力构件的截面设计。

5. 轴心受力构件典型柱头和柱脚的设计。

重点：掌握实腹式轴心受力构件的强度、刚度和整体稳定性计算。

难点：轴心受压构件的整体稳定性计算。

第五章受弯构件

1. 受弯构件强度和刚度的计算。

2. 梁的整体稳定的概念、影响梁的整体稳定的因素以及整体稳定的计算。

3. 梁的局部稳定的概念、局部稳定的验算以及加劲肋的设计。

4. 腹板屈曲后强度的概念以及考虑屈曲后强度梁的承载力计算。

5. 型钢梁和组合梁的设计。

重点：掌握梁的强度计算，掌握梁整体稳定的基本概念，掌握加劲肋的设置原则。

难点：梁的局部压应力的计算，梁板件的稳定计算。

第六章拉弯和压弯构件

1. 拉弯和压弯构件的强度计算。

2. 压弯构件整体稳定、局部稳定的概念以及整体稳定、局部稳定的计算。

3. 实腹式、格构式压弯构件的设计。

4. 框架梁、柱的典型连接以及偏心受压柱典型柱脚的设计。

重点：掌握实腹式压弯构件的整体稳定计算，掌握实腹式压弯构件局部稳定的计算。

难点：压弯构件在弯矩作用平面内的整体稳定计算。

四、课程的习题与作业

各章均给出选择形式的概念思考题，第三～六章给出计算和设计习题。

五、课程的学时分配

六、课程参考书

GB50017-2003．钢结构设计规范

黄呈伟等．钢结构设计原理．重庆大学出版社，2002

黄呈伟．钢结构设计．科学出版社，2004

沈祖炎，陈扬骥，陈以一．钢结构基本原理．中国建筑工业出版社，2000 陈绍蕃．钢结构．科学出版社，2002

王国周，瞿履谦．钢结构原理与设计．清华大学出版社，1993