《钢结构设计原理》教学大纲

《钢结构设计原理》教学大纲

一、课程说明

1、课程简介

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。

2、教学目的及要求

本课程是土木工程专业的专业基础课，是一门理论性与应用性并重的课程。在教学方法上，采用课堂讲授为主，课后自学，课堂练习等教学形式。

(一)课堂讲授

本课程在讲述的过程中，教师应尽量联系生产实际，注重物理意义，不要陷入到繁复的数学推导之中。在教学中要求同学重点掌握基本概念、基本方法和基本规律，并详细讲授每章的重点、难点内容，着重培养学生分析问题和解决问题的能力。讲授中应注意理论联系实际，启迪学生的思维。为便于学生对构造的理解，可组织教学参观、观摩教学模型或采用多媒体辅助教学。

（二）课后自学

为了培养学生整理归纳，综合分析和处理问题的能力，每章都安排一部分内

容，课上教师只给出自学提纲，不作详细讲解，课后学生自学。

（三）课外作业

平时布置典型习题，以加强学生对所学知识的深入理解。

3、教学重点及难点

钢结构的连接，受弯构件、轴心受压构件、压弯构件及节点设计的计算原理。

4、教学手段及教学方法建议

主要采用传统课堂为主辅以前沿课题讲解。

5、考核方式

（一）考核方式：笔试（闭卷）

（二）成绩评定标准：

考试主要采用闭卷方式，考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度，对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。考试题型包括：选择题、概念题、判断题、计算题等。

总评成绩：百分制，平时成绩占30%，闭卷考试成绩占70%。

6、选用教材

[1] 张耀春主编.《钢结构设计原理》.北京：高等教育出版社，2004

[2] 钟善桐.《钢结构稳定设计》.建筑工业出版社，2001

7、教学参考书

[1] 全国高等教育自学考试指导委员会组编.《钢结构》.武汉大学出版社出版.2000

[2] 黄呈伟主编.《钢结构基本原理》.重庆大学出版社.21世纪高等学校本科系列教材，2001

[3] 魏明钟主编.《钢结构》.武汉理工大学出版社.普通高校土木工程专业新编系列教材，2001

8、教学环节及学时安排

章节学时

第1章绪论 2

二、教学内容

第1章概述（2学时）

教学目的：

通过教学，使学生掌握钢结构特点和应用范围。了解钢结构设计原理和方法及可靠性的含义，极限状态的分类，荷载标准值、荷载设计值，强度标准值、强度设计值的含义。了解有关钢结构的规范。一般了解钢结构发展概况及发展方向。

教学重点：掌握钢结构的特点及应用范围，理解钢结构的计算方法。

教学难点：钢结构的计算方法。

本章基本概念：极限状态、钢结构

主要教学方法：讲授、习题

第2章钢结构的材料（4学时）

教学目的：

通过教学，使学生了解钢结构对钢材的基本要求；了解钢材的生产过程；掌握钢材的主要性能指标及影响钢材性能的主要因素；了解钢结构疲劳及影响钢材疲劳的主要因素、疲劳计算的方法；了解钢材的两种破坏形式；了解建筑用钢的种类、规格和表示方法；掌握钢结构钢材的选用原则，能够正确选用钢材。

教学重点：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。

教学难点：各种因素对钢材性能及钢结构破坏形式的影响。

本章基本概念：钢结构的材料（母材分级、连接材料）

主要教学方法：讲授、习题

第3章钢结构的连接（14学时）

教学目的：

通过教学，使学生了解钢结构连接种类和各种连接的优缺点；了解常用的焊条及焊条的选用；了解焊接连接的形式；掌握对接焊缝连接的构造和计算；掌握角焊缝连接的形式、构造要求和计算；了解焊接残余应力和焊接变形的产生原因及对构件工作性能的影响；了解普通螺栓的规格、受力性能及破坏形式，掌握普通螺栓的计算；掌握高强度螺栓连接的性能和计算。

教学重点：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。

教学难点：偏心力作用下连接的受力分析和计算。

本章基本概念：连接、残余应力、焊接变形、高强度螺栓

主要教学方法：讲授、习题

第4 章受弯构件的计算原理（12学时）

教学目的：

通过教学，使学生了解受弯构件的强度和刚度计算方法；掌握弯曲强度、抗剪强度、局部承压强度、折算应力和刚度的计算方法；掌握梁整体稳定的基本概念、简支梁整体稳定的计算方法及增强梁整体稳定的措施；了解梁板件局部稳定的概念、板件失稳形式和临界应力；掌握加劲肋的设置原则；理解梁腹板的屈曲后强度的利用。

教学重点：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。

教学难点：梁的局部压应力的计算，梁板件的稳定计算。

本章基本概念：强度、刚度、折算应力、整体稳定、局部稳定、加劲肋、屈曲后强度

主要教学方法：讲授、习题

第5章梁的设计（4学时）

教学目的：

通过教学，使学生了解梁的类型及常见的截面形式，了解梁格布置和主次梁连接；掌握型钢梁的截面选择；了解钢板组合梁的设计方法及计算；了解腹板加劲肋的布置和设计；掌握梁翼缘与腹板连接焊缝的设计；了解梁的拼接、变截面设计和吊车梁的设计特点。

教学重点：掌握型钢梁的截面选择，了解钢板组合梁的设计方法及计算。

教学难点：组合梁的截面选择及计算。

本章基本概念：组合梁、吊车梁

主要教学方法：讲授、习题