燕山大学 钢结构基本原理课程教案
钢结构基本原理课程分析
学生特点
绘画基础较 好，逻辑思 维能力较弱 ，认真、有 学习热情。
专业技能
基础知识有 一定储备， 专业知识有 待提升。
学情分析
学情分析——学生特点
知识维度
学习了三大 构成、植物 设计、环境 艺术设计等 基础知识
技能维度
学习了制图 及计算机辅 助软件，能 够准确完成 图纸表达
素质维度
适应大学知 识学习，学 习态度认真 ，形成较好 的学习习惯
技能目标
掌握常见景观 材料及铺装形 式，加强方案 训练，提高环 艺类学生的专 业设计水平和 专业素质。
情感、态度 和价值观目标
使学生在环境 方案设计实践 中能深化到铺 装材料及构造， 使方案更合理。
内容设计
（一）绪论：景观建筑构造材料的基本性质 教学内容：让学生了解到景观材料的初步知识。 教学要求：通过理论教授，使学生对景观设计施工 中涉及到那些主要的材料有基本了解。。 重点、难点：建材料的辨识 实验课、习题课、讨论课等教学形式：讲授
内容设计
（三）第三章 透水构造和硬质铺装材料 教学内容：讲述透水构造、硬质铺装材料的特点 和性质、应用。 教学要求：通过理论讲授和实际测量制图、标注 材质和尺寸，让学生熟练掌握两大构造的特性和 实际运用。 重点、难点：实际测量、绘制图纸 实验课、习题课、讨论课等教学形式：讲授
内容设计
（三）第四章 围护构筑物在细部设计中的应用 教学内容：围护构筑物的构造、测绘学校西大门 及周边围墙。 教学要求：通过理论授课， 让学生掌握围护构 筑物的基本知识，经过实地测量，使学生了解围 护构筑物的实际尺寸，并知晓其材料组成，最后 绘制节点详图，了解详细构造。 重点、难点：实际测量、绘制图纸 实验课、习题课、讨论课等教学形式：讲授
《钢结构基本原理》课程大纲
《钢结构基本原理》课程大纲课程代码CV328课程名称中文名：钢结构基本原理英文名：Fundamental of Steel Structures课程类别专业课修读类别必修学分 2 学时32 开课学期第6学期开课单位船舶海洋与建筑工程学院土木工程系适用专业土木工程专业先修课程理论力学、材料力学、建筑材料教材及主要参考书1.沈祖炎，钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，20102.陈绍蕃，钢结构（上册），中国建筑工业出版社，20073.张耀春，钢结构设计原理，高等教育出版社，2007一课程简介《钢结构基本原理》是土木工程专业最重要的专业基础课程之一，也可作为为港口与海岸、机械、船舶和航空航天工程等专业的专业基础课程。
课程的主要任务是，使学生了解钢结构的特点与应用，熟悉钢结构材料的基本性能，掌握钢结构基本构件与连接工作性能，掌握承载力计算基本原理和满足正常使用要求的基本方法，理解钢结构构件失稳的基本概念，掌握构件稳定承载力的计算方法。
二本课程所支撑的毕业要求本课程支撑的毕业要求及比重如下：序号毕业要求指标点毕业要求指标点具体内容支撑比重1 毕业要求1.4 具有必备的土木工程专业知识及在复杂土木工程问题中应用的能力。
60%2 毕业要求2.2 基于所学的工程科学的基本原理和方法，并结合文献查阅，能够针对复杂土木工程问题进行分析和建模，并获得有效结论，且能试图改进。
40%1. 本课程内容与毕业要求指标点的对应关系教学内容毕业要求指标点理论教学第一章绪论毕业要求1.4第二章钢结构的材料毕业要求1.4、2.2 第三章轴心受力构件毕业要求1.4、2.2 第四章受弯构件毕业要求1.4、2.2第五章拉弯和压弯构件毕业要求1.4、2.2第六章钢结构的连接毕业要求1.4、2.22. 毕业要求指标点在本课程中的实现路径本课程通过设立若干课程目标来实现对毕业要求指标点的支撑。
具体课程目标及其与毕业要求指标点的主要对应关系如下：课程目标1：通过授课，使学生了解钢结构的特点与应用，熟悉钢材基本性能，掌握钢结构基本构件与连接的工作性能，掌握基本构件和连接破坏的形式与设计的基本要求。
钢结构原理与设计教学大纲
钢结构原理与设计教学大纲一、课程概述本课程主要介绍钢结构的基本原理和设计方法，包括杆件和板件在内的结构体系的受力分析及其在设计中的应用。
通过本课程的学习，学生将掌握钢结构的基本知识和设计技术，为未来从事建筑和结构工程领域的工作打下坚实的基础。
二、课程目标本课程旨在：•使学生了解钢结构的基本原理和设计方法；•培养学生的结构分析和设计能力；•培养学生的解决实际工程问题的能力；•提高学生的团队协作和沟通能力。
三、教学内容1. 钢结构材料和组成•钢的种类和规格；•钢材的强度和应力；•螺栓连接和焊接。
2. 钢结构受力分析•静力学基础；•杆件的受力分析；•板件的受力分析。
3. 钢结构的设计基础•构件的稳定性；•弯矩和剪力的计算；•钢结构构件的焊接和螺栓连接。
4. 钢结构的设计方法•钢结构体系及其分类；•设计荷载和荷载组合；•构件的尺寸和构造。
5. 钢结构计算•抗震设计；•稳定性分析；•疲劳分析。
6. 钢结构安装和验收•钢结构的安装；•钢结构的验收。
四、教学方式及要求该课程采用传统课堂教学，结合案例分析进行。
教师应根据学生的掌握情况，灵活采用教材、讲解、讨论、案例分析等教学方法。
学生应及时完成课后作业和实验，积极参与课堂讨论，掌握基本理论和技术方法，培养实际解决问题的能力。
五、考核方式及标准本课程的考核方式分为笔试和实验两部分。
其中，笔试占总成绩的60%，实验占总成绩的40%。
考试内容涵盖本课程的全部知识点和相关应用实例。
六、参考教材1.《钢结构设计基础》；徐建明, 冯亚飞, 王兰, 刘连荣；中国建筑工业出版社；2011年版。
2.《构造原理——设计指导手册》；吴中林, 马元俊；清华大学出版社；2008年版。
3.《结构力学》；沈百荣, 潘克力；科学出版社；2012年版。
七、备注以上教学大纲仅供参考，具体教学内容和要求，以实际情况为准。
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》教案
第1 次课的教学整体安排填表说明：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3 次课的教学整体安排填表说明：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4 次课的教学整体安排填表说明：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5 次课的教学整体安排填表说明：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6 次课的教学整体安排填表说明：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7 次课的教学整体安排填表说明：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8 次课的教学整体安排填表说明：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9 次课的教学整体安排填表说明：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10次课的教学整体安排填表说明：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11 次课的教学整体安排填表说明：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12次课的教学整体安排填表说明：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13 次课的教学整体安排填表说明：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14 次课的教学整体安排填表说明：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15 次课的教学整体安排填表说明：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。
钢结构设计原理 课程教学方案
《钢结构设计原理》课程教学大纲课程编号:课程名称：钢结构设计原理英文名称：Design Philosophy of Steel Structure课程类型: 专业核心课总学时：讲课学时：48 实验学时：0学分：3适用对象: 土木工程、工程管理等专业先修课程：理论力学、材料力学、结构力学一、课程性质、目的和任务本课程为土木工程、工程管理等专业学生的必修课，属于专业核心课，是一门实践性很强，与现行的规范、规程等密切相关的专业课程。
通过本课程的学习，应使学生较全面地了解钢结构的特点、应用范围及其组成原理，掌握钢结构材料的基本性能，掌握钢结构基本构件及其连接的基础知识和设计方法，熟悉一些常用钢结构基本构件的计算原理和构造设计。
在学生掌握钢结构基本理论的前提下，还应该拓展其知识面，使学生能够解决钢结构设计、施工中的一些技术问题，为毕业设计以及毕业后在钢结构学科领域继续深造或从事施工管理、设计等工作打下坚实的基础。
本课程的主要任务是：通过本课程的学习，使学生了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景；全面地掌握钢结构材料的工作性能；掌握钢结构基本构件及连接的性能、特点、受力分析与设计计算等基本内容；了解钢结构体系的组成原理，熟悉一些常用钢结构体系的分析原理和典型结构形式的设计要点。
二、课程教学和教改基本要求通过钢结构基本原理及设计方法的学习，使学生掌握工业和民用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。
通过课堂教学，使学生掌握钢结构构件的基本原理和计算方法，熟悉各种基本构件的受力特征，对本学科在基本理论方面及工程实践方面的现状和发展有初步的了解，为下一步学习结构设计和将来从事基本理论的研究打下基础。
三、课程各章重点与难点、教学要求与教学内容本课程的基本课程教学内容含概论、钢结构的材料、构件的截面承载能力---强度、单个构件的承载能力---稳定性、整体结构中的压杆和压弯构件、钢结构的正常使用极限状态、钢结构的连接和节点构造等七部分。
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。
《钢结构课程设计》教学大纲(正式版)
《钢结构课程设计》教学大纲课程英文名称: Steel Structure Design Course课程编码：课程要求：必修课课程类别：专业课适用专业：土木工程、港口航道及海岸工程学时数：一周学分：教学大纲说明(一) 课程的性质、教学目的与任务《钢结构》是土木工程专业的重要专业课，为了加强学生对基本理论的理解和《钢结构》设计规范条文的应用，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，必须在讲完有关课程内容后，安排1周的课程设计，以提高学生的综合运用能力。
课程设计又是知识深化、拓宽的重要过程，也是对学生综合素质与工程实践能力的全面锻炼，是实现本科培养目标的重要阶段。
通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题的能力以及严谨、扎实的工作作风。
为学生将来走上工作岗位，顺利完成设计任务奠定基础。
课程设计的任务是，通过进一步的设计训练，使学生熟悉钢结构基本构件的设计和构造设计的基本原理和方法，具备一般钢结构设计的基本技能；能够根据不同情况，合理地选择结构、构造方案，熟练地进行结构设计计算，并学会利用各种设计资料。
（二）课程教学的基本要求课程设计是综合性很强的专业训练过程，对学生综合素质的提高起着重要的作用。
基本要求如下：1、时间要求。
一般不少于1周；2、任务要求。
在教师指导下，独立完成一项给定的设计任务，编写出符合要求的设计说明（计算）书，并绘制必要的施工图。
3、知识和能力要求。
在课程设计工作中，能综合应用各学科的理论知识与技能，去分析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。
通过设计，使学生学会依据设计任务进行资料收集、和整理，能正确运用工具书，掌握钢结构设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、技术文件编写的能力，提高计算机的应用能力。
（三）本课程与相关课程的关系本课程设计是建立在《建筑材料》、《材料力学》、《结构力学》、《房屋建筑学》及认识实习、生产实习基础上的一门相对独立的专业课程设计，该课程设计还是土木工程专业毕业设计必须具备的先修课。
《钢结构设计原理》课程设计实例
《钢结构设计原理》课程设计一、设计目的1、巩固、提高、充实和运用所学的《钢结构》课程有关理论知识；2、培养和锻炼独立工作能力及分析和解决实际问题的能力；3、为将来毕业设计打下基础。
二、设计要求必须符合钢结构设计规范GBJ17-88规定的有关设计公式及设计内容。
三、设计题目按照表格中所给设计任务条件，进行简支钢板梁桥的主梁设计，截面都采用焊接双轴对称工型截面。
四、设计内容包括主梁的截面选择、变截面设计、截面校核、翼缘焊缝计算、腹板加劲肋配置、支座处支承加劲肋设计等内容，并画出设计后的主梁构造图。
五、已知条件跨度：15米钢号：16Mn 焊条号：E50 恒荷载标准值：98kN活载标准值：202kN 集中荷载个数：5个集中荷载跨度C=2.5米六、其它说明1、恒、活荷载的分项系数分别为1.2、1.4；2、表中恒荷载标准值包括主梁上的次梁自重，且集中荷载F是恒、活荷载通过次梁传到主梁上；3、主梁自重估计值均为m，且主梁钢板采用手工焊接；4kNq/4、主梁允许最大挠度值[]400/1/=l v T ；5、主梁的截面建筑容许最大高度为mm 2500。
七、设计过程㈠主梁设计1主梁自重标准值m kN q GK /4=，设计值为m kN m kN q /8.4/42.1=⨯=。
则主梁最大剪力（支座处）为kN kN ql F V 10372158.44.40025225max =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯=+⨯=最大弯矩（跨中）为m kN m kN F F F ql Rl M ⋅=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯-⨯-⨯=⨯-⨯-⨯--=5.46395.74.40025.74.4008158.42152.12375.255.728222max采用焊接工字形组合截面梁，估计翼缘板厚度mm t f 16≥，故抗弯强度设计值2/295mm N f =。
计算需要的截面模量为 3336101497829505.1105.4639mm mm f M W x x x ⨯=⨯⨯==γ2、试选截面⑴确定腹板高度0h①建筑允许最大高度 mm h 2500max = ②按刚度条件，梁的最小高度为[]mm mm l v l f h T 13771500040010285.1295/10285.166min =⨯⨯⨯=⋅⨯=③经济梁高，按经验公式mm W h x ce 142630073=-⋅= 取梁的腹板高度为 mm h 14000= ⑵确定腹板厚度w t①按抗剪要求腹板厚度为 mm mm f h V t v w 2.517014*********.12.130max =⨯⨯⨯=≥②按经验公式 ()cm cm h t w 1.111/14011/0==≥取腹板厚度 mm t w 12=⑶确定翼缘尺寸每个翼缘所需截面积为2230078996140012140010149786mm mm h t h W A w x f =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯=-= 翼缘宽度为h/5b =～1400/5h/3=～2801400/3mm =～467mm 取320mm b =翼缘厚度为 mm mm b 7.24320/7899/A t f === 取26mm t =3、截面验算⑴梁的截面几何参数()mm mm t 145226214002h h 0=⨯+=⨯+= ()mm mm t h 14262/26214002/2h 01=⨯+=⨯+=()[]()4433303x 11204191408.302.14532121121I cm cm h t b bh w =⨯-⨯=⨯--=33x 154332.145112041922W cm cm h I x =⨯==()()2204.3446.23221402.12A cm cm bt h t w =⨯⨯+⨯=+=⑵强度验算mm 21t =w①验算抗弯强度22236x /295/3.286/101543305.1105.4639M mm N f mm N mm N W nx x =<=⨯⨯⨯==γσ ②验算抗剪强度()22243max /170/4.68/121011204193501270071326320101037V mm N f mm N mm N t I S v w x =<=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯==τ③主梁的支承处以及支承次梁处均配置支承加劲肋，故不验算局部承压强度（即0c =σ）。
大学钢结构课程设计
大学钢结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握钢结构的基本概念、分类和特点；2. 学习钢结构材料性能、连接方式及其对结构性能的影响；3. 掌握钢结构设计原理，包括荷载作用、稳定性、强度和刚度的计算方法；4. 了解钢结构施工过程及质量控制要点。
技能目标：1. 能够运用所学知识进行简单钢结构的设计计算；2. 培养学生运用专业软件进行钢结构分析和设计的能力；3. 提高学生查阅相关规范、标准和技术资料的能力；4. 培养学生团队协作、沟通表达和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对钢结构工程产生浓厚的兴趣，激发其学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合；3. 增强学生的环保意识，了解钢结构在绿色建筑中的应用；4. 培养学生具备良好的职业道德，关注工程安全、质量和可持续发展。
本课程针对大学年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，旨在培养学生具备扎实的理论知识、较强的实践能力和创新精神。
通过本课程的学习，使学生能够独立完成钢结构的设计和计算任务，为将来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 钢结构概述：包括钢结构的发展历程、分类及特点，使学生了解钢结构在现代建筑中的应用及重要性。
教材章节：第一章 钢结构概述内容：钢结构的发展、分类、特点及应用。
2. 钢结构材料：介绍常用钢材的性质、规格和选用原则，分析材料性能对钢结构性能的影响。
教材章节：第二章 钢结构材料内容：钢材的性质、规格、选用原则及其对结构性能的影响。
3. 钢结构的连接：讲解钢结构连接方式、构造及计算方法，培养学生具备钢结构连接设计的能力。
教材章节：第三章 钢结构的连接内容：焊接、螺栓连接、铆接的构造、计算及应用。
4. 钢结构设计原理：包括荷载作用、稳定性、强度和刚度的计算方法，使学生掌握钢结构设计的基本原理。
教材章节：第四章 钢结构设计原理内容：荷载作用、稳定性、强度和刚度的计算方法。
5. 钢结构施工技术：介绍钢结构施工过程、质量控制及安全管理，提高学生实践操作能力。
《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。
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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。
2．教学重点、难点：轻型钢结构在住宅建筑中应用是今后时期发展方向。
3．授课方式：自学与讲授相结合。
简单讲述钢结构的应用，学生课下自学。
关于钢结构的发展方向指明需要研究的几个主要问题，向学生介绍有关期刊杂志综述文章。
4．教学手段：采用多媒体课件展示图片。
本章作业及测验：1. 钢材比混凝土容重大，但为什么说钢结构比混凝土结构自重轻？结构自重轻会带来哪些好处？2 . 钢材的塑性和韧性好，对结构的工作性能有何影响？第二章钢结构的材料（6学时）注：因土木工程材料课程中已经学过本章中的部分内容，故应酌情处理好有关内容。
复习、自学与讲授相结合。
学习要点：1.了解钢结构的两种破坏形式；2.掌握土木工程结构用钢材的主要性能及其力学（机械）性能指标；3.掌握影响钢材性能的主要因素特别是导致钢材变脆的主要因素；4.了解土木工程结构用钢材的种类、牌号、规格；5.了解钢材选择的依据，做到正确选择钢材；6.掌握钢材疲劳的概念影响疲劳强度的主要因素和疲劳计算方法。
§ 2.1 钢结构对材料性能的要求1．教授内容：①较高的抗拉强度和屈服点；②较高的塑性和韧性；③良好的工艺性能。
2．授课方式：自学与讲授相结合。
3. 教学手段：采用多媒体课件。
§ 2.2 钢材的主要性能1．教授内容：⑴钢材的破坏形式：塑性破坏及其特点；脆性破坏及其特点；⑵单向受拉时的工作性能：a：低碳钢在标准条件下单向拉伸的应力应变—曲线：低碳钢在单向受拉时的工作可分为弹性工作阶段、弹塑性工作阶段、塑性工作阶段、强化阶段。
b：低合金结构钢在单向受拉时的工作性能。
⑶钢材力学（机械）性能指标：屈服强度、伸长率（介绍断面收缩率）、抗拉强度、冷弯性能（冷弯试验）、冲击韧性。
2．教学重点：⑴低碳钢单向受拉的工作性能；⑵力学（机械）性能指标。
3．授课方式：因土木工程材料课程中已经学过本章中的部分内容，故应酌情处理好有关内容。
复习、自学与讲授相结合。
详细介绍曲线的发展过程及其特点，屈服强度、极限强度，伸长率的概念，结合动画描述试验的过程。
4．教学手段：板书与多媒体课件结合讲授，采用多媒体课件展示图片。
§ 2.3 各种因素对钢材性能的影响1．教授内容：①化学成分；②冶金缺陷；③钢材硬化；④温度；⑤应力集中；⑥反复荷载；⑦残余应力。
2．教学重点、难点：重点：化学成分 C 、 P 、 S 的影响；温度、应力集中、动力荷载的影响。
难点：冲击韧性与温度的关系；残余应力的影响（此内容尚须在第三章中“焊接应力与焊接变形”一节中讲授）。
3．授课方式：自学与讲授相结合。
4．教学手段：板书与多媒体课件结合讲授，采用多媒体课件展示图片。
§2.4 复杂应力状态下的工作性能1．教授内容：①在复杂应力状态下，材料由弹性转入塑性的条件：采用能量强度理论以折算应力来判别：当时，处于弹性状态；当时，处于塑性状态。
②折算应力的公式。
③讨论钢材在复杂应力作用下的工作性能。
2．教学重点：①折算应力的几个常用公式；②钢材在复杂应力作用下的工作性能。
3．授课方式：自学与讲授相结合。
4．教学手段：板书与多媒体课件结合讲授，采用多媒体课件展示图片。
§ 2.5 钢材的疲劳1．教授内容：①钢材疲劳破坏的特征；②疲劳破坏的概念、产生原因及破坏特征；③常幅疲劳计算。
2．教学重点、难点：①劳破坏的基本概念；②常幅疲劳计算；3．授课方式：自学与讲授相结合。
4．教学手段：板书与多媒体课件结合讲授，采用多媒体课件展示图片。
§ 2.6钢材的种类和钢材规格1．教授内容：钢材的种类：①低碳钢、低合金钢、热处低合金钢。
②钢材的选用⑩选择钢材的原则、选择钢材保证的项目。
③钢材的规格：热轧钢、薄壁型钢。
2．教学重点：钢材选择应保证的项目。
3．授课方式：自学与讲授相结合。
4．教学手段：板书与多媒体课件结合讲授，采用多媒体课件展示图片。
本章作业测验：1.钢材有哪些破坏形式？各种破坏形式的特点是什么？2.分析低碳钢的应力与应变曲线，从中可以得到哪些钢材的性能指标？3.将钢材简化为理想的弹塑性体的依据是什么？4.钢结构的静力强度计算为什么以屈服点为依据？5.导致钢材变脆的主要因素有哪些？为了防止发生脆性破坏，一般在设计、制造、使用中应注意那些问题？6.钢材在何种复杂应力作用容易进入屈服？7.抗剪设计强度为抗拉设计强度的 0.58 倍的依据？8.简述钢材疲劳破坏的机理及其主要影响因素。
9.名词解释屈服点（屈服强度）、抗拉强度、塑性、伸长率、冷弯性能、冲击韧性、循环荷载、应力幅、疲劳、热脆、冷脆应力集中、冷作硬化（应变硬化，时效硬化）第三章钢结构的连接（14学时）注：本章以讲授为主，所用多媒体课件主要为学生更形象直观的理解连接方法、构造形式、和连接破坏的特点。
学习要点：1.了解钢结构连接的种类及各自的特点；2.了解焊接连接的工作性能，掌握焊接连接的计算方法和构造要求；3.了解焊接应力和焊接变形产生的原因及其对结构工作的影响；4.了解螺栓连接的工作性能，掌握螺栓连接的计算和构造要求。
§ 3.1钢结构的连接方法1．教授内容：①焊缝连接；②铆钉连接；③螺栓连接。
2．授课方式：自学与讲授相结合。
3．教学手段：板书与多媒体课件结合讲授。
§ 3.2 焊接方法和焊缝连接形式1．教授内容：①钢结构常用焊接方法；②焊缝连接形式及焊缝形式；③焊缝缺陷及焊缝质量检验；④焊缝代号；⑤螺栓及其孔眼图例。
2．授课方式：自学与讲授相结合。
3．教学手段：板书与多媒体课件结合讲授。
§ 3.3角焊缝的构造和计算1．教授内容：角焊缝的形式和强度；角焊缝的构造要求；直角角焊缝强度计算的基本公式；各种力作用下直角角焊缝连接的计算：①承受轴心力作用时角焊缝连接的计算——例题 3.1；②受弯矩、轴心力或剪力作用时角焊缝连接的计算——例题 3.2 ③承受扭矩、或扭矩与剪力联合作用时角焊缝连接的计算——例题 3.3。
2．教学重点、难点：重点：①角焊缝的构造要求；②直角角焊缝连接在各种力作用下的计算；难点：直角角焊缝的受力性能和构造要求。
3．授课方式：讲授。
4．教学手段：板书讲授。
§ 3.4对接焊缝的构造与计算1．教授内容：对接焊缝的构造；焊透的对接焊缝的计算：①轴心受力的对接焊缝的计算——例题 3.4；②承受弯矩与剪力联合作用时对接焊缝的计算——例题 3.5。
2．教学重点、难点：重点：焊透的对接焊缝的计算。
难点：折算应力的计算。
3．授课方式：讲授。
4．教学手段：板书讲授。
§ 3. 5 焊接应力和焊接变形1．教授内容：①焊接应力；②焊接应力对结构工作影响；③焊接变形。
2．教学重点、难点：重点：焊接应力对结构工作影响。
难点：焊接应力及其产生的原因。
3．授课方式：自学与讲授相结合。
4．教学手段：板书与多媒体课件结合讲授。
§ 3. 6 普通螺栓连接的构造和计算1．教授内容：①螺栓的排列；②螺栓连接的构造要求；③普通螺栓的抗剪连接：工作性能、在各种外力作用下的计算、在轴心力作用下——例题 3.6；在轴心力、剪力和扭矩作用下——例题 3.7；④普通螺栓的抗拉连接：工作性能、受拉计算。
普通螺栓受剪力和拉力的联合作用——例题 3.8 （自学）。
2．教学重点：①对螺栓的排列要求；②普通螺栓连接在各种力作用下的计算。
3．授课方式：自学与讲授相结合。
4．教学手段：板书讲授。
§ 3.7 高强度螺栓连接的计算1．教授内容：⑴高强度螺栓抗剪连接：工作性能、高强度螺栓群的抗剪计算；⑵高强度螺栓抗拉连接：工作性能、高强度螺栓群的抗拉计算；⑶高强度螺栓受剪力和拉力的联合作用——例题 3.9。
2．教学重点：高强度螺栓摩擦型连接在各种力作用下的计算。
3．授课方式：讲授为主，高强度螺栓承压型连接要求学生自学。
4．教学手段：板书讲授。
本章作业及测验：思考题1.在我国钢结构连接有哪几种形式？各自的特点如何？2.焊接连接的焊缝形式和连接形式有哪几种？各自的优缺点是什么？3.焊缝缺陷有哪些？焊缝质量检查有哪几种方法？4.为什么要限制角焊缝的尺寸？分别为多少？5.图示说明纵向焊接应力产生的原因是什么？6.焊接应力对结构的强度、刚度、疲劳强度有什么影响？7.排列螺栓为什么要规定其间距要求？8.普通螺栓抗剪连接和抗拉连接各自的工作性能如何？9.高强度螺栓摩擦型抗剪连接和承压型抗剪连接的工作性能有什么不同？计算题教材 P78 ： 3—1；3.—2；3—3；3—4；3—5；3—8第四章轴心受力构件（14学时）注：本章以讲授为主，所用多媒体课件主要为学生更形象直观的理解构件组成的构造形式、破坏特点。
此章将涉及构件稳定基本理论的公式推导留给学有余力的学生自学，并为学生指明参考书，并在辅导答疑时间为学生解答问题，课堂中只讲解弯曲屈曲。