《钢结构基本原理》课程教学提纲
钢结构基本原理教案
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。
《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。
钢结构设计原理教学大纲
钢结构设计原理教学大纲一、课程名称和学分课程名称:钢结构设计原理学分:3学分二、课程内容1. 钢结构的基本概念和发展历史1.1 钢结构的定义1.2 钢结构的发展历程1.3 钢结构的优点和局限性1.4 钢结构的适用范围和分类2. 钢结构的材料及生产原理2.1 钢结构主要材料的介绍2.2 钢的物理性质和化学性质2.3 钢结构的生产原理和技术3. 钢结构设计的基本原理3.1 钢结构设计的目的和要求3.2 钢结构的荷载和载荷计算原理3.3 钢结构设计中的基本理论3.4 钢结构设计中的基本公式和计算方法4. 钢结构各构件的设计4.1 钢框架的设计4.2 钢柱和钢梁的设计4.3 钢板的设计4.4 钢管的设计5. 钢结构各种连接方式5.1 螺栓连接5.2 焊接连接5.3 锚固连接5.4 榫卯连接6. 预应力和防腐6.1 预应力的原理和应用6.2 防腐的原理和方法三、教学方法1.讲授理论知识,强调基本原理和基本公式2.进行案例分析,加强实践操作能力3.采用小组讨论和合作学习,提高学生的自主学习和合作能力四、实验教学1.钢结构的实际应用和场地考察2.钢结构的实验室操作和掌握实验技能3.钢结构模型制作和实验测试五、教学考核1.期中考试2.期末考试3.作业、小组讨论和实验成绩六、参考教材1.《钢结构设计基础》2.《钢结构设计规范》3.《钢结构设计案例》七、教学目标通过学习本课程,学生应当能够:1.掌握钢结构的基本概念和发展历史2.熟悉钢结构的材料及生产原理3.熟练掌握钢结构设计的基本原理和基本公式4.理解钢结构各构件的设计和各种连接方式5.掌握钢结构的实验操作技能和实际应用能力八、课程评价标准钢结构设计原理课程的评价标准:1.课堂表现(包括出勤率、课堂讨论、个人表现等)占15%2.作业占30%3.小组讨论占20%4.实验成绩占15%5.期中考试占10%6.期末考试占10%九、教学进度安排本课程共15周,安排如下:周次课程内容第1周钢结构基本概念和发展历史第2周钢结构材料及生产原理第3周钢结构设计基本原理第4周钢框架的设计第5周钢柱和钢梁的设计周次课程内容第6周钢板的设计第7周钢管的设计第8周节假日第9周螺栓连接和焊接连接第10周锚固连接和榫卯连接第11周预应力的原理和应用第12周防腐的原理和方法第13周钢结构场地考察第14周钢结构实验操作第15周综合复习和期末考试十、教学反馈与改进本课程在教学过程中,学生可以通过邮件、课堂反馈、问卷调查等方式对课程及时反馈意见和建议,帮助教师及时调整教学策略,并做出相应的改进和完善,不断提高教学质量。
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。
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
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。
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。
《钢结构基本原理》课程教学大纲
《钢结构基本原理》教学大纲一、课程性质与目的《钢结构基本原理》是土木工程、港口航道与海岸工程专业的专业基础课程,属必修课。
钢结构是现代土木工程的基本结构形式之一。
设置本课程的目的,是使学生全面掌握钢结构材料、构件和连接的基础知识,理解钢结构分析的基本原理,为进一步学习各类钢结构与金属结构的设计、制作和建造提供基础。
本课程开设双语教学班。
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.掌握钢结构材料的基本性能;3.了解钢结构的典型破坏模式、破坏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、课程基本内容1.绪论钢结构的特点及应用;钢结构发展的历史、现状和趋势;钢结构的构件组成和主要结构形式。
2.钢结构材料钢材在单向均匀受拉时的工作性能;钢材在单轴反复应力作用下的工作性能;钢材在复杂应力作用下的工作性能;钢材抗冲击性能及冷弯性能;影响钢材性能的一般因素;钢材的脆性破坏和延性破坏、疲劳破坏和损伤累积破坏;钢结构防护;钢结构用钢材的分类。
3.钢结构的主要破坏形式整体失稳破坏;板件局部失稳与屈曲后强度;强度破坏与塑性重分布;疲劳;脆性断裂及其机理。
4.钢结构的连接连接的主要类型;对接焊缝构造和计算;角焊缝构造和计算;普通螺栓连接构造和计算;高强螺栓连接构造和计算。
5.受拉构件及索受拉构件的强度,净截面概念;截面效率;拉弯构件的截面强度及强度计算准则;轴力和弯矩的相关关系;索的基本力学性质。
6. 轴心受压构件轴心受压构件的强度;轴心受压构件整体稳定的平衡方程及其理论解,长细比概念;影响整体稳定承载力的因素,整体稳定的工程计算方法;实腹式构件与格构式构件;轴心受压构件的局部稳定;防止局部失稳的设计原则和利用屈曲后强度的设计原则;宽厚比概念。
7.受弯构件截面强度(受弯、受剪、局部承压及复合应力);单向受弯构件的整体稳定平衡方程及其理论解,自由扭转与约束扭转的概念;双向受弯构件的整体稳定;受弯构件的局部稳定;加劲肋设置;利用腹板局部屈曲后强度的设计原则。
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。
钢结构教学大纲
钢结构教学大纲一、课程简介1.1 课程名称:钢结构教学1.2 课程学时:60学时1.3 课程类型:专业课1.4 先修要求:结构力学基础知识1.5 授课对象:土木工程、建筑工程、建筑设计等相关专业的本科生二、课程目标2.1 理论目标:通过本课程的学习,学生应能够掌握钢结构的基本概念、设计和施工流程,并具备相关的计算和分析能力。
2.2 技能目标:学生应能够运用所学知识解决实际工程问题,包括钢结构的安全设计和施工细节的把握。
三、课程内容3.1 钢结构基础知识- 钢材的性质和种类- 钢结构的组成和分类- 钢材的标志和命名规则3.2 钢结构设计原理- 钢结构的荷载计算- 钢结构的受力分析- 钢结构的稳定性分析- 钢结构的构件连接3.3 钢结构施工工艺- 钢结构施工的前期准备工作 - 钢结构的安装过程和方法 - 钢结构焊接和螺栓连接技术- 钢结构的表面处理和防护措施3.4 钢结构实例分析- 钢结构框架楼房的设计和施工- 钢结构桥梁的设计和施工- 钢结构塔架的设计和施工四、教学方法4.1 理论讲授:通过课堂讲解,向学生介绍钢结构的基本知识和设计原理。
4.2 案例分析:通过实际工程案例的分析,让学生了解钢结构在不同场景中的应用和具体解决方案。
4.3 实践操作:组织学生参与钢结构的实际计算和模拟设计,培养学生的实际操作能力。
4.4 课堂讨论:通过小组或全班讨论,促进学生之间的交流和思维碰撞。
4.5 实地考察:组织学生参观实际钢结构工地或工厂,加深他们对钢结构的理解和应用。
五、学习评价与考核5.1 平时表现:包括学生的课堂参与情况、作业完成情况等。
5.2 实验报告:学生进行实验操作后,需要提交实验报告,评估学生的实验能力和报告写作能力。
5.3 期中考试:测试学生对钢结构的基本概念和设计原理的理解程度。
5.4 期末考试:测试学生关于钢结构设计和施工实践的综合能力。
六、参考教材6.1 钢结构设计规范6.2 钢结构施工技术规范6.3 钢结构基础及应用教程6.4 案例分析及实践指南七、教学进度安排7.1 第一周:钢结构基础知识7.2 第二周:钢结构设计原理(1)7.3 第三周:钢结构设计原理(2)7.4 第四周:钢结构施工工艺(1)7.5 第五周:钢结构施工工艺(2)7.6 第六周:钢结构实例分析(1)7.7 第七周:钢结构实例分析(2)7.8 第八周:复习与总结八、课程总结钢结构教学旨在培养学生对钢结构的深入理解和应用能力,为未来从事相关领域的工程师提供必要的知识基础。
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《钢结构基本原理》课程教学大纲
课程编号:学分:2.5 总学时:43 实验学时:8(另排)
大纲执笔人:大纲审核人:
一、课程性质与目的
《钢结构基本原理》为土木工程专业本科学生的必修课,属于土木工程专业的专业基础课。
钢结构是现代土木工程的基本结构形式之一。
设置本课程的目的,是使学生全面掌握钢结构材料、构件和连接的基础知识,理解钢结构分析的基本原理,为进一步学习各类钢结构与金属结构的设计、制作和建造提供基础。
本课程开设双语教学班。
二、课程面向学生
土木工程专业、港口航道与海岸工程专业
三、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.掌握钢结构材料的基本性能;
3.了解钢结构的典型破坏模式、破坏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。
四、实验基本要求
通过一次认知实验、二次综合实验、一次自主设计实验,加深对钢结构基本概念和基本理论的理解,了解钢结构构件或连接的实验流程与方法,培养学生的实验技能和创新意识。
详见与本课程同步的《钢结构基本原理实验》课程。
五、课程基本内容
1.绪论
钢结构的特点及应用;钢结构发展的历史、现状和趋势;钢结构的构件组成和主要结构形式
2.钢结构材料
钢材在单向均匀受拉时的工作性能;钢材在单轴反复应力作用下的工作性能;钢材在复杂应力作用下的工作性能;钢材抗冲击性能及冷弯性能;影响钢材性能的一般因素;钢材的脆性破坏和延性破坏、疲劳破坏和损伤累积破坏;
钢结构防护;钢结构用钢材的分类。
3.钢结构的主要破坏形式
整体失稳破坏;板件局部失稳与屈曲后强度;强度破坏与塑性重分布;疲劳;脆性断裂及其机理。
4.钢结构的连接
连接的主要类型;对接焊缝构造和计算;角焊缝构造和计算;普通螺栓连接构造和计算;高强螺栓连接构造和计算。
5.受拉构件及索
受拉构件的强度,净截面概念;截面效率;拉弯构件的截面强度及强度计算准则;轴力和弯矩的相关关系;索的基本力学性质。
6. 轴心受压构件
轴心受压构件的强度;轴心受压构件整体稳定的平衡方程及其理论解,长细比概念;影响整体稳定承载力的因素,整体稳定的工程计算方法;实腹式构件与格构式构件;轴心受压构件的局部稳定;防止局部失稳的设计原则和利用屈曲后强度的设计原则;宽厚比概念。
7.受弯构件
截面强度(受弯、受剪、局部承压及复合应力);单向受弯构件的整体稳定平衡方程及其理论解,自由扭转与约束扭转的概念;双向受弯构件的整体稳定;受弯构件的局部稳定;加劲肋设置;利用腹板局部屈曲后强度的设计原则。
8.压弯构件
压弯构件的截面强度;实腹式单向压弯构件的平面内、外整体稳定,等效弯矩系数的概念;格构式压弯构件整体稳定计算的方法;压弯构件的局部稳定。
9.桁架
桁架构成;力学分析基本假定;桁架的失稳破坏,杆件长细比。
10.拱
拱的力学特性;拱的失稳特征和稳定计算。
六、实验或上机内容
认识实验:介绍钢结构构件的基本试验方法、试验方案设计、实验设备及其操作。
综合实验:⑴H形、T形、十字形、L形和薄壁矩形截面轴心受压构件的整体稳定性试验;⑵工字形钢梁的整体稳定试验;⑶梁腹板的局部失稳试验;⑷高强度螺栓连接试验。
自主设计实验:不同截面形式、不同长细比等因素对轴压构件整体稳定性能的影响。
详见与本课程同步的《钢结构基本原理实验》课程。
七、能力培养与人格养成教育
1. 知识传授
通过课堂讲授、习题练习、实验教学、参观等形式进行教与学,传授基本知识。
2. 能力培养
通过完成自由选题报告、课堂或课后质疑,掌握资料查询、归类、综合等基本方法,提高获取知识的能力;通过完成习题、思考题、实验、研究报告提高知识的理解和综合应用能力;通过文献阅读、提出观点、小组讨论、辩论提高逻辑思维能力和思辨能力;通过教学实验提高实际动手能力、发现问题及解决问题的能力;通过实地参观、结合课程教学的大学生创新实践活动和导师指导下的科研活动逐步提高工程实践能力;在实践活动及创新实践课题中强调系统思维和创新思维的重要性,提高创新能力;通过工程实践与科研小组活动,培养个体的自主学习能力和在集体中的交流合作能力,同时培养学生的组织协调与管理能力;通过课堂教学、聆听专家讲座,了解钢结构应用的国际最新动向,了解各国钢结构设计规范的共同基础和某些不同表达方式,理解国情对技术推广和应用的影响;通过对技术文献的自主调研,了解国际上对某一钢结构课题的研究进展。
3. 素质提升
以教师的知识与行为,以校园的文化氛围及土木工程对国计民生的重大影响感染学生和影响学生,在教学中潜移默化地渗入职业道德的熏陶;通过专家讲座,学习和感受大师的科学态度与工作精神;通过作业和实验的训练养成认真负责的态度;运用科学的思维方式,引导学生解决抽象和复杂问题;以理论知识和工程经验的结合构建专业知识框架,以贯穿整个教学过程的知识传授和实践训练建立教学模式,培养学生对工程知识的理解能力和应用能力;通过分组实验提高学生的团队协作精神;通过工程分析、人物介绍等激发爱国主义热情,坚定追求卓越的人生态度。
八、前修课程要求
理论力学、材料力学、结构力学
九、评价与考核
1. 知识的掌握与应用
占总成绩的60%,主要采用期末书面考试的方式评定。
期末考试可采用开卷考试或半开卷考试。
半开卷考试时,除统一配发的“资料汇编”以外,任何与课程教学内容相关的教材、讲义、参考书籍均不得带入考场。
2. 能力增强和素质提升
占总成绩的40%,其中根据作业、质疑、课堂讨论和自由选题报告等能
力、素质评定占30%,实验课成绩占10%(按实验态度、操作技能、实验报告进行评定)。
十、学时分配
说明:本课程课堂教学为2.5学分,43教学学时。
实验课(《钢结构基本原理实验》,课程编号:030290)另外安排教学时间,学时数为8,无单独学分;其成绩作为本课程成绩的组成部分。
十一、教材与主要参考书
教材:
《钢结构基本原理》(第二版),沈祖炎主编,中国建筑工业出版社,2005年
参考书:
《钢结构(上册)—钢结构基础》(第二版),陈绍蕃、顾强主编,中国建筑工业出版社,2007年
《The behaviour and Design of Steel Structures to EC3》(第四版),N.S.Tra hair, M.A.Bradford, hercot, L.Gardner, Taylor & Francis, 2008.
《Steel Structures: Design and Behavior》(第五版),C.G.Salmon, J.E.Johnson & F.A.Malhas, Pearson Prentice Hall, 2009.。