钢结构设计原理教学大纲-

钢结构设计原理教学大纲

课程编码：

总学时：34学时

理论学时：34学时

学分：4学分

适用专业：土木工程专业

先修课程：土木工程材料、材料力学、结构力学、混凝土结构

一、课程的性质与任务

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、课程学时分配

本课程总学时34学时，其中讲课34学时，实验0学时。课程主要内容和学时分配见课程学时分配表。

课程学时分配表

三、课程的基本教学内容及要求

（一）第一章绪论（2学时）

1.教学内容

（1）钢结构课程的特点和任务；

（2）钢结构发展简史；

（3）钢结构的特点及应用；

（4）钢结构的设计方法；

（5）钢结构的新发展。

2.重点与难点

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。

难点：钢结构的计算方法。

3.课程教学要求

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。

（二）第二章钢结构的材料（4学时）

1.教学内容

（1）钢材的生产及主要性能；

（2）各种因素对钢材性能的影响；

（3）钢材的疲劳；

（4）建筑用钢的种类、规格和选用。

2.重点与难点

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。

3.课程教学要求

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。

（三）第三章连接（10学时）

1.教学内容

（1）钢结构的连接；

（2）对接焊缝的构造和计算；

（3）角焊缝的构造和计算；

（4）螺栓连接的构造和工作性能；

（5）螺栓连接的计算。

2.重点与难点

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。

3.课程教学要求

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。

（四）第四章受弯构件的计算原理（8学时）

1.教学内容

（1）受弯构件的强度和刚度；

（2）梁的整体稳定；

（3）梁板件的局部稳定；

（4）梁腹板屈曲后强度和加劲肋构造。

2.重点与难点

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。

3.课程教学要求

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。

（五）第五章梁的设计（10学时）

1.教学内容

（1）梁的类型和梁格布置；

（2）梁的设计；

（3）腹板加劲肋的布置和设计；

（4）实腹梁的构造设计。

2.重点与难点

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。

难点：组合梁的截面选择及计算。

3.课程教学要求

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。

四、课程考核

1.考核方式、记分制

本课程采用闭卷笔试考核方式，成绩采用百分制记分。

2.考试成绩构成

（1）平时成绩占30% ；（2）考试成绩占70%

五、参考教材

[1] 张耀春、周绪红. 钢结构设计原理[M].北京：高等教育出版社，2013.

[2] 陈绍蕃. 钢结构设计原理[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3] 钢结构设计规范（GB50017-2003）[M].北京：中国计划出版社，2002.

[4] 钢结构设计手册编写组.钢结构设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.

[5] 魏明钟. 钢结构 [M].武汉：武汉理工大学出版社，2002.

六、大纲说明

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。

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