2022年钢结构教学大纲 .pdf

钢结构课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：钢结构课程代码： 56030120 课程类别：专业课学时： 64 学时学分： 4 学分理论教学： 56学时实践教学： 8 学时二、教学目的及要求课程性质与任务1、课程性质钢结构是土木工程专业学生的一门必修的主要专业基础课。课程教学的目的是使学生掌握钢结构材料、 构件和连接的基础知识， 熟悉一些常用钢结构构件的计算原理；了解民用和工业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。 通过本课程的学习， 使学生能解决钢结构设计施工中的一些技术问题，为以后从事施工管理、设计工作打下基础。2、课程任务 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； 掌握钢结构基本构件及连接的性能、受力分析与设计计算； 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、教学内容 （含各章节主要内容、学时分配，并注明重点、难点）大纲正文第一章绪论 （2 学时）本章讲授要点 ： 1、了解钢结构的特点和应用； 2、钢结构的设计原则； 3、了解钢结构的发展方向。重点：无。难点：无。第二章钢结构的材料 （4 学时）本章讲授要点 ： 1、了解钢结构所使用钢材的要求； 2、掌握钢材的主要性能和影响钢材性能的因素；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 3、了解钢材破坏形式和不同情况下的荷载效应； 4、熟悉钢材类别和钢材选用的原则。重点： 钢材的主要性能和影响钢材性能的因素、钢材类别和钢材选用的原则。难点：钢材的主要性能和影响钢材性能的因素。第一节钢材的主要性能一、钢材的破坏形式二、单向受拉时的性能三、冷弯性能四、冲击韧度第二节影响钢材性能的主要因素一、化学成分的影响二、成材过程的影响三、影响钢材性能的其他因素第三节钢材的疲劳一、常幅疲劳二、变幅疲劳第四节建筑钢材的规格和选用一、钢结构对材料的要求二、钢的种类三、钢材的选择四、钢材的规格第三章钢结构的连接（8 学时）本章讲授要点 ： 了解钢结构的连接方法及各自的特点； 掌握焊接和普通螺栓、高强度螺栓连接的计算。重点：焊接和普通螺栓、高强度螺栓连接的计算。难点：焊接和普通螺栓、高强度螺栓连接的计算。第一节焊接方法和焊接连接形式第二节角焊缝的构造和计算第三节对接焊缝的构造和计算第四节焊接残余应力和焊接残余变形第五节 螺栓连接的构造第六节 C 级普通螺栓连接的工作性能和计算第七节高强度螺栓连接的工作性能和计算第四章轴心受力构件（8 学时）本章讲授要点 ：1、了解“轴心受力构件”的应用和截面形式；2、掌握轴心受拉构件设计计算；3、了解“轴心受压构件”稳定理论的基本概念和分析方法；4、掌握现行规范关于“轴心受压构件”设计计算方法；5、掌握格构式轴心受压构件设计方法；6、柱头和柱脚设计。重点： 构件的整体稳定和局部稳定。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 难点： 构件的整体稳定和局部稳定。第一节轴心受力构件的强度和刚度第二节轴心受压构件的整体稳定一、理想轴心压杆的失稳形式二、理想轴心压杆的弯曲屈曲三、实际轴心压杆的弯曲屈曲及计算四、轴心压杆的扭转屈曲和弯扭屈曲第三节轴心受压构件的局部稳定一、均匀受压板件的屈曲现象二、均匀受压板件的屈曲应力三、板件的宽厚比第四节实腹式轴心受压柱的设计一、实腹式轴心压杆的截面形式的选择二、截面设计三、构造要求第五节格构式轴心受压构件的截面设计一、格构式轴心压杆的组成二、剪切变形对虚轴稳定性的影响三、杆件的截面选择四、格构式压杆的剪力五、缀材设计第六节轴心受压柱的柱头和柱脚一、柱头二、柱脚第五章受弯构件 （8 学时）本章讲授要点 ： 1、了解受弯构件的种类及应用； 2、了解受弯构件整体稳定和局部稳定的计算原理，掌握梁的计算方法； 3、掌握组合梁设计的方法及其主要的构造要求；4、掌握梁的拼接和连接主要方法和要求。重点：梁的设计与稳定计算难点：受弯构件整体稳定和局部稳定的计算原理。第一节梁的强度和刚度计算一、梁的强度计算二、梁的刚度计算第二节梁的整体稳定一、钢梁整体稳定的概念二、梁的整体稳定的计算原理三、梁的整体稳定系数四、梁的整体稳定计算方法第三节梁的局部稳定和腹板加劲肋一、梁受压翼缘的局部稳定二、梁腹板的局部稳定三、梁腹板加劲肋的设计名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 第四节型钢梁的设计一、单向弯曲型钢梁二、双向弯曲型钢梁和檩条第五节组合梁的设计一、截面设计与验算二、梁截面沿长度的改变三、翼缘焊缝的计算四、组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算第六节梁的拼接、连接和支座一、梁的拼接二、次梁与主梁的连接三、梁的支座第六章拉弯和压弯构件 （8 学时）本章讲授要点 ：1、了解拉弯和压弯构件的应用和截面形式；2、了解压弯构件整体稳定的基本原理；掌握其计算方法及计算长度的确定；3、了解实腹式压弯构件局部稳定的基本原理；掌握其计算方法；4、掌握拉弯和压弯的强度和刚度计算；5、掌握实腹式压弯构件设计方法及其主要的构造要求；6、掌握格构式压弯构件设计方法及其主要的构造要求。重点：压弯构件的设计与构造。难点：计算长度的影响因素与确定第一节拉弯和压弯构件的强度计算第二节压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算一、压弯构件在弯矩作用平面内的失稳现象二、实腹式压弯构件在弯矩作用平面内稳定计算的实用计算公式第三节压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算一、双轴对称工字形截面压弯构件的弹性弯扭屈曲临界力二、实腹式压弯构件在弯矩作用平面外稳定计算的实用计算公式第四节 压弯构件的计算长度一、单层多跨等截面框架柱的计算长度二、多层多跨等截面框架柱的计算长度三、变截面阶形柱的计算长度四、在框架平面外柱的计算长度第五节 压弯构件的板件稳定一、腹板的稳定二、翼缘的稳定第六节 实腹式压弯构件的设计一、截面形式二、截面选择及验算三、构造要求第七节 格构式压弯构件的设计一、弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件二、弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 三、格构式柱的横隔及分肢的局部稳定第八节柱脚设计第七章单层厂房结构（10学时）本章讲授要点 ：1、了解钢屋盖的种类、截面形式和应用；2、掌握屋盖支撑体系的作用和布置原则；3、掌握钢屋盖的设计和施工图的绘制；4、熟悉轻型钢结构厂房的设计要点，掌握刚架的设计计算，了解压型钢板设计、檩条及墙梁与支撑设计；5、熟悉吊车梁设计要点。重点：钢结构厂房的设计要点、结构选型、支撑布置、构件设计、节点设计及施工图的绘制。难点：支撑体系的确定。第一节厂房结构的形式和布置一、厂房结构的组成二、厂房结构的设计步骤三、柱网和温度伸缩缝的布置四、厂房结构的框架形式第二节屋盖结构一、屋盖结构的形式二、屋盖支撑三、简支屋架设计第三节厂房柱的设计一、柱的截面验算二、肩梁的构造和计算三、托架与柱的连接第四节轻型门式刚架结构一、结构形式和布置二、作用效应计算三、构件设计四、连接和节点设计第五节吊车梁的设计一、吊车梁的荷载及工作性能二、吊车梁的截面组成三、吊车梁的连接四、吊车梁的截面验算第六节 墙架体系第八章多、高层房屋结构 （6 学时）本章讲授要点 ：了解多高层房屋钢结构的结构体系及设计要点，熟悉压型钢板组合楼 (屋)盖的设计，掌握梁、柱节点的设计计算及构造处理。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 重点：梁、柱节点的设计计算及构造处理。难点：压型钢板组合楼 ( 屋) 盖的设计。第一节多、高层房屋的结构体系第二节多、高层钢结构的计算特点第三节压型钢板组合楼 ( 屋) 盖设计第四节钢构件及连接的设计特点第九章大跨度房屋结构 （2 学时）本章讲授要点 ：了解梁式、框架式、拱式屋盖体系，了解空间钢网架屋盖的主要形式及设计计算要点，了解索膜结构的特点。重点：梁式、框架式、拱式屋盖体系的受力特点，空间钢网架屋盖的主要形式及设计计算要点。难点：结构选型和节点构造。第一节平面承重的大跨度屋盖结构一、梁式大跨结构二、框架结构三、拱式结构第二节空间网架屋盖结构一、空间结构的特性二、平板式空间网架的形式三、网架结构的设计特点第三节索膜结构简介实 践 环 节（8 学时）一、设计题目单层工业厂房课程设计二、 主要内容1 完成结构选型及结构布置2 编制荷载、内力计算说明书3 内力计算到基础顶面即可基础设计不作要求4 柱、中柱或边柱、配筋计算5 柱、中柱或边柱、牛腿尺寸确定和配筋计算6 根据计算结果绘制排架柱、中柱或边柱结构施工图模板名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 课时分配表：序号内容学时讲课实践小计1 第一章绪论2 / 2 2 第二章钢结构的材料4 / 4 3 第三章钢结构的连接8 / 8 4 第四章轴心受力构件8 / 8 5 第五章受弯构件8 / 8 6 第六章拉弯和压弯构件8 / 8 7 第七章单层厂房结构10 8 18 8 第八章多、高层房屋结构6 / 6 9 第九章大跨度房屋结构2 / 2 合计56 8 64 一、参考资料：钢结构上册钢结构基础陈绍蕃顾强主编中国建工出版社钢结构赵根田、孙德发主编机械工业出版社2005 钢结构魏明钟主编武汉工业大学出版社 2002 （第 2 版）钢结构设计规范（ GB50017 2003）冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018 2002）门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102 ：2002 门式刚架轻型房屋钢结构02SG518 1 轻型钢结构厂房门式刚架图集号：2000 浙 G26 轻型房屋钢结构构造图集靳百川编著，中国建筑工业出版社二、成绩评定：考核采用闭卷考试，评分原则：平时成绩和考试成绩分别占总成绩40% 和60% 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -