课程实施大纲钢结构.docx

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1、钢结构课程实施大纲目录1 .教学理念1.课程介绍1.1 课程的性质课程在学科专业结构中的地位、作用1.2 课程的历史与文化传统课程的前沿及开展趋势1.3 学习本课程的必要性.教师简介1.4 教师的职称、学历教育背景1.5 研究兴趣（方向）.先修课程2 .课程目标.课程内容2.1 课程的内容概要教学重点、难点2.2 学时安排.课程实施2.3 教学单元一教学单元二2.4 教学单元三教学单元四 第二局部为结构设计局部，主要讲授钢结构房屋的设计与计算、构造处理和施工图绘制；第三局部主要讲授钢结构施工中的方法与识图能力。针对“内容多”这一点首先应该优化教学 内容，优化教学内容的关键是精选课程内容，根据土

2、木工程专业培养目标的要求，按照教学 大纲，对课程内容进行了合理的调整与取舍。充分重视材料力学内容，重点讲授钢结构连接 和钢结构基本构件（受弯、轴心受力、拉弯、压弯四种基本受力构件）、钢屋盖设计理论与 设计方法以及钢结构识图，其中钢结构识图在工程设计时间里讲解。对于概念、公式、系数、符号和构造等内容，在组织讲课时，尽可能做到重点突出，主 次清楚，既做到把握好具体内容，又能使学生尽量掌握各种构造要求。对于基本理论局部在 教学中抓住“试验分析一一基本假定一一基本公式应用一一构造规定”主线组织教学。授课 时重点讲解并调动各种有效教学手段来论述各种钢结构基本受力构件受力性能的基本特点、 基本规律、破坏形

3、态，以及在此基础上建立起来的表达结构构件受力特征的力学模型，使学 生对这些重要概念获得较为深刻的印象。对于结构设计局部，其主要任务是解决各类建筑结 构体系的设计问题，重点在于各类结构形式的受力分析和构造要求，强调结构的整体作用， 授课时抓住“计算简图一一内力分析一一截面设计一一节点设计一一构造规定一一绘制施 工图”主线组织教学内容。为了催促学生巩固所学知识，培养自学能力，在每一章节讲授完毕后，都布置一定数量 的习题，让学生通过回顾复习所学的知识，然后根据学生在解答问题的过程中所出现的问题, 归纳起来组织课堂讨论。从课堂气氛看，很多学生有自己的思路，能提问、发言，效果很好; 既培养了学生自我分析

4、问题的能力，活跃了思维，开阔了视野，又巩固了所学知识，激发了 学生的求知欲。在教学手段改革中，我们强调现代化教学手段与传统教学手段相结合，教学手段与课程 特点相结合。钢结构开展速度很快，各种新型建筑层出不穷，可以通过课件将各种新颖的建 筑展现在学生面前，使他们及时了解开展的最新动态。在具体教学实践中，适时地采用多媒 体课件、电子教案、教学录像等多种媒介手段配合传统的教学方法，将图表和录像等教学信 息通过屏幕投影设备呈现给学生，可以节省大量的时间,提高授课效率。这种教学手段生动、 形象、信息量大，能把抽象难懂的内容形象化，增加了讲课内容的直观性，提高了学生的学 习兴趣。同时可以让学生自己参与，在

5、网络和其他媒体上关注钢结构的一些开展情况。钢结构课程要求学习者掌握结构设计的能力，课程设计是对这种能力的进一步提高。课程设计是所有学生的必须完成的一个环节，通过学生的设计来检验教学效果和学生学习效果。这是十分有效的实践性教学环节，通过课程设计，对学生进行工业建筑和民用建筑结构设计方法和设计步骤的综合训练，使学生全面消化、吸收和运用所学理论知识，培养学生综合分析问题的能力、查阅设计规范和设计手册等专业资料的能力，从而提高学生的工程设计能力。5.课程内容5.1 课程的内容概要钢结构工程课程授课内容包括第一章绪论、第二章钢结构材料、第三章钢结构连接、第四章轴心受力构件、第五受弯构件、第六章拉弯和压弯

6、构件、第七章钢屋盖设计，共 七局部内容。各局部教学内容及教学要求如表1所示。表1钢结构课程的内容概要章节教学内容教学要求第一章 绪论2.钢结构的特点2 .钢结构设计方法3 .钢结构的应用和开展.L理解钢结构的特点2、了解应用范围和钢结构应用和开展；2.掌握钢结构的设计方法，标准荷载、设计 荷载确实定方法。第二章 钢结构的材 料L钢结构对材料的要求2 .钢材的破坏形式3 .钢材的主要性能4 .各种因素对钢材主要性能 的影响5 .复杂应力作用下钢材的屈 服条件6 .钢材的疲劳7 .钢的种类和钢材规格1 .理解钢结构对材料的要求2 .掌握钢材的破坏形式3 .掌握钢材主要性能的指标4 .了解各种因家对

7、钢材主要性能的影响 化 学成分、冶金缺陷、钢材硬化、温度、应力 集中、反复荷载作用等及其的影响。5 .理解复杂应力作用下钢材的屈服条件6 .理解钢材的疲劳7 .熟悉钢的种类和钢材规格第三章 钢结构连接1 .钢结构的连接方法2 .焊接方法和焊接连接形式3 .角焊缝的构造与计算4 .对接焊缝的构造与计算5 .焊接应力和焊接变形6 ,螺栓连接的构造7 .普通螺栓连接的工作性能 和计算8 .高强度螺栓连接的工作性 能和计算1 .理解钢结构的连接方法2 .理解焊接方法和焊接连接形式3 .掌握角焊缝的构造与计算4 .掌握对接焊缝的构造与计算5 .理解焊接应力和焊接变形6 .掌握螺栓连接的构造7 .掌握普通

8、螺栓连接的工作性能和计算8 .掌握高强度螺栓连接的工作性能和计算第四章 轴心受力构 件L概述2 .轴心受力构件的强度和刚 度3 .轴心受压构件的稳定4 .轴心受压拄的设计5 .柱头和柱脚1 .理解轴心受力构件的截面形式及应用2 .掌握轴心受力构件的强度和刚度3 .掌握轴心受压构件的整体稳定和局部稳定4 .掌握轴心受压拄的设计5 .了解柱头和柱脚第五章 受弯构件1 .受弯构件的形式和应用2 .梁的强度和刚度3 .梁的稳定和支撑4 .考虑腹板屈曲后强度5 .型钢梁的设计6 .组合梁的设计7,梁的拼接、连接和支座1 .理解受弯构件的形式和应用2 .掌握梁的强度和刚度3 .掌握梁的整体稳定和局部稳定4

9、 .理解考虑腹板屈曲后强度5 .掌握型钢梁的设计6 .熟悉组合梁的设计7 .掌握梁的拼接、连接和支座第八早 拉弯构件和 压弯构件1 .拉弯和压弯构件的应用2 .拉弯和压弯构件的强度3 .压弯构件的稳定4 .压弯构件（框架柱）的设计5 .框架中梁与柱的连接6 .框架柱的柱脚1 .理解拉弯和压弯构件的应用2 .掌握拉弯和压弯构件的强度3 .掌握压弯构件的稳定4 .掌握压弯构件（框架柱）的设计5 .掌握框架中梁与柱的连接6 .理解框架柱的柱脚第七章 钢屋盖结构1 .屋盖结构的形式2.屋盖支撑3.简支屋架设计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那么；3 .掌握钢

10、屋盖的设计和施工图的绘制；5.2 教学重点、难点及参考学时.钢结构课程教学重点、难点及参考学时如表2所示。表2钢结构课程教学重点、难点及参考学时章节参考学时教学重点难点第一章 绪论2学时重点：L钢结构的特点2 ,钢结构的设计方法3 .标准荷载、设计荷载确实定方法。难点：L标准荷载、设计荷载确实定方法第二章 钢结构材料2学时重点：1 .钢材的破坏形式；2 .钢材的主要性能；3 .影响钢材性能的因素。难点：1 .正确理解钢材的力学性能指标，不同牌号钢材对指标的 要求。2 .脆性破坏的特征、影响因素及防治措施3 .钢材等级的划分及不同牌号钢材需要保证的性能指标。第三章 钢结构连接12学时重点：1 .

11、角焊缝的构造与计算，对接焊缝的构造与计算2 .螺栓连接的构造，普通螺栓连接的工作性能和计算，高 强度螺栓连接的工作性能和计算。难点：1 .角焊缝的构造与计算，对接焊缝的构造与计算2 .螺栓连接的构造，普通螺栓连接的工作性能和计算，高 强度螺栓连接的工作性能和计算。第四章 轴心受力构件10学时重点：1 .轴心受压构件的整体稳定：轴心压杆整体失稳形式，轴 心压杆整体稳定的临界应力，确定临界应力的方法，柱子 曲线，柱的稳定系数，整体稳定计算。2 .等稳定设计概念.3 .典型柱头和柱脚的构造，传力过程分析和计算.难点：1 .轴心受压构件的整体稳定，和局部稳定2 .实腹式轴心受压柱的设计及构造要求，轴心

12、受压格构柱 设计。第五章 受弯构件10学时重点：1 .梁整体稳定和局部稳定的计算理论；2 .型钢梁和组合梁的设计难点：1.组合梁的设计计算。第八早 拉弯构件和压 弯构件4学时重点：1.实腹式压弯构件平面内与平面外的稳定计算；难点：1.格构式压弯构件的设计。第七章 钢屋盖6学时重占一1 二八、1 .屋盖结构支撑布置2 .屋架设计难点：1 .屋架的支撑布置2 .屋架内力计算2学时总复习7.课程实施1 .1教学单元一（2学时）本讲教学目标学院教师姓名 课程名称 学分/学时课程性质 课次/学时学年/学期建筑工程钢结构3/48必修1/220172018/11. 了解钢结构的特点、应用范围和钢结构的开展;

13、2 .掌握钢结构的设计方法。本讲教学内容知识点：L钢结构的特点3 .钢结构设计方法（3）钢结构的应用和开展重点：L钢结构的特点4 .钢结构的设计方法5 .标准荷载、设计荷载确实定方法。难点：1,标准荷载、设计荷载确实定方法重点：L钢结构的特点6 .钢结构的设计方法7 .标准荷载、设计荷载确实定方法。本讲教学过程及教学方法多媒体教学结合讲授第一次上课先自我介绍，告诉同学们我的 号码和qq号。接下来介绍本课程的课堂 纪律，课程的性质、基本内容和在本专业的地位和作用。本讲开始首先出示我国各种形式钢结构的幻灯片，使学生对钢结构有一个感性认识。 一、钢结构的特点（讲授）1、建筑钢材强度高，塑性韧性好2、

14、钢结构的重量轻3、材质均匀和力学计算的假定比拟符合4、钢结构工业化程度高5、钢结构密闭性较好6、钢结构耐腐蚀性差7、钢材耐热但不耐火8、钢结构在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂二、钢结构设计方法（讲授）1、容许应力法2、极限状态设计法重点讲解设计表达式的含义和荷载设计值和荷载标准值确实定。讨论：荷载设计值和荷载标准值确实定。三、钢结构的应用和开展（讲授和图例）（-）钢结构的应用1、重型工业厂房吊车吨位NIOOt,高度2030m。2、大跨度结构减轻自重可获得明显的经济效益。3、高耸结构4、多高层建筑5、承受振动荷载影响及地震作用的结构6、板壳结构7、其他特种结构8、可拆卸或移动的结构9、轻型钢

15、结构10、和混凝土组合成的组合结构（二）钢结构的开展本讲师生互动一L同学们讲述自己见过的我国著名的钢结构工程2.荷载设计值和荷载标准值确实定。本讲作业安排及课后反思预习第二章钢结构材料本讲教学单元的参考资料一本课程教材第一章绪论7. 2教学单元二（2学时）.理解钢材的疲劳学院教师姓名课程名称学分/学时课程性质课次/学时学年/学期建筑工程钢结构3/48必修2/220162017/1本讲教学目标1 .理解钢结构对材料的要求2 .掌握钢材的破坏形式3 .掌握钢材的主要性能4 ,掌握各种因家对钢材主要性能的影响化学成分 反复荷载作用等及其的影响。5 .理解复杂应力作用下钢材的屈服条件、冶金缺陷、钢材硬

16、化、温度、应力集中、6 .熟悉钢的种类和钢材规格本讲教学内容知识点：1 .对钢材的基本要求：2 .钢材的破坏形式.钢材的主要性能3 .各种因素对钢材性能的影响5复杂应力作用下钢材的屈服条件6 .钢材的疲劳,钢材的种类和规格重点：1 .钢材的破坏形式；.钢材的主要性能；2 .影响钢材性能的因素。难点：1 .正确理解钢材的力学性能指标，不同牌号钢材对指标的要求。2 .脆性破坏的特征、影响因素及防治措施.钢材等级的划分及不同牌号钢材需要保证的性能指标本讲教学过程及教学方法本讲内容大局部是同学们在土木工程材料课程中已经学过了，本章的授课以回忆以前学过的 知识，重点讲解本章的重点内容。一、钢材的基本要求

17、：(讲授)(1)较高的抗拉强度反和屈服点力；(2)较高的塑性和韧性；(3)良好的工艺性能(包括冷加工、热加工和焊接性能)。止匕外，根据结构的具体工作条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的 能力。按以上要求，钢结构设计规范具体规定：承重结构采用的钢结材应具有抗拉强度、伸长 率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊接承重 结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。对需要验算疲劳 强度的结构用钢材，根据具体情况应当具有常温或负温冲击韧性的合格保证。二、钢材的破坏形式(讲授)钢材有两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。

18、塑性破坏：断口呈纤维状，色泽发暗。脆性破坏：破坏前没有任何预兆，破坏是突然发生的，断口平直并呈有光泽的晶粒状。三、钢材的主要性能（讲授与图例）碳素结构钢的应力应变曲线高强度钢的应力-应变关系高强度钢没有明显的屈服点和屈服台阶。这类钢的屈服条件是根据试验分析结果而人 为规定的，故称为条件屈服点（或屈服强度）。条件屈服点是以卸荷后试件中剩余应变为0.2% 所对应的应力定义的（有时用久2表示），由于这类钢材不具有明显的塑性平台，设计中不宜 利用它的塑性。塑性：在静力荷载作用下，钢材吸收变形能的能力。1-15一延伸率（塑性性能）. 5 二一xioo%L。提问：同一种钢材的伸长率指标5和。哪个大？2 .

19、冷弯性能.冲击韧性比2.5钢材冷弯试验示意图冲击韧性试验四、各种因素对钢材性能的影响1、化学成分有利元素：(1)碳(C)影响强度、塑性、韧性。提高含碳量，强度提高，塑性和韧性下降，可焊性、抗锈蚀性 能变劣。钢结构中，不宜采用含碳量高的钢材，一般不超过0.22%。硅(Si)脱氧剂，适量(含量不超过0.2%时)可提高钢材强度，而对塑性、韧性和可焊性无明 显不良影响(3)铢(Mn)适量可提高强度而不明显影响塑性，同时可消除热脆和改善冷脆倾向。是低合金钢中的 主要合金元素成分。(4)锐(V)可提高钢材强度和焊缝性能。15MnV钢可用于船舶、桥梁等荷载大的焊接结构以及高中 压容器。有害元素：(1)硫(S

20、)在高温下(800T000C)生成硫化铁，使钢材变脆(热脆)，因而降低钢材的冲击韧性、 疲劳强度、可焊性和抗锈蚀能力。应严格控制钢材中的含硫量，不得超过0.05%, 16锦桥钢 不超过0. 045%o(2)磷(P)可提高强度、提高抗锈蚀能力，但严重降低塑性、韧性和可焊性，特别易发生低温脆断 (冷脆)，应严格控制其含量，一般不超过0. 045%, 15镒钢钢不超过0. 040虬(3)氮、氧、氮类似磷，氧类似硫。有害杂质，严格控制。2、冶炼、浇注、轧制过程及热处理的影响在冶炼、轧制过程中常常出现的缺陷有偏析、非金属夹杂、裂纹、夹层及气孔等。(1)偏析：钢中化学成分不一致和不均匀性，主要的偏析是硫、

21、磷，将严重恶化钢材的性 能，使偏析区钢材的塑性、韧性及可焊性变坏。(2非金属夹杂：钢材中存在非金属化合物(硫化物、氧化物)，使钢材性能变脆。(3)裂纹、分层：在轧制中可能出现，影响钢材的冷弯性能。热处理一一控制降温速度或 重新加热，改变晶体结构和材性。3、钢材的硬化冷作硬化一一当加载超过材料比例极限卸载后，出现剩余变形，再次加载那么屈服点提高, 塑性和韧性降低的现象，也称“应变硬化二时效硬化一一随时间的增长，碳和氮的化合物从晶体中析出，使材料硬化的现象。应变时效一一钢材产生塑性变形时，碳、氮化合物更易析出。即冷作硬化的同时可以加速时 效硬化，因此也称“人工时效”。4、复杂应力的影响同号复杂应力

22、：强度提高，塑性降低，性能变脆异号复杂应力：强度降低，塑性提高5、应力集中的影响在进行钢结构设计时，应尽量使构件和连接节点的形状和构造合理，防止截面的突然改 变，采取圆滑的过渡。在进行钢结构的焊接构造设计和施工时，应尽量减少焊接剩余应力。 6、剩余应力的影响对静载下的承载能力没有影响，构件局部提前到达塑性，刚度下降，整体稳定承载力下降。7、温度的影响钢材性能随温度变动而变化。总的趋势是：温度升高，钢材强度降低，应变增大；反之，温 度降低，钢材强度会略有增加，塑性和韧性却会降低而变脆。8、反复荷载作用钢材在反复荷载作用下，结构的抗力及性能会发生重要变化疲劳：钢材在连续交变荷载作用下，会逐渐累积损

23、伤、产生裂纹及裂纹逐渐扩展，以至断裂 的现象一一强度低于极限强度甚至低于屈服强度,，脆性断裂五、复杂应力作用下钢材的屈服条件在单轴应力作用下b 2 /v时钢材屈服，构件由弹性工作状态转为塑性工作状态。在多轴应力作用下钢材的屈服条件不能以某一轴向应力超过某屈服点来判别，而是按材 料力学的能量强度理论计算折算应力与钢材在单轴应力作用下的了,比拟判断。当用应力分量表示时：% = J+。； + 近-。巴 + % + 4/）+ 3（4 + 匕 + 4）教学单元五7.5 教学单元六教学单元七7.6 教学单元八教学单元九7.7 教学单元十教学单元十一7.8 教学单元十二教学单元十三7.9 教学单元十四教学单

24、元十五7.10 教学单元十六教学单元十七7.11 教学单元十八教学单元十九7.12 教学单元二十教学单元二十一7.13 教学单元二十二教学单元二十三7.14 教学单元二十四8.课程要求8.1 学生自学要求8.2 课外阅读要求8.3 课堂讨论要求cc当用主应力表示时:cr2 )2 + (cr2 - cr3 )2 + (cr3 - cr, )2在普通梁中，一般只存在正应力。和剪应力讨论:（1）当三个主应力同号且数值接近时，即使很大，但钢材很难屈服，发生脆性破坏。（2）有异号应力，且同号两个应力差较大，即使但可能大于.八，发生塑性破坏。纯剪：0red =6六、钢材的疲劳1、疲劳现象及破坏特征在连续反

25、复（循环）荷载作用下，当应力低于抗拉强度甚至低于屈服强度便发生突然脆性断 裂。这种现象称钢材疲劳破坏。2、疲劳计算规范采用容许应力幅的方法计算疲劳。计算公式 其中，Ao一标准荷载下检算部位的设计应力幅Ao 一容许应力幅,N/mm2o变幅疲劳可将变幅疲劳折算为等效的常幅疲劳，然后按常幅疲劳检算式检算。% Ab 工AcfL=2x106七、钢材的种类和规格及选择1、建筑钢材的种类建筑用钢碳素结构钢低合金钢2、建筑钢材的规格3、建筑钢材的选择原那么：保证结构可靠平安，同时要经济合理，节约钢材。选择使用钢材时，应考虑的主要因素：1）结构或构件的重要性（主要的、一般的、次要的）（2）荷载性质（静力荷载还是

26、动力荷载）连接方式（焊接还是其它连接）工作环境（温度及腐蚀介质）结构构件的受力状态（6）钢板厚度提问：对于重要的受拉或受弯的焊接结构，需要具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷、 碳含量，冷弯试验的合格保证，为什么还需要具有常温冲击韧性的合格保证。本讲师生互动课堂提问：1、同一种钢材的伸长率指标 5和哪个大?2、对于重要的受拉或受弯的焊接结构，需要具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和 硫、磷、碳含量，冷变试验的合格保证，为什么还需要具有常温冲击韧性的合格保证。本讲作业安排及课后反思 预习第三章1、2节内容 本讲教学单元的参考资料 课堂教材和PPT7. 3教学单元三（2学时）学院教师姓名 课程名称

27、学分/学时 课程性质 课次/学时学年/学期建筑工程钢结构 3/48必修3/220172018/1本讲教学目标1 .了解钢结构的连接方法2 .掌握焊接方法和焊接连接形式3 .掌握焊缝的形式和焊缝代号、螺栓及其孔眼图例4 .掌握角焊缝的形式和构造要求本讲教学内容一知识点：1 .钢结构的连接方法2 .焊接方法和焊接连接形式3 .焊缝的形式和焊缝代号、螺栓及其孔眼图例重点：1 .焊接方法和焊接连接形式和焊缝的形式；2 .焊缝代号、螺栓及其孔眼图例；3 ,角焊缝的构造要求难点：1 .焊缝的形式；2 .焊缝代号、螺栓及其孔眼图例；本讲教学过程及教学方法1 .复习上节课知识：（提问法）（1）什么是钢材的屈服

28、点？钢结构静力强度计算为什么以屈服点为依据?（2）承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求？2 .钢结构的连接方法（讲授和比照法）钢结构连接原那么：平安可靠、传力明确、构造简单、制造方便、节约钢材结构的连接方法可分为焊缝连接、螺栓连接和钾钉连接三种（图3. Do连接方法连接方法普通螺栓连接高强螺栓连接(o)（b）图3.1钢结构的连接方法（a）焊缝连接（b）螺栓连接 （c）钾钉连接对几何形体适应性强，构造简单， 省材省工，易于自动化，工效高 借力可靠，制性和塑性好，质量易 于检查，抗动力荷载好对材质要求高，焊接程序严格, 质量检验工作量大费钢、费工装卸便利，设备简单螺栓精度低时不宜受剪，螺栓精

29、 度高时加工和安装难度较大加工方便，对结构削弱少，可拆 换，能承受动力荷载，耐疲劳，塑 性、韧性好摩擦面处理，安装工艺略为复 杂，造价略高提问：8.8级螺栓表示什么意思？3 .焊接方法（讲授和图例法）钢结构常用的焊接方法电弧焊，包括手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊、气体保护焊。（1）手工电弧焊优点：方便，特别在高空和野外作业;缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。焊条应与焊件钢材相适应（等强度要求）。埋弧焊（自动或半自动）优点：质量好，效率高;缺点：需要专用设备。气体保护焊利用二氧化碳气体或者其他惰性气体作为保护介质的一种方法

30、。优点：质量好；缺点：对环境要求高。提问：焊条的选用原那么？4 .焊缝连接形式（讲授和图例法）按被连接构件相互位置可分为：对接、搭接、T形连接、角部连接。按焊缝截面形式分为：对接焊缝、角焊缝。（Q）（b）（C）(d)(e)(f)(q)图3. 4焊缝连接的形式（a）对接连接；（b）用拼接盖板的对接连接；（c）搭接连接；（d）、（e） T形连接；（f）、（g）角部连接5 .焊缝形式（讲授图例法）对接焊缝按所受力的方向分为：正对接焊缝图3.5（a）、斜对接焊缝图3.5（b）；角焊缝图3.5（c）按所受力的方向分为：正面角焊缝、侧面角焊缝和斜角焊缝；图3. 5焊缝形式（a）正对接连接；（b）斜对接焊缝

31、；（c）角焊缝焊缝沿长度方向的布置分为：连续角焊缝、间断角焊缝（图3.6）。询断角髅I11111 1 I I图3.6连接角焊缝和断续角焊缝注意：L不宜过长在受压构件中在受压构件中LW15t在受拉构件中LW30t （t为较薄焊件的厚度）焊缝按施焊位置分为：平焊、横焊、立焊及仰焊。图3.7焊缝施焊位置（a）平焊；（b）横焊；（c）立焊；（d）仰焊.焊缝缺陷及焊缝质量检查（讲授法）常见的缺陷有：裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔、夹渣、咬边、未熔合、未焊透 等，以及焊缝尺寸不符合要求、焊缝成形不良等。钢结构工程施工质量验收规范规定：按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三 级。6 .焊缝代号、螺栓及其孔眼

32、图例（讲授法）焊缝符号表示法规定：焊缝符号一般由基本符号与指引线组成，必要时还可加上补 充符号和焊缝尺寸。7 .角焊缝的形式（讲授和图例法）角焊缝按其与作用力的关系可分为：正面角焊缝、侧面角焊缝、斜焊缝;正面角焊缝：焊缝长度方向与作用力垂直;侧面角焊缝：焊缝长度方向与作用力平行。按其截面形式分：直角角焊缝（图3. 10）、斜角角焊缝（图3. 11）。(a)（b）直角角焊缝MH(o)(b)(c)斜角角焊缝我们主要讨论直角焊缝9.角焊缝的构造要求(讲授0(1)最大焊脚尺寸% max为了防止焊缝区的基本金属“过热”，减小焊件的焊接剩余应力和剩余变形，除钢管结构外, 角焊缝的焊脚尺寸得不宜大于较薄焊件

33、厚度的1.2倍(2)最小焊脚尺寸勺min角焊缝的焊脚尺寸却也不能过小，否那么焊缝因输入能量过小，而焊件厚度较大，以致施焊 时冷却速度过快，产生淬硬组织，导致母材开裂。(3)不等焊脚尺寸的构造要求角焊缝的两焊脚尺寸一般为相等。当焊件的厚度相差较大且等焊脚尺寸不能符合以上最 大焊脚尺寸及最小焊脚尺寸要求时，可采用不等脚焊脚尺寸，见图3. 14(c)。(4)侧面角焊缝的最大计算长度max承受静荷载或间接动力荷载时：，“max = 60/承受动力荷载：/vvmax = 40/2z(5)角焊缝的最小计算长度/.in如。过小，焊件局部受热严重，且弧坑太近，还有其他可能产生的缺陷。/.min = 8/2/且

34、三40mm。(6)搭接连接的构造要求当板件端部仅有两条侧面角焊缝连接时(图3.15)：b/lw 1b 12mm)或 200mm( / 4 12mm),，为较薄焊件的厚度。当仅有两条正面焊缝时：搭接长度25口后且225mm(图3.16)提问：为什么要规定角焊缝的最小计算长度和侧面角焊缝的最大计算长度？本讲师生互动1、8.8级螺栓表示什么意思?2、焊条的选用原那么？3、为什么要规定角焊缝的最小计算长度和侧面角焊缝的最大计算长度?本讲作业安排及课后反思一预习角焊缝的计算；作业：教材P79页1、2、4、6题本讲教学单元的参考资料一本课堂教材钢结构连接局部7. 4教学单元四（2学时）本讲教学目标学院教师

35、姓名 课程名称学分/学时课程性质 课次/学时学年/学期建筑工程钢结构3/48必修4/220172018/11、掌握角焊缝强度计算的基本公式2、掌握各种受力状态下直角角焊缝连接计算本讲教学内容知识点承受轴心力作用时角焊缝连接计算；承受弯矩、轴心力或剪力联合作用的角焊缝连接计算;承受扭矩与剪力联合作用的角焊缝连接计算重点承受轴心力作用时角焊缝连接计算；承受弯矩、轴心力或剪力联合作用的角焊缝连接计算;承受扭矩与剪力联合作用的角焊缝连接计算难点承受弯矩、轴心力或剪力联合作用的角焊缝连接计算；承受扭矩与剪力联合作用的角焊缝连 接计算本讲教学过程及教学方法1、复习上节课知识：（提问法）（1）什么是正面角焊

36、缝和侧面角焊缝？（2）角焊缝的计算长度是怎样确定的？2、直角角焊缝强度计算的基本公式（讲授法） 简化公式推导的讲解，着重讲公式的来源和含义 直角角焊缝在各种应力综合作用下的计算式为：/. 于：提问：的取值原那么？2、角焊缝的计算步骤：（1）求出同一平面焊缝群的形心；（2）将荷载向形心简化，找出最不利位置；（3）分别求出各荷载分量在最不利位置产生的应力；（4）区分正面角焊缝受力和侧面角焊缝受力，视荷载种类（静荷或动荷）代入角焊缝的基本计算公式进行计算。（5）验算是否满足构造要求。3、承受轴心力作用时角焊缝连接计算（讲授和举例法）（1）用盖板的对接连接承受轴心力（拉力或压力）时当焊件受轴心力，且轴

37、心力通过连接焊缝中心时，可认为焊缝应力是均匀分布的。N一 中 1 II 1 十 一 Nm11N 一 卜?口IY - N受轴心力的盖板连接两面侧焊（由构造确定加）Nw =l二=4+ 2%盖板长度：L =2lwr + a三面围焊（由构造确定分）（a）端面角焊缝承当NN = 0 fwXhl ,f（b）侧面角焊缝承当NN =N . N,盖板长度： L =2lwr + a 小结：设计拼接盖板的对接连接的方法: 先假定焊脚尺寸求得焊缝长度，再由焊缝长度确定拼接盖板的尺寸。提问：端焊缝的计算长度怎样确定？例题：设计用拼接盖板的对接连接（图3.29）。钢板宽B=270mm,厚度t尸28mm,拼接盖板厚度t2=

38、16mmo该连接承受静态轴心力 N=1400kN（设计值），钢材为Q235B,手工焊，焊条为E43型。(b)(2)承受轴心力的角钢角焊缝计算(讲授和举例)(。)(b)(c)桁架腹杆与节点板的连接采用两面侧焊图(a)为防止角钢偏心受力，应使两侧焊缝分担的N?合力恰好通过角钢的形心线.n1+n2=nN(b e) = N、bh eN、=N = a、N b采用三面围焊图(b)h eN、=N = a、N b采用三面围焊图(b)N?=N-N =n = %n先假定正面角焊缝的焊脚尺寸如，求出正面角焊缝所分担的轴心力M。NN(b e) b愀二竺一”十八b 22肢背焊缝/ =x 2x0.7”；h = /向 +

39、io肢尖焊缝二 %皿 2x0.7/“；h= / 卬2 + io举例：试确定图所示承受静态轴心力作用的三面围焊连接的承载力及肢尖焊缝的长度。 角钢为2L125X10,与厚度为8mm的节点板连接，其肢背搭接长度为300mm,焊脚尺寸 均为/尸8mm,钢材为Q235B,手工焊，焊条为E43型。8.4课程实践要求9.课程考核9.1 出勤（迟到、早退等）、作业、报告等的要求9.2 成绩的构成与评分规那么说明9.3 考试形式及说明1.教学理念钢结构课程包括基本原理、结构设计及施工识图三局部，第一局部是钢 结构的基本原理，重点讲述了钢结构连接、钢结构基本构件的受力特征、破坏形 态及相应的设计理论；第二局部为

40、结构设计局部，主要讲授钢结构房屋的设计与 计算、构造处理和施工图绘制；第三局部主要讲授钢结构施工中的方法与识图能 力。针对“内容多”这一点首先应该优化教学内容，优化教学内容的关键是精选 课程内容，根据土木工程专业培养目标的要求，按照教学大纲，对课程内容进行 了合理的调整与取舍。充分重视材料力学内容，重点讲授钢结构连接和钢结构基 本构件（受弯、轴心受力、拉弯、压弯四种基本受力构件）、钢屋盖设计理论与 设计方法以及钢结构识图，其中钢结构识图在工程设计时间里讲解。对于概念、公式、系数、符号和构造等内容，在组织讲课时，尽可能做到重 点突出，主次清楚，既做到把握好具体内容，又能使学生尽量掌握各种构造要求

41、。 对于基本理论局部在教学中抓住“试验分析一一基本假定一一基本公式应用 构造规定”主线组织教学。授课时重点讲解并调动各种有效教学手段来论述 各种钢结构基本受力构件受力性能的基本特点、基本规律、破坏形态，以及在此 基础上建立起来的表达结构构件受力特征的力学模型，使学生对这些重要概念获 得较为深刻的印象。对于结构设计局部，其主要任务是解决各类建筑结构体系的 设计问题，重点在于各类结构形式的受力分析和构造要求，强调结构的整体作用,（。）在扭矩r作用下，a点（或a 点）的应力为:Tr rTx =% -sin6 =，p工工Tr rTr% =%85。= h-=广7P rZP由剪力V在焊缝群引起的剪应力人假

42、设按均匀分布，那么在引起的应力5为:那么A点受到垂直于焊缝长度方向的应力为：= rTy + rVy沿焊缝长度方向的应力为rTx,那么A点合应力应满足的强度条件为:当连接直接承受动态荷载时，取4=1.0。提问：怎样确定危险点？本讲师生互动一1、的取值原那么？2、端焊缝的计算长度怎样确定？3、角钢肢背和肢尖的内力分配系数？4、怎样确定危险点？本讲作业安排及课后反思复习本讲内容；作业：教材/80页19、21题本讲教学单元的参考资料本课堂教材钢结构连接局部7. 5教学单元五（2学时）学院教师姓名课程名称学分/学时课程性质课次/学时学年/学期建筑工程钢结构3/45必修5/220172018/1本讲教学目

43、标掌握角焊缝的设计本讲教学内容角焊缝设计习题课本讲教学过程及教学方法1、复习上讲知识总结角焊缝的设计的有关知识。2、本讲是习题课，重点讲解角焊缝在各种不同受力情况下的设计。采用板书的形式进行讲 解。务求每个学生都能熟练掌握角焊缝的设计。讨论：在进行角焊缝设计时怎样正确确定危险点。本讲师生互动1、在进行角焊缝设计时怎样正确确定危险点。本讲作业安排及课后反思预习对接焊缝的构造和计算；作业：教材P80页22、23题本讲教学单元的参考资料一本课堂教材钢结构连接局部7. 6教学单元六（2学时）学院教师姓名课程名称学分/学时课程性质课次/学时学年/学期建筑工程钢结构3/48必修6/220172018/1本

44、讲教学目标1、了解对接焊缝的计算和构造2、掌握角焊缝强度公式的运用本讲教学内容知识点1、角焊缝强度公式运用举例2、对接焊缝的构造和计算重点角焊缝强度公式运用难点角焊缝强度公式运用本讲教学过程及教学方法1、复习上讲知识：（提问）（1）怎样确定焊缝在各种外力作用下应力最大的一点？（2）写出强度公式并说出公式里个符号的意义？2、例题例1：设计牛腿与钢柱间的连接角焊缝（周遍围焊），并验算角焊缝强度。钢材Q235钢，手 工焊,焊条E43型。偏心力N=400kN （间接动力荷载引起），e=25cm。角焊缝受偏心剪力例2设计牛腿板与钢柱间的连接角焊缝（三面围焊），并验算焊缝强度。板边长度/=300mm, /k400mm,偏心力N=4196kN, e尸300mm,直接承受动力荷载，钢材Q235钢，手工焊，焊条 为E43型。提问；怎样确定焊缝是受弯还是受扭？3、对接焊缝的构造（1）坡口形式：lc=0,52mm/(a)LLc=34mm(d)(b)11二34mm(e)(AI c=273mm/(c)L lc=34mm(f)（2）截面的改变（a）改变宽度；（b）改变高度（a）改变宽度；（b）改变高度用引弧板和引出板焊接（3）引弧板提问：怎样确定对接焊缝的计算长度?4、对接焊缝的计算