《钢结构设计》课程教学大纲.docx

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1、钢结构设计教学大纲一、课程基本信息课程名称钢结构设计Steel Structure Design课程编码PLC121121020开课院部储运与建筑工程学院课程团队钢结构设计教学团队学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时32适用专业土木工程授课语言中文先修课程理论力学、材料力学、结构力学（2-1）、钢结构原理课程简介（限选）钢结构设计是土木工程专业的重要专业课程，属于土木工程专业建筑工程方向的专业选修课。本课程实践性较强，与现行的设计 规范、标准及规程等密切相关。通过本课程的学习，使学生掌握整体钢结构的概念和设计方法，掌握常见的轻型房屋门式刚架、重型厂房 结构（含钢屋架）、多高

2、层房屋钢结构以及大跨屋盖结构（网架结构）的设计原理及方法，形成学生结构整体分析概念，培养学生综合运用 所学知识解决实际问题的能力，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设计等工作打下坚实的基础。“Steel Structure Design is an important professional course for civil engineering majors, which is a professional elective course for civil engineering majors in the direction of construction engin

3、eering. This course is practical and closely related to the current design specifications, standards and procedures. Through the study of this course, students can master the concept and design method of the overall steel structure, master the common light housing portal frame, heavy factory structu

4、re (including steel roof truss), the design principles and methods of the steel structure of multi-high-rise houses and the large-span roof structure (grid structure) form the concept of overall analysis of the student structure, and cultivate the ability of students to comprehensively use the knowl

5、edge they have learned to solve practical problems, to lay a solid foundation for graduation design and further study or design work in the field of steel structure after graduation.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：掌握轻型门式刚架、普通厂房钢结构、多高层房屋钢结构以及大跨度屋盖钢结构在外荷载作是3.33.3用下的截面受力模型，内力计算原理与方法，具备材料

6、选择、截面设计与校验等实践应用能力；了 解相关钢结构专业规范和标准，并能通过工程语m止确表达设计意图2M2目标2 ：能够基于土木工程相关背景知识，对钢结构项目进行合理分析和评价。掌是6. 16. 13M3目标3 ：能保障课程正常秩序否三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外学时课外环节1第1章第1章轻型门式 刚架结构本章重点难点：轻型门式刚架结构的结构形式及布置，刚架、 压型钢板、楝条、墙梁和支撑的设计/ /21.11. 1概述门式刚架的定义、特点、发展及应用情况，门式刚架结构的组 成Ml, M21讲授1自学31.21.2结构形式和结 构布置门式刚架的各种

7、结构形式，刚架的建筑尺寸和布置，橡条和墙 梁的布置，屋面支撑和刚性系杆的布置，柱间支撑的布置等Ml, M21讲授1自学41.31.3刚架设计门式刚架结构的荷载及荷载组合，刚架的内力和侧移计算，控 制截面的内力组合，刚架柱和梁的设计，变截面柱的稳定问 题，变截面柱在刚架平面内的计算长度，变截面柱在刚架平面 外的整体稳定计算，斜梁和隅撑的设计，节点设计，柱脚设 计，牛腿设计Ml, M22讲授2作业51.41.4压型钢板设计压型钢板的材料和截面形式，压型钢板的选用原则，压型钢板 的表示方法，压型钢板的荷载及荷载组合，压型钢板设计强度 和挠度计算，压型钢板搭接方式Ml, M22讲授2自学61.51.5

8、楝条设计楝条的截面形式，楝条的荷载和荷载组合，楝条的内力分析， 楝条的截面验算与选择，强度计算，整体稳定计算，变形计 算，楝条的构造要求M1,M22讲授2自学71.61.6墙梁、支撑设 计墙梁的构造要求，墙梁的荷载，荷载组合，墙梁内力计算，墙 梁截面验算，整体稳定验算以及刚度验算，柱间支撑的布置与 计算，支撑构件的设计Ml, M22讲授2自学8第2章第2章单层钢结 构工业厂房本章重点难点：单层工业钢结构厂房的结构形式及布置，钢屋 架和吊车梁的设计/92. 12.1结构形式和结 构布置屋盖结构体系，柱网布置和计算单元，横向框架及截面选择， 横向框架梁与柱的连接形式，柱间支撑，屋架外形及腹杆形 式

9、，屋盖支撑，屋盖支撑的布置和计算原则，屋盖支撑的杆件 及支撑的计算原则Ml, M21.0讲授1.0自学102.22. 2厂房结构的计 算原理荷载计算,刚架内力计算，为简化计算，引入当量惯性矩将格 构式拄和屋架换算为实腹式构件进行内力分析，内力组合原则Ml, M21.0讲授1.0自学112.32. 3钢屋架设计桁架的内力计算和组合，桁架杆件的计算长度，杆件的截面形 式及选取原则，屋架构造的一般要求，桁架杆件截面选择，桁 架节点设计，连接焊缝及节点承载力的计算，双角钢截面杆件 的节点，桁架节点施工图Ml, M23讲授3作业122.42.4吊车梁设计吊车梁的荷载，吊车梁的工作性能，吊车梁的截面组成，

10、吊车 梁的连接，吊车梁的截面验算，强度验算，整体稳定验算，刚 度验算，疲劳验算Ml, M22讲授2自学13第3章第3章多层及高 层房屋钢结构本章重点难点：多高层房屋楼盖的布置方案和设计，柱和支撑 的设计/143. 13. 1多图层房屋结 构的组成多、高层房屋结构的类别，多层结构房屋结构布置Ml, M21讲授1作业153.23. 2楼盖的布置方 案和设计楼盖布置原则和方案，多、高层建筑的楼盖结构组成，压型钢 板组合楼盖中组合楼板和组合梁的设计，组合梁设计时换算宽 度的折算,组合梁的正截面受弯承载力验算，组合梁的受剪承 载力验算，组合梁栓钉连接件验算，集中力作用时栓钉连接件 的布置，组合梁和组合板

11、的构造要求Ml, M22讲授2自学163.33.3柱和支撑的设 计常用的柱截面形式，框架柱的设计方法，柱与梁的连接形式， 水平支撑布置，竖向支撑设计，耗能梁段与柱的连接要求Ml, M22讲授2自学173.43.4多图层房屋结 构的分析和设计计多、高层房屋结构的荷载，结构分析计算模型，静力分析方 法，多、高层框架近似分析方法，稳定分析方法，地震作用分Ml, M22讲授2作业算析方法，多、高层房屋结构设计18第4章第4章大跨度屋 盖钢结构本章重点难点：网架的结构形式选择，网架计算要点，节点的 设计/194. 14.1结构形式大跨度结构的分类：平面结构体系和空间结构体系Ml, M21讲授1作业204

12、.24.2网架的形式网架按弦杆层数，网架结构的几何不变性分析，双层网架的常 用形式，网架的选型原则，网架结构的支承方式，网架高度确 定原则，网格尺寸确定原则，网架的挠度要求及屋面排水坡度Ml, M21讲授1自学214.34.3网架的计算要占八、直接作用和间接作用，网架内力分析方法，网架结构的内力和 位移计算Ml, M21讲授1自学224.44.4空间杆系有限 元法网架计算基本假定，单元刚度矩阵，结构总刚度矩阵及总刚度 方程，总刚度矩阵中边界条件的处理方法，网架的边界条件及 对称性利用，杆件内力，空间杆系有限兀法计算步骤Ml, M21.5讲授0自学234.54. 5网架杆件设计网架杆件的计算长度

13、和长细比Ml, M21讲授1自学244.64. 6节点设计常用的网架节点形式，网架的节点构造，支座节点的构造形式Ml, M21讲授1作业254.74.7网壳网壳结构形式，网壳结构的计算要点，网壳的一般计算原则， 网壳的内力分析，网壳的稳定性，网壳杆件及节点设计Ml, M21.5讲授1自学26第5章第5章课程实践课程实践/275. 15. 1校内和校外参 观实践校内“全钢制作拆装式厂房建筑模型”观摩学习；学校附近钢 结构工程现场参观M20/2写总结四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .每章布宜3 5道题目。2 .成绩采用白分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分

14、。3 .主要考核学生对每堂书知识点的复习、理解和掌握程度；4 .考查应用所学知识、文献查阅和先进工具分析和评价工程问题的实践能力、文字表达能力等。40%2设计大作 业1 .根据给定工程的设计资料，完成一轻型门式刚架厂房设计。2 .根据设计过程的完整性、条理性、准确性，图表规范性以及书写认真程度综合评分。25%3.考查学生的设计能力以及应用钢结构设计知识解决复杂工程问题的能力。3调研报告1 .给定三个调研题目，每人任选其一完成一篇调研报告。2 .根据项目调研的全面性、先进性、逻辑性、思考深度及学生认真程度、口头汇报水平和完成质量综合评价。3 .考查学生的文献查阅能力、书面、口头表达能力，以及调研

15、工程项目的设计与实施对社会、安全和可持续发展等方面 影响的分析与评价能力。15%4实践总结1 .课程给定具体的现场实践任务和要求，学生根据实践内容独立完成一篇总结。2 .根据学生总结的全面性、思考深度、认真程度、口头汇报水平和完成质量综合评价。考查学生对所学知识的应用能力 以及书面、口头表达能力。10%5课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况10%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业60%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、书写认真美观、答案完全准 确。B-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合

16、理、书写比较认真、 答案有少量的错误。c-独立思考、按时完成，作图基本规范，解题思路基本清晰、步骤基本完整、格式基本合理、书写基本认 真、答案存在一定的错误。D-作业抄袭，未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱，书写潦草、存在大量错误。2Ml设计大作 业40%A-独立思考、按时完成，作图规范，设计思路清晰、步骤完整、格式合理、书写认真美观、答案完全准 确。B-独立思考、按时完成，作图比较规范，设计思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、书写比较认真、 答案有少量的错误。C-独立思考、按时完成，作图基本规范，设计思路基本清晰、步骤基本完整、格式基本合理、书写基本认 真、答案存在一定的错误。D-作业

17、抄袭，未能按时完成，作图不规范，设计思路混乱，书写潦草、存在大量错误。3M2平时作业30%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、书写认真美观、答案完全准 确。B-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、书写比较认真、答案有少量的错误。c-独立思考、按时完成，作图基本规范，解题思路基本清晰、步骤基本完整、格式基本合理、书写基本认 真、答案存在一定的错误。D-作业抄袭，未能按时完成，作图不规范，解题思路混乱，书与潦草、存在大量错误。4M2调研报告40%A-按时完成，报告独立撰写、格式规范、书写认真美观、文献查阅广泛，思考程度深、口头

18、汇报流利、思 路清晰，启较深的见解。B-按时完成，报告独立撰写、格式比较规范、书写比较认真、文献查阅得当，思考程度较深、口头汇报流 利、思路清晰，有一定的见解。C-按时完成，报告独立撰写、格式基本规范、书写基本认真、口头汇报顺利、思路基本清楚，有自己的见 解。D-未按时完成，报告抄袭，格式混乱、书写潦草、口头汇报较差，没有自己的见解。5M2实践总结30%A-按时完成，独立撰写、格式规范、书写认真美观、文献查阅广泛，思考程度深、口头汇报流利、思路清 晰，有较深的见解。B-按时完成，独立撰写、格式比较规范、书写比较认真、文献查阅得当，思考程度较深、口头汇报流利、 思路清晰，有一定的见解。c-按时完

19、成，独立撰写、格式基本规范、书写基本认真、口头汇报顺利、思路基本清楚，有自己的见解。 D-未按时完成，抄袭他人，格式混乱、书写潦草、口头汇报较差，没有自己的见解。6M3课堂表现100%A-课堂回答问题和参与讨论非常积极。B-课堂回答问题和参与讨论积极。C-课堂回答问题和参与讨论积极性低。评分等级说明：A, B, C, D, E = 90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B, C二90700, 75-89,60-74, 0-59; A, B = 80-100, 0-79六、教材

20、与参考资料序号教学参考资料明细1图书1钢结构（下册）：房屋建筑钢结构设计（第四版），陈绍蕃，中国建筑工业出版社，2018. 12, ISBN:9787112227426. （*主教材）2图书1房屋建筑钢结构设计，王秀丽，同济大学出版社，2016.01, ISBN:9787560860992.3图书1钢结构设计，戈海玉，武汉大学出版社，2014.01, ISBN:9787307121027.4图书1新钢结构设计手册，新钢结构设计手册编委会，中国计划出版社，2018.06, ISBN:9787518207794.5图书1钢多高层结构设计手册，钢多高层结构设计手册编委会，中国计划出版社，2018. 08, ISBN:9787518208371.6图书|GB 50017-2017钢结构设计标准，中华人民共和国国家标准，中国建筑工业出版社，2018. 06, ISBN: 1580058735.