《钢结构设计原理》教学大纲.doc

钢结构设计原理教学大纲英文名称：Design principle of steel structure学 分：2.5学分 学 时：40学时 理论学时：38学时 实验学时：2学时教学对象：土木工程专业先修课程：土木工程材料、工程力学、工程制图与CAD教学目的：本课程是土木工程专业的学科基础课，通过本课程的学习，使学生了解钢结构的合理应用范围和主要发展方向，掌握钢结构设计的基本理论和基本知识，能进行钢结构基本构件及各种连接的设计，为继续学习专业课程奠定扎实的基础，达到培养目标中关于本课程的要求。教学要求：本课程的教学与学习着重钢结构的基本理论和基本知识，使学生掌握钢结构的计算原理、构造方法、结构钢材的选用，具有独立钻研钢结构的比较巩固的理论基础。教学内容：第一章 绪论（2学时）1钢结构课程的特点、任务2钢结构发展简史3钢结构的特点和应用范围4钢结构的设计方法5钢结构的发展基本要求：了解钢结构课程的特点与任务，掌握钢结构的特点，了解钢结构的应用与发展，熟悉钢结构的设计方法。重 点：掌握钢结构的特点，熟悉钢结构的极限状态设计方法。难 点：正确理解钢结构的合理应用范围，熟悉钢结构的极限状态设计方法。第二章 钢结构的材料（4学时）1钢材的破坏形式2钢结构对钢材性能的要求3影响钢材力学性能的因素4钢材的疲劳5钢材的种类与选用6钢材的规格基本要求：了解钢材的破坏形式，掌握钢材的力学性能，熟悉影响钢材性能的各种因素，掌握钢材疲劳概念，熟悉钢材疲劳验算方法，熟悉建筑常用钢材的种类与选用，了解钢材的规格。重 点：掌握钢结构对钢材性能的要求，熟悉影响钢材性能的各种因素。难 点：钢材疲劳概念，合理选择钢材。第三章 钢结构的连接（8学时）1钢结构的连接方法2焊接连接方法和形式3对接焊缝的构造和计算4角焊缝的构造和计算5焊接应力和焊接变形6普通螺栓连接的构造和计算7高强螺栓连接的构造和计算基本要求：了解钢结构的连接方法及各种连接的特点，了解焊接连接方法和形式，掌握对接焊接连接的构造，熟悉其计算方法，了解角焊接连接的受力特点，掌握角焊接连接的构造和计算方法。了解焊接应力的产生，熟悉焊接应力对结构性能的影响及减少焊接变形的措施。掌握螺栓连接的特点、工作性能、破坏机理和计算方法。重 点：掌握角焊缝连接的强度，掌握角焊缝连接在各种荷载作用下的计算方法，掌握普通螺栓连接的破坏机理、强度及在各种荷载作用下的螺栓内力计算方法，掌握高强螺栓连接的受力机理，掌握高强螺栓摩擦型连接的计算方法。难 点：正确应用角焊缝连接强度公式，掌握角焊缝连接在力矩等多种荷载作用下的计算方法，掌握普通螺栓连接在弯矩、轴力和剪力作用下的螺栓内力计算方法，准确理解高强螺栓连接的受力性能，掌握高强螺栓摩擦型连接的计算方法。第四章 轴心受力构件（8学时）1轴心受力构件的形式和应用2轴心受力构件的强度和刚度3轴心压杆的整体稳定4实腹式轴心压杆的局部稳定5轴心受压实腹式构件设计6轴心受压格构式构件设计7轴心受压柱的柱头与柱脚基本要求：了解轴心受力构件的形式和应用，掌握轴心受力构件的强度和刚度，熟悉轴压构件的整体稳定和局部稳定的基本概念和基本理论，掌握轴压构件的整体稳定和局部稳定验算方法。掌握实腹式构件和格构式构件设计计算方法和构造要求，熟悉柱头及柱脚构造，掌握轴压柱脚设计计算和构造。重 点：掌握实腹式构件和格构式构件设计计算方法和构造要求，准确理解弯扭屈曲换算长细比和格构式构件绕虚轴换算长细比概念。难 点：熟悉轴压构件的整体稳定和局部稳定理论，准确理解弯扭屈曲换算长细比和格构式构件绕虚轴换算长细比。第五章 受弯构件（10学时）1受弯构件的形式和应用2受弯构件的强度和刚度3受弯构件的整体稳定4受弯构件的局部稳定、腹板屈曲后强度和加劲肋构造5受弯构件设计6梁的拼接、主次梁连接基本要求：了解受弯构件的形式和应用，掌握受弯构件的强度和刚度，熟悉受弯构件的整体稳定和局部稳定的基本概念和基本理论，掌握受弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法，了解腹板屈曲后强度，掌握工字型截面受弯构件的设计计算方法和构造要求，掌握受弯构件强度计算，熟悉梁的拼接、主次梁连接和支座构造。重 点：掌握受弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法，掌握工字型截面受弯构件的设计计算方法和构造要求。难 点：熟悉受弯构件的整体稳定和局部稳定基本理论，了解腹板屈曲后强度，掌握受弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法。第四章 拉弯和压弯构件（6学时）1拉弯和压弯构件的形式和应用2拉弯和压弯构件的强度和刚度3压弯构件的整体稳定4实腹式压弯构件的局部稳定5压弯实腹式构件设计6压弯格构式构件设计7压弯构件柱脚设计基本要求：了解拉弯和压弯构件的形式和应用，掌握拉弯和压弯构件的强度计算，熟悉压弯构件的整体稳定和局部稳定的基本概念和基本理论，掌握压弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法，掌握实腹式压弯构件和格构式压弯构件设计计算方法和构造要求，掌握压弯构件设计方法，熟悉梁柱连接以及压弯柱脚的设计计算和构造。重 点：掌握压弯构件的整体稳定和局部稳定验算方法，掌握实腹式构件和格构式构件设计计算和构造要求。难 点：熟悉压弯构件的整体稳定和局部稳定基本理论。实验教学（2学时）：连接设计及性能测试，或轴压柱局部失稳测试，或薄腹梁屈曲后性能测试 实验理论方面：了解钢结构节点及构件试验的常用理论和方法。 实验教学方面：试验方案设计、试验仪器使用、试验结果分析及表达。基本要求： 掌握钢结构试验设计的基本方法，能够设计钢结构连接或构件性能测试的简单试验； 掌握钢结构试验的基本方法，培养严谨的科学态度； 掌握试验结果分析表达方法，能够清晰合理地表达试验结果。重 点：试验方案设计，试验结果分析及表达。难 点：试验方案设计，试验结果分析。参考教材：1魏明钟. 钢结构（第二版）. 武汉：武汉理工大