钢结构教学大纲

钢结构钢结构 课程教学大纲课程教学大纲 一 课程基本信息课程基本信息 课程名称 钢结构 课程代码 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 大纲正文大纲正文 第一章第一章 绪论绪论 2 学时 本章讲授要点本章讲授要点 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 重点重点 无 难点难点 无 第二章第二章 钢结构的材料钢结构的材料 4 学时 本章讲授要点本章讲授要点 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 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 第三章第三章 钢结构的连接钢结构的连接 8 学时 本章讲授要点本章讲授要点 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 重点重点 焊接和普通螺栓 高强度螺栓连接的计算 难点难点 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 第四章第四章 轴心受力构件轴心受力构件 8 学时 本章讲授要点本章讲授要点 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 重点重点 构件的整体稳定和局部稳定 难点难点 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 第五章第五章 受弯构件受弯构件 8 学时 本章讲授要点本章讲授要点 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 重点重点 梁的设计与稳定计算 难点难点 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 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 第六章第六章 拉弯和压弯构件拉弯和压弯构件 8 学时 本章讲授要点本章讲授要点 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 重点重点 压弯构件的设计与构造 难点难点 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 三 格构式柱的横隔及分肢的局部稳定 第八节 柱脚设计 第七章第七章 单层厂房结构单层厂房结构 10 学时 本章讲授要点本章讲授要点 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 第八章第八章 多 高层房屋结构多 高层房屋结构 6 学时 本章讲授要点本章讲授要点 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 重点重点 梁 柱节点的设计计算及构造处理 难点难点 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 第九章第九章 大跨度房屋结构大跨度房屋结构 2 学时 本章讲授要点本章讲授要点 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 实实 践践 环环 节 节 8 8 学时 学时 一 设计题目一 设计题目 单层工业厂房课程设计 二 二 主要内容主要内容 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 课时分配表 课时分配表 学 时 序号内 容 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10818 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56864 一 参考资料 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