《钢结构设计原理》教案大纲

《钢结构原理》课程教学大纲PrincipleofSteelStructure课程编号：0140508004学分：3.5学时：56开课学期：Ⅴ适用专业：土木工程适用年级：2018-2021级开课单位：土木工程学院一、课程说明课程性质：本课程是土木专业的核心课程，属于必修专业基础课。教学内容：主要包括钢结构的材料的分类及选用方法，钢结构焊接连接与螺栓连接的构造与计算方法和设计方法，轴心受力构件、受弯构件、拉弯及压弯构件的构造与计算和设计方法等。教学目的：学生能够根据钢结构钢材的性能需求结合相关规范的基本要求选用钢材；能够运用节点分析的基本原理对钢结构焊缝连接与螺栓连接进行分析，根据相关规范的基本要求进行节点设计和校核；能够利用结构分析的基本原理和工程分析软件分析各类构件的受力性能并根据相关钢结构规范的基本要求进行结构和构件的设计；运用多种信息查询手段，提高自主学习和适应土木工程新发展的学习能力，为从事钢结构设计、施工和研究奠定基础。二、本课程与其他课程的联系与分工先修课程：《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》后续课程：《钢结构课程设计》、《毕业设计》通过先修课程内容，能够计算构件截面内力、截面参数，能够确定危险点位置、计算应力与变形、判断结构的安全性；通过本课程学习，为后续实践应用提供理论基础和设计计算方法。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑关系课程目标：能够基于钢结构的特点，运用基本力学原理，解决节点、轴心受力构件、梁、拉弯和压弯构件及基本结构体系力学模型的合理简化问题，培养学生表述复杂土木工程问题的能力。能够基于钢结构相关规范要求，解决计算分析及设计问题，并将设计结果用工程语言和图纸予以表达，培养学生从事钢结构设计的基本能力。O3.能够基于钢结构材料的性能指标、破坏特征的基本原理，解决符合行业发展趋势的钢材种类、规格型号等的合理选择问题，培养可持续发展的理念。O4.能够基于多渠道信息查询，解决普通钢屋架、门式刚架厂房的基本构造与设计方法的发展动态的跟踪，利用专业分析软件解决基本设计意图表达，施工图表达问题，逐渐培养自主学习和适应行业发展的能力。课程目标对毕业要求指标点的支撑：毕业要求指标点课程目标O1O2O3O42.4能够运用土木工程学科基础理论知识，表述复杂土木工程问题。√√3.2能够综合运用数学模型方法和科学原理，对土木工程设计、施工、管理中的复杂问题进行恰当表达。√√8.1能够知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵。√13.1能够正确认识自主学习和终身学习的必要性。√注：用“√”方式描述课程目标与毕业要求指标点的支撑关系。四、课程教学内容教学内容：介绍钢结构课程在土木工程专业地位，讲解课程教学大纲，明确课程目标、教学要求、考核方式。钢结构的特点、钢结构设计方法、设计荷载的计算、应用及发展趋势。钢结构材料的来源、性能指标、影响因素、破坏特征，钢材的种类、规格及选用原则。对接焊缝（焊透）的构造与计算，直角角焊缝构造及各种外力作用下的设计计算及施工图表达。普通抗剪、抗拉螺栓构造与计算，摩擦型与承压型高强度螺栓连接的计算及施工图表达。实腹式轴心受压构件强度、刚度、稳定性设计与计算，缀条式、缀板式格构柱的设计计算，轴心受压柱的柱头和柱脚设计计算及施工图表达。梁的种类和截面形式，组合截面梁的强度、刚度、稳定性的验算计算，加劲肋的作用及设置及施工图表达。偏心受力构件的特点，拉弯、压弯构件强度验算方法，压弯构件平面内、平面外稳定性。单层厂房的组成和构造，普通钢屋架、门式刚架的设计计算方法并利用专业分析软件进行结构设计。建议学时及教学内容对课程目标的支撑：课程教学内容课程目标教学内容建议学时O1O2O3O4C11√C23√√C35√C48√√√C58√√√C68√√√C710√√√C85√√√C98√√√√合计=SUM(ABOVE)56注：用“√”方式描述教学内容（知识模块或知识点）对课程目标的支撑。五、课程的教学环节1．课堂讲授：重点难点采用给出问题方式、讨论式教学，以提出问题、原理分析、案例应用为主，尽量与实际工程相结合，与实际工程中的连接节点和构件比较，建立正确的结构设计概念。2.注意解决问题能力培养，对于C4~C7单元，各安排一次习题课，学生分析讲解与教师点评相结合。3．课外学习：适合自学的内容安排学生利用课下查阅资料，形成自学笔记和报告。通过课后习题，巩固和加深理解课程的基本内容，提高解题水平。4.专业性引导和能力提升：介绍钢结构相关的结构设计施工等的专业软件，演示操作方法和设计过程，鼓励学生利用已学软件或自学软件解决较复杂的钢结构设计问题。六、考核方式考核方式：作业（45分）。每个单元1~2题，要求学生独立完成，按照完成质量进行考核，加分，1~4分/单元。自行补充资料1~3分/份。课堂互动与课后讨论（20分）。提倡学生积极主动、善于思考、参与教学过程互动，按参与度、主动提出或回答问题的质量考核，加分，1~5分/次。课程报告（30）。针对具有代表性的工程案例、行业发展动态、解决问题的创新性新思路等撰写课程报告，按照完成质量进行考核，。一页纸评价（5分）。期末考试允许携带一张复习提纲纸的考试形式，考试后对“一页纸”进行评价，按其质量，加1~5分。对于不符合要求的一页纸，当场收缴并取消该部分成绩；对考试后发现不合格一页纸者，追扣基本分的20%；对于考前主动放弃“一页纸”者，予以鼓励10分（但以上五项之和不超过总分的35%）。期末考试。参照《大连交通大学本科生课程考核管理办法》，按照试卷评分标准进行考核。期末考试试卷要求有命题分析、分项试卷成绩分析（占总分的65%）。成绩构成：方式说明考核方式作业和一页纸课程讨论课程报告期末考试占总成绩比例17.5%7%10.5%65%工作方式个人个人或团队个人个人成果形式作业本和一页纸面试文档试卷七、达成度评价方法（一）课程目标达成评价考核方式对课程目标的支撑关系及权重分配：课程目标考核方式及其对应课程目标的权重分配作业和一页纸课程讨论课程报告期末考试O10.150.050.10.7O20.150.050.10.7O30.30.7O40.10.20.7注：若某项课程目标由单一考核方式支撑，则该考核方式权重为1；若某项课程目标由多个考核方式支撑，请根据各考核方式对该课程目标的贡献程度确定权重，各考核方式权重和为1。课程目标达成度计算公式：（二）毕业要求指标点达成评价课程目标对毕业要求指标点的支撑关系见第三节。毕业要求指标点课程目标O1O2O3O42.4能够运用土木工程学科基础理论知识，表述复杂土木工程问题。0.50.53.2能够综合运用数学模型方法和科学原理，对土木工程设计、施工、管理中的复杂问题进行恰当表达。0.50.58.1能够知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵。113.1能够正确认识自主学习和终身学习的必要性。1毕业要求指标点达成度计算公式1：注：课程目标对毕业要求指标点支撑的权重可在课程总结中分配。毕业要求指标点达成度计算公式2：某项毕业要求