鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)大綱

1、鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)大綱課程代碼： 56030120學(xué)分：4 學(xué)分實(shí)踐教學(xué)： 8 學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)： 64 學(xué)時(shí) 理論教學(xué)： 56 學(xué)時(shí)一、課程基本信息 課程名稱：鋼結(jié)構(gòu) 課程類別：專業(yè)課二、教學(xué)目的及要求課程性質(zhì)與任務(wù)1、課程性質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)是土木工程專業(yè)學(xué)生的一門必修的主要專業(yè)基礎(chǔ)課。課程教學(xué)的 目的是使學(xué)生掌握鋼結(jié)構(gòu)材料、 構(gòu)件和連接的基礎(chǔ)知識(shí)， 熟悉一些常用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu) 件的計(jì)算原理；了解民用和工業(yè)建筑中常用鋼結(jié)構(gòu)房屋的特點(diǎn)，基本設(shè)計(jì)方法， 計(jì)算簡圖與內(nèi)力分析， 并能按有關(guān)專業(yè)規(guī)范或規(guī)程進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)、 截面 計(jì)算和構(gòu)造處理。 通過本課程的學(xué)習(xí)， 使學(xué)生能解決鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工中的一些技 術(shù)問題，為以后從事

2、施工管理、設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)。2、課程任務(wù) 了解鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展前景； 掌握鋼結(jié)構(gòu)材料的工作性能； 掌握鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件及連接的性能、受力分析與設(shè)計(jì)計(jì)算； 了解鋼結(jié)構(gòu)體系的組成原理和典型結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。三、教學(xué)內(nèi)容 （含各章節(jié)主要內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配，并注明重點(diǎn)、難點(diǎn)）大綱正文第一章 緒論 （2 學(xué)時(shí)） 本章講授要點(diǎn) ：1 、了解鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用；2 、鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則；3 、了解鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。 重點(diǎn) ：無。難點(diǎn) ：無。第二章鋼結(jié)構(gòu)的材料 （4 學(xué)時(shí)）本章講授要點(diǎn) ：1 、了解鋼結(jié)構(gòu)所使用鋼材的要求；2 、掌握鋼材的主要性能和影響鋼材性能的因素；3 、了解鋼材破壞形式和不同情況下

3、的荷載效應(yīng)；4 、熟悉鋼材類別和鋼材選用的原則。重點(diǎn) ：鋼材的主要性能和影響鋼材性能的因素、 鋼材類別和鋼材選用的原則 難點(diǎn)：鋼材的主要性能和影響鋼材性能的因素。第一節(jié) 鋼材的主要性能一、鋼材的破壞形式二、單向受拉時(shí)的性能三、冷彎性能四、沖擊韌度第二節(jié) 影響鋼材性能的主要因素一、化學(xué)成分的影響二、成材過程的影響三、影響鋼材性能的其他因素第三節(jié) 鋼材的疲勞一、常幅疲勞二、變幅疲勞第四節(jié) 建筑鋼材的規(guī)格和選用一、鋼結(jié)構(gòu)對材料的要求二、鋼的種類三、鋼材的選擇四、鋼材的規(guī)格 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 （8 學(xué)時(shí)） 本章講授要點(diǎn) ：了解鋼結(jié)構(gòu)的連接方法及各自的特點(diǎn)； 掌握焊接和普通螺栓、 高強(qiáng)度螺栓連接的計(jì)

4、算。重點(diǎn)：焊接和普通螺栓、高強(qiáng)度螺栓連接的計(jì)算。 難點(diǎn)：焊接和普通螺栓、高強(qiáng)度螺栓連接的計(jì)算。第一節(jié) 焊接方法和焊接連接形式 第二節(jié) 角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算 第三節(jié) 對接焊縫的構(gòu)造和計(jì)算 第四節(jié) 焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形 第五節(jié) 螺栓連接的構(gòu)造 第六節(jié) C 級(jí)普通螺栓連接的工作性能和計(jì)算 第七節(jié) 高強(qiáng)度螺栓連接的工作性能和計(jì)算第四章 軸心受力構(gòu)件 （8 學(xué)時(shí)） 本章講授要點(diǎn) ：1、了解“軸心受力構(gòu)件”的應(yīng)用和截面形式；2、掌握軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算；3、了解“軸心受壓構(gòu)件”穩(wěn)定理論的基本概念和分析方法；4、掌握現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于“軸心受壓構(gòu)件”設(shè)計(jì)計(jì)算方法；5、掌握格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)方法；6、柱頭和

5、柱腳設(shè)計(jì)。重點(diǎn) ： 構(gòu)件的整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定。難點(diǎn) ： 構(gòu)件的整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定。 第一節(jié) 軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度 第二節(jié) 軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定一、理想軸心壓桿的失穩(wěn)形式二、理想軸心壓桿的彎曲屈曲三、實(shí)際軸心壓桿的彎曲屈曲及計(jì)算四、軸心壓桿的扭轉(zhuǎn)屈曲和彎扭屈曲 第三節(jié) 軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定一、均勻受壓板件的屈曲現(xiàn)象二、均勻受壓板件的屈曲應(yīng)力三、板件的寬厚比 第四節(jié) 實(shí)腹式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)一、實(shí)腹式軸心壓桿的截面形式的選擇二、截面設(shè)計(jì)三、構(gòu)造要求第五節(jié) 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)一、格構(gòu)式軸心壓桿的組成二、剪切變形對虛軸穩(wěn)定性的影響三、桿件的截面選擇四、格構(gòu)式壓桿的剪力五、綴材設(shè)計(jì)第六節(jié)

6、 軸心受壓柱的柱頭和柱腳一、柱頭二、柱腳第五章受彎構(gòu)件 （8 學(xué)時(shí)）本章講授要點(diǎn) ：1 、了解受彎構(gòu)件的種類及應(yīng)用；2 、了解受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的計(jì)算原理，掌握梁的計(jì)算方法；3 、掌握組合梁設(shè)計(jì)的方法及其主要的構(gòu)造要求；4、掌握梁的拼接和連接主要方法和要求。 重點(diǎn)：梁的設(shè)計(jì)與穩(wěn)定計(jì)算 難點(diǎn)：受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的計(jì)算原理。 第一節(jié) 梁的強(qiáng)度和剛度計(jì)算一、梁的強(qiáng)度計(jì)算二、梁的剛度計(jì)算 第二節(jié) 梁的整體穩(wěn)定一、鋼梁整體穩(wěn)定的概念二、梁的整體穩(wěn)定的計(jì)算原理三、梁的整體穩(wěn)定系數(shù)四、梁的整體穩(wěn)定計(jì)算方法 第三節(jié) 梁的局部穩(wěn)定和腹板加勁肋一、梁受壓翼緣的局部穩(wěn)定二、梁腹板的局部穩(wěn)定三、梁腹板

7、加勁肋的設(shè)計(jì)第四節(jié) 型鋼梁的設(shè)計(jì)一、單向彎曲型鋼梁二、雙向彎曲型鋼梁和檁條 第五節(jié) 組合梁的設(shè)計(jì)一、截面設(shè)計(jì)與驗(yàn)算二、梁截面沿長度的改變?nèi)?、翼緣焊縫的計(jì)算四、組合梁腹板考慮屈曲后強(qiáng)度的計(jì)算 第六節(jié) 梁的拼接、連接和支座一、梁的拼接二、次梁與主梁的連接三、梁的支座第六章 拉彎和壓彎構(gòu)件 （8 學(xué)時(shí)） 本章講授要點(diǎn) ：1、了解拉彎和壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式；2、了解壓彎構(gòu)件整體穩(wěn)定的基本原理；掌握其計(jì)算方法及計(jì)算長度的確定；3、了解實(shí)腹式壓彎構(gòu)件局部穩(wěn)定的基本原理；掌握其計(jì)算方法；4、掌握拉彎和壓彎的強(qiáng)度和剛度計(jì)算；5、掌握實(shí)腹式壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)方法及其主要的構(gòu)造要求；6、掌握格構(gòu)式壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)方法及

8、其主要的構(gòu)造要求。 重點(diǎn)：壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)與構(gòu)造。 難點(diǎn)：計(jì)算長度的影響因素與確定 第一節(jié) 拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算 第二節(jié) 壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計(jì)算一、壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的失穩(wěn)現(xiàn)象二、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計(jì)算的實(shí)用計(jì)算公式 第三節(jié) 壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計(jì)算一、雙軸對稱工字形截面壓彎構(gòu)件的彈性彎扭屈曲臨界力二、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外穩(wěn)定計(jì)算的實(shí)用計(jì)算公式 第四節(jié) 壓彎構(gòu)件的計(jì)算長度一、單層多跨等截面框架柱的計(jì)算長度二、多層多跨等截面框架柱的計(jì)算長度三、變截面階形柱的計(jì)算長度四、在框架平面外柱的計(jì)算長度 第五節(jié) 壓彎構(gòu)件的板件穩(wěn)定一、腹板的穩(wěn)定二、翼

9、緣的穩(wěn)定 第六節(jié) 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)一、截面形式二、截面選擇及驗(yàn)算三、構(gòu)造要求第七節(jié) 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)一、彎矩繞虛軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件二、彎矩繞實(shí)軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件三、格構(gòu)式柱的橫隔及分肢的局部穩(wěn)定第八節(jié) 柱腳設(shè)計(jì) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) （10 學(xué)時(shí)）本章講授要點(diǎn) ：1、了解鋼屋蓋的種類、截面形式和應(yīng)用；2、掌握屋蓋支撐體系的作用和布置原則；3、掌握鋼屋蓋的設(shè)計(jì)和施工圖的繪制；4、熟悉輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，掌握剛架的設(shè)計(jì)計(jì)算，了解壓型鋼板 設(shè)計(jì)、檁條及墻梁與支撐設(shè)計(jì)；5、熟悉吊車梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)。重點(diǎn)：鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、結(jié)構(gòu)選型、支撐布置、構(gòu)件設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 及施工圖的繪制。難點(diǎn)

10、：支撐體系的確定。第一節(jié) 廠房結(jié)構(gòu)的形式和布置 一、廠房結(jié)構(gòu)的組成 二、廠房結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟三、柱網(wǎng)和溫度伸縮縫的布置四、廠房結(jié)構(gòu)的框架形式 第二節(jié) 屋蓋結(jié)構(gòu) 一、屋蓋結(jié)構(gòu)的形式 二、屋蓋支撐三、簡支屋架設(shè)計(jì) 第三節(jié) 廠房柱的設(shè)計(jì) 一、柱的截面驗(yàn)算 二、肩梁的構(gòu)造和計(jì)算三、托架與柱的連接 第四節(jié) 輕型門式剛架結(jié)構(gòu) 一、結(jié)構(gòu)形式和布置 二、作用效應(yīng)計(jì)算三、構(gòu)件設(shè)計(jì)四、連接和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 第五節(jié) 吊車梁的設(shè)計(jì) 一、吊車梁的荷載及工作性能 二、吊車梁的截面組成三、吊車梁的連接四、吊車梁的截面驗(yàn)算 第六節(jié) 墻架體系第八章 多、高層房屋結(jié)構(gòu) （6 學(xué)時(shí)） 本章講授要點(diǎn) ：了解多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系及設(shè)計(jì)要

11、點(diǎn)， 熟悉壓型鋼 板組合樓 （ 屋）蓋的設(shè)計(jì)，掌握梁、柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)計(jì)算及構(gòu)造處理。重點(diǎn)：梁、柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)計(jì)算及構(gòu)造處理難點(diǎn)：壓型鋼板組合樓（屋）蓋的設(shè)計(jì) 第一節(jié) 多、高層房屋的結(jié)構(gòu)體系 第二節(jié) 多、高層鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)算特點(diǎn) 第三節(jié) 壓型鋼板組合樓（屋）蓋設(shè)計(jì) 第四節(jié)鋼構(gòu)件及連接的設(shè)計(jì)特點(diǎn)總第九章大跨度房屋結(jié)構(gòu)（2學(xué)時(shí)）本章講授要點(diǎn)：了解梁式、框架式、拱式屋蓋體系，了解空間鋼網(wǎng)架屋蓋的 主要形式及設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)，了解索膜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。重點(diǎn)：梁式、框架式、拱式屋蓋體系的受力特點(diǎn)，空間鋼網(wǎng)架屋蓋的主要形 式及設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)。難點(diǎn)：結(jié)構(gòu)選型和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造。第一節(jié)平面承重的大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)一、梁式大跨結(jié)構(gòu)二、框架結(jié)構(gòu)三

12、、拱式結(jié)構(gòu)第二節(jié) 空間網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)一、空間結(jié)構(gòu)的特性二、平板式空間網(wǎng)架的形式三、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)第三節(jié)索膜結(jié)構(gòu)簡介實(shí)踐環(huán)節(jié)（8學(xué)時(shí)）、設(shè)計(jì)題目單層工業(yè)廠房課程設(shè)計(jì)二、主要內(nèi)容1完成結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置2編制荷載、內(nèi)力計(jì)算說明書3內(nèi)力計(jì)算到基礎(chǔ)頂面即可基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不作要求4柱、中柱或邊柱、配筋計(jì)算5柱、中柱或邊柱、牛腿尺寸確定和配筋計(jì)算6根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制排架柱、中柱或邊柱結(jié)構(gòu)施工圖模板課時(shí)分配表:序號(hào)內(nèi)容學(xué)時(shí)講課實(shí)踐小計(jì)1第一章緒論2/22第二章鋼結(jié)構(gòu)的材料4/43第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接8/84第四章 軸心受力構(gòu)件8/85第五章受彎構(gòu)件8/86第八早拉彎和壓彎構(gòu)件8/87第七章單層廠房結(jié)構(gòu)108188第八章多、高層房屋結(jié)構(gòu)6/69第九章大跨度房屋結(jié)構(gòu)2/ :2合計(jì)56864一、參考資料：鋼結(jié)構(gòu)上冊鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)陳紹蕃顧強(qiáng)主編中國建工出版社鋼結(jié)構(gòu) 趙根田、孫德發(fā)主編機(jī)械工業(yè)出版社2005鋼結(jié)構(gòu) 魏明鐘主編武漢工業(yè)大學(xué)出版社 2002 (第