钢结构的教学计划

类别：夜大学。

教学计划" title="钢结构的教学计划">

层次：专升本。

讲课学时：64。

一、本课程的地位、作用和任务。

钢结构是土木工程专业的主要专业课之一，是研究钢结构工作性能及合理设计的一门工程技术型课程。

通过本课程的教学，使学生系统地掌握钢结构的基本理论、基本知识、基本技术，使学生具有进行一般钢结构设计的能力，同时也为学生从事钢结构制造、钢结构安装工作打下必要的基础。通过本课程的学习，使学生掌握有关建筑结构的基本概念，计算方法和设计技能，培养学生分析问题和解决问题的能力。

二、本课程对先修课的要求。

材料力学、结构力学、钢筋混凝土结构。

三、教学内容与教学要求。

第一章 概述

1、钢结构的特点及合理应用范围。

2、钢结构的设计方法。

要求了解钢结构的特点和发展前景，掌握近似概率极限状态设计法及此方法在本课程中的应用，明白其转换为分项系数设计公式的转换和优化过程。

第二章 建筑钢材及其性能

1、建筑钢材的两种破坏形式。

2、建筑钢材在单轴应力下的工作性能。

3、建筑钢材在多轴应力下的工作性能。

4、建筑钢材的动力工作性能。

5、各种因素对钢材性能的影响。

6、建筑钢材的种类、规格与选择。

要求掌握钢材在不同条件下可能产生的两种破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏，破坏形式的区别及脆性破坏的危害性。四项试验（正常条件下的一次单向拉伸试验、冷弯试验、冲击试验、疲劳试验）所确定的钢材各项基本力学性能指标及其意义。建筑钢材在多轴应力下的工作性能。疲劳破坏的现象、成因和破坏特征，影响疲劳破坏的因素及容许应力幅的计算。各种因素对钢材性能的影响，应力集中产生的原因、现象和后果。根据使用条件和要求能够正确地选用钢材，并正确设计、正确加工、正确使用，以避免钢结构发生脆性破坏。

第三章 钢结构的连接

1、钢结构常用的连接方法和特点。

2、直角角焊缝及其连接的构造、工作和计算。

3、对接焊缝及其连接的构造、工作和计算。

4、焊接应力和焊接变形。

5、普通螺栓和铆钉连接的构造和计算。

6、高强螺栓连接的计算。

（1）掌握钢结构常用的连接方法——焊接连接和螺栓连接的优缺点、适用情况、工作性能、及破坏机理。认识焊接过程中可能产生的内部缺陷及危害，清楚焊缝的质量检查和质量分级的方法，会正确选择焊条型号。

（2）理解焊接残余应力和焊接残余变形的概念和对结构的影响及减小焊接残余应力和焊接残余变形的方法。

（3）对连接设计中的等强度设计原则、构造设计、传力过程分析和计算方法应充分正确地掌握，包括角焊缝在轴力（N）、剪力（V）、弯矩（M）、扭矩（T）单独作用下和共同作用下的计算方法及构造要求，对接焊缝的计算方法和构造要求。

（4）充分理解螺栓连接在受剪和受拉时的工作机理和可能的破坏型式及其防止方法。清楚螺栓群的构造要求，掌握单个螺栓（包括普通螺栓、摩擦型高强螺栓、承压型高强螺栓）承载力的计算和螺栓群在轴力（N）、剪力（V）、弯矩（M）、扭矩（T）单独作用下和共同作用下的计算方法。

（5）掌握螺栓连接中净截面的计算。了解高强螺栓建立预拉力的方法，高强螺栓的分级方法。

第四章 轴心受力构件

1、轴心受力构件的特点和截面型式。

2、轴心受力构件的强度与刚度。

3、轴心受压构件的临界力。

4、实腹式轴心受压构件的整体稳定。

5、实腹式轴心受压构件的局部稳定。

6、实腹式轴心受压构件的截面设计。

7、格构式轴心受压构件的设计。

8、轴心受压构件的柱头、柱脚。

（1）掌握轴心受力构件的特点和强度与刚度计算，弯曲屈曲的.临界力。

（2）清楚各种初始缺陷对轴心受压构件整体稳定的影响及《钢结构设计规范》（GBJ17—88）在轴心受压构件整体稳定计算中对各种初始缺陷的考虑。

（3）掌握等稳定设计原则，提高整体稳定承载力的措施。

（4）清楚缀条柱与缀板柱的力学计算模型及换算长细比的物理意义。

（5）掌握格构柱的整体稳定计算、单肢稳定计算、横向剪力的计算、缀材的计算。

（6）掌握薄板稳定的基本概念及影响薄板稳定临界力的各种因素，保证板件局部稳定的限值。

（7）掌握柱头、柱脚的构造设计、传力过程分析及按等强度设计原则进行的各部分构件与连接的计算。

第五章 受弯构件

1、梁的种类和截面型式。

2、梁的强度计算与刚度计算。

3、梁的整体稳定。

4、梁的局部稳定。

5、梁的截面设计。

6、实腹梁的构造。

（1）掌握梁的强度（弯曲正应力、剪应力、局部压应力、折算应力）计算与梁的刚度（挠度）计算。

（2）清楚梁整体稳定的基本概念、失稳现象、失稳原因、屈曲形式和临界弯矩的计算公式。

（3）会分析影响梁整体稳定承载力的因素及提高梁整体稳定承载力的措施。掌握保证梁整体稳定的条件和《钢结构设计规范》（GBJ17—88）对梁整体稳定性的计算。能够进行梁的截面选择和验算。

（4）掌握组合梁腹板在单种应力（纯弯、纯剪、局部压应力）状态下的临界应力及保证稳定的高厚比限值，加劲肋的布置及计算，在多种应力作用下腹板局部稳定的计算。

（5）能够进行梁的构造设计。

第六章 偏心受力构件

1、偏心受力构件的特点。

2、偏心受力构件的强度与刚度。

3、实腹式偏心受压构件的整体稳定。

4、实腹式偏心受压构件的局部稳定。

5、格构式偏心受压构件的设计。

6、偏心受压构件的柱头、柱脚。

（1）掌握偏心受力构件的特点及其强度与刚度的计算。

（2）掌握实腹式偏心受压构件在弯矩作用平面内和弯矩作用平面外的失稳形式及整体稳定性的计算。会实腹式偏心受压构件腹板局部稳定的计算。

（3）了解格构式偏心受压构件整体稳定的计算。掌握偏心受压柱柱头、柱脚的设计特点。

第七章 屋盖结构

1、屋盖结构的组成形式及钢屋盖的支撑。

2、普通钢屋架的杆件设计。

3、普通钢屋架的节点设计。

4、钢屋盖课程设计。

（1）掌握屋盖的组成，屋盖支撑系统的布置和作用。屋架的外形、主要尺寸及腹杆的布置。

（2）钢屋架的荷载汇集和杆件的内力计算。

（3）屋架杆件的截面选择。屋架的节点设计。

四、课程设计内容与要求。

1、内容。

平面屋架组成的屋盖体系中支撑体系的作用、布置和设计方法，普通钢屋架的设计，绘制钢屋架施工图。

2、要求。

（1）独立完成设计内容，设计结果应符合现行规范的要求。

（2）设计计算书中应包括设计内容的有关说明，绘制施工图所需求的全部计算及屋盖结构布置图。

（3）施工图应包括屋架简图、屋架结构图、节点图、材料表及必要的零件大样图和设计说明。

（4）本课程设计要求在1周内完成。

五、大纲编制说明。

本教学大纲是按照全国普通高等院校《钢结构课程教学大纲和基本要求》并遵照我国现行《钢结构设计规范》（GBJ17—88）而编写的。

六、教材及参考书。

1、教材：钢结构。钟善桐主编。武汉大学出版社。1991

2、参考书：〖ZK钢结构。钟善桐主编。中国建筑工业出版社。1988

3、钢结构。陈绍蕃主编。中国建筑工业出版社。1988