08《钢结构设计原理》课程大纲(改).docVIP

《钢结构设计原理》(土木)课程教学大纲 课程编号总学时数：48（理论48） 总学分数：3 课程性质：专业必修课 适用专业：土木工程 一、课程的任务和基本要求： 本课程是土木工程专业的主要专业课之一，属于专业基础课。学生通过本课程的学习，应掌握钢结构的基本计算理论及设计方面的基本理论，应能正确应用《钢结构设计规范》（GB50017-2003）进行钢结构基本构件的设计，并具有初步分析和解决一般结构实际工程技术问题的能力。 二、基本内容和要求： (一) 概述 钢结构的特点和应用，钢结构的组成原理，钢结构的极限状态和概率极限状态法，钢结构的发展。 本章的重点是：熟悉用分项系数表达的极限状态设计公式。 本章的难点是，概率论及数理统计的数学方法在工程设计方法上的应用。 (二) 钢结构的材料 对钢结构用材的要求，钢材的主要性能，影响钢材性能的因素，钢材的延性和非延性破坏，建筑钢材的类别及钢材的选用。 本章重点是，掌握钢材的力学性能、影响这些性能的主要因素及正确选用钢材的方法，熟记常用建筑用钢的种类和标号；理解建筑钢标号中各符号的意义；明确承重结构及受动力荷载结构应选用的钢号。 本章难点是，防止钢结构产生脆性破坏的设计要求。 (三) 构件的截面承载能力—强度 轴心受力构件的强度及截面选择，梁的类型和强度，梁的局部压应力和组合应力，按强度条件选择梁截面，拉弯、压弯构件的应用和强度计算。 本章重点是，掌握各类钢构件的强度计算方法。 (四) 单个构件的承载能力—稳定性 稳定问题的一般特点，轴心受压构件的整体稳定性，实腹式柱和格构式柱的截面选择计算，实腹式柱和格构式柱的截面选择计算，受弯构件的弯扭失稳，压弯构件的面内和面外稳定性及截面选择计算，板件的稳定。 本章重点是，掌握各类钢构件的整体稳定和局部稳定计算方法。在充分理解轴心受压柱受力性能、临界荷载及破坏特征的基础上，熟练掌握实腹式轴心受压柱及格构式轴心受压柱的设计方法。在了解梁的工作性能及梁整体稳定和局部稳定概念的基础上，能进行型钢梁和组合梁的设计。 本章难点是，各类钢构件的整体稳定和局部稳定的概念及板件宽（高）厚比限值的概念。对柱子曲线的意义、分类的正确理解。 (五) 整体结构中的压杆和压弯构件 桁架中压杆的计算长度, 框架稳定和框架柱计算长度。 本章重点是，掌握框架稳定的概念和框架柱平面内和平面外计算长度的确定。 (六) 钢结构的正常使用状态 拉杆、压杆的刚度要求，梁和桁架的变形限制，钢框架的变形限制。 本章重点是，掌握拉、压杆的刚度要求，钢梁等的变形限制。 (七) 钢结构的连接和节点构造 钢结构对连接的要求及连接方法，焊接连接的特性，对接焊缝的构造和计算，角焊缝的构造和计算，焊接残余应力和焊接残余变形，普通螺栓连接的构造和计算，高强度螺栓连接的性能和计算，焊接梁翼缘焊缝的计算，构件的拼接，梁与梁的连接，梁与柱的连接，柱脚设计。 本章重点是，了解并掌握各种连接的受力特点、可能产生的破坏形式及在此基础上建立起来的计算方法和构造要求。 本章难点是：焊接残余应力，焊接残余变形的概念及其对钢结构的影响。柱头、柱脚的传力途径、构造及设计方法。 (八) 钢结构的脆性断裂和疲劳 钢结构脆性断裂及其防治，钢结构抗疲劳设计。 本章重点是，钢材的疲劳和疲劳强度，钢结构的疲劳计算。 (九) 道路桥梁钢结构设计简介 简介道路、桥梁钢结构设计与房屋建筑钢结构设计的不同特点，相应规范的不同规定。 三、实践环节和要求： 无 四、教学时数分配： 序号 项 目 讲课学时 实验学时 小计 一 概述 3 3 二 钢结构的材料 6 6 三 构件的截面承载能力—强度 4 4 四 单个构件的承载能力—稳定性 12 12 五 整体结构中的压杆和压弯构件 2 2 六 钢结构的正常使用状态 1 1 七 钢结构的连接和节点构造 16 16 八 钢结构的脆性断裂和疲劳 2 2 九 道路桥梁钢结构设计简介 2 2 总 计 48 五、其它项目： 无 六、有关说明： 1、教学和考核方式： 本课程属考试课，考核方式为闭卷。 2、习题： （1）要求学生按时完成一定数量的习题，以熟悉掌握钢结构的基本原理和方法。 （2）要求学生课前预习将要学习的内容，找出难点。课后及时复习，做有关的思考题，加深理解。并做好每章的小结。 3、能力培养要求： 学完本课程后，应达到下列基本要求： （1）了解钢结构的主要优缺点及其合理应用范围，初步了解钢结构的发展趋势。 （2）掌握钢结构材料的主要力学性能以及影响这些性能的主要因素，钢结构的可能破坏形式，掌握正确地选用钢材，并具有处理因材质所引起的一般技术问题的能力。 （3）掌握钢结构常用连接（焊接、普通螺栓连接、高强度螺栓连接）的工作性能及