《钢结构设计原理 》

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1、《钢结构设计原理》教师学期教案　课程名称：钢结构设计原理　课程编号：　任课教师：　任课班级：土木工程01级　制定日期：2004年2月22日　课程的性质、任务　　《钢结构设计原理》是高等工科院校"土木工程专业"的一门重要专业基础课，主要研究土木建筑钢结构材料和结构构件工作性能及其设计计算原理和方法。通过本课程的学习学生应系统地学习掌握钢结构的基本理论、基本知识，钢结构构件和连接设计的基本方法，为后续课程的学习和今后从事较复杂的钢结构设计、施工和钢结构的研究奠定必要的基础。课程的基本要求1、了解“钢结构”的应用和发展概况以及

2、今后的研究方向；掌握钢结构的特点和合理的应用范围；2、理解“钢结构”的设计方法；3、掌握建筑钢结构用钢的主要性能及其主要影响因素，能正确地选择钢材；4、了解杆件和板件稳定的基本理论，理解影响稳定性的主要因素及提高稳定性的措施；5、掌握各种连接（焊接、螺栓连接）和各类构件（梁、柱和屋架）的工作性能、破坏特征及其设计的基本方法；6、掌握构件间的连接方法、力的传递方式和过程以及构造原则；7、理解《钢结构设计规范》条文规定，并能够正确应用。主要参考书：1、《钢结构》魏明钟主编武汉理工大学出版社2、《钢结构基本原理》沈祖炎陈扬骥陈

3、以一编著中国建筑工业出版社3、《钢结构》上册钢结构基础陈绍蕃顾强主编中国建筑工业出版社4、《钢结构设计规范》（BG50017－2003）课程名称：钢结构设计原理适用专业：土木工程（本科）日期：星期：节：周次课次教学内容摘要教学重点、难点授课方式（讲授、自学）教学手段学时作业及测验备注•绪论学习要点1．掌握钢结构的特点和钢结构的应用；2．理解钢结构按极限状态的设计方法，掌握其设计表达式的应用；3．了解钢结构的现状和发展趋势。§1.1钢结构的特点强度高、结构重量轻；塑性韧性好；材质均匀；制作简便施工周期短；密闭性好；具有可焊

4、性；耐热，不耐火；易腐蚀。§1.2钢结构的应用和发展一、钢结构的应用大跨度结构；重型厂房；承受动力荷载的结构；高层及高耸结构；可移动结构；轻型结构；构筑物。二、钢结构的发展钢结构用材料；钢结构的设计方法；钢结构的结构形式；钢结构设计优化；钢结构的防火。§1.3钢结构的设计方法一、钢结构设计方法的演变二、概率极限状态设计方法三、钢结构设计的表达式及其应用1．掌握钢结构的特点并根据钢结构的特点阐述其合理应用范围。2．钢材的性能指标中的韧性指标在第二章“材料性能”中详细讲解。3.轻型钢结构在住宅建筑中应用是今后时期发展方向。4

5、．结构的功能、极限状态、结构可靠度。难点是概率极限状态设计方法。重点是钢结构设计实用设计表达式及应用。自学与讲授相结合。重点讲授钢结构的特点，在此基础上简单讲述钢结构的应用，学生课下自学。关于钢结构的发展方向指明需要研究的几个主要问题，向学生介绍有关期刊杂志综述文章。简单介绍设计方法的演变；由于在“荷载与设计方法”课程中已学过概率极限状态设计方法，这里重点讲解钢结构的设计如何应用极限状态设计表达式。采用多媒体课件展示图片。板书：钢结构设计表达式本章2学时111.钢材比混凝土容重大，但为什么说钢结构比混凝土结构自重轻？结构

6、自重轻会带来哪些好处？2.钢材的塑性和韧性好，对结构的工作性能有何影响？（可结合第二章的学习来思考）3.现行钢结构设计规范采用何种设计方法？包含那些计算内容？各自的分项系数设计表达式如何？4.设结构或构件的抗力为R，作用效应为S，则：当Z=R-S>0时，表示（）；当Z=R-S=0时，表示（）；当Z=R-S<0时，表示()。5.可靠指标与可靠度,失效概率的关系如何？6.为什么钢材的强度设计值与其按厚度或直径的分组度有关？7.名词解释作用作用效应可靠性可靠度极限状态失效概率强度设计值荷载标准值荷载设计值周次课次教学内容摘要教

7、学重点、难点授课方式（讲授、自学）教学手段学时作业及测验备注　　第二章钢结构的材料学习要点1.了解钢结构的两种破坏形式；2.掌握土木工程结构用钢材的主要性能及其力学（机械）性能指标；3.掌握影响钢材性能的主要因素特别是导致钢材变脆的主要因素；4.了解土木工程结构用钢材的种类、牌号、规格；5.了解钢材选择的依据，做到正确选择钢材；6.掌握钢材疲劳的概念影响疲劳强度的主要因素和疲劳计算方法。§2．1钢结构对材料性能的要求1、较高的抗拉强度和屈服点2、较高的塑性和韧性3、良好的工艺性能§2．2钢材的主要性能一钢材的破坏形式（一

8、）塑性破坏及其特点（二）脆性破坏及其特点二、单向受拉时的工作性能1、低碳钢在标准条件下单向拉伸的应力应变—曲线：低碳钢在单向受拉时的工作可分为：弹性工作阶段弹塑性工作阶段塑性工作阶段强化阶段2、低合金结构钢在单向受拉时的工作性能（二）钢材力学（机械）性能指标•屈服强度•伸长率（介绍断面收缩率）•抗拉强度•冷弯性能（冷