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课程基本信息

课程编码:025890

课程类别: 专业课(必修),

先修课程:理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学

适用专业:土木工程,

开课院部:生态环境与建筑工程学院

课程负责人:李佳

课程教学团队:
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课程展示

课程简介

钢结构基本原理是土木工程专业的专业必修课程,是一门学科基础课。该课程主要包括钢结构的特点及应用、钢材基本性能、钢结构设计基本原理、钢结构连接及基本构件的设计原理及方法。通过本课程的学习使学生掌握一定的钢结构基本概念,基本理论知识,并初步具备从事各种工程结构中常见钢结构设计的基本能力,为今后从事钢结构施工、制造和钢结构设计等生产实际工作奠定必要的基础。

课程教学要求

1.通过本课程的学习,使学生了解钢结构的特点、应用范围及发展状况,理解钢结构的计算方法;理解并掌握钢结构对钢材的要求及其主要力学性能;理解钢材的疲劳计算原则;理解并能运用钢结构基本连接方法的构造处理、受力模型分析及其对应的计算方法;理解并能运用钢结构基本构件的性能、受力分析及设计计算方法;了解钢结构体系的组成原理和典型结构形式的设计要点;

2.在学习钢结构各类连接和各类基本构件受力性能及相应计算方法以及关于构件稳定的基本理论过程当中,使学生的思维和分析方法得到一定的训练,在此基础上进行归纳和总结,逐步形成科学的学习观和方法论,能将其运用于解决工程实际问题;

3.使学生熟悉并理解钢结构设计相关规范、规程和标准,能够合理遵循规范但又不一味恪守规范,培养学生结构设计的创新精神;

4.通过本课程的学习,培养作为一个土木工程技术人员必须具备的严谨的治学态度、严肃认真的工作作风以及积极向上的价值观,培养土木工程专业的责任感和使命感。

课程教学内容

周次

教学主题

教学时长

教学的重点与难点

教学方式

作业安排

1

绪论;钢结构计算方法

3

重点:钢结构的特点及应用、类型及组成;钢结构的历史、现状和发展趋势;钢结构的设计原理和方法。

难点:钢结构设计所采用的极限状态设计法。

课堂讲授与讨论

 

2

建筑钢材的主要性能;影响钢材性能的主要因素

3

重点:建筑钢材的主要机械性能、破坏形式及影响因素。

难点:复杂应力、残余应力对钢材性能的影响。

课堂讲授与讨论

第一次作业:共四题

3

影响钢材性能的主要因素;钢材的抗疲劳设计

3

重点:建筑钢材在多轴应力下的工作性能;影响疲劳破坏的因素及容许应力幅的计算。

难点:疲劳计算中容许应力幅的确定。

课堂讲授与讨论

第二次作业:共三题

4

钢结构连接特点;焊缝连接

3

重点:钢结构两大类基本连接方法及特点;焊接方法、形式、受力性能及特点;焊缝质量级别及焊缝符号表示法。

难点:焊缝符号表示法。

课堂讲授与讨论

 

5

对接焊缝的构造和计算

3

重点:对接焊缝的形式、构造和计算方法。

难点:对接焊缝的计算及应用。

课堂讲授与讨论

 

6

角焊缝的构造和计算

3

重点:角焊缝的形式、构造、计算基本公式及计算方法;

难点:角焊缝计算基本公式的建立及应用。

课堂讲授与讨论

 

7

焊接残余应力

3

重点:焊接残余应力种类、成因及其对结构力学性能的影响。

难点:焊接残余应力对结构力学性能的影响。

课堂讲授与讨论

第三次作业:共五题

8

普通螺栓连接的构造和计算

3

重点:普通螺栓连接的构造、受力性能和计算。

难点:普通螺栓群在轴力、剪力、弯矩、扭矩单独作用下和共同作用下的计算方法。

课堂讲授与讨论

 

9

高强度螺栓连接的构造和计算

3

重点:单个高强螺栓承载力的确定;高强螺栓承压型、摩擦型连接的设计原理和计算要点。

难点:摩擦型高强螺栓单栓承载力的确定。

课堂讲授与讨论

第四次作业:共五题

10

轴心受力构件的强度和刚度;轴压构件的整体稳定

3

重点:轴心受力构件的特点;强度与刚度计算方法;钢结构稳定问题的分类和特点;轴心受压构件整体稳定的设计原则和方法。

难点:轴心受压构件整体稳定系数的确定。

课堂讲授与讨论

 

11

轴心受压构件的局部稳定

3

重点:均匀受压板件的临界屈曲应力;板件的宽厚比限值。

难点:轴心受压构件局部稳定的计算原则。

课堂讲授与讨论

 

12

实腹式轴压构件的截面设计;格构式轴压构件

3

重点:实腹式轴压构件截面形式、尺寸的选择,截面验算和构造规定;格构式轴压构件的组成及特点。

难点:实腹式轴压构件截面尺寸的选择。

课堂讲授与讨论

 

13

格构式轴压构件的截面设计

3

重点:格构式轴压构件的整体稳定、单肢稳定、缀材设计、构造规定以及设计方法。

难点:格构式轴压构件换算长细比的确定。

课堂讲授与讨论

第五次作业:共四题

14

粱的强度和刚度;梁的整体稳定

3

重点:梁的强度计算与刚度计算;梁整体稳定的基本概念;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;整体稳定验算。

难点:梁整体稳定临界承载力的确定。

课堂讲授与讨论

 

15

梁的局部稳定

3

重点:保证梁局部稳定的措施;梁腹板加劲肋的布置原则和方法。

难点:在多种应力作用下腹板局部稳定的计算。

课堂讲授与讨论

第六次作业:共三题

16

压弯构件的稳定性和截面选择;

复习

3

重点:压弯构件平面内和平面外稳定性的计算及截面设计;本课程主要内容及主要知识点的回顾和总结。

难点:压弯构件的整体稳定计算。

课堂讲授与讨论

 

合计:

48

 

 

 

 

考核要求及成绩评定

考核内容

评价标准

权重

到堂情况

无故缺勤1次扣30分;迟到或早退1次扣10分;无故缺勤次数达到3次,该项成绩计0分。

15%

完成作业

(6次左右)

每次作业按完成质量分为1-5五个等级,分别取20、40、60、80、100分,最后取平均成绩。抄袭或未按要求提交作业的,该次作业计0分。

15%

期末考核

按照百分制考试的卷面成绩公正、客观评分。考试作弊的,成绩计0分,并按学校规定严肃处理。

70%

 

学生学习建议

本课程是研究如何应用力学规律并结合实践工程经验,来解决实际钢结构的设计问题,因此在学习时应注意理论联系实际,吸取感性知识,并应具有发展的观点,注意扩大知识面,培养锻炼自学能力。老师所讲的内容和例题与教材可能不完全一致,一定要记好笔记,注意将老师所讲内容与教材、参考书的比较,以深刻理解和掌握教学内容。受课时限制,不能过多的详解例题,希望能从机理理解一些理论问题,加强课前预习与课后复习,多作习题与思考题,避免眼高手低。

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