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1、钢结构设计教学大纲课程中文名称：钢结构设计课程英文名称：Steel Structure Design课程编号：K1038学 分：1.5学 时：24 （其中：讲课学时：24实验学时：0实践学时：0）先修课程：材料力学、结构力学、荷载与结构设计原理、钢结构设计原理适用专业：土木工程课程类别：专业核心课程/必修使用教材：房屋钢结构设计，沈祖炎 等，中国建筑工业出版社，2008年2月，第1 版开课单位：土木与建筑学院一、课程性质钢结构设计是土木工程专业教学计划中的必修专业核心课程，它建立在材料力学、结构 力学、荷载与结构设计原理、钢结构设计原理等课程知识的基础上，对提高学生对钢结构的 认识、提高学生对
2、钢结构分析设计、结构校核、结构加固及其他钢结构相关的复杂工程问题 的能力，提升学生钢结构设计专业技能具有重要意义，为学生了解钢结构行业现状和发展及 将来从事钢结构设计奠定基础。二、课程目标课程总体目标：通过本课程的教学，使学生熟悉钢结构的特点，了解钢结构在国内外的 发展趋势，建立对钢结构的独立认识，掌握各类常见钢结构建筑的结构布置、分析设计、验 算校核及构造措施。在课程教学过程中，培养学生综合运用所学的知识解决钢结构实际工程 问题的能力。课程目标1:熟悉各类形式钢结构建筑的结构布置、分析设计步骤和方法、验算校核内 容和主要构造措施课程目标2：培养学生综合运用力学知识、钢结构设计基本原理知识和结
3、构设计基本原 理解决各类钢结构实际工程问题的能力课程目标3：熟悉钢结构的特点，了解钢结构在国内外的发展趋势，建立对钢结构的独立认识，培养自我学习和终生学习能力课程目标对毕业要求的支撑关系课程目标支撑毕业要求毕业要求指标点支撑毕业要求指标点 权重课程目标1:熟悉各类 形式钢结构建筑的结 构布置、分析设计步骤 和方法、验算校核内容 和主要构造措施毕业要求1 ,工程知识1-3能够解决土木工程中 的结构分析设计、结构校 核、结构加固及其他相关 复杂工程问题0.2课程目标2：培养学生 综合运用力学知识、钢 结构设计基本原理知 识和结构设计基本原 理解决各类钢结构实 际工程问题的能力毕业要求3.设计/开发
4、 解决方案3-1具有批判性思考和创 造性思维能力以及较强的 知识迁移能力，能综合应 用所学知识对现实问题进 行分析、处理和解决0.15课程目标3：熟悉钢结 构的特点，了解钢结构 在国内外的发展趋势， 建立对钢结构的独立 认识，培养自我学习和 终生学习能力毕业要求12 .自主学习/ 终身学习12-2熟悉土木工程相关技 术的未来发展趋势，关注 行业现状及其发展，能够 在职业规划中不断开拓进 取，具备强烈的终身学习 意识和自学能力0.10三、教学内容及要求（应包含各章节L教学内容2.重难点3.考核要点4.教学方法5.作业安排）第一章、绪论1 .教学内容（1）房屋钢结构的设计原则（2）房屋钢结构荷载及
5、荷载组合（3）钢结构材料的选用和设计指标（4）钢结构的疲劳计算、钢结构结构和构件长细比限值的规定2 .重难点（1）钢结构材料的选用和主要设计指标（2）钢结构的疲劳性能和疲劳计算方法.考核要点（1）了解钢结构设计的一般原则（2）理解钢结构的荷载和荷载组合（3）掌握钢结构材料的选用和主要设计指标及疲劳计算方法和长细比相关规定。3 .教学方法采用多媒体教学，注重学生对先修课程的知识迁移，结合荷载设计原理等课程知识，讲 解钢结构荷载的主要形式和荷载组合的基本方法；结合钢结构设计原理和材料力学相关的基 本知识，加深对钢结构材料性能和主要设计指标的认识。结合钢结构设计原理,联系钢结构 设计规范，介绍钢结构
6、的疲劳性能和计算方法及长细比限值。4 .作业安排课后思考题第二章、平台钢结构设计.教学内容（1）平台钢结构的基本构成及特点（2）铺板的设计内容和方法（3）梁柱构件和节点设计（4）柱间支撑的布置和设计方法（5）钢楼梯设计的一般步骤和方法.重难点（1）铺板设计的主要内容和方法（2）钢结构梁柱构件和节点设计方法（3）楼梯设计的步骤和基本方法.考核要点（1）了解平台钢结构基本结构的构成（2）理解平台钢结构的受力特点（3）掌握钢结构梁、柱、柱间支撑和节点的设计方法（4）掌握钢结构楼梯的设计步骤和基本方法5 .教学方法采用多媒体和板书相结合的教学形式。通过多媒体图片的形式讲解平台钢结构的结构构 成，并以此
7、为基础，深入分析其结构特点。结合钢结构基本原理，讲解平台钢结构的主要构 件（梁、柱、支撑）和连接（节点）的主要设计方法。结合工程实例和例题，介绍钢楼梯设 计的一般步骤和基本设计方法。6 .作业安排针对课堂讲授内容，布置钢楼梯设计作业第三章、单层工业厂房钢结构设计L教学内容（1）单层工业厂房的结构构成和受力特征（2）屋面和墙面结构的设计（3）门式刚架的内力分析和构件计算方法（4）刚架节点和柱脚的设计方法（5）焊接钢屋架的构件和结点设计方法.重难点（1）门式刚架的内力分析（2）刚架的节点和柱脚相关构造要求（3）钢屋架焊接节点的设计方法考核要点（1）了解单层工业厂房钢结构的构成及其受力特点（2）掌握
8、门式刚架的内力分析和构件计算方法（3）熟悉节点和柱脚的主要构造要求（4）掌握钢屋架的设计方法和构造要求7 教学方法本部分内容具有较强的工程实践性。教学过程中可结合单层工业厂房的实际工程案例逐 步讲解其构成、受力、分析和计算方法、相关构造。在构造讲解中可结合钢结构设计规范, 利用多媒体教学方法，以图片和动画的形式介绍主要的构造及各种构造的目的和意义，加深 学生的理解和掌握。8 .作业安排针对课堂讲授内容，布置门式刚架设计习题第四章、多层房屋钢结构教学内容（1）多层房屋钢结构的建筑和结构布置（2）多层房屋钢结构的荷载和荷载组合（3）多层房屋钢结构的设计分析内容和基本步骤（4）楼面和屋面结构（5）钢
9、框架梁、柱的设计方法（6）支撑结构的布置、框架节点的设计方法及构件的拼接9 .重难点（1）钢框架结构的结构分析内容和一般步骤（2）钢框架梁柱的内力分析和设计方法（3）框架节点的设计和构件拼接设计10 考核要点了解多层房屋钢结构的体系、多层房屋钢结构的建筑和结构布置及其荷载组合（2）理解结构体系的结构分析步骤和内容（3）掌握楼面和屋面结构、框架柱设计、支撑结构、框架节点以及构件的拼接11 .教学方法采用多媒体教学，借助多媒体图片、动画讲解钢结构多层房屋的结构体系和受力特点及 主要构造。结合钢结构设计原理和结构力学，讲解钢框架的内力分析方法和构件及连接的设 计和校核。结合工程实例，讲解钢结构屋面结
10、构、楼面结构、支撑结构的布置方式和设计要 点。12 .作业安排布置多层钢结构房屋设计大作业第五章、大跨度房屋钢结构.教学内容（1）大跨度房屋钢结构的形式和受力特点（2）大跨度房屋钢结构刚性体系的计算要点（3）大跨度房屋钢结构柔性体系的计算要点（4）构件设计和结构变形的要求（5）大跨度房屋钢结构的稳定性.重难点（1）刚性体系和柔性体系大跨度钢结构的计算要点（2）大跨度房屋钢结构的构件设计和结构变形要求13 考核要点了解大跨度房屋钢结构的形式、大跨度房屋钢结构钢性体系的计算要点（2）理解大跨度房屋钢结构构件设计和结构变形的要求（3）掌握大跨度房屋钢结构设计要点14 .教学方法本章教学以方法和技术要
11、点介绍为主,可结合大跨度钢结构实际工程案例讲解其结构形 式、受力特点和主要的设计方法和计算要点。注重学生对整体方法和关键技术要点的把握。 对变形和稳定性的相关要求可结合规范讲解。增强学生参考规范进行设计工作的意识。15 作业安排课后习题第六章、钢结构的制作、安装、防火及防腐蚀L教学内容（1）钢结构的制作过程和安装程序（2）钢结构的防腐、防火要求16 .重难点（1）钢结构的制作、安装技术要求17 .考核要点（1）了解钢结构的制作过程（2）理解钢结构的制作过程的特点和要求（3）掌握钢结构制作、安装的技术要求18 教学方法采用多媒体教学形式，结合钢结构制作安装视频，讲解钢结构的制作和安装过程及相关
12、技术要求。结合钢结构材料的特点，强调钢结构的防腐、防火要求。加深学生对钢结构制作、 安装和使用维护的认识。19 .作业安排 课后思考题四、学时分配及对毕业要求指标点的支撑章节教学内容支撑的 课程目标学时分配讲课实验实践第一章绪论目标32第二章平台钢结构设计目标1, 26第三章单层工业厂房钢结构设计目标1, 26第四章多高层房屋钢结构目标1, 26第五章大跨度房屋钢结构目标1, 22第六章钢结构的制作、安装及防火防腐目标32合计24五、考核方式及成绩评定标准.课程考核方式：考试。1 .课程成绩评定标准课程成绩二平时考核成绩x30%+期末考试成绩x70%。成绩的具体构成如下:考核形式分值考核细则平
13、时成绩 30%平时作业20每章课后安排思考题和大作业考查学生对钢结构布置、分析方法、 设计步骤、主要构造的掌握。主要针对课程目标1, 2o小组讨论10采用分组讨论，展示的形式，考查学生对钢结构发展前沿、发展 方向的了解。主要针对课程目标3期末考试 70%期末考试 卷面成绩70试卷题型包括填空题、简答题、计算题和综合分析应用题等，以 卷面成绩的70%计入课程总成绩。六、参考书目.房屋钢结构设计，沈祖炎等，中国建筑工业出版社，2008年2月，第1版1 .钢结构（下册）一一房屋建筑钢结构设计，陈绍蕃，中国建筑工业出版社，2007年，第2版.多高层建筑钢结构设计李国强，中国建筑工业出版社，2004年1月，第1版2 .建筑钢结构设计，马人乐，同济大学出版社，2008年，第2版.轻型门式刚架，张其林，山东科技出版社，2006年5月，第1版