《鋼結構設計》教學大綱一、課程基本信息課程名稱鋼結構設計SteelStructureDesign課程編碼PLC121121020開課院部儲運與建筑工程學院課程團隊鋼結構設計教學團隊學分2.0課內學時32講授32實驗0上機0實踐0課外學時32適用專業土木工程授課語言中文先修課程理論力學、材料力學、結構力學（2-1）、鋼結構原理課程簡介（限選）《鋼結構設計》是土木工程專業的重要專業課程，屬于土木工程專業建筑工程方向的專業選修課。本課程實踐性較強，與現行的設計規范、標準及規程等密切相關。通過本課程的學習，使學生掌握整體鋼結構的概念和設計方法，掌握常見的輕型房屋門式剛架、重型廠房結構(含鋼屋架)、多高層房屋鋼結構以及大跨屋蓋結構（網架結構）的設計原理及方法，形成學生結構整體分析概念，培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力，為畢業設計以及畢業后在鋼結構學科領域繼續深造或從事設計等工作打下堅實的基礎。"SteelStructureDesign"isanimportantprofessionalcourseforcivilengineeringmajors,whichisaprofessionalelectivecourseforcivilengineeringmajorsinthedirectionofconstructionengineering.Thiscourseispracticalandcloselyrelatedtothecurrentdesignspecifications,standardsandprocedures.Throughthestudyofthiscourse,studentscanmastertheconceptanddesignmethodoftheoverallsteelstructure,masterthecommonlighthousingportalframe,heavyfactorystructure(includingsteelrooftruss),thedesignprinciplesandmethodsofthesteelstructureofmulti-high-risehousesandthelarge-spanroofstructure(gridstructure)formtheconceptofoverallanalysisofthestudentstructure,andcultivatetheabilityofstudentstocomprehensivelyusetheknowledgetheyhavelearnedtosolvepracticalproblems,tolayasolidfoundationforgraduationdesignandfurtherstudyordesignworkinthefieldofsteelstructureaftergraduation.負責人大綱執筆人審核人二、課程目標序號代號課程目標OBE畢業要求指標點任務自選1M1目標1：掌握輕型門式剛架、普通廠房鋼結構、多高層房屋鋼結構以及大跨度屋蓋鋼結構在外荷載作用下的截面受力模型，內力計算原理與方法，具備材料選擇、截面設計與校驗等實踐應用能力；了解相關鋼結構專業規范和標準，并能通過工程語言正確表達設計意圖是3.33.32M2目標2：能夠基于土木工程相關背景知識，對鋼結構項目進行合理分析和評價。掌是6.16.13M3目標3：能保障課程正常秩序否三、課程內容序號章節號標題課程內容/重難點支撐課程目標課內學時教學方式課外學時課外環節1第1章第1章輕型門式剛架結構本章重點難點：輕型門式剛架結構的結構形式及布置，剛架、壓型鋼板、檁條、墻梁和支撐的設計/////21.11.1概述門式剛架的定義、特點、發展及應用情況，門式剛架結構的組成M1,M21講授1自學31.21.2結構形式和結構布置門式剛架的各種結構形式，剛架的建筑尺寸和布置，檁條和墻梁的布置，屋面支撐和剛性系桿的布置，柱間支撐的布置等M1,M21講授1自學41.31.3剛架設計門式剛架結構的荷載及荷載組合，剛架的內力和側移計算，控制截面的內力組合，剛架柱和梁的設計，變截面柱的穩定問題，變截面柱在剛架平面內的計算長度，變截面柱在剛架平面外的整體穩定計算，斜梁和隅撐的設計，節點設計，柱腳設計，牛腿設計M1,M22講授2作業51.41.4壓型鋼板設計壓型鋼板的材料和截面形式，壓型鋼板的選用原則，壓型鋼板的表示方法，壓型鋼板的荷載及荷載組合，壓型鋼板設計強度和撓度計算，壓型鋼板搭接方式M1,M22講授2自學61.51.5檁條設計檁條的截面形式，檁條的荷載和荷載組合，檁條的內力分析，檁條的截面驗算與選擇，強度計算，整體穩定計算，變形計算，檁條的構造要求M1,M22講授2自學71.61.6墻梁、支撐設計墻梁的構造要求，墻梁的荷載，荷載組合，墻梁內力計算，墻梁截面驗算，整體穩定驗算以及剛度驗算，柱間支撐的布置與計算，支撐構件的設計M1,M22講授2自學8第2章第2章單層鋼結構工業廠房本章重點難點：單層工業鋼結構廠房的結構形式及布置，鋼屋架和吊車梁的設計/////92.12.1結構形式和結構布置屋蓋結構體系，柱網布置和計算單元，橫向框架及截面選擇，橫向框架梁與柱的連接形式，柱間支撐，屋架外形及腹桿形式，屋蓋支撐，屋蓋支撐的布置和計算原則，屋蓋支撐的桿件及支撐的計算原則M1,M21.0講授1.0自學102.22.2廠房結構的計算原理荷載計算，剛架內力計算，為簡化計算，引入當量慣性矩將格構式拄和屋架換算為實腹式構件進行內力分析，內力組合原則M1,M21.0講授1.0自學112.32.3鋼屋架設計桁架的內力計算和組合，桁架桿件的計算長度，桿件的截面形式及選取原則，屋架構造的一般要求，桁架桿件截面選擇，桁架節點設計，連接焊縫及節點承載力的計算，雙角鋼截面桿件的節點，桁架節點施工圖M1,M23講授3作業122.42.4吊車梁設計吊車梁的荷載，吊車梁的工作性能，吊車梁的截面組成，吊車梁的連接，吊車梁的截面驗算，強度驗算，整體穩定驗算，剛度驗算，疲勞驗算M1,M22講授2自學13第3章第3章多層及高層房屋鋼結構本章重點難點：多高層房屋樓蓋的布置方案和設計，柱和支撐的設計/////143.13.1多高層房屋結構的組成多、高層房屋結構的類別，多層結構房屋結構布置M1,M21講授1作業153.23.2樓蓋的布置方案和設計樓蓋布置原則和方案，多、高層建筑的樓蓋結構組成，壓型鋼板組合樓蓋中組合樓板和組合梁的設計，組合梁設計時換算寬度的折算，組合梁的正截面受彎承載力驗算，組合梁的受剪承載力驗算，組合梁栓釘連接件驗算，集中力作用時栓釘連接件的布置，組合梁和組合板的構造要求M1,M22講授2自學163.33.3柱和支撐的設計常用的柱截面形式，框架柱的設計方法，柱與梁的連接形式，水平支撐布置，豎向支撐設計，耗能梁段與柱的連接要求M1,M22講授2自學173.43.4多高層房屋結構的分析和設計計算多、高層房屋結構的荷載，結構分析計算模型，靜力分析方法，多、高層框架近似分析方法，穩定分析方法，地震作用分析方法，多、高層房屋結構設計M1,M22講授2作業18第4章第4章大跨度屋蓋鋼結構本章重點難點：網架的結構形式選擇，網架計算要點，節點的設計/////194.14.1結構形式大跨度結構的分類：平面結構體系和空間結構體系M1,M21講授1作業204.24.2網架的形式網架按弦桿層數，網架結構的幾何不變性分析，雙層網架的常用形式，網架的選型原則，網架結構的支承方式，網架高度確定原則，網格尺寸確定原則，網架的撓度要求及屋面排水坡度M1,M21講授1自學214.34.3網架的計算要點直接作用和間接作用，網架內力分析方法，網架結構的內力和位移計算M1,M21講授1自學224.44.4空間桿系有限元法網架計算基本假定，單元剛度矩陣，結構總剛度矩陣及總剛度方程，總剛度矩陣中邊界條件的處理方法，網架的邊界條件及對稱性利用，桿件內力，空間桿系有限元法計算步驟M1,M21.5講授0自學234.54.5網架桿件設計網架桿件的計算長度和長細比M1,M21講授1自學244.64.6節點設計常用的網架節點形式，網架的節點構造，支座節點的構造形式M1,M21講授1作業254.74.7網殼網殼結構形式，網殼結構的計算要點，網殼的一般計算原則，網殼的內力分析，網殼的穩定性，網殼桿件及節點設計M1,M21.5講授1自學26第5章第5章課程實踐課程實踐/////275.15.1校內和校外參觀實踐校內“全鋼制作拆裝式廠房建筑模型”觀摩學習；學校附近鋼結構工程現場參觀M20/2寫總結四、考核方式序號考核環節操作細節總評占比1平時作業1.每章布置3~5道題目。2.成績采用百分制，根據作業完成準確性、是否按時上交、是否獨立完成評分。3.主要考核學生對每章節知識點的復習、理解和掌握程度；4.考查應用所學知識、文獻查閱和先進工具分析和評價工程問題的實踐能力、文字表達能力等。40%2設計大作業1.根據給定工程的設計資料，完成一輕型門式剛架廠房設計。2.根據設計過程的完整性、條理性、準確性，圖表規范性以及書寫認真程度綜合評分。3.考查學生的設計能力以及應用鋼結構設計知識解決復雜工程問題的能力。25%3調研報告1.給定三個調研題目，每人任選其一完成一篇調研報告。2.根據項目調研的全面性、先進性、邏輯性、思考深度及學生認真程度、口頭匯報水平和完成質量綜合評價。3.考查學生的文獻查閱能力、書面、口頭表達能力，以及調研工程項目的設計與實施對社會、安全和可持續發展等方面影響的分析與評價能力。15%4實踐總結1.課程給定具體的現場實踐任務和要求，學生根據實踐內容獨立完成一篇總結。2.根據學生總結的全面性、思考深度、認真程度、口頭匯報水平和完成質量綜合評價?？疾閷W生對所學知識的應用能力以及書面、口頭表達能力。10%5課堂表現隨機檢查學生上課精神狀態、回答問題情況10%五、評分細則序號課程目標考核環節大致占比評分等級1M1平時作業60%A-獨立思考、按時完成，作圖規范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、書寫認真美觀、答案完全準確。B-獨立思考、按時完成，作圖比較規范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、書寫比較認真、答案有少量的錯誤。C-獨立思考、按時完成，作圖基本規范，解題思路基本清晰、步驟基本完整、格式基本合理、書寫基本認真、答案存在一定的錯誤。D-作業抄襲，未能按時完成，作圖不規范，解題思路混亂，書寫潦草、存在大量錯誤。2M1設計大作業40%A-獨立思考、按時完成，作圖規范，設計思路清晰、步驟完整、格式合理、書寫認真美觀、答案完全準確。B-獨立思考、按時完成，作圖比較規范，設計思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、書寫比較認真、答案有少量的錯誤。C-獨立思考、按時完成，作圖基本規范，設計思路基本清晰、步驟基本完整、格式基本合理、書寫基本認真、答案存在一定的錯誤。D-作業抄襲，未能按時完成，作圖不規范，設計思路混亂，書寫潦草、存在大量錯誤。3M2平時作業30%A-獨立思考、按時完成，作圖規范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、書寫認真美觀、答案完全準確。B-獨立思考、按時完成，作圖比較規范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、書寫比較認真、答案有少量的錯誤。C-獨立思考、按時完成，作圖基本規范，解題思路基本清晰、步驟基本完整、格式基本合理、書寫基本認真、答案存在一定的錯誤。D-作業抄襲，未能按時完成，作圖不規范，解題思路混亂，書寫潦草、存在大量錯誤。4M2調研報告40%A-按時完成，報告獨立撰寫、格式規范、書寫認真美觀、文獻查閱廣泛，思考程度深、口頭匯報流利、思路清晰，有較深的見解。B-按時完成，報告獨立撰寫、格式比較規范、書寫比較認真、文獻查閱得當，思考程度較深、口頭匯報流利、思路清晰，有一定的見解。C-按時完成，報告獨立撰寫、格式基本規范、書寫基本認真、口頭匯報順利、思路基本清楚，有自己的見解。D-未按時完成，報告抄襲，格式混亂、書寫潦草、口頭匯報較差，沒有自己的見解。5M2實踐總結30%A-按時完成，獨立撰寫、格式規范、書寫認真美觀、文獻查閱廣泛，思考程度深、口頭匯報流利、思路清晰，有較深的見解。B-按時完成，獨立撰寫、格式比較規范、書寫比較認真、文獻查閱得當，思考程度較深、口頭匯報流利、思路清晰，有一定的見解。C-按時完成，獨立撰寫、格式基本規范、書寫基本認真、口頭匯報順利、思路基本清楚，有自己的見解。D-未按時完成，抄襲他人，格式混亂、書寫潦草、口頭匯報較差，沒有自己的見解。6M3課堂表現100%A-課堂回答問題和參