《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程教學(xué)大綱課程英文名稱(chēng)：DesignPrincipleofSteelStructure課程代碼：課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)必修課適用專(zhuān)業(yè)：土木工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)課單位：建筑工程學(xué)院總學(xué)分：2.5總學(xué)時(shí)：40講課：36實(shí)驗(yàn)：4課程負(fù)責(zé)人：核準(zhǔn)人：一、課程目標(biāo)及學(xué)生應(yīng)達(dá)到的能力1.課程簡(jiǎn)介鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程相配合，是土木工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)學(xué)科必修課程。它著重研究鋼結(jié)構(gòu)的基本性能，包括材料、構(gòu)件、連接和節(jié)點(diǎn)的性能和承載能力計(jì)算原理和方法。針對(duì)截面強(qiáng)度和構(gòu)件整體等，分別從不同側(cè)面和層次進(jìn)行承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的分析，使學(xué)生能夠掌握不同構(gòu)件在不同受力狀態(tài)情況下的計(jì)算，為下學(xué)期鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。2.課程目標(biāo)通過(guò)本課程學(xué)習(xí)使學(xué)生初步學(xué)會(huì)應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的原理和方法分析、解決一些簡(jiǎn)單的鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)其獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。通過(guò)理論教學(xué)，達(dá)到以下課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：要求學(xué)生根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)條件、工作環(huán)境和不同種類(lèi)鋼材的性能，正確地選用滿(mǎn)足特定需求的鋼材，并提出相應(yīng)的性能指標(biāo)要求。課程目標(biāo)2：要求學(xué)生掌握鋼結(jié)構(gòu)基本受力構(gòu)件（軸心受拉、受彎構(gòu)件和拉彎構(gòu)件等）的強(qiáng)度計(jì)算、穩(wěn)定計(jì)算及其設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造要求，設(shè)計(jì)滿(mǎn)足復(fù)雜工程需求的構(gòu)件、結(jié)構(gòu)、體系。課程目標(biāo)3：要求學(xué)生掌握鋼結(jié)構(gòu)焊接和螺栓連接設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造要求，設(shè)計(jì)滿(mǎn)足復(fù)雜工程需求的結(jié)構(gòu)及體系。課程目標(biāo)4：要求學(xué)生能夠獨(dú)立思考，能根據(jù)具體工況，利用專(zhuān)業(yè)知識(shí)對(duì)復(fù)雜工程進(jìn)行合理的分析，將復(fù)雜工程抽象出數(shù)學(xué)力學(xué)模型，并開(kāi)發(fā)出可解決實(shí)際工程問(wèn)題的方法及理論。3.課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系3.1本課程所支撐的畢業(yè)要求畢業(yè)要求1.3：對(duì)土木工程復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行分析推演。畢業(yè)要求3.1：能夠運(yùn)用土木工程科學(xué)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)（開(kāi)發(fā)）滿(mǎn)足土木工程特定需求的構(gòu)件（節(jié)點(diǎn)）、結(jié)構(gòu)、體系。3.2課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系課程目標(biāo)畢業(yè)要求1.33.11√2√3√4√√學(xué)生應(yīng)達(dá)到的能力掌握鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的基本原理、設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造要求，建立清晰的鋼結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)、構(gòu)造措施等知識(shí)的框架體系。借助合理有效的資源和工具，能夠運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)對(duì)土木工程復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行分析、推演，設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足需求的構(gòu)件、結(jié)構(gòu)、體系或方案，并對(duì)其合理性做出分析和評(píng)價(jià)，從而給出合理科學(xué)的解決方案，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。二、課程教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配及教學(xué)方法序號(hào)課內(nèi)學(xué)時(shí)課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容課程目標(biāo)教學(xué)方法12概述1.鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、應(yīng)用范圍、結(jié)構(gòu)形式（掌握）2.鋼結(jié)構(gòu)建造過(guò)程和內(nèi)在缺陷、組成原理，鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展（了解）重點(diǎn)：鋼結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)、成本低廉、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)勢(shì)及耐火性差，缺陷容忍度低等劣勢(shì)難點(diǎn)：理解鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)在缺陷（1）結(jié)合實(shí)際工程案例，利用多媒體講授。互動(dòng)式的討論。22鋼結(jié)構(gòu)材料1.鋼材主要性能及鑒定方法（必須掌握）2.影響鋼材性能因素（掌握）3.鋼材破壞模式及影響分析（掌握）4.鋼材類(lèi)別及選用（必須掌握）重點(diǎn)：?jiǎn)雾?xiàng)拉伸試驗(yàn)時(shí)的工作性能；鋼材主要力學(xué)指標(biāo)對(duì)鋼材的影響；鋼號(hào)表示的含義，型鋼的表示方法難點(diǎn)：鋼材主要力學(xué)指標(biāo)含義（1）（4）講授為主，多媒體與板書(shū)相結(jié)合。學(xué)生課外資料查閱，教師提問(wèn)。38構(gòu)件截面承載力-強(qiáng)度1.軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度及截面選擇（掌握）2.梁的類(lèi)型和強(qiáng)度（必須掌握）3.梁的局部壓應(yīng)力和組合應(yīng)力（掌握）4.按強(qiáng)度條件選擇梁截面（掌握）5.拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和強(qiáng)度計(jì)算（掌握）重點(diǎn)：軸心受拉構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算；梁的彎曲和剪切強(qiáng)度計(jì)算；梁的類(lèi)型；梁的扭轉(zhuǎn)；梁的正應(yīng)力，剪應(yīng)力，組合應(yīng)力及局部壓應(yīng)力；壓彎拉彎構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算；按強(qiáng)度選擇梁截面難點(diǎn)：梁的扭轉(zhuǎn)原理；拉彎及壓彎強(qiáng)度（1）（2）（4）講授為主，多媒體與板書(shū)相結(jié)合。實(shí)際工程案例講授，習(xí)題研討。410單個(gè)構(gòu)件承載能力-穩(wěn)定性1.穩(wěn)定問(wèn)題一般特點(diǎn)（掌握）2.軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定（必須掌握）3.實(shí)腹式格構(gòu)式柱截面選擇計(jì)算（掌握）4.受彎構(gòu)件彎扭失穩(wěn)（掌握）5.壓彎構(gòu)件平面內(nèi)與平面外穩(wěn)定計(jì)算（必須掌握）6.板件穩(wěn)定和屈曲后強(qiáng)度利用（掌握）重點(diǎn)：失穩(wěn)類(lèi)別穩(wěn)定特性；軸壓構(gòu)件整體穩(wěn)定計(jì)算方法；整體穩(wěn)定影響因素；實(shí)腹式構(gòu)件截面選擇；梁的整體穩(wěn)定計(jì)算；壓彎構(gòu)件平面內(nèi)及平面彎整體穩(wěn)定計(jì)算方法；局部穩(wěn)定；加勁肋類(lèi)型及設(shè)置原則難點(diǎn)：梁的臨界荷載，失穩(wěn)臨界狀態(tài)的理解（1）（2）（4）講授為主，采用多媒體與板書(shū)相結(jié)合的方式。結(jié)合實(shí)際工程案例、習(xí)題等研討教學(xué)。514鋼結(jié)構(gòu)連接和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造1.鋼結(jié)構(gòu)對(duì)連接要求和連接方法（必須掌握）2.焊接連接特性（掌握）3.對(duì)接焊縫構(gòu)造和計(jì)算（必須掌握）4.角焊縫構(gòu)造和計(jì)算（必須掌握）5.普通螺栓連接構(gòu)造和計(jì)算（掌握）6.高強(qiáng)螺栓連接構(gòu)造和計(jì)算（必須掌握）重點(diǎn)：鋼結(jié)構(gòu)連接方法、特點(diǎn)及要求；焊縫代號(hào)殘余應(yīng)力和殘余變形；對(duì)接焊縫的計(jì)算；角焊縫的強(qiáng)度、構(gòu)造和計(jì)算；普通螺栓及高強(qiáng)螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算難點(diǎn)：復(fù)雜荷載作用下焊縫和螺栓連接的強(qiáng)度驗(yàn)算方法（1）（3）（4）講授為主，采用多媒體與板書(shū)相結(jié)合的方式。結(jié)合實(shí)際工程案例、習(xí)題等研討教學(xué)。課程思政的基本要素或案例教學(xué)內(nèi)容基本要素或案例緒論-中國(guó)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造領(lǐng)域取得的成就結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，介紹鋼結(jié)構(gòu)的重要作用，著重介紹中國(guó)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造領(lǐng)域取得的舉世矚目的成就，使學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)更有使命感、榮譽(yù)感，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)民族自豪感。鋼結(jié)構(gòu)材料-鋼結(jié)構(gòu)用材要求結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)要求用材要又足夠的變形能力，擴(kuò)展至辯證關(guān)系，剛與柔是相互對(duì)立，又是相互統(tǒng)一的，從傳統(tǒng)文化理解鋼結(jié)構(gòu)用鋼要求的“剛”與“柔”，使學(xué)生從辯證角度理解鋼結(jié)構(gòu)的用材要求。單個(gè)構(gòu)件承載能力-穩(wěn)定性結(jié)合加拿大魁北克鋼橋倒塌案例，介紹鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的突然性和后果的嚴(yán)重性，同時(shí)介紹工程上冒進(jìn)和大意給生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)的損失，從反面教育學(xué)生對(duì)工程的敬畏之心和從業(yè)的責(zé)任心。四、課程的考核環(huán)節(jié)及課程目標(biāo)達(dá)成度自評(píng)方式（一）考核環(huán)節(jié)本課程考核包括平時(shí)考核、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、期末筆試三部分。考核結(jié)果構(gòu)成比例：期末筆試占60%；實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)占20%；平時(shí)成績(jī)占20%（考勤占10%+作業(yè)占10%）。本門(mén)課最終考核成績(jī)：期末筆試60%+實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)20%+平時(shí)成績(jī)20%。總成績(jī)按百分制記。具體考核指標(biāo)、比例如下表所示。考核與成績(jī)?cè)u(píng)定方法一級(jí)考核指標(biāo)二級(jí)考核指標(biāo)三級(jí)考核指標(biāo)指標(biāo)內(nèi)容分?jǐn)?shù)比例指標(biāo)內(nèi)容總占比指標(biāo)內(nèi)容所占比例支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)理論、實(shí)驗(yàn)100%平時(shí)考核考勤10%出勤50%1.3約占30%3.1約占70%課堂表現(xiàn)50%作業(yè)10%完成情況20%基本概念20%理解程度10%正確率50%實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)20%完成情況20%3.1約占100%報(bào)告格式10%報(bào)告內(nèi)容60%理解程度10%期末考試60%評(píng)分100%1.3約占30%3.1約占70%（二）課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)鋼結(jié)構(gòu)基本原理課程目標(biāo)達(dá)成度按下式計(jì)算：式中，為第個(gè)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，為第個(gè)課程目標(biāo)的達(dá)成度，為課程目標(biāo)個(gè)數(shù)。其中按下式計(jì)算：式中，為樣本班級(jí)人數(shù)；為試卷中分別支撐課程目標(biāo)的試題數(shù)；為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程考核內(nèi)容中第個(gè)學(xué)生第題的考核方式所對(duì)應(yīng)的比例系數(shù)（0.2、0.2、0.6）；為第個(gè)學(xué)生第題試題分值；為第個(gè)學(xué)生第題學(xué)生得分。成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)參考標(biāo)準(zhǔn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)參考標(biāo)準(zhǔn)如下：作業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)百分評(píng)分制優(yōu)秀（100-90）良好（89-80）中等（79-70）及格（69-60）不及格（60以下）完成情況（20%）按時(shí)完成、工整完成90%、工整完成70%、比較工整補(bǔ)交、比較工整未交基本概念（20%）概念清晰概念比較清晰60%以上概念清晰50%以上概念清晰清晰程度50%以下理解程度（10%）完全理解較好理解一般理解存在理解困難不能理解正確率（50%）答案正確答案基本正確能正確解答，但未融會(huì)貫通經(jīng)答疑后答案正確不能正確作答總分考勤評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)百分評(píng)分制（100）（99-60）取消考試資格出勤情況（60%）滿(mǎn)勤無(wú)故曠課、遲到1次，扣5分無(wú)故缺席占總學(xué)時(shí)1/3以上者課堂表現(xiàn)（40%）互動(dòng)積極、表現(xiàn)認(rèn)真按課堂表現(xiàn)、回答問(wèn)題具體情況確定-總分實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)百分評(píng)分制優(yōu)秀（100-90）良好（89-80）中等（79-70）及格（69-60）不及格（60以下）完成情況（20%）按時(shí)完成、工整完成90%、工整完成70%、比較工整補(bǔ)交、比較工整未交報(bào)告格式（10%）符合要求總體符合要求基本符合要求修改后基本符合要求不符合要求報(bào)告內(nèi)容（60%）內(nèi)容詳盡內(nèi)容比較詳盡內(nèi)容符合要求內(nèi)容基本符合要求60%以上缺失理解程度（10%）完全理解較好理解一般理解存在理解困難不能理解總分五、本課程與其它課程的聯(lián)系與分工先修課程：材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土木工程材料、房屋建筑學(xué)等課程。后續(xù)課程：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。六、建議教學(xué)參考書(shū)陳紹番主編，《鋼結(jié)構(gòu)》上冊(cè)-鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)（第四版），中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2018.李幗昌，張?jiān)还w赤云主