《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)SteelStructureDesign課程編碼PLC121121020開課院部儲運(yùn)與建筑工程學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時32講授32實(shí)驗(yàn)0上機(jī)0實(shí)踐0課外學(xué)時32適用專業(yè)土木工程授課語言中文先修課程理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)（2-1）、鋼結(jié)構(gòu)原理課程簡介（限選）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》是土木工程專業(yè)的重要專業(yè)課程，屬于土木工程專業(yè)建筑工程方向的專業(yè)選修課。本課程實(shí)踐性較強(qiáng)，與現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程等密切相關(guān)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握整體鋼結(jié)構(gòu)的概念和設(shè)計(jì)方法，掌握常見的輕型房屋門式剛架、重型廠房結(jié)構(gòu)(含鋼屋架)、多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)以及大跨屋蓋結(jié)構(gòu)（網(wǎng)架結(jié)構(gòu)）的設(shè)計(jì)原理及方法，形成學(xué)生結(jié)構(gòu)整體分析概念，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)以及畢業(yè)后在鋼結(jié)構(gòu)學(xué)科領(lǐng)域繼續(xù)深造或從事設(shè)計(jì)等工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。"SteelStructureDesign"isanimportantprofessionalcourseforcivilengineeringmajors,whichisaprofessionalelectivecourseforcivilengineeringmajorsinthedirectionofconstructionengineering.Thiscourseispracticalandcloselyrelatedtothecurrentdesignspecifications,standardsandprocedures.Throughthestudyofthiscourse,studentscanmastertheconceptanddesignmethodoftheoverallsteelstructure,masterthecommonlighthousingportalframe,heavyfactorystructure(includingsteelrooftruss),thedesignprinciplesandmethodsofthesteelstructureofmulti-high-risehousesandthelarge-spanroofstructure(gridstructure)formtheconceptofoverallanalysisofthestudentstructure,andcultivatetheabilityofstudentstocomprehensivelyusetheknowledgetheyhavelearnedtosolvepracticalproblems,tolayasolidfoundationforgraduationdesignandfurtherstudyordesignworkinthefieldofsteelstructureaftergraduation.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號代號課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：掌握輕型門式剛架、普通廠房鋼結(jié)構(gòu)、多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)以及大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)在外荷載作用下的截面受力模型，內(nèi)力計(jì)算原理與方法，具備材料選擇、截面設(shè)計(jì)與校驗(yàn)等實(shí)踐應(yīng)用能力；了解相關(guān)鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，并能通過工程語言正確表達(dá)設(shè)計(jì)意圖是3.33.32M2目標(biāo)2：能夠基于土木工程相關(guān)背景知識，對鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目進(jìn)行合理分析和評價。掌是6.16.13M3目標(biāo)3：能保障課程正常秩序否三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式課外學(xué)時課外環(huán)節(jié)1第1章第1章輕型門式剛架結(jié)構(gòu)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：輕型門式剛架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式及布置，剛架、壓型鋼板、檁條、墻梁和支撐的設(shè)計(jì)/////21.11.1概述門式剛架的定義、特點(diǎn)、發(fā)展及應(yīng)用情況，門式剛架結(jié)構(gòu)的組成M1,M21講授1自學(xué)31.21.2結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置門式剛架的各種結(jié)構(gòu)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(xué)41.31.3剛架設(shè)計(jì)門式剛架結(jié)構(gòu)的荷載及荷載組合，剛架的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算，控制截面的內(nèi)力組合，剛架柱和梁的設(shè)計(jì)，變截面柱的穩(wěn)定問題，變截面柱在剛架平面內(nèi)的計(jì)算長度，變截面柱在剛架平面外的整體穩(wěn)定計(jì)算，斜梁和隅撐的設(shè)計(jì)，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，柱腳設(shè)計(jì)，牛腿設(shè)計(jì)M1,M22講授2作業(yè)51.41.4壓型鋼板設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)強(qiáng)度和撓度計(jì)算，壓型鋼板搭接方式M1,M22講授2自學(xué)61.51.5檁條設(shè)計(jì)檁條的截面形式，檁條的荷載和荷載組合，檁條的內(nèi)力分析，檁條的截面驗(yàn)算與選擇，強(qiáng)度計(jì)算，整體穩(wěn)定計(jì)算，變形計(jì)算，檁條的構(gòu)造要求M1,M22講授2自學(xué)71.61.6墻梁、支撐設(shè)計(jì)墻梁的構(gòu)造要求，墻梁的荷載，荷載組合，墻梁內(nèi)力計(jì)算，墻梁截面驗(yàn)算，整體穩(wěn)定驗(yàn)算以及剛度驗(yàn)算，柱間支撐的布置與計(jì)算，支撐構(gòu)件的設(shè)計(jì)M1,M22講授2自學(xué)8第2章第2章單層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房本章重點(diǎn)難點(diǎn)：單層工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)形式及布置，鋼屋架和吊車梁的設(shè)計(jì)/////92.12.1結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置屋蓋結(jié)構(gòu)體系，柱網(wǎng)布置和計(jì)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(jì)算原則，屋蓋支撐的桿件及支撐的計(jì)算原則M1,M21.0講授1.0自學(xué)102.22.2廠房結(jié)構(gòu)的計(jì)算原理荷載計(jì)算，剛架內(nèi)力計(jì)算，為簡化計(jì)算，引入當(dāng)量慣性矩將格構(gòu)式拄和屋架換算為實(shí)腹式構(gòu)件進(jìn)行內(nèi)力分析，內(nèi)力組合原則M1,M21.0講授1.0自學(xué)112.32.3鋼屋架設(shè)計(jì)桁架的內(nèi)力計(jì)算和組合，桁架桿件的計(jì)算長度，桿件的截面形式及選取原則，屋架構(gòu)造的一般要求，桁架桿件截面選擇，桁架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，連接焊縫及節(jié)點(diǎn)承載力的計(jì)算，雙角鋼截面桿件的節(jié)點(diǎn)，桁架節(jié)點(diǎn)施工圖M1,M23講授3作業(yè)122.42.4吊車梁設(shè)計(jì)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(yàn)算，強(qiáng)度驗(yàn)算，整體穩(wěn)定驗(yàn)算，剛度驗(yàn)算，疲勞驗(yàn)算M1,M22講授2自學(xué)13第3章第3章多層及高層房屋鋼結(jié)構(gòu)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：多高層房屋樓蓋的布置方案和設(shè)計(jì)，柱和支撐的設(shè)計(jì)/////143.13.1多高層房屋結(jié)構(gòu)的組成多、高層房屋結(jié)構(gòu)的類別，多層結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)布置M1,M21講授1作業(yè)153.23.2樓蓋的布置方案和設(shè)計(jì)樓蓋布置原則和方案，多、高層建筑的樓蓋結(jié)構(gòu)組成，壓型鋼板組合樓蓋中組合樓板和組合梁的設(shè)計(jì)，組合梁設(shè)計(jì)時換算寬度的折算，組合梁的正截面受彎承載力驗(yàn)算，組合梁的受剪承載力驗(yàn)算，組合梁栓釘連接件驗(yàn)算，集中力作用時栓釘連接件的布置，組合梁和組合板的構(gòu)造要求M1,M22講授2自學(xué)163.33.3柱和支撐的設(shè)計(jì)常用的柱截面形式，框架柱的設(shè)計(jì)方法，柱與梁的連接形式，水平支撐布置，豎向支撐設(shè)計(jì)，耗能梁段與柱的連接要求M1,M22講授2自學(xué)173.43.4多高層房屋結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)計(jì)算多、高層房屋結(jié)構(gòu)的荷載，結(jié)構(gòu)分析計(jì)算模型，靜力分析方法，多、高層框架近似分析方法，穩(wěn)定分析方法，地震作用分析方法，多、高層房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M1,M22講授2作業(yè)18第4章第4章大跨度屋蓋鋼結(jié)構(gòu)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)形式選擇，網(wǎng)架計(jì)算要點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)/////194.14.1結(jié)構(gòu)形式大跨度結(jié)構(gòu)的分類：平面結(jié)構(gòu)體系和空間結(jié)構(gòu)體系M1,M21講授1作業(yè)204.24.2網(wǎng)架的形式網(wǎng)架按弦桿層數(shù)，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的幾何不變性分析，雙層網(wǎng)架的常用形式，網(wǎng)架的選型原則，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的支承方式，網(wǎng)架高度確定原則，網(wǎng)格尺寸確定原則，網(wǎng)架的撓度要求及屋面排水坡度M1,M21講授1自學(xué)214.34.3網(wǎng)架的計(jì)算要點(diǎn)直接作用和間接作用，網(wǎng)架內(nèi)力分析方法，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算M1,M21講授1自學(xué)224.44.4空間桿系有限元法網(wǎng)架計(jì)算基本假定，單元剛度矩陣，結(jié)構(gòu)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(wǎng)架的邊界條件及對稱性利用，桿件內(nèi)力，空間桿系有限元法計(jì)算步驟M1,M21.5講授0自學(xué)234.54.5網(wǎng)架桿件設(shè)計(jì)網(wǎng)架桿件的計(jì)算長度和長細(xì)比M1,M21講授1自學(xué)244.64.6節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)常用的網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)形式，網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，支座節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造形式M1,M21講授1作業(yè)254.74.7網(wǎng)殼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的計(jì)算要點(diǎn)，網(wǎng)殼的一般計(jì)算原則，網(wǎng)殼的內(nèi)力分析，網(wǎng)殼的穩(wěn)定性，網(wǎng)殼桿件及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)M1,M21.5講授1自學(xué)26第5章第5章課程實(shí)踐課程實(shí)踐/////275.15.1校內(nèi)和校外參觀實(shí)踐校內(nèi)“全鋼制作拆裝式廠房建筑模型”觀摩學(xué)習(xí)；學(xué)校附近鋼結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)場參觀M20/2寫總結(jié)四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評占比1平時作業(yè)1.每章布置3~5道題目。2.成績采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時上交、是否獨(dú)立完成評分。3.主要考核學(xué)生對每章節(jié)知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度；4.考查應(yīng)用所學(xué)知識、文獻(xiàn)查閱和先進(jìn)工具分析和評價工程問題的實(shí)踐能力、文字表達(dá)能力等。40%2設(shè)計(jì)大作業(yè)1.根據(jù)給定工程的設(shè)計(jì)資料，完成一輕型門式剛架廠房設(shè)計(jì)。2.根據(jù)設(shè)計(jì)過程的完整性、條理性、準(zhǔn)確性，圖表規(guī)范性以及書寫認(rèn)真程度綜合評分。3.考查學(xué)生的設(shè)計(jì)能力以及應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識解決復(fù)雜工程問題的能力。25%3調(diào)研報(bào)告1.給定三個調(diào)研題目，每人任選其一完成一篇調(diào)研報(bào)告。2.根據(jù)項(xiàng)目調(diào)研的全面性、先進(jìn)性、邏輯性、思考深度及學(xué)生認(rèn)真程度、口頭匯報(bào)水平和完成質(zhì)量綜合評價。3.考查學(xué)生的文獻(xiàn)查閱能力、書面、口頭表達(dá)能力，以及調(diào)研工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施對社會、安全和可持續(xù)發(fā)展等方面影響的分析與評價能力。15%4實(shí)踐總結(jié)1.課程給定具體的現(xiàn)場實(shí)踐任務(wù)和要求，學(xué)生根據(jù)實(shí)踐內(nèi)容獨(dú)立完成一篇總結(jié)。2.根據(jù)學(xué)生總結(jié)的全面性、思考深度、認(rèn)真程度、口頭匯報(bào)水平和完成質(zhì)量綜合評價。考查學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用能力以及書面、口頭表達(dá)能力。10%5課堂表現(xiàn)隨機(jī)檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問題情況10%五、評分細(xì)則序號課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1平時作業(yè)60%A-獨(dú)立思考、按時完成，作圖規(guī)范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、書寫認(rèn)真美觀、答案完全準(zhǔn)確。B-獨(dú)立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、書寫比較認(rèn)真、答案有少量的錯誤。C-獨(dú)立思考、按時完成，作圖基本規(guī)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(rèn)真、答案存在一定的錯誤。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，作圖不規(guī)范，解題思路混亂，書寫潦草、存在大量錯誤。2M1設(shè)計(jì)大作業(yè)40%A-獨(dú)立思考、按時完成，作圖規(guī)范，設(shè)計(jì)思路清晰、步驟完整、格式合理、書寫認(rèn)真美觀、答案完全準(zhǔn)確。B-獨(dú)立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，設(shè)計(jì)思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、書寫比較認(rèn)真、答案有少量的錯誤。C-獨(dú)立思考、按時完成，作圖基本規(guī)范，設(shè)計(jì)思路基本清晰、步驟基本完整、格式基本合理、書寫基本認(rèn)真、答案存在一定的錯誤。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，作圖不規(guī)范，設(shè)計(jì)思路混亂，書寫潦草、存在大量錯誤。3M2平時作業(yè)30%A-獨(dú)立思考、按時完成，作圖規(guī)范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、書寫認(rèn)真美觀、答案完全準(zhǔn)確。B-獨(dú)立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、書寫比較認(rèn)真、答案有少量的錯誤。C-獨(dú)立思考、按時完成，作圖基本規(guī)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(rèn)真、答案存在一定的錯誤。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，作圖不規(guī)范，解題思路混亂，書寫潦草、存在大量錯誤。4M2調(diào)研報(bào)告40%A-按時完成，報(bào)告獨(dú)立撰寫、格式規(guī)范、書寫認(rèn)真美觀、文獻(xiàn)查閱廣泛，思考程度深、口頭匯報(bào)流利、思路清晰，有較深的見解。B-按時完成，報(bào)告獨(dú)立撰寫、格式比較規(guī)范、書寫比較認(rèn)真、文獻(xiàn)查閱得當(dāng)，思考程度較深、口頭匯報(bào)流利、思路清晰，有一定的見解。C-按時完成，報(bào)告獨(dú)立撰寫、格式基本規(guī)范、書寫基本認(rèn)真、口頭匯報(bào)順利、思路基本清楚，有自己的見解。D-未按時完成，報(bào)告抄襲，格式混亂、書寫潦草、口頭匯報(bào)較差，沒有自己的見解。5M2實(shí)踐總結(jié)30%A-按時完成，獨(dú)立撰寫、格式規(guī)范、書寫認(rèn)真美觀、文獻(xiàn)查閱廣泛，思考程度深、口頭匯報(bào)流利、思路清晰，有較深的見解。B-按時完成，獨(dú)立撰寫、格式比較規(guī)范、書寫比較認(rèn)真、文獻(xiàn)查閱得當(dāng)，思考程度較深、口頭匯報(bào)流利、思路清晰，有一定的見解。C-按時完成，獨(dú)立撰寫、格式基本規(guī)范、書寫基本認(rèn)真、口頭匯報(bào)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(bào)較差，沒有自己的見解。6M3課堂表現(xiàn)100%A-課堂回答問題和參