《钢结构设计原理》是土木工程专业的一门重要专业基础课,其任务是通过本课程的学习,能较全面地掌握钢结构所用结构钢材、几类基本构件和连接的基础知识,熟悉常用钢结构的分析原理,达到初步分析及解决实际工程问题的培养目标。本课程主要讲解钢结构材料的基本知识;连接的受力机理和设计方法;基本构件的受力特征、理论分析方法及常用设计方法。通过课程学习,为后续专业课程的学习以及注册结构工程师考试打下基础,为钢结构工程设计、施工、加工、检测等工作积累专业知识。课程中介绍大量实际钢结构工程的案例分析及讨论,使课程的理论学习与工程实践建立紧密的联系。
掌握钢结构的特点;掌握钢结构的设计方法;掌握钢结构材料的力学性能及影响材料性能的因素,学会如何合理地选择钢材等;掌握钢结构疲劳破坏机理及检算方法;掌握连接在各种受力状态下的受力机理、破坏模式、构造措施等;掌握影响构件稳定的各类因素;理解构件的稳定设计理论; 掌握钢结构连接和构件在各种内力作用下的设计方法,对于复杂的土木工程问题,具备材料选择、截面确定、截面校核等的实践应用能力;能够正确判断钢结构构件或连接的模型分析结果的合理性。培养钢结构工程实践中对结构稳定性的重视,培养规范意识以及职业责任。
第一周第一章绪论
1.1 钢结构的概念及工程案例
1.2 钢结构的特点及应用范围
1.3 钢结构设计方法
第一周单元测验
第一周单元作业
第二周第二章钢结构的材料
2.1结构钢材的力学性能
2.2影响钢材力学性能的因素
第2周单元测验
第2周单元作业
第三周第二章钢结构的材料
2.3钢材在复杂应力下的工作性能
2.4钢材的疲劳
2.5钢材的规格与选用
第3周单元测验
第3周单元作业
第四周第三章钢结构的连接
3.1钢结构连接方法
第四周单元测验
第四周单元作业
第五周第三章钢结构的连接-对接焊缝的构造与计算+角焊缝的构造及一般计算式
3.2对接焊缝的构造与计算
3.3角焊缝的构造与一般计算式
第五周单元测验
第五周作业-计算题
第六周第三章钢结构的连接-角焊缝在不同受力情况下的计算及焊接残余应力
3.4角焊缝在不同受力情况下的计算+3.5焊接残余应力
第六周单元测试
第六周角焊缝计算作业
第七周第三章连接-普通螺栓连接
3.6普通螺栓连接构造与受力特点
第七周单元测验
第八周第三章连接-普通螺栓连接
3.7普通螺栓连接计算
第八周单元测验
第八周计算作业
第九周第三章连接-高强度螺栓连接
3.8高强度螺栓连接
第九周单元测验(第三章高强度螺栓连接)
第九周单元作业-计算题
第十周-第四章-轴心受力构件(概述+强度+刚度)
4.1轴心受力构件概述
4.2轴心受力构件的强度和刚度
第十周单元测验
第十一周—第四章-轴心受力构件(整体稳定)
4.3轴心受压构件的整体稳定
第十一周单元测验
第十二周-第四章-轴心受力构件(局部稳定+实腹压杆设计+格构式压杆)
4.4轴心受压构件的局部稳定
4.5实腹式轴心受压构件的设计
4.6格构式轴心受压构件
第十二周单元测验
第四章计算题(教材第2题)
第十三周-第五章-受弯构件1
5.1受弯构件概述
5.2受弯构件的强度和刚度
5.3受弯构件的整体稳定
第十三周单元测验
第十四周-第五章-受弯构件2
5.4受弯构件的局部稳定
5.5钢梁的设计
第十四周单元测验
第十四周钢梁计算题
第十五周-第六章-偏心受力构件1
6.1偏心受力构件(概念)
6.2偏心受力构件(应用及截面选择)
6.3偏心受力构件(破坏形式及计算内容)
6.4偏心受力构件(强度与刚度)
第十五周单元测验
第十六周-第六章-偏心受力构件2
6.9偏心受力构件(计算长度及构件设计步骤)
6.5偏心受力构件的失稳模式
6.6偏心受力构件(弯矩作用平面内的整体稳定)
6.7偏心受力构件(弯矩作用平面外的整体稳定)
6.8偏心受力构件(局部稳定)
第十六周单元测验
《土木工程材料》、《结构力学》、《材料力学》
1、《钢结构设计原理》教材,姜兰潮、杨娜主编,中国建筑工业出版社2024
2、钢结构设计标准GB50017-2017
3、铁路桥梁钢结构设计规范TB 10091-2017
4、铁路桥涵设计规范(极限状态法)Q-CR-9300-2018
5、建筑结构可靠性设计统一标准GB 50068-2018
6、铁路工程结构可靠性设计统一标准GB 50216-2019