附件4：鲁东大学课程设计教学大纲模板
《钢结构课程设计》教学大纲
课程编号：3414080
课程类型：专业选修课
学 分：1
计划周数：1周
预修课程：钢结构
开设学期：6
适用专业：土木工程 本科
一、课程设计目的与任务
本课程是土木工程专业重要的实践性教学环节，是对学生知识和能力的总结。通过钢结构课程设计，使学生进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行整体钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。
二、设计项目名称与学时分配
序号设计项目名称学时分配
1梯形钢屋架设计1周
三、课程设计内容及要求
课程设计地点：校内
设计项目一：梯形钢屋架设计
内容与要求：
（一）设计题目
某厂房跨度为21m（或24m，27m，30m，33m）（由指导教师指定），总长120m（具体长度由指导教师指定），柱距6m，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板，20mm厚水泥砂浆找平，上铺泡沫混凝土保温层，三毡四油（上铺绿豆砂）防水层，一毡二油隔气层；屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为。地区计算温度高于-20℃，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。
其中保温层荷载、积灰荷载、屋架跨度和钢材种类、柱子截面尺
寸、混凝土强度种类可以有多种不同的组合。由指导教师指定学生按其中的一种组合，独立完成钢屋架设计。
（二）计算书编写
1、确定屋架型式与尺寸；选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求；
2、进行屋盖支撑布置，按比例绘出屋架结构及支撑的布置图；
3、进行荷载汇集、杆件内力计算、内力组合，选择各杆件截面；
4、设计下弦节点、上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点等。
要求计算书内容要有系统地编排，字体要端正，表示要清楚，计算步骤明确，计算公式和数据来源应有依据，并应附有与设计有关的插图和说明。
（三）施工图绘制
绘制钢屋架施工图，其中包括屋架支撑布置图（该图可以单独附在计算书后面，打印成计算书页面大小），屋架简图（标注屋架杆件基本尺寸与控制内力）、屋架结构图、上下弦平面图、必要的剖面图和零件大样图、材料表和设计说明等。
要求图面清楚整洁，比例适当，布图合理，内容表达完全，线条粗细分明，尺寸及标注齐全，符号及比例正确，构造合理，能表达设计意图，符合国家制图标准并与计算书一致（特别注意图标、图幅大小的选择，图标框尺寸要全班统一，图幅大小符合国家制图标准）。
（3） 主要教学程序及学时分配
本课程是土木工程专业的实践性教学环节，在教学方法上，采用集体辅导与个别辅导相结合的指导方式。
集体辅导
通过课堂讲授，使学生进一步明确课程设计的任务、内容、要求、设计步骤等；通过典型例题分析使学生对钢屋架的结构型式、结构布置和受力特点有更深的了解，掌握屋盖体系中支撑体系的作用、布置和设计方法，掌握钢屋架计算简图、荷载组合和内力分析方法等；重点讲清钢屋架的杆件设计、钢结构的连接、节点设计和构造要求中的要点；介绍编写计算书及绘制施工图时容易出错的地方和注意事项。
个别辅导
指导学生参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行整体钢结构的设计计算，独立完成设计内容。辅导过程中要及时掌握学生的设计进度。
四、课程设计考核方式
课程设计结束时，要求学生写出课程设计计算书一份，绘制钢屋架
施工图一至两张。围绕课程设计涉及的基本理论、设计方法、构造措施、图面布置、绘图深度以及表达方法等诸方面进行考核。根据学生的理解程度和掌握的深度、图纸和计算书质量、学习态度等给予评分。
评分按5级评分制确定，即优、良、中、及格、不及格，图纸与计算书分别评分，然后按一定比例给总评分。
五、课程设计教材及主要参考书
1.戴国欣：《钢结构》.武汉：武汉理工大学出版社，2008年
2.《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中国计划出版社
3.《钢结构设计手册》中国建筑工业出版社
执笔人：柳爱群 审核人：
《钢结构设计原理》课程教学大纲 Design Principles of Steel Structure 一、课程基本信息 1、课程类别：专业基础课 2、课程学时：总学时54 3、学分：2 4、适用专业：土木工程 5、考核方式：考试 6、大纲执笔：(土木工程教研室伍宜胜) 7、制定(修订)时间：2011年6月 二、课程教学目的 《钢结构基本原理》为土木工程专业本科学生的必修课，属于专业基础课。 钢结构是当代土木工程的基本结构形式之一。设置本课程的目的，是使学生全面掌握钢结构材料、构件和连接的基础知识，理解钢结构分析的基本原理，为进一步学习各类钢结构与金属结构的设计、制作和建造提供基础。 三、课程教学的基本要求 1．了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景。 2．掌握钢结构材料的力学性能与选用； 3．了解钢结构的典型破坏模式、产生原因和力学分析的基本方法； 4．掌握钢结构基本构件及连接的性能、受力分析与设计计算； 5．了解钢结构体系的组成原理和典型结构形式的设计要点； 四、课程主要内容和学时分配 主要内容： 第一章绪论 1. 钢结构的特点和目前钢结构的应用领域。 2. 钢结构的设计方法。 3. 钢结构发展过程中存在的问题和最新发展动态。 第二章钢结构的材料 1. 钢结构所用钢材的要求。 2. 钢材的塑性破坏和脆性破坏两种破坏形式。
3. 钢材的主要性能、影响钢材性能的主要因素。 2 4. 复杂应力状态下钢材的屈服条件。 5. 钢材的种类和钢材的规格。 第三章钢结构的连接 1. 钢结构的连接方法以及各种连接方法的特点。 2. 焊缝的形式以及不同形式焊缝连接的构造要求和计算方法。 3. 焊接残余应力和残余变形产生的原因以及减少焊接残余应力和残 余变形的措施。 4. 螺栓连接的构造要求、工作性能和计算方法。 第四章轴心受力构件 1. 轴心受力构件的强度计算。 2. 轴心受压构件的屈曲形式、整体稳定的概念以及整体稳定的计算。 3. 轴心受压构件的局部稳定的概念以及局部稳定的计算。 4. 实腹式和格构式轴心受力构件的截面设计。 5. 轴心受力构件典型柱头和柱脚的设计。 第五章受弯构件 1. 受弯构件强度和刚度的计算。 2. 梁的整体稳定的概念、影响梁的整体稳定的因素以及整体稳定的计算。 3. 梁的局部稳定的概念、局部稳定的验算以及加劲肋的设计。 4. 腹板屈曲后强度的概念以及考虑屈曲后强度梁的承载力计算。 5. 型钢梁和组合梁的设计。 第六章拉弯和压弯构件 1. 拉弯和压弯构件的强度计算。 2. 压弯构件整体稳定、局部稳定的概念以及整体稳定、局部稳定的计算。 3. 实腹式、格构式压弯构件的设计。 4. 框架梁、柱的典型连接以及偏心受压柱典型柱脚的设计。
贵州大学高等教育自学考试实践考试 钢结构课程设计 课程代码：02443 题目：单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 年级：2 0 1 3 级 专业：建筑工程 层次：本科 姓名：张伟 准考证号：21001181132 衔接院校：贵州大学 指导老师：张筱芸 完成日期： 2015. 4. 24
附件：设计资料 1、设计题目：《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》 2、设计任务及参数： 第五组： 某地一机械加工车间，长84m，跨度24m，柱距6m，车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m，柱顶标高27m，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m2），上铺100mm厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m3），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m2），找平层2cm厚（0.3KN/m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2，积灰荷载标准值0.6KN/m2， 3、设计任务分解 学生按照下表分派的条件，完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计内容。 表-3 4、设计成果要求 在教师指导下，能根据设计任务书的要求，搜集有关资料，熟悉并应用有关规范、标准和图集，独立完成课程设计任务书（指导书）规定的全部内容。 1）需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。 2）梯形钢屋架设计要求：经济合理，技术先进，施工方便。 3）设计计算书要求：计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂，统一用A4纸书写（打印）。 A、按步骤设计计算，各设计计算步骤应表达清楚，写出计算表达式及必要的计算过程，对数据的选取应写明判断依据。 B、计算过程中，必须配以相应的计算简图。 C、对计算结果进行复核后，为保证施工质量且方便施工，应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。 4）梯形钢屋架施工图共两张，图纸绘制的要求：布图合理，版面整齐，图线清晰，标注规范，符合规范/图集要求。
《建筑结构》课程教学大纲 第一部分前言 一、课程性质 《建筑结构》课程是土建类专业进行职业能力培养的一门职业核心课程，集理论与实践为一体，培养学生直接用于房屋建造、工程管理、工程监理、建筑设计、工程造价等岗位工作中所必需的结构分析能力，掌握房屋结构构件的基本计算原理和初步设计方法，同时满足后续专业课程《建筑施工技术》、《建筑工程质量事故分析与处理》、《建筑工程计量与计价》、《PKPM结构设计》、《建筑工程质量控制》等课程准备必要的结构概念及结构知识。 二、课程任务 《建筑结构》课程由混凝土结构、砌体结构、钢结构及建筑结构抗震等结构模块内容组成，讲授结构用材料的基本力学性质，结构设计标准，钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构基本构件的受力特点。使学生掌握钢筋混凝土梁、板、柱、楼（屋）盖，砌体结构的墙、柱及钢结构的连接，梁、柱的设计计算方法和一般结构的构造知识；同时掌握与施工和工程质量控制有关的结构基本知识。能进行一般民用房屋和单层工业厂房结构选型与结构计算，熟练识读结构施工图,并能绘制结构施工图。 三、课程设计思路 按照土建工程技术领域和二级建造师、施工员、质检员、实验员、资料员、预算员、监理员、设计员等岗位职业资格标准，以岗位分析和具体工作过程为导向，根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求，选取和改革课程教学内容；会同企业技术人员，设计教学能力训练项目，设计职业体验训练项目，设计融学习过程于工作过程中的职业情境，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，为学生可持续发展奠定良好的基础。 第二部分课程目标 一、总体目标（职业综合能力目标） 通过本课程的学习，要求学生达到胜任一般建筑工程的结构计算及设计能力；借助电子计算机及结构设计软件，能从事较为复杂的结构分析和计算能力。培养学生直接用于房屋建造、工程管理、工程监理、建筑设计、工程造价等岗位工作中所必需的结构分析能力。 二、具体目标
一由设计任务书可知： 厂房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部高度为2m，车间内设有两台中级工作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。卷材防水层面（上铺120mm 泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层）。屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20. 二选材： 根据该地区温度及荷载性质，钢材采用Q235-C。其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接，构件采用钢板及热轧钢筋，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度L。=24000-2×150=23700，端部高度：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。 三结构形式与布置： 屋架形式及几何尺寸见图1所示： 图1 屋架支撑布置见图2所示：
图2 四荷载与内力计算： 1．荷载计算： 活荷载于雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值： 防水层（三毡四油上铺小石子）0.35KN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡ 总计：2.784 KN/㎡可变荷载标准值： 雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。 总计：1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡2．荷载组合： 设计屋架时应考虑以下三种组合： 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KN P2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载
《钢结构》课程设计任务书 中国矿业大学银川学院 土木工程教研室 2013年11月
一、设计资料 1. 基本资料 某单跨单层厂房，跨度L=18m，长度42m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，梯形屋架铰接于混凝土柱上，屋面坡度i=1/10，无檩屋盖体系，采用1.5×6.0m预应力混凝土屋面板（考虑屋面板对屋架在平面外的支撑作用）。钢材采用Q235-B，焊条采用E43型，手工焊。柱网布置如图1所示、屋架支撑系统布置图如图2所示。 图1 柱网布置图 （a）
（b） （c） 图2 屋架支撑布置图 （a）屋架上、下弦支撑布置图 （b）1-1剖面图；（c）2-2剖面图 2. 屋架形式及几何尺寸 如图3所示。 图3 屋架形式及几何尺寸 3. 屋面荷载及内力系数 （1）永久荷载（标准值） 三毡四油防水层0.40 kN/m2 水泥砂浆找平层0.40 kN/m2 保温层0.20 kN/m2 预应力混凝土屋面板（1.00 +0.001×本人学号后三位数）kN/m2 (例如：学号为070807110190，则屋面板荷载为：1.00+0.001×190=1.19kN/m2) 屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2 （2）可变荷载（标准值） 屋面活荷载：按学号选取（参见下表）；雪荷载：0.30kN/m2 屋面活荷载的取值 (kN/m2)
如图4所示。 图4 屋架内力系数 （a）全跨单位荷载作用下各杆件的内力值 （b）半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 二、设计内容 1. 完成一份钢屋架计算书。用A4纸手写，加统一格式封皮装订，见附件1。计算书内容必须包括： （1）钢屋架荷载计算； （2）杆件内力的计算和组合； （3）杆件截面的选择和验算； （4）主要节点设计（至少完成一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点的设计，节点设计内容包括节点板、加劲肋及连接焊缝）。 2. 绘制一份钢屋架施工图。用空白的A2绘图纸手绘，采用统一的图签栏，如图5所示。建议杆件轴线比例采用1:20，节点（包括杆件截面、节点板和小零件）比例采用1:10。当屋架对称时，可仅绘制半榀屋架的施工图。施工图内容必须包括： （1）施工图的说明； （2）材料表； （3）屋架简图； （4）屋架立面图；
《钢结构设计原理》课程教学大纲 课程名称：钢结构设计原理 课程编码： 学分：3.0 总学时：48 适用专业：土木工程 先修课程：理论力学、材料力学、结构力学 一、课程性质与目的 本课程是土木工程专业的必修课，其性质属于专业基础课。本课程是一门理论性与应用性并重的课程。通过本课程的学习，着重讲授钢结构的基本理论与基本知识，使学生了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景；掌握钢结构材料的工作性能及影响钢材性能的主要因素，能正确选用结构钢材；掌握钢结构连接的性能、受力分析与设计计算；掌握各种钢结构基本构件的设计计算等，并为学习后续课程和钢结构课程设计打下必要的基础。 二、课程基本要求 1．了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景； 2．掌握钢结构材料的力学性能与选用； 3．了解钢结构的典型破坏模式、产生原因和力学分析的基本方法； 4．掌握钢结构基本构件及连接的性能、受力分析与设计计算； 5．了解钢结构体系的组成原理和典型结构形式的设计要点 三、课程教学基本内容 第一章绪论 1. 钢结构的特点和目前钢结构的应用领域。 2. 钢结构的设计方法。 3. 钢结构发展过程中存在的问题和最新发展动态。 重点：掌握钢结构的特点及应用范围，理解钢结构的设计方法。 难点：理解钢结构的设计方法。 第二章钢结构的材料 1. 钢结构所用钢材的要求。 2. 钢材的塑性破坏和脆性破坏两种破坏形式。 3. 钢材的主要性能、影响钢材性能的主要因素。 4. 复杂应力状态下钢材的屈服条件。 5. 钢材的种类和钢材的规格。 重点：掌握对钢结构用材的要求，掌握建筑钢材的可能破坏形式及各主要因素对其影响。 难点：各种因素对钢材性能及钢结构破坏形式的影响。
参考实例： 钢结构课程设计例题 －、设计资料 某一单层单跨工业长房。厂房总长度为120m，柱距6m，跨度为27m。车间内设有两台中级工作制桥式吊车。该地区冬季最低温度为－20℃。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。屋面活荷载标准值为0.6kN/㎡，雪荷载标准值为0.75kN/㎡，积灰荷载标准值为0.5kN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。柱头截面为400mm ×400mm，所用混凝土强度等级为C20。 根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235―A―F，其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接。构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸见图1所示。 图1 屋架形式及几何尺寸
屋架支撑布置见图2所示。 符号说明：GWJ-（钢屋架）；SC-（上弦支撑）：XC-（下弦支撑）； CC-（垂直支撑）；GG-（刚性系杆）；LG-（柔性系杆） 图2 屋架支撑布置图
三、荷载与内力计算 1.荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值 放水层（三毡四油上铺小石子）0.35kN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/㎡保温层（120mm厚泡沫混凝土）0.12*6=0.70kN/㎡ 预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡ 钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡ 总计 3.387kN/㎡可变荷载标准值 雪荷载0.75kN/㎡ 积灰荷载0.50kN/㎡ 总计 1.25kN/㎡ 永久荷载设计值 1.2×3.387=4.0644 kN/㎡（由可变荷载控制） 可变荷载设计值 1.4×1.25=1.75kN/㎡ 2.荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种组合： 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载P=(4.0644+1.75) ×1.5×6=52.3296 kN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦节点荷载 P=4.0644×1.5×6=36.59 kN 1 P=1.75×1.5×6=15.75 kN 2 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN 屋架上弦节点荷载 3 P=(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN 4 3.内力计算 本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。由表内三种组合可见：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合三，可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。如果施工过程中，在屋架两侧对称均匀铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。
中南大学土木工程学院土木工程专业（本科） 《钢结构基本原理》课程设计任务书 题目：钢框架主次梁设计 姓名： 班级： 学号：
一、设计规范及参考书籍 1、规范 （1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范（GB5009－2010） （4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范（GB50017－2003） （5）中华人民共和国建设部. .钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001） 2、参考书籍 （1）沈祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，2006 （2）毛德培. 钢结构，中国铁道出版社，1999 （3）陈绍藩. 钢结构，中国建筑工业出版社，2003 （4）李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版），中国建筑工业出版社，2005 （5）包头钢铁设计研究院 中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版）， 机械工业出版社，2006 二、设计构件 某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值2.02kN mm （单号）、5.02kN mm （双号），其中12班竖向梁跨度取值：学号1~10为8m 、学号11~20为10m ；学号21~为12m ；其中13班水平向梁跨度取值：学号1~10为9m 、学号11~20为11m ；学号21~为13m ；。楼面板为120mm 厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用，框架梁按连续梁计算，次梁按简支梁计算。其中框架柱为焊接H 型钢，截面尺寸为H600×300×12×18，层高3.5m 。 三、设计内容要求 （1）设计次梁截面CL-1（热轧H 型钢）。 （2）设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。 （3）设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短梁段长度一般为0.9～ 1.2m 。 （4）设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。 （5）设高计次梁与主梁工地拼接节点，要求采用强螺栓连接。
《钢结构》教学大纲 一、课程信息 课程名称（中文）：钢结构 课程名称（英文）：Steel Structures 课程类别：学科基础课 课程性质：必修 计划学时：56（0） 计划学分：3.5 先修课程：建筑材料、理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学等 选用教材：《钢结构》（第四版），戴国欣编著，2012年；非自编；教育部规划教材开课院部：资源与土木工程学院 适用专业：土木工程 课程负责人：王亚军 课程网站：无 二、课程简介 《钢结构》是土木工程专业学生的一门必修的主要学科基础课。课程教学的目的是使学生掌握钢结构材料、构件和连接的基础知识，熟悉一些常用钢结构构件的计算原理；了解工业与民用建筑工程中常用钢结构房屋的特点，基本设计方法，计算简图与内力分析，并能按有关专业规范或规程初步进行一般钢结构的整体设计、截面计算和构造处理。通过本课程的学习，使学生在钢材性能、构件连接和基本构件设计等方面受到基本的训练，掌握钢结构基本受力构件的强度、刚度、稳定性计算方法及构造形式等，了解钢结构的特点与发展，培养对钢结构的兴趣，使学生能解决钢结构设计施工中的一些技术问题，为以后从事钢结构施工管理、设计工作打下基础。 Steel Structures is a required disciplinary elementary curriculum for students majoring in civil engineering. The teaching aim of this curriculum is to make students master the basic knowledge of steel structure materials, members and connection, be familiar with some commonly-used calculation principles of steel structural members; understand the characteristics, basic design method and diagram calculation & internal force analysis of common steel structure housing in industrial & civil construction projects and be able to preliminarily carry out the overall design, cross section calculation and structural treatment of general steel structures in accordance with relevant professional rules or regulations. Through the learning of this curriculum, students can receive the basic trainings in aspects like steel properties, member connection and basic member design, grasp the strength & stiffness & stability calculation methods and structural forms of the basic steel structural members under the action of forces, know the characteristics and development of steel structures, cultivate interests in steel structures, solve some technical problems in steel structure design and construction and lay a solid foundation for the future work in construction management and design of steel structures. 三、课程教学要求 序号专业毕业要求课程教学要求关联程度
中南大学 《钢结构基本原理》 课程设计 设计名称：钢框架主次梁设计 专业班级：土木1112班 姓名：周世超 学号： 指导老师：龚永智 设计任务书 （一）、设计题目 某钢平台结构（布置及）设计。 （二）、设计规范及参考书籍 1、规范 （1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准[S]（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准[S]（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范[S]（GB5009－2001）（4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范[S]（GB50017－2003）（5）中华人民共和国建设部. 钢结构工程施工质量验收规范[S]（GB50205-2001） 2、参考书籍
（1）沈祖炎等. 钢结构基本原理[M]. 中国建筑工业出版社，2006 （2）毛德培. 钢结构[M]. 中国铁道出版社，1999 （3）陈绍藩. 钢结构[M]. 中国建筑工业出版社，2003 （4）李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版）[M]. 中国建筑工业出版社，2005 （5）包头钢铁设计研究院?中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版）[M]. 机械工业出版社，2006 （三）、设计内容 某多层图书馆二楼书库楼面结构布置示意图如图一所示，结构采用横向框架承重，楼面板为120mm厚的单向实心钢筋混凝土板。荷载的传力途径为：楼面板—次梁—主梁—柱—基础，设计中仅考虑竖向荷载与动荷载的作用。框架按照连续梁计算，次梁按照简支梁计算。其中框架柱为焊接H型钢，截面尺寸为H600X300X12X18，楼层层高取3.9米 采用的钢材为Q345，焊条为E50 柱网尺寸9 ×9，永久荷载5，活荷载10 活荷载分项系数为1.4 恒荷载分项系数为1.2 （四）、设计内容要求 1)验算焊接H型钢框架柱的承载能力，如不满足请自行调整 2)设计次梁截面CL-1（热轧H型钢）。 3)设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。 4)设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短
钢结构课程设计指导书 （梯形钢屋架） 土木工程学院钢结构教研室
钢结构课程设计指导书 绪言课程设计目的要求 课程设计是一个重要的教学过程，是对学生知识和能力的总结。要求学生通过钢结构课程设计，进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行整体钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。 第一节 钢结构课程设计题目 一、设计题目 某24m跨度车间钢屋架设计。 二、 设计任务 1、选择钢屋架的材料 2、确定屋架形式及几何尺寸 3、屋盖及支撑的布置 4、钢屋架的结构设计 5、绘制钢屋架施工图及材料表 三、 设计资料 某厂一金工车间跨度24m，长度为90m，柱距6m，内设两台50/5t中级工作制桥式吊车，设防烈度为7度。屋面采用1.5×6.0m大型屋面板。20mm厚水泥砂浆找平，上铺80mm厚泡沫混凝土保温层；三毡四油防水层，上铺小石子。屋面坡度i=1/10。屋面活荷载标准值0.7kN/m2，雪荷载标准值0.5 kN/m2，积灰荷载标准值0.3 kN/m2。屋架铰接于钢筋混凝土柱上，上柱截面b×h=400×400mm，混凝土强度等级为C20。 第二节 钢屋架设计计算 一、材料选择 根据荷载性质，钢材可采用Q235-A.F，要求保证屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验及碳、硫、磷含量合格。屋架连接方法采用焊接，焊条可选用
E43型，手工焊。 二、屋架形式及几何尺寸 因屋面采用混凝土大型屋面板，屋面坡屋i＝1／10，故宜采用梯形屋架。 屋架计算跨度应取l。=l-2×150=24000-300=23700mm。 屋架端部高度H。与屋架中部高度及屋面坡度相关，我国常将H。取为1.8～2.1m等较整齐的数值，以利多跨屋架时的屋面构造。可取H。=1990mm。 为使屋架上弦只受节点荷载，腹杆体系采用节间为3m的人字形式，屋面板传来的荷载，正好作用在节点上，使之传力更好。 屋架跨中起拱l／500 ，可取50mm。 三、支撑布置 根据车间长度，屋架跨度，荷载情况，以及吊车设置情况，宜布置三道上、下弦横向水平支撑，垂直支撑和系杆，屋脊节点及屋架支座处沿厂房通长设置刚性系杆，屋架下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。凡与支撑连接的屋架可编号为GWJ—2，其它编号均为GWJ—l。 四、荷载和内力计算 1、荷载计算 屋面活荷载与雪载一般不会同时出现，可取其中较大者进行计算。 屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）可按经验公式计算。 荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。 2．荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合： （1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载 （2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 （3） 全跨屋架与支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 3. 内力计算 按图解法、解析法、电算法均可计算屋架各杆内力。 先求出单位荷载作用于各节点时的内力，即内力系数，然后可求出当荷载作用于全跨及半跨各节点时的杆件内力，并求出三种荷载组合下的杯件内力．取其中不利内力（正、负最大值）作为设计屋架的依据。可列表计算。 跨中附近斜腹件的内力发生变号，由于考虑了施工阶段荷载的不利分布。
《钢结构设计原理》教学大纲 撰写人：唐柏鉴 邵建华 学院审批： 审批时间： 年 月 日 一．课程基本信息 开课单位：土木工程与建筑学院 英文名称：Principle of Steel Structures 学时：总计48 学时 学分：3.0 学分 面向对象：土木工程（专升本）专业 先修课程：《工程制图与计算机绘图》、《房屋建筑学》、《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》后续课程：钢结构设计 教材：《钢结构基本原理》，董军主编，重庆大学出版社，2011 主要教学参考书目或资料： 陈绍蕃，顾强等主编.《钢结构（上册钢结构基础）》，中国建筑工业出版社，2007 魏明钟主编．钢结构（第二版）．武汉理工大学出版社，2006 二．教学目的和任务 在土木工程专业教学计划中，钢结构是主干专业课程之一, 是研究钢结构工作性能及合理设计的一门工程技术型课程，属于学科基础课程。通过本课程教学，使学生系统地学习钢结构的基本理论、基础知识和基本技能，使学生具有进行一般钢结构设计的能力，同时也为学生以后解决复杂的钢结构设计，从事钢结构制作与安装的土木工程等打下必要的基础。 三．教学目标与要求 1.教学目标 要求学生掌握钢结构构件及节点的原理与设计方法。 2.要求 (1)能正确地选用钢材； (2)掌握焊缝连接和螺栓连接的构造与计算； (3)稳定是钢结构设计中的重要概念,要求对钢结构的各种稳定问题建立起比较清楚的概念； (4)基本掌握轴心拉杆、轴心压杆、钢梁等构件以及普通钢屋盖的设计，初步掌握压弯构件的设计特点。
四．教学内容、学时分配及其基本要求 知识点 知识单元 描述 要求学时分配 钢结构的主要优缺点 掌握钢结构的常用设计方法 熟悉概述 钢结构的发展情况及合理应用范围 了解 2 钢材在单轴应力作用下的工作性能，钢结构对钢材性能的要求和影响这些性能的主要因素，钢材的疲劳计算 掌握钢材选用的原则和必须考虑的因素 熟悉钢结构的材料 钢材在多轴应力作用下的工作性能 了解 2 轴心受力构件 轴心受力构件的强度计算 掌握 1 梁的类型，梁的弯曲、剪切强度，梁的局部压应力和组合应力 掌握 3 受弯构件 按强度条件选择梁截面，梁的内力重分布和塑性设计 掌握 2 构件的截面承载能力-强度 拉弯、压弯构件 拉弯、压弯构件的应用和强度计算 掌握 2 概述 稳定问题的一般特点 了解 2 轴心受压构件 轴心受压构件的整体稳定计算 掌握 2 受弯构件 受弯构件的稳定性计算 掌握 1 压弯构件 压弯构件的面内和面外稳定性计算 掌握 3 板件的屈曲后强度的利用 熟悉单个构 件的承载能力-稳定性 板件 板件的稳定计算 掌握 2 框架 框架稳定 掌握 1 等截面框架柱的计算长度的确定方法 掌握 2 整体结构中压弯构件 柱 变截面框架柱的计算长度的确定方法 了解 1 钢结构的正常使用极限状 态 拉、压杆的刚度要求，梁和桁架的变形限制，钢框架的变形限制、振动限制 掌握 2 概述 钢结构对连接的要求及连接方法 熟悉 1 焊接连接的特性、焊接热效应 了解 1 对接焊缝的构造和计算 掌握 2 角焊缝的受力特点及计算方法 掌握 2 焊接 常用连接方式的角焊缝计算 掌握 2 普通螺栓的类型、破坏型式、计算方法和相应的防止方法 掌握 2 螺栓 高强螺栓的受力特点和计算方法,能熟练地指出用高强螺栓连接在承受弯矩作用时中和轴的位置的不同 掌握 2 钢结构的连接和节点构造 设计 梁柱连接节点和柱脚的设计 掌握 2 钢结构脆性断裂及其防止 掌握钢结构的脆性断裂和防止 钢结构抗疲劳设计 了解 2 说明：表中学时为理论课时 五．教学方法及手段 钢结构课程的基本教学内容是统一的,土木工程专业本科生必须学习钢结构课程的基本部分。为 了保证基本教学内容的完成,在教法上应采取一些有效措施:
土建专业 钢结构 课程设计 钢结构课程设计 一、课程设计的性质和任务 《钢结构》是土木工程专业的重要专业课，为了加强学生对基本理论的理解和《钢结构》设计规范条文的应用，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，必须在讲完有关课程内容后，安排2周的课程设计，以提高学生的综合运用能力。课程设计又是知识深化、拓宽的重要过程，也是对学生综合素质与工程实践能力的全面锻炼，是实现本科培养目标的重要阶段。通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题的能力以及严谨、扎实的工作作风。为学生将来走上工作岗位，顺利完成设计任务奠定基础。 课程设计的任务是，通过进一步的设计训练，使学生熟悉钢结构基本构件的设计和构造设计的基本原理和方法，具备一般钢结构设计的基本技能；能够根据不同情况，合理地选择结构、构造方案，熟练地进行结构设计计算，并学会利用各种设计资料。 二、课程设计基本要求 课程设计是综合性很强的专业训练过程，对学生综合素质的提高起着重要的作用。基本要求如下： 1、时间要求。一般不少于2周； 2、任务要求。在教师指导下，独立完成一项给定的设计任务，编写出符合要求的设计说明（计算）书，并绘制必要的施工图。 3、知识和能力要求。在课程设计工作中，能综合应用各学科的理论知识与技能，去分
析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。通过毕业设计，使学生学会依据设计任务进行资料收集、和整理，能正确运用工具书，掌握钢结构设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、技术文件编写的能力，提高计算机的应用能力。 三、课程设计的内容 《钢结构》课程设计的选题要符合教学基本要求，设计内容要有足够的深度，使学生达到本专业基本能力的训练。对学习好、能力强的学生，可适当加深加宽。 题目：钢屋架设计 采用平面钢屋架作为设计题目。设计内容包括：屋架内力计算、屋架杆件设计；节点设计；施工图绘制以及材料用量计算等。 完成的设计成果包括：结构设计计算书一份，施工图1~3张（2号）。 普通钢屋架设计 案例及设计指导 参考题目： 一、题目：普通梯形钢屋架设计 （一）设计资料 郑州某工业厂房，长度102m，屋架间距6m，车间内设有两台20/5t中级工作工作制桥式吊车，屋面采用×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板。水混珍珠岩制品保温层10cm，20mm 厚水混砂浆找平层，三毡四油防水层，屋面坡度1/10。屋架两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土C30，屋架跨度和屋面积灰荷载按指定的数据进行计算。 1、屋架跨度（1）24m （2）27m 2、屋面积灰荷载标准值（1）m2（2）m2
《钢结构》课程教学大纲 课程编号：05021004 课程名称：钢结构 英文名称：Steel Structure 课程类型: 必修课 课程性质：专业技术基础课 总 学 时：48 讲课学时：48 实验（实践）学时：0 学 分：3 适用对象: 土木工程本科生 海洋工程本科生 先修课程：建筑制图、材料力学、结构力学、钢筋混凝土原理 一、编写说明 （一）制定大纲的依据 随着时代的进步，社会和科技的不断发展，钢结构也不断丰富了课程内容，特别是2003年底国家颁布实施新修订的《钢结构设计规范》，钢结构设计理论及设计方法也随之作了调整。依据2005级土木工程专业教学计划和教学大纲要求，为达到教学目的和要求而定。 （二）课程简介 本课程是土木工程专业的一门主要专业基础课程，属必修课程。是研究土木建筑钢结构工作性能和合理设计的一门工程技术型课程。因此本课程对于土木工程专业来讲是非常重要的一门专业基础课。 （三）课程的地位与作用 本课程的目的是在学习钢结构的基础上，拓宽学生的专业知识，培养学生对钢结构的分析、计算、设计能力。 课程的要求是通过学习，能正确地选用钢材，并能对所选钢材提出必要的保证项目；掌握焊缝连接和螺栓连接的构造和计算；稳定是钢结构设计中的重要问题，要求对钢结构的各种稳定问题建立比较清楚的概念；掌握基本构件和普通钢屋盖的设计。 （四）课程性质、目的和任务 本课程是土木工程专业的一门主要专业课程，是研究土木建筑钢结构工作性能和合理设计的一门工程技术型课程。 课程的任务是着重讲授钢结构的基本理论与基本知识，使学生掌握钢结构的选材、构造原理、计算方法与结构布置原则，能设计一般的钢屋盖结构，对钢结构的最新发展有一定的了解，并为进一步钻研钢结构打下基础。 通过本课程教学，使学生了解钢结构的特点，掌握钢结构基本理论的一般概念及基本知识，使学生系统地学习钢结构的特点、基本原理、基本知识、结构类型和布置原则、构造方法以及设计的基本技能，使学生具有选用结构钢材及设计基本构件和连接的能力，初步掌握一般钢构件和普通钢屋盖的设计，学会钢屋架结构的设计及其施工图的绘制；为今后进行较复杂钢结构的设计和研究等工作打下必要的基础。 （五）与其他课程的联系
1.设计资料： ................................................................ 错误！未定义书签。 2.结构形式与布置 ............................................................ 错误！未定义书签。 3.荷载计算 .................................................................. 错误！未定义书签。 4.内力计算 .................................................................. 错误！未定义书签。 附件：设计资料 1、设计题目：《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》 2、设计任务及参数： 第五组： 某地一机械加工车间，长84m ，跨度24m ，柱距6m ，车间内设有两台40/10T 中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m ，柱顶标高27m ，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m 2 ），上铺100mm 厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m 3 ），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m 2 ），找平层2cm 厚（0.3KN/m 2 ），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm 。钢材选用Q235B ，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m 2 ，积灰荷载标准值0.6KN/m 2 ，雪荷载及风荷载见下表，7位同学依次按序号进行选取。 活载KN/m 2 1 2 3 4 5 6 7 基本雪压 0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35 基本风压 0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.45 3、设计任务分解 学生按照下表分派的条件，完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计内容。 表-3 4、设计成果要求 在教师指导下，能根据设计任务书的要求，搜集有关资料，熟悉并应用有关规范、标准和图集，独立完成课程设计任务书（指导书）规定的全部内容。 1）需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。 2）梯形钢屋架设计要求：经济合理，技术先进，施工方便。 3）设计计算书要求：计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂，统一用A4纸书写（打印）。 A 、按步骤设计计算，各设计计算步骤应表达清楚，写出计算表达式及必要的计算过程，对数据的选取应写明判断依据。 B 、计算过程中，必须配以相应的计算简图。 C 、对计算结果进行复核后，为保证施工质量且方便施工，应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。 4）梯形钢屋架施工图共两张，图纸绘制的要求：布图合理，版面整齐，图线清晰，标注规范，符合规范/图集要求。 单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 1.设计资料：（1）某地一机械加工车间，长84m ，跨度24m ，柱距6m ，车间内设有两台40/10T 中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m ，柱顶标高27m ，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m 2 ），上铺100mm 厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m 3 ），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m 2 ），找平层2cm 厚（0.3KN/m 2 ），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm 。钢材选用Q235B ，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m 2 ，积灰荷载标准值0.6KN/m 2 ，雪荷载及风荷载见下表。 活载KN/m 2 1 2 3 4 5 6 7 基本雪压 0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35 基本风压 0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.45 （2）屋架计算跨度 )(7.233.0240 m l =-= （3）跨中及端部高度：设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，端部高度 mm h 19000=中部高度
山东建筑大学 课程设计（论文）任务书 题目：某化工车间钢屋盖设计 课程：钢结构设计课程设计 院（部）：土木工程学院 专业：土木工程 班级：土木辅修2013级 学生姓名： 学号： 设计期限：2015年5月4~15日 指导教师： 教研室主任： 院长(主任)：
关于学生课程设计（论文）质量的有关要求 为了进一步加强学生课程设计（论文）的质量，对土木学院所有专业的课程设计（论文）制定以下要求： 1、学生应高度重视课程设计（论文）工作，严格要求自己，自觉遵守学习纪律和各项规章制度。 2、课程设计（论文）过程中，尊敬老师，团结互助，虚心学习，勤于思考，敢于实践，勇于创新，按指导教师的要求，保质保量的按时完成课程设计（论文）任务。 3、课程设计（论文）期间，实行考勤制度，一般不准请假，确因特殊情况需要请假时，须按照学校有关规定执行。学生缺勤（包括病、事假）累计超过课程设计时间1/3以上者，取消答辩资格，不予评定成绩，须重新补做。 4、必须独立完成课程设计（论文），一旦发现套用和抄袭他人成果者，按作弊论处。对学习不努力、不认真、敷衍了事、回避指导，未完成各阶段任务及严重违纪者，指导教师有权不让其参加答辩。 5．课程设计说明书（论文）撰写规范 课程设计说明书（论文）要求用A4纸排版，上下左右边距各留20mm，说明书（论文）中的计量单位、制图、制表、公式、缩略词和符号应遵循国家的有关规定。 6、学生课程设计存档要求 (1)学生设计资料必须装入课程设计专用袋（各班统一到教务室领取），要求详细填写班级、学 号、姓名、课程设计名称及档案袋里所有的资料内容。 (2)档案袋里课程设计资料排放顺序： 课程设计（论文）任务书（单放不装订） 按课程设计（论文）封面、设计（论文）说明书内容其中包括（目录、正文、参考文献、附录）等次序左侧装订成册（封面上填写的各项内容要与任务书上的内容一致）。 设计图纸（按学号从小到大排列整齐）。 (3)资料上交时间： 课程设计结束后两天内以班为单位交给辅导教师，不得延长上交时间。 以上资料整理好后，交由指导教师评阅。 土木工程学院