《钢结构设计原理》课程教学大纲
课程名称：钢结构设计原理
英文名称：Basis of Steel Structure
课程编号：060116
学时数：48
其中实验学时：0 课外学时：0
学分数：4.8
适用专业：土木工程专业（专业基础必修课）
一、课程的任务、目的和作用
《钢结构设计原理》为土木工程专业学生的必修课，属于专业基础课。

通过本课程的学习，应使学生较全面地掌握钢结构材料的基本性能，掌握钢结构基本构件及其连接的设计计算方法，了解基本构件的构造设计。

二、课程教学内容的基本要求、重点和难点
第1章绪论
1.1 钢结构的特点和应用
掌握钢结构的特点及应用范围。

1.2 钢结构的建造过程和内在缺陷
了解钢结构的建造过程和内在缺陷。

1.3 钢结构的组成原理
了解钢结构的组成原理。

1.4 钢结构的极限状态和极限状态法
掌握钢结构的极限状态；了解概率极限状态设计法。

1.5 钢结构的发展
了解钢结构的发展方向。

【重点】钢结构的特点和应用；钢结构的极限状态。

第2章钢结构的材料
2.1 对钢结构用材的要求
掌握对钢结构用材的要求。

2.2 钢材的主要性能及其鉴定
掌握钢材的主要性能；了解钢材性能的鉴定方法。

2.3 影响钢材性能的因素
掌握影响钢材性能的因素。

2.4 钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载的效应
掌握钢材的延性破坏和非延性破坏及循环加载和快速加载的效应
2.5 建筑钢材的类别及钢材的选用
掌握钢材的正确选用方法；了解建筑用钢的类别及其表示方法。

【重点】对钢结构用材的要求；钢材的主要性能；影响钢材性能的因素以及破坏形式；钢材的正确选用方法。

【难点】影响钢材性能的因素以及破坏形式。

第3章构件的截面承载能力——强度
3.1 轴心受力构件的强度及截面选择
熟练掌握轴心受力构件的强度计算；掌握轴心受力构件的截面选择。

3.2 梁的类型和强度
熟练掌握梁的类型和其强度计算。

3.3 梁的局部压应力和组合应力
熟练掌握梁的局部压应力和组合应力计算。

3.4 按强度条件选择梁截面
掌握按强度条件选择梁截面的方法。

3.5 梁的内力重分布和塑性设计
了解梁的内力重分布和塑性设计。

3.6 拉弯、压弯构件的应用和强度计算
熟练掌握拉弯、压弯构件的应用和强度计算。

【重点】轴心受力构件的强度计算；梁的类型和其强度计算；拉弯、压弯构件的应用和强度计算；按强度条件选择梁截面。

【难点】梁的内力重分布和塑性设计。

第4章单个构件的承载能力——稳定性
4.1 稳定问题的一般特点
了解稳定问题的一般特点及构件失稳形式。

4.2 轴心受压构件的整体稳定
熟练掌握轴心受压构件的整体稳定计算。

4.3 实腹式柱和格构式柱的截面选择计算
掌握实腹式柱和格构式柱的截面选择计算。

4.4 受弯构件的弯扭失稳
掌握受弯构件的整体稳定计算。

4.5 压弯构件的面内和面外稳定性及截面选择计算
掌握压弯构件的面内和面外稳定性计算。

4.6 板件的稳定和屈曲后强度的利用
掌握板件的稳定计算；了解板件的屈曲后强度的利用。

【重点】轴心受压构件的整体稳定计算；受弯构件的整体稳定计算；压弯构件的面内和面外稳定性计算；板件的稳定计算。

【难点】受弯构件的整体稳定计算；压弯构件的面内和面外稳定性计算；板件的稳定计算；板件的屈曲后强度的利用。

第5章整体结构中的压杆和压弯构件
5.1 桁架中压杆的计算长度
掌握桁架中压杆的计算长度的确定。

5.2 框架稳定和框架柱计算长度
掌握框架稳定和等截面框架柱的计算长度的确定方法；了解变截面框架柱的计算长度的确定方法。

【重点】桁架中压杆的计算长度的确定；框架稳定和等截面框架柱的计算长度的确定。

第6章钢结构的正常使用极限状态
6.1 正常使用极限状态的特点
掌握正常使用极限状态的特点。

6.2 拉杆、压杆的刚度要求
掌握轴心拉杆、压杆的刚度要求。

6.3 梁和桁架的变形限制
掌握梁和桁架的变形限制。

6.4 钢框架的变形限制
了解钢框架的变形限制。

6.5 振动的限制
了解振动的限制。

【重点】轴心拉杆、压杆的刚度要求；梁和桁架的变形限制；正常使用极限状态的特点。

第7章钢结构的连接和节点构造
7.1 钢结构对连接的要求及连接方法
了解钢结构对连接的要求及连接方法。

7.2 焊接连接的特性
掌握焊接连接的特性。

7.3 对接焊缝的构造和计算
掌握对接焊缝的构造和计算方法。

7.4 角焊缝的构造和计算
掌握角焊缝的构造和计算方法。

7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
了解残余应力的分类和产生原因；了解焊接残余变形；掌握焊接残余应力的影响及减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法。

7.6 普通螺栓连接的构造和计算
掌握普通螺栓连接的构造和计算。

7.7 高强螺栓连接的性能和计算
掌握高强度螺栓连接的性能和计算。

【重点】焊接连接的特性和计算；普通螺栓连接的构造和计算；高强度螺栓连接的性能和计算；钢结构对连接的要求及连接方法。

【难点】角焊缝的构造和计算；普通螺栓连接的构造和计算。

第8章钢结构的脆性断裂和疲劳
8.1 钢结构脆性断裂及其防止
掌握钢结构脆性断裂的概念及其防止方法。

8.2 钢结构抗疲劳设计
掌握钢结构抗疲劳设计方法。

【重点】钢结构脆性断裂的概念；钢结构抗疲劳设计。

【难点】钢结构抗疲劳设计方法
三、教学方式及学时分配
四、课程各教学环节的要求
1、教学环节
教学方法采用课堂讲授与课件配合使用，使学生从中学到本课程的基本内容，并学会分析问题和解决问题的方法。

2、作业环节
根据各章的具体情况，适当布置作业，加深学生对课堂所学知识的理解。

五、本课程与其他课程的联系
先修课程：《高等数学》、《土木工程材料》、《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》。

后续课程：《钢结构设计》、《高层钢结构设计》、《钢结构制作安装》等。

六、考核方式
本课程是考试课，采用闭卷考试。

平时成绩占20%，期末考试占80%。

考试命题以要求“掌握”的教学内容为主，兼顾“了解”的部分。

七、教材和参考书目
《钢结构》（上册，钢结构基础）陈绍蕃顾强，中国建筑工业出版社，2003《钢结构设计原理》陈绍蕃，科学出版社，2002
《钢结构》赵根田孙德发，机械工业出版社，2005。