一本钢结构设计原理教案

教 案

200 ～200 学年第 学期

院

(

系

) 土木工程学院

教研室(研究所) 钢结构教研室 课 程 名 称 钢结构 授课专业班级 土木 主 讲 教 师 职 称 职 务

使 用 教 材 《钢结构基础》

西安建筑科技大学教务处制

第 1 次课的教学整体安排

授课时间 第 1 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第1章 概述 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 掌握钢结构设计方法，理解钢结构特点、应用及组成原理，了解钢结构的发展。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 1.1 钢结构的特点和应用——重点 1.2 钢结构的建造过程和内在缺陷 1.3 钢结构的组成原理——难点 1.5 钢结构的发展 讨论、思考题、作业： 无 参考资料（含参考书、文献等）： 钢结构基础；钢结构杂志 教学过程设计：复习 0 分钟，授新课 90 分钟，安排讨论 10 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。

第 2 次课的教学整体安排

授课时间 第 1 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第2章 钢结构的材料（1） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 掌握对钢结构用材的要求，理解钢材的主要性能及影响钢材性能的因素，了解钢材性能的鉴定 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 2.1 对钢结构用材的要求——重点 2.2 钢材的主要性能及其鉴定 2.3 影响钢材性能的因素——难点 讨论、思考题、作业： 无 参考资料（含参考书、文献等）： 钢结构基础；钢结构刊物；钢结构规范 教学过程设计：复习 5 分钟，授新课 90 分钟，安排讨论 5 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。

第 3 次课的教学整体安排

授课时间 第 2 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第2章 钢结构的材料(2) 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 掌握钢材的类别及钢材的选用，理解钢材的延性破坏和非延性破坏，了解循环加载和快速加载效应 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 2.4 钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载效应-----难点 2.5建筑钢材的类别及钢材的选用------重点 讨论、思考题、作业：无 参考资料（含参考书、文献等）： 钢结构基础；钢结构规范 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 90 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。

第 4 次课的教学整体安排

授课时间 第 2 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第3章 构件的截面承载能力——强度（1） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 掌握轴心受力构件的强度计算并会根据要求设计截面，梁构件的强度计算（主要是梁的弯曲、剪切强度）；理解梁的工作特点；了解轴心受力构件及梁的应用范围。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 3.1 轴心受力构件的强度及截面选择 轴心受拉构件的强度——重点 轴心受压构件的强度——重点 索的受力性能和强度计算 3.2 梁的类型和强度 梁的弯曲、剪切强度——重点 梁的扭转——难点 讨论、思考题、作业：3.7题 参考资料（含参考书、文献等）： 各版本《钢结构》教材及《钢结构设计手册》 教学过程设计：复习 0 分钟，授新课 100 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。

第 5 次课的教学整体安排

授课时间 第 3 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第3章 构件的截面承载能力——强度（2） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 掌握梁的局部压应力和组合应力的计算公式，理解设计梁截面的方法，了解通过构造保证梁局部压应力的方法。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 3.3 梁的局部压应力和组合应力——重点 梁的局部压应力的概念及计算公式 多种应力组合效应 3.4 按强度条件选择梁截面——难点 梁截面验算 梁截面沿长度的变化 讨论、思考题、作业： 习题3.8，3.9 参考资料（含参考书、文献等）： 各版本《钢结构》教材及《钢结构设计手册》 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 90 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。

第 6 次课的教学整体安排

授课时间 第 3 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第3章 构件的截面承载能力——强度（3） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 理解拉弯、压弯构件的工作性能; 掌握拉弯、压弯构件的强度计算方法; 了解拉弯、压弯构件的应用; 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 3.6 拉弯、压弯构件的应用和强度计算 拉弯、压弯构件的应用 拉弯、压弯构件的强度计算——重点 讨论、思考题、作业： 习题3.11 参考资料（含参考书、文献等）： 各版本《钢结构》教材、《钢结构设计手册》 教学过程设计：复习 0 分钟，授新课 100 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

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第 7 次课的教学整体安排

授课时间 第 4 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第4章 构件的截面承载能力——稳定性（1） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 掌握稳定问题的分类和特点 了解大变形和小变形分析 理解影响轴心受压构件承载力的因素 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 4.1 稳定问题的一般特点、分类——难点 4.2 轴心受压构件的整体稳定性 影响轴心受压构件的因素——重点 （1）残余应力 （2）初始弯曲 （3）稳定计算方法 讨论、思考题、作业： 无 参考资料（含参考书、文献等）： 《钢结构稳定》 教学过程设计：复习 0 分钟，授新课 90 分钟，安排讨论 10 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

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第 8 次课的教学整体安排

授课时间 第 4 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第4章 构件的截面承载能力——稳定性（2） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 了解实腹柱的截面设计 掌握格构柱的计算原则和方法及设计原则 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 4.3 实腹柱和格构柱的截面选择计算 实腹柱的截面设计——重点 格构柱稳定计算——难点 缀材计算——难点 讨论、思考题、作业： 习题4-10，4-13 参考资料（含参考书、文献等）： 《钢结构稳定》 教学过程设计：复习 2 分钟，授新课 88 分钟，安排讨论 5 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

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第 9 次课的教学整体安排

授课时间 第 5 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第4章 构件的截面承载能力——稳定性（3） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 了解梁弯扭失稳的特点 掌握梁的稳定计算方法 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 4.4 受弯构件的弯扭失稳 梁弯扭失稳特点——难点 受弯构件计算方式——重点 受弯构件稳定系数简化计算公式——重点 讨论、思考题、作业： 习题4-17 参考资料（含参考书、文献等）： 《钢结构稳定》 教学过程设计：复习 0 分钟，授新课 95 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 5 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。

第 10 次课的教学整体安排

授课时间 第 5 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第4章 构件的截面承载能力——稳定性（4） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 掌握压弯构件的面内和面外承载力的影响因素及设计方法 理解压弯构件的面内和面外失稳的现象及其本质 了解压弯构件的面内和面外稳定承载力的理论分析方法 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 4.5 压弯构件的面内和面外稳定性及截面选择计算 压弯构件的面内和面外失稳的现象及影响因素——难点 压弯构件的面内稳定的设计方法——重点 压弯构件的面外稳定的方法——重点 格构式压弯构件的设计——难点 讨论、思考题、作业： 习题4-20 参考资料（含参考书、文献等）： 《钢结构基础》 教学过程设计：复习 0 分钟，授新课 100 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。

第 11 次课的教学整体安排

授课时间 第 6 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第4章 构件的截面承载能力——稳定性（5） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 掌握轴心受压构件、受弯构件及压弯构件板件稳定的设计方法 梁腹板加劲肋的设计方法；理解各种板件在各种受力状态下稳定荷载的计算及其方法 了解板件屈曲后强度的概念及其利用 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 4.6 板件的稳定和屈曲后强度的利用 轴心受压构件板件稳定的设计方法——重点 受弯构件板件稳定的设计方法——重点 梁腹板方法加劲肋的布置及设计——难点 压弯构件板件稳定的设计方法——难点 讨论、思考题、作业： 习题4-10 参考资料（含参考书、文献等）： 《钢结构基础》 教学过程设计：复习 0 分钟，授新课 100 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。

第12次课的教学整体安排

授课时间 第 6 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第5章 整体结构中的压杆和压弯构件(1) 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 掌握桁架杆件计算长度的确定方法。 理解各种受压构件的计算长度确定的依据及方法。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 5.1 桁架压杆的计算长度 弦杆和单系腹杆的计算长度——重点 变内力杆件的计算长度——重点 交叉腹杆的计算长度——难点 讨论、思考题、作业： 思考题、讨论题：5.8 参考资料（含参考书、文献等）： 钢结构基础（上册） 教学过程设计：复习 0 分钟，授新课 100 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。

第13次课的教学整体安排

授课时间 第 7 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第5章 整体结构中的压杆和压弯构件(2) 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 掌握框架中压杆及压弯构件计算长度的确定方法。 了解框架的失稳现象及其稳定承载力的分析方法。 理解各种压弯构件的计算长度确定的依据及方法。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 5.2 框架稳定和框架柱计算长度 框架的稳定,单层多跨及多层多跨等截面框架柱的计算长度——重点 变截面阶形柱的计算长度,框架平面内稳定的其问题——难点 框架平面外柱的计算长度——重点 讨论、思考题、作业： 思考题、讨论题：5.9 参考资料（含参考书、文献等）： 钢结构基础（上册） 教学过程设计：复习 0 分钟，授新课 100 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。

第 14 次课的教学整体安排

授课时间 第 7 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第6章 钢结构的正常使用极限状态 第7章 钢结构的连接和节点构造（1） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 掌握轴心拉杆、压杆的刚度要求，梁和桁架的变形，理解钢框架的变形，了解振动的； 了解钢结构对连接的要求及连接方法，掌握焊缝连接的特性和计算。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 6.1正常使用极限状态的特点——重点 6.2拉杆、压杆的刚度要求——重点 6.3梁和桁架的变形——重点 6.4钢框架的变形——难点 6.5振动的——难点 7.1钢结构对连接的要求及连接方法——重点 7.2焊接连接的特性——难点 讨论、思考题、作业： 习题7.10，7.13 参考资料（含参考书、文献等）： 钢结构基础（上册） 教学过程设计：复习 0 分钟，授新课 100 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。

第 15次课的教学整体安排

授课时间 第 8 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第7章 钢结构的连接和节点构造（2） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 掌握对接焊缝的构造和计算 掌握角焊缝连接的特性和计算 了解角焊缝受力分析 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 7.3对接焊缝的构造和计算 对接焊缝的构造要求——重点 对接焊缝的计算方法——重点 部分焊透的对接焊缝的构造和计算方法——难点 7.4角焊缝的构造和计算(1) 角焊缝的构造要求——重点 角焊缝的应力分布——重点 角焊缝的尺寸及其他构造要求——难点 讨论、思考题、作业： 参考资料（含参考书、文献等）： 钢结构基础（上册） 教学过程设计：复习 0 分钟，授新课 100 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。

第 16 次课的教学整体安排

授课时间 第 8 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第7章 钢结构的连接和节点构造（3） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 掌握角焊缝连接的特性和计算 理解复合力作用下角焊缝计算 了解塞焊计算, 了解焊接残余应力和焊接残余变形 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 7.4角焊缝的构造和计算(2) 角焊缝计算的基本公式——重点 常用连接方式的角焊缝计算——难点 （1）受轴心力焊件的拼接板连接；（2）受轴心力角钢的拼接连接； （3）弯矩作用下角焊缝计算； （4）扭矩作用下角焊缝计算； （5）弯矩、剪力、轴力共同作用下角焊缝计算； （6）扭矩、剪力、轴力共同作用下角焊缝计算；（7）塞焊计算 7.5焊接残余应力和焊接残余变形——难点 讨论、思考题、作业： 习题7.13 参考资料（含参考书、文献等）： 1.钢结构基础（上册） 教学过程设计：复习 0 分钟，授新课 100 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

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第 17 次课的教学整体安排

授课时间 第 9 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第7章 钢结构的连接和节点构造（4） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 了解焊接残余应力的分类，产生原因，残余应力的影响，减少残余应力和变形的方法；理解螺栓的排列和构造要求、工作性能； 掌握螺栓群的计算方法。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 7.6普通螺栓连接的构造和计算 螺栓的排列和构造要求,普通螺栓的工作性能和螺栓群的计算——重点 普通螺栓连接的构造和计算——难点 例题7-9、7-10、7-11 讨论、思考题、作业： 习题7.10 参考资料（含参考书、文献等）： 1.钢结构基础（上册）；2.钢结构设计规范GB50017-2003 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 90 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。

第 18 次课的教学整体安排

授课时间 第 9 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第7章 钢结构的连接和节点构造（5） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 掌握例题7-9、7-10、7-11； 理解高强度螺栓连接的性能、设计、计算。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 7.7高强度螺栓连接的性能和计算——重点 高强度螺栓连接的性能 高强度螺栓的设计计算 7.8焊接梁翼缘焊缝的计算——难点 讨论、思考题、作业： 习题7.10，7.13 参考资料（含参考书、文献等）： 1.钢结构基础（上册）；2.钢结构设计规范GB50017-2003 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 90 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。

第 19 次课的教学整体安排

授课时间 第 10 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第7章 钢结构的连接和节点构造（6） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 了解焊接梁翼缘焊缝的受力性能与计算方法； 理解柱脚的构造与设计计算方法。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 7.9构件的拼接——重点 7.10构件的拼接——重点 7.11构件的拼接——重点 讨论、思考题、作业： 参考资料（含参考书、文献等）： 1.钢结构基础（上册）；2.钢结构设计规范GB50017-2003 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 90 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

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第 20 次课的教学整体安排

授课时间 第 10 周 周 第 节 课时安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第7章 钢结构的连接和节点构造（7） 教学目的、要求（分掌握、理解、了解三个层次）： 了解焊接梁翼缘焊缝的受力性能与计算方法； 理解柱脚的构造与设计计算方法。 教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 7.12柱脚设计 柱脚的型式和构造——重点 柱脚的设计计算——难点 讨论、思考题、作业： 参考资料（含参考书、文献等）： 1.钢结构基础（上册）；2.钢结构设计规范GB50017-2003 教学过程设计：复习 10 分钟，授新课 90 分钟，安排讨论 0 分钟，布置作业 0 分钟 授课类型（请打√）：理论课√ 讨论课 实验课 练习课 其他 教学方式（请打√）：讲授√ 讨论 指导 其他 教学资源（请打√）：多媒体√ 模型 实物 挂图 音像 其他 填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；

2. 教学内容与讨论、思考题、作业部分可合二为一。