钢结构

本课程是土木类与水利类专业的专业基础必修课,是研究建筑、桥梁、水工等钢结构工作性能、设计原理与方法的一门工程技术型课程。通过本课程教学,使学生系统地学习钢结构的特点、基本设计原理、材料性能与…

国家精品工程
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河海大学
中国大学MOOC
  • 完成时间大约为 20
  • 初级
  • 中文
注:因开课平台的各种因素变化,以上开课日期仅供参考

课程概况

《钢结构》是土木类和水利类专业的主干技术基础必修课,受众面广,具有悠久的历史。河海大学开办相关专业以来,每届学生都要开设“钢结构”课程,具有近百年的悠久历史。河海大学是一所百年高校,茅以升老校长就是国内外著名钢结构学者,经过几代专家学者的呕心沥血的努力,“钢结构”已经成为在国内具有重要影响力的课程。经过几代传承,已建设形成一支实力较强的师资队伍,河海大学“钢结构”课程先后被评为国家精品在线开放课程、江苏省一类精品课程。

河海大学目前开设“钢结构”课程的专业主要有土木工程、水利水电工程、农业水土工程、港口航道工程、大禹班等专业的二年级或三年级本科学生,每年授课本科学生约800余人。

本课程负责人曹平周教授为江苏省教学名师,博士生导师,全国一级注册结构工程师。曾任土木工程系主任、土木与交通学院副院长。现任住建部高等学校土木工程学科专业指导委员会委员、教育部普通高等学校本科教学工作审核评估专家、国家科技奖评审专家、中国建筑钢结构专家委员会专家、江苏省建筑钢结构混凝土协会常务副会长、秘书长。曹平周教授对《钢结构》这门课程的教学已形成独特风格,教学质量高,教学效果好,深受广大师生、专家和业界同行的好评与认可。

课程建设承担人伍凯副教授获得中国第三届微课优质资源展示会一等奖、全国高等学校土木工程专业本科生优秀创新实践成果二等奖2项、江苏省高等学校本专科优秀毕业论文团队奖等。获得中国钢结构协会科学技术一等奖(江苏大剧院钢结构施工技术);江苏省建设科学技术二等奖(广州南站钢结构制作安装关键技术研究及应用)。以第一作者身份在SCI二区、三区、四区的检索期刊,以及土木工程学报、建筑结构学报等EI检索期刊发表论文共计约25篇。以第一发明人身份获得发明专利授权约26项。兼任中国钢结构协会钢与混凝土组合结构分会理事;中国钢结构协会稳定与疲劳分会理事;中国钢结构协会稳定与疲劳分会“钢结构”教学委员会委员;江苏省建筑钢结构混凝土协会理事;江苏省土木建筑学会钢结构专业委员会委员;江苏省土木建筑学会鉴定与加固委员会委员。

课程大纲

第 1 章  绪论
1-1  钢结构的优点
1-2  钢结构的缺点
1-3  钢结构在大跨度结构中的应用
1-4  钢结构在高层建筑中的应用
1-5  钢结构在其它工程中的的应用
单元测验:第 1 章 绪论
单元作业:第 1 章  绪论
拓展资源(一):钢结构的发展与应用
钢结构的发展与应用(一)
钢结构的发展与应用(二)
钢结构的发展与应用(三)
钢结构的发展与应用(四)

第 2 章  钢结构的材料
2-1  钢结构对所用材料的要求
2-2  钢材的主要机械性能
2-3  影响钢材性能的主要因素
2-4  钢材的疲劳
单元测验:第 2 章 钢结构的材料
单元作业:第 2 章 钢结构的材料

第 3 章  钢结构的连接
3-1  钢结构的连接方法
3-2  对接连接焊缝的构造与计算
3-3  角焊缝的构造和受力分析
3-4  焊接应力与焊接变形
3-5  普通螺栓的抗剪连接破坏
3-6  普通螺栓群的抗剪连接计算
3-7  高强度螺栓单栓承载力计算
3-8  高强度螺栓群的抗剪计算
3-9  高强度螺栓群的抗拉计算
单元测验:第 3 章 钢结构的连接
单元作业:第 3 章 钢结构的连接

第 4 章  轴心受力构件
4-1  轴心受力构件的常用截面形式
4-2  轴心受力构件的强度与刚度
4-3  轴心受压构件的整体稳定
4-4  初始缺陷对压杆稳定的影响
4-5  实际受压构件的整体稳定计算
4-6  轴心受压构件的局部稳定
4-7  格构式轴心受压构件设计
单元测验:第 4 章 轴心受力构件
单元作业:第 4 章 轴心受力构件

第 5 章  受弯构件
5-1  受弯构件的形式与应用
5-2  梁的强度与刚度
5-3  梁的整体失稳与临界弯矩确定
5-4  梁的整体稳定计算
5-5  受弯构件腹板的局部稳定
5-6  梁的设计
5-7  吊车梁的设计
单元测验:第 5 章 受弯构件
单元作业:第 5 章 受弯构件
拓展资源(二):案例教学
案例教学(一)
案例教学(二)
拓展资源(三):钢结构工程施工现场照片赏析
钢结构工程施工现场照片赏析(一)——焊接实例掠影
钢结构工程施工现场照片赏析(二)——栓接实例掠影
钢结构工程施工现场照片赏析(三)——梁柱构件掠影
钢结构工程施工现场照片赏析(四)——构件制作与加工
钢结构工程施工现场照片赏析(五)——构件吊装与安装
钢结构工程施工现场照片赏析(六)——节点与柱脚形式

预备知识

先修课程:高等数学、材料力学、建筑材料、结构力学、弹性力学、结构稳定、钢筋混凝土结构等。

参考资料

1、曹平周,朱召泉:《钢结构》(第三版),中国电力出版社,2008。
2、曹平周,朱召泉:《钢结构》(第四版),中国电力出版社,2015。
3、陈绍蕃:《钢结构设计原理》(第四版),科学出版社,2016。
4、沈祖炎等:《钢结构基本原理(第2版)》,中国建筑工业出版社,2005。
5、GB50017-2003,《钢结构设计规范》,中国计划出版社,2003。
6、Leonard.Spiegel: Applied Structural Steel Design(Fourth Edition),清华大学出版社,2005。
7、William T. Segui: Steel Design(Fourth Edition), CENGAGE Learning。

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