《水工钢结构》教学大纲 (Steel Structure for Water Conservancy Engineering Project) 石河子大学水利建筑工程学院 二00七年四月
《水工钢结构》教学大纲 (Steel Structure for Water Conservancy Engineering Project) 石河子大学水利建筑工程学院 二 00 七年四月
《水工钢结构》教学大纲 (Steel Structure for Water Conservancy Engineering Project) 课程编号：0816390 开课学期：第六学期 本课程课内总学时（讲课实验上机）64学时 本课程课外总学时（讲课实验上机） 实习周（天）数： 课程设计1.5周 学分：35分 一、教学对象 农业水利工程专业四年制本科学生 二、教学目的 本课程是农业水利工程专业一门重要的技术基础课程，为《水工建筑物》和其它专业课的基 础。也是实践性较强的一门课，对农田水利工程专业的毕业生，不论将来从事工程设计、施工 等都将是经常接触到的技术领域。 本课程的教学目的是通过课程的学习使学生进一步了解水工钢结构的特点，掌握水工钢结构 的基本理论和设计方法，具备一般水工钢结构的设计技能，初步掌握水工钢闸门等结构受力性 能，计算方法和构造要求等问题。能使学生能运用本课的基本知识解决本专业所遇到的各种钢 结构设计和施工中的问题。 三、教学要求 1、理论教学的基本要求 绪论 明确本课程研究对象，了解该课程的性质任务，对钢结构的特点及其在水工中应用发展趋势 有所了解。 第一章钢结构的材料和计算方法 掌握钢材的主要机械性能及衡量指标：掌握影响钢材力学性能的主要影响因素：熟悉钢材的 疲劳、钢号及选用：了解钢结构的计算方法。 第二章钢结构的连接 了解连接类型，焊接方法，焊接强度：了解对接焊缝的构造和计算：重点掌握角焊缝的构造 和计算：掌握普通螺栓连接的构造和计算。 第三章钢梁 了解钢梁的形式及应用：掌握钢梁的弯曲强度及计算：掌握钢梁的整体稳定性及计算方法： 重点掌握轧成梁设计，焊接组合梁的截面选择：掌握焊接组合梁的截面改变，翼缘焊缝，梁的
《水工钢结构》教学大纲 (Steel Structure for Water Conservancy Engineering Project) 课程编号：0816390 ：0816390 0816390 开课学期：第六学期 本课程课内总学时（讲课实验上机）64 学时 本课程课外总学时（讲课实验上机） 实习周（天）数： 课程设计 1.5 周 学分：3.5 分 一、教学对象 农业水利工程专业四年制本科学生 二、教学目的 本课程是农业水利工程专业一门重要的技术基础课程，为《水工建筑物》和其它专业课的基 础。也是实践性较强的一门课，对农田水利工程专业的毕业生，不论将来从事工程设计、施工 等都将是经常接触到的技术领域。 本课程的教学目的是通过课程的学习使学生进一步了解水工钢结构的特点，掌握水工钢结构 的基本理论和设计方法，具备一般水工钢结构的设计技能，初步掌握水工钢闸门等结构受力性 能，计算方法和构造要求等问题。能使学生能运用本课的基本知识解决本专业所遇到的各种钢 结构设计和施工中的问题。 三、教学要求 1、理论教学的基本要求 绪论 明确本课程研究对象，了解该课程的性质任务，对钢结构的特点及其在水工中应用发展趋势 有所了解。 第一章 钢结构的材料和计算方法 掌握钢材的主要机械性能及衡量指标；掌握影响钢材力学性能的主要影响因素；熟悉钢材的 疲劳、钢号及选用；了解钢结构的计算方法。 第二章 钢结构的连接 了解连接类型，焊接方法，焊接强度；了解对接焊缝的构造和计算；重点掌握角焊缝的构造 和计算；掌握普通螺栓连接的构造和计算。 第三章 钢梁 了解钢梁的形式及应用；掌握钢梁的弯曲强度及计算；掌握钢梁的整体稳定性及计算方法； 重点掌握轧成梁设计，焊接组合梁的截面选择；掌握焊接组合梁的截面改变，翼缘焊缝，梁的
拼接：初步掌握薄板的稳定性和组合梁腹板的加劲肋设计。 第四章钢柱和钢压杆 了解钢柱、钢压杆的应用和构造形式：掌握轴心受压构件整体稳定性的原理和计算方法：了 解轴压实腹构件局部稳定的原理和计算方法；重点掌握实腹柱设计：掌握轴压格构柱的稳定性 及设计方法：初步掌握实腹式压弯构件计算理论和设计方法：了解柱头柱脚设计原理。 第五章钢桁架 了解桁架的选型及尺寸初拟，了解桁架的支撑布置，重点掌握杆件及节点设计。 第六章水工钢闸门 了解平面钢闸门的组成和结构布置：掌握闸门的基本构件面板，主梁、次梁、边梁的受力分 析及设计方法：了解闸门附件，引走支承、上水、起超压装置的设置原理及计算方法。 2、实践教学的基本要求 课程设计题目：露顶式平面钢闸门设计 通过课程设计这一实践环节，使学生较好地掌握和理解本课程的基本理论和方法，进一步提 高学生查阅技术资料和分析问题的能力。 了解平面钢闸门的功能构造，掌握荷载分析方法，通过面板，次梁、主梁、边梁等设计计算， 学握钢结构的基本计算方法。 成果：计算书一份，施工图一份 四、教学内容，学时分配 1、教学内容： 绪论 钢结构的概念：钢结构的特点及应用：水工钢结构的发展。 第一章钢结构的材料和计算方法 钢材的机械性能及主要影响因素：钢材的疲劳，钢材的选用：轧成钢的规格及用途。 第二章钢结构的连接 连接类型、焊接方法和焊缝强度：对接焊缝连接的构造和计算：角焊缝连接的构造和计算： 焊接应力及变形：螺栓连接。 第三章钢梁 钢梁的形式及应用：梁的弯曲强度及计算：钢梁的整件稳定性：轧成梁设计：组合梁截面选 择：组合梁的翼缘焊缝和梁的拼接：薄板的稳定性及组合梁腹板的加劲，梁的支承。 第四章钢柱与钢压杆 钢柱与钢压杆的应用和构造形式。轴压构件整体稳定：局部稳定，轴心受压实腹柱设计：轴 心受压格构式构件的稳定性及设计：实腹式压弯构件承载能力：偏压受压实腹柱设计，偏心受 压格构柱设计，梁和柱的连接，柱脚设计
拼接；初步掌握薄板的稳定性和组合梁腹板的加劲肋设计。 第四章 钢柱和钢压杆 了解钢柱、钢压杆的应用和构造形式；掌握轴心受压构件整体稳定性的原理和计算方法；了 解轴压实腹构件局部稳定的原理和计算方法；重点掌握实腹柱设计；掌握轴压格构柱的稳定性 及设计方法；初步掌握实腹式压弯构件计算理论和设计方法；了解柱头柱脚设计原理。 第五章 钢桁架 了解桁架的选型及尺寸初拟，了解桁架的支撑布置，重点掌握杆件及节点设计。 第六章 水工钢闸门 了解平面钢闸门的组成和结构布置；掌握闸门的基本构件面板，主梁、次梁、边梁的受力分 析及设计方法；了解闸门附件，引走支承、上水、起超压装置的设置原理及计算方法。 2、实践教学的基本要求 课程设计题目：露顶式平面钢闸门设计 通过课程设计这一实践环节，使学生较好地掌握和理解本课程的基本理论和方法，进一步提 高学生查阅技术资料和分析问题的能力。 了解平面钢闸门的功能构造，掌握荷载分析方法，通过面板，次梁、主梁、边梁等设计计算， 掌握钢结构的基本计算方法。 成果：计算书一份，施工图一份。 四、教学内容，学时分配 1、教学内容： 绪 论 钢结构的概念；钢结构的特点及应用；水工钢结构的发展。 第一章 钢结构的材料和计算方法 钢材的机械性能及主要影响因素；钢材的疲劳，钢材的选用；轧成钢的规格及用途。 第二章 钢结构的连接 连接类型、焊接方法和焊缝强度；对接焊缝连接的构造和计算；角焊缝连接的构造和计算； 焊接应力及变形；螺栓连接。 第三章 钢梁 钢梁的形式及应用；梁的弯曲强度及计算；钢梁的整件稳定性；轧成梁设计；组合梁截面选 择；组合梁的翼缘焊缝和梁的拼接；薄板的稳定性及组合梁腹板的加劲，梁的支承。 第四章 钢柱与钢压杆 钢柱与钢压杆的应用和构造形式。轴压构件整体稳定；局部稳定，轴心受压实腹柱设计；轴 心受压格构式构件的稳定性及设计；实腹式压弯构件承载能力；偏压受压实腹柱设计，偏心受 压格构柱设计，梁和柱的连接，柱脚设计
第五章钢桁架 概述，桁架的外形尺寸和腹杆布置：桁架间的支撑和压杆的计算长度：桁架的杆件设计： 普通桁架节点设计和桁架施工图制。 第六章钢闸门 概述：平面钢闸门的组成和结构布置：面板、次梁、主梁设计：纵横向联结系设计：边梁设 计引走支承，轨道及埋件设计。止水，启闭力，吊耳。 课程设计露项式平面钢闸门设计 一周半 2、学时分配： 学时分配表 章次 各章名 称 总学时课堂学时课程设计 0绪论 1 1 1钢结构的材料和计算方法 2钢结构的连接 14 14 3 钢梁 10 10 4钢柱与钢压杆 16 16 5钢桁架 4 6钢闸门 7 课程设计 1.5周 合计 54 54 1.5周 五、教学重点及难点 钢结构计算理论复杂，特别是稳定计算内容多而难是本课程的教学难点，本课程的教学重点 是基本构件及构件连接。 六、采用教学方法 以课堂教学为主，配合教学模型，辅助安排参观教学，或采用多媒体辅助教学。 七、需要注意的问题 1、连接一章头绪多，构造复杂，学生初次接触钢结构学习往往问题较多，要通过演示教学 模型、讲解适量的例题等方法，解决学生开头难问题。 2、本课程在讲述的过程中，教师应尽量联系生产实际，注重物理意义，不要陷入到繁复的 数学推导之中。在教学中要求同学重点掌握基本概念、基本方法和基本规律，并详细讲 授每章的重点、难点内容，者重培养学生分析问题和解决问题的能力：培养学生善于正 确地利用计算图表和手册。 3、本课程实践性强，要抓好作业的批改讲解。 4、闸门形式多种多样，通过平面钢闸门设计培养学生运用钢结构基本理论解决实际问题的
第五章 钢桁架 概述，桁架的外形尺寸和腹杆布置；桁架间的支撑和压杆的计算长度；桁架的杆件设计； 普通桁架节点设计和桁架施工图制。 第六章 钢闸门 概述；平面钢闸门的组成和结构布置；面板、次梁、主梁设计；纵横向联结系设计；边梁设 计引走支承，轨道及埋件设计。止水，启闭力，吊耳。 课程设计 露顶式平面钢闸门设计 一周半 2、学时分配： 学 时 分 配 表 章次 各 章 名 称 总学时 课堂学时 课程设计 0 绪论 1 1 1 钢结构的材料和计算方法 4 4 2 钢结构的连接 14 14 3 钢梁 10 10 4 钢柱与钢压杆 16 16 5 钢桁架 4 4 6 钢闸门 5 5 7 课程设计 1.5 周 合 计 54 54 1.5 周 五、教学重点及难点 教学重点及难点 钢结构计算理论复杂，特别是稳定计算内容多而难是本课程的教学难点，本课程的教学重点 是基本构件及构件连接。 六、采用教学方法 以课堂教学为主，配合教学模型，辅助安排参观教学，或采用多媒体辅助教学。 七、需要注意的问题 需要注意的问题 1、连接一章头绪多，构造复杂，学生初次接触钢结构学习往往问题较多，要通过演示教学 模型、讲解适量的例题等方法，解决学生开头难问题。 2、本课程在讲述的过程中，教师应尽量联系生产实际，注重物理意义，不要陷入到繁复的 数学推导之中。在教学中要求同学重点掌握基本概念、基本方法和基本规律，并详细讲 授每章的重点、难点内容，着重培养学生分析问题和解决问题的能力；培养学生善于正 确地利用计算图表和手册。 3、本课程实践性强，要抓好作业的批改讲解。 4、闸门形式多种多样，通过平面钢闸门设计培养学生运用钢结构基本理论解决实际问题的
能力，学时允许时可简单介绍其它闸门设计。 八、测试内容与方法 测试内容： 1、材料 2、连接 3、受弯构件 4、钢柱钢压杆 测试方式：开卷，闭卷 九、使用教材及主要参考书 主要教材： 《水工钢结构》武汉水电力大学大连理工大学河海大学合编 主要参考书： 《钢接构设计手册》中国建筑工业出版社1989. 《建筑结构规范大全》 中国建筑工业出版社1994.3. 《钢结构原理与设计》王国周等，清华大学出版社，1993.3 《钢结构设计原理》陈绍番，科学出版社，2000.6 大纲制定者： 大纲审定者： 大纲批准者：水利建筑工程学院学术委员会 石河子大学水利建筑工程学院
能力，学时允许时可简单介绍其它闸门设计。 八、测试内容与方法 测试内容与方法 测试内容： 1、材料 2、连接 3、受弯构件 4、钢柱 钢压杆 测试方式：开卷，闭卷 九、使用教材及主要参考书 使用教材及主要参考书 主要教材： 《水工钢结构》 武汉水电力大学 大连理工大学 河海大学 合编 主要参考书： 《钢接构设计手册》 中国建筑工业出版社 1989. 《建筑结构规范大全》 中国建筑工业出版社 1994.3. 《钢结构原理与设计》 王国周等，清华大学出版社，1993.3 《钢结构设计原理》 陈绍番，科学出版社，2000.6 大纲制定者： 大纲审定者： 大纲批准者：水利建筑工程学院学术委员会 石河子大学水利建筑工程学院