钢结构课程设计作业

第一篇：钢结构课程设计作业

钢结构课程设计总结

建筑工程系04级建筑工程专业 《普通钢屋架课程设计》总结

依据建筑工程专业教学大纲的要求结合我系培养计划，继《钢结构》课程结束后，进行为期一周的普通钢屋架课程设计。本次课程设计主要目的是提高学生的实际操作能力，使学生将其所学理论性极强的知识加以运用和理解。并通过讲解和指导使学生掌握实际设计工作的方法、步骤、内容和应注意的问题。建筑工程系04级建筑工程技术专业专科班从2006年6月5日开始至2006年6月10日结束，按照《陇东学院钢结构实践教学大纲》和《普通钢屋架课程设计任务书》的要求和《普通钢屋架课程设计安排》比较圆满地完成了实践教学任务。现具体总结如下：

一、在系领导和教研室主任的高度重视下，课程设计的准备工作充分：

本次课程设计在实施之前，由我系主管教学的刘主任和结构教研室主任张老师提前安排并给于指导，任课教师张韬负责编写了《钢结构实践教学大纲》和《普通钢屋架课程设计任务书、指导书》，并做出了《普通钢屋架课程设计安排》。对学生进行分组，准备了两个教室作为绘图室，并通知学生做好绘图仪器、绘图铅笔、橡皮，刀片，胶带，绘图纸的准备工作。

由于准备工作充分、到位，指导教师认真负责，动员及时，学生兴趣高，使整个课程设计按计划有条不紊地展开，取得了较好的效果。

二、主要完成的实践教学任务：

从6月5日至6月10日，04级专科班45名同学安原计划完成课程设计作业任务。本次课程设计分为四个环节，首先引导学生复习教材，理解课程设计任务，做好设计前的准备工作;第

二、进行荷载计算，确定计算简图，并计算杆件的内力，进行杆件设计和节点设计，书写计算书;接着初定草图，小组成员讨论交教师审核;最后绘制结构施工图。

课程设计开始后，结构教研室首先作了设计动员，讲解了课程设计的目的和意义，宣布了设计安排，并提出了具体的要求。指导教师对设计任务书及指导书做了详细的讲解，使学生明确了课程设计的步骤，方法，以及计算书的计算内容，绘图要求等。在课程设计期间，学生以听、看、记、问、动手计算，边参照教材设计实例和指导书，边思考，提出问题，解决问题，纠正计算错误，加深理解。教师则在设计过程中采取引导，提示，讲解，个别辅导等方式确保了每位同学都

1 能掌握屋架选型原则，材料选用，荷载的整理计算，构件截面的选择，杆件计算简图，处理计算结果等。使得计算结果准确，计算书整体，图文并茂，培养了良好的设计工作作风。经过6天的艰苦工作，完成了课程设计任务指导书所要求的全部内容。学生在短期内，完成繁重的设计绘图任务，巩固了所学的理论知识并初步运用，取得了较为良好的实践教学效果。

通过艰苦的课程设计工作，使学生对结构设计规范体系有了初步的认识。使学生了解了设计工作特点，增强了学生发现问题并解决问题的实践能力，促进了建筑工程专业思想的形成。

通过课程设计，学生初步接触到结构设计工作，根据建筑结构制图规范要求绘制施工图，使同学了解到建筑技术活动不能随心所欲，也必将引导他们在学校期间加强建筑法律法规、技术规范政策方面的学习，要求学生通过认真的结构设计计算，正确地处理计算结果，做到结构安全与技术经济相结合，技术规范和政策法规相结合，耐心与细心相结合，对写出的计算书和绘制的施工图认真校核后上交指导老师。

通过两周周的课程设计，在指导教师耐心、细致地指导下，使学生认识到结构设计是一项严谨的艰苦细致的工作，是与人的生命财产息息相关的重要工作，认识到工作效率的重要性 ，了解到建筑行业对工程技术人员的综合素质要求较高。学生认识到要搞好结构设计，技术人员必须具备扎实的专业基础知识，较强的组织管理和协调能力，要有吃苦耐劳，严守纪律、团结协作和爱岗敬业精神，要有严谨、细致、一丝不苟的工作作风，才能保证设计任务的按期完成，才能保证设计质量符合规范要求，才能指导施工。考勤采用签到表，培养了同学守时守纪的习惯。

三、本次课程设计存在的问题及今后注意事项

1.通过本次课程设计发现学生对钢结构的理解有一定的局限性，今后应加强实践认识部分的学习。

2.个别同学纪律意识不强，交谈时声音大，在课程设计中下课时间不休息，上课时间随便出入教室，影响 其他同学绘图，有可能造成不好的影响。

3.迟到早退现象较为普遍，更有连续旷课的学生，不能及时改正。 4.个别同学绘图很不认真，对制图，力学等知识复习不扎实，还有不正确使用绘图仪器的现象，还有同学动手绘图不及时，上交设计成果超出规定时间，反映这部分同学对课程设计目的不明确，态度不太端正。

2 总之，通过这次实践教学，达到了教学要求和目的，积累了实践教学经验。所有同学最终都完成了设计任务，并在设计中能及时改正上述存在的问题，从而保证了整个设计有序进行，对不按时上交设计成果的同学和设计不合格，旷课严重的同学作出了重新设计的处理。收获和成绩是主要的，对上述存在的问题在后续教学中注意采取措施防范。应加强力学和制图等基础课程的教学，在设计中联系理论知识的内容，将使学生更容易掌握结构布置，结构设计计算，绘制施工图的图技巧，更容易学好后续课程。加强训练学生独立思考和解决问题的能力和严谨认真、一丝不苟的工作作风，加强纪律观念和吃苦耐劳的精神，增进了他们对专业的了解，在今后的学习、工作和生活中加严格要求自己，为毕业设计奠定良好基础，形成良好的学风，把自己培养高素质，既有思想又有技术的高素质专门人才,从而适应激烈的市场竞争，为就业创造条件。

2006年6月19日

第二篇：钢结构课程设计任务书

本课程设计土木工程专业建筑工程课群组学生的必修课程，属于专业课。

本课程教学目的是在完成了《钢结构基本原理》和《建筑钢结构设计》两门主课相关内容的学习后，通过一座轻钢门式刚架结构的设计实践，全面掌握钢结构选型、柱网布置、荷载计算、结构分析、构件和节点设计、绘制钢结构施工图等专门知识，从而加深对钢结构设计原理的认识，提高对所学知识的综合运用能力。

二、 课程设计的要求

1. 熟悉钢结构设计规范、荷载规范、薄壁型钢结构设计规程的相关条文; 2. 运用结构力学方法分析和求解结构; 3. 掌握钢结构设计的施工图表达方法; 4. 掌握计算书的书写格式和制图标准;

计算书应计算正确，条理清楚，书写端正;施工图纸绘制应选择适当的图幅和比例，线型和符号应规范准确，图纸目录和序号完整。

5. 按时独立完成设计任务要求的全部工作。 任务书

一、 课程设计内容

1.柱网及屋面结构布置(包括支撑体系布置); 2.门式刚架选型;

3.确定梁、柱截面形式，并初估截面尺寸; 4.梁、柱线刚度计算及梁、柱计算长度确定; 5.荷载取值和计算荷载计算;

6.用任一结构力学方法计算各工况下的内力、柱顶水平位移及横梁挠度; 7.荷载组合和内力组合(不考虑抗震);

8.构件及连接节点(梁柱连接节点、屋面梁拼接节点)设计; 9.绘制施工图。

二、 设计资料： 1. 车间柱网布置： A. 长度：90m

柱距分别为：a) 6m b) 7.5m c) 9m B. 跨度：a) 15m b) 18m c) 21m d) 24m e) 27m f) 30m C. 檐高：a) 6m b) 8m 2. 屋面坡度： 1:10 3. 屋面材料： 单层彩板或夹芯板 4. 墙面材料： 单层彩板或夹芯板 5. 天沟： 彩板天沟或钢板天沟 6. 荷载

Ⅰ. 静载： a) 无吊顶时 0.2kN/m2 b) 有吊顶时 0.4kN/m2

c) 有附加荷载： 0.5kN/m2 (包括吊顶在内)

Ⅱ. 活载： a) 计算刚架时为0.3kN/m2 ，计算檩条时为0.5kN/m2 b) 计算刚架时为0.48kN/m2, 计算檩条时为0.8kN/m2 Ⅲ. 风载： 基本风压 ，地面粗糙度：B类，风载体型系数如下图

Ⅳ. 雪载： 0.2kN/m2 7. 材质：

8. 控制指标: 柱顶水平位移： ，横梁挠度：

三. 课程设计应完成的文件和图纸 1. 结构设计计算书 2. 设计图纸

a. 结构平、立面布置图 b. 结构详图 c. 结构设计说明

参考资料

[1] 欧阳可庆. 钢结构. 北京: 中国建筑工业出版社，1991 [2] 沈祖炎、陈扬骥、陈以一. 钢结构基本原理. 北京: 中国建筑工业出版社，2002 [3] 王肇民. 建筑钢结构设计. 上海：同济大学出版社,2001 [4] 钢结构设计规范(GB50017-2003)

[5] 冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002) [6] 钢结构施工质量验收规范(GB50205-2001) [7] 建筑钢结构焊接规程(JGJ81-2002)

[8] 钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程(JGJ82-91) [9] 建筑结构荷载规范(50009-2001)

[10] 上海市标准 轻型钢结构设计规程(DBJ08-68-97)

[11] 中国工程建设标准化协会标准 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS 102：98) [12] 冷弯薄壁型钢结构设计手册

第三篇：砌体结构课程设计

砌体设计

楼梯间采用现浇混凝土楼盖，纵横向承重墙厚度均为190mm，采用单排孔混凝土小型砌块、双面粉刷，一层采用MU20砌块和Mb15砂浆，二至三层采用MU15砌块和Mb砂浆，层高3.3m一层墙从楼板顶面到基础顶面的距离为4.1m，窗洞均为1800mm×1500mm，门洞宽均为1000mm，在在纵横相交处和屋面或楼面大梁支撑处，均设有截面为190mm×250mm的钢筋混凝土构造柱(构造柱沿墙长方向的宽度为250mm)，图中虚线梁L1截面为250mm×600mm，两端伸入墙内190mm，施工质量控制等级为B级。

纵墙计算单元横墙计算单元

三毡四油铺小石子10.809009.90+油膏嵌实15mm厚水泥砂浆40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找坡 +100mm厚沥青膨胀珍珠岩120mm厚现浇混凝土板33006.60+3.3010mm厚水磨石地面面层 20mm厚水泥打底 120mm钢筋混凝土板33003300

1、 荷载计算：

(1)屋面荷载：

防水层：三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层：15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡

800++-0.00

找坡层：40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层：100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层：120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层：10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值： ∑6.41kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡ 由屋盖大梁给计算墙垛计算：

标准值：N1k =Gk+Qk=(6.41 kN/㎡+0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.36 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×6.41 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=95.17 kN 由永久荷载控制组合：N1=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×6.41 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=103.80 kN (2)楼面荷载：

10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值： ∑5.0kN/㎡

楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载：

标准值：N2k =Gk+Qk=(5.0 kN/㎡+1.95 kN/㎡) ×1/2×6.3m×3.6m=78.81 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=99.0 kN 由永久荷载控制组合：N2=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=98.66 kN (3)墙体自重：

女儿墙重(厚190mm，高900mm)计入两面抹灰40mm其标准值为：N3k =2.96 kN/㎡×3.6m×0.9m=9.59 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N3=9.59 kN×1.2=11.51 kN 由永久荷载控制组合：N3=9.59 kN×1.35=12.95 kN 女儿墙根部至计算截面高度范围内墙体厚190mm其自重标准为：2.96 kN/㎡×3.6m×0.6m=6.39 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N3=6.39 kN×1.2=7.67 kN 由永久荷载控制组合：N3=6.39 kN×1.35=8.63 kN 计算每层墙体自重，应扣除窗面积，对于

2、3层墙体厚190mm，高3.3m自重为： (3.3m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡+

1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=27.85 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：27.85 kN×1.2=33.42 kN 由永久荷载控制组合：27.85 kN×1.35=37.60 kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为：(3.5m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡+1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=29.98 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：29.98 kN×1.2=35.97 kN 由永久荷载控制组合：29.98 kN×1.35=40.47 kN

2、 内力计算：

楼盖、屋盖大梁截面b×h=250mm×600mm，梁端在外墙的支撑长度为190mm，下设由bb×ab×ta=190mm×500mm×180mm的刚

a01hf性垫块，则梁端上表面有效支撑长度采用墙偏心距e=h/2-0.4a0。h为支撑墙厚。

，对于外由可变荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表：

楼层 h/mm f /N/㎡

N /kN

3 600 4.02 11.51

2 600 4.02 140.1 0.41

1 600 5.68 272.52 0.80 0/N/mm2 0.034

1

0/mm

5.41 66.10

5.55 67.80

5.63 57.90 由永久荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表：

楼层 h/mm f /N/㎡

N /kN

3 600 4.02 12.95

2 600 4.02 154.35 0.45 5.57 68.05

1 600 5.68 290.61 0.85 5.62 57.76 0/N/mm2 0.038

1

0/mm

5.41 66.10 外重墙的计算面积为窗间墙垛的面积A=1800mm×190mm墙体在竖向荷载作用下的计算模型与计算简图如下

纵向墙体的计算简图

各层I-I、IV-IV截面内力按可变荷载控制和永久变荷载控制组

合分别列于下表

由可变荷载控制的纵向墙体内力计算表

截面上层传荷

楼层

Nu 3 2 1 /kN 11.51(7.67) 147.77 280.19

本层楼盖荷载 Nl

/kN 95.17 99.0 99.0

截面I-I

IV-IV NⅥ

/kN 147.77 280.19 412.61

e2

/mm 0 0 0

e1

M NⅠ

/mm /(kN/m) /kN 68.56 6.52 114.35 67.88 6.72 246.77 71.84 7.11 379.19 表

NⅠ= Nu+ Nl M= Nu·e2+ Nl·e1 NⅥ=NⅠ+NW(墙重) 由永久荷载控制的纵向墙体内力计算表

中

截面上层传荷

楼层

Nu 3 2 1 /kN 12.95(8.63) 162.98 299.24

本层楼盖荷载 Nl

/kN 103.80 98.66 98.66

截面I-I

IV-IV NⅥ

/kN 162.98 299.24 435.5

e2

/mm 0 0 0

e1

M NⅠ

/mm /(kN/m) /kN 68.56 7.12 125.38 67.78 6.30 261.64 71.94 7.10 397.9

3、 墙体承载力计算：

本建筑墙体的最大高厚

H04100mm21.58c20.81.0692624.46h190mm满足要求

承载力计算一般对I-I截面进行，但多层砖房的底部可能IV-IV截面更不利计算结果如下表

纵向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表

计算项目

M/(kN·m) N/kN e/mm h/mm e/h

第2层

截面第3层

截面I-I 6.52 114.35 57.02 190 0.3 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1

6.72 246.77 27.23 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1

IV-IV

第1层

截面

截面I-I 7.11 379.19 18.75 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1

IV-IV

0 280.19 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1

0 412.61 0 190 0 18.42 0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 H0h



A/m㎡ 砌块MU 砂浆M f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

纵向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表 计算项目

M/(kN·m) N/kN e/mm h/mm e/h

第2层

截面第3层

截面I-I 7.12 125.38 56.78 190 0.30 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1

6.30 255.98 24.61 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1

第1层

截面

截面I-I 7.10 397.9 17.84 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1

IV-IV IV-IV

0 435.5 0 190 0 18.42

0 293.58 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1 H0h



A/m㎡ 砌块MU 砂浆M

0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

由上表可知砌体墙均能满足要求。

4、 气体局部受压计算：

以上述窗间墙第一层为例，墙垛截面为190mm×1800mm，混凝土梁截面为250mm×600mm，支承长度a=190mm，根据规范要求在梁下设190mm×600mm×180mm(宽×长×厚)的混凝土垫块。根据内里计算，当由可变荷载控制时，本层梁的支座反力为Nl=99.0kN墙体的上部荷载Nu=280.19KN,当由永久荷载控制时，本层梁的支座反力为Nl=98.66kN，墙体的上部荷载Nu=299.24KN。墙体采用MU20空心砌体砖，M10混合砂浆砌筑。 由a0=57.76mm A0=(b+2h)h=(600mm+2×190mm)×190mm=186200

190mm=324000mm2mm2<1800mm×

故取

A0=186200mm2

2垫块面积：Ab=bb×ab=190mm×600mm=114000mm

计算垫块上纵向的偏心距，取Nl作用点位于墙距内表面0.4 a0处，由可变荷载荷载控制组合下：

280190N11400093.40kN1800mm190mm 190mm99.0kN(0.457.76mm)2e37.0mm99.0kN93.40kN NU0Abe37.0mm0.195h190mm查表得=0.69 A0186200mm2r10.35110.3511.292rl0.8r0.81.291.032 Ab114000mm垫块下局压承载力按下列公式计算：

N0NL99.0kN93.40kN192.4kN

rlAbf0.691.032114000mm25.68kN/mm2461.09kN

N0NLrlAbf

由永久荷载控制组合下

299240N11400099.75kN1800mm190mm 190mm98.66kN(0.457.76mm)2e35.75mm98.66kN99.75kN NU0Abe35.75mm0.188h190mm查表得=0.704 垫块下局压承载力按下列公式计算：

N0NL98.66kN99.75kN192.4kN

rlAbf0.7041.032114000mm25.68kN/mm2470.44kN

N0NLrlAbf

由此可见，在永久荷载控制下，局压承载能力能满足要求。

5、 横墙荷载

(1)屋面荷载：

防水层：三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层：15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡ 找坡层：40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层：100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层：120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层：10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值： ∑5.23kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡

标准值：N1k =Gk+Qk=(5.23 kN/㎡+0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.31 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.23 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.56kN 由永久荷载控制组合：N1=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.23 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.61 kN (2)楼面荷载：

10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值： ∑3.82kN/㎡ 楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载：

标准值：N2k =Gk+Qk=(3.82 kN/㎡+1.95 kN/㎡) ×1/2×1.0m×3.6m=10.39 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.17 kN 由永久荷载控制组合：N2=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.79 kN

横向墙体计算简图

(2)横墙自重承载力计算

对于

2、3层墙体厚190mm，高3.3m自重为2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=9.768kN 设计值：

由可变荷载控制组合：9.768 kN×1.2=11.72 kN 由永久荷载控制组合：9.768 kN×1.35=13.19kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为： 2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=12.14kN 设计值：

由可变荷载控制组合：12.14kN×1.2=14.57kN 由永久荷载控制组合：12.14 kN×1.35=16.39 kN 本建筑墙体高厚比

H04100mm21.5826h190mm满足要求。

横向墙体由可变荷载控制组合表 计算项目 第3层

N/kN h/mm H0/m

24.28 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第2层 49.17 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第1层 76.91 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h



A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

横向墙体由永久荷载控制组合表 计算项目 第3层

N/kN h/mm H0/m

26.8 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第2层 52.78 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第1层 81.96 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h



A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

由上表可知砌体墙均能满足要求

第四篇：结构课程设计总结

结构设计课程总结

学院：土木学院专业：姓名： 蒋金华学号：

结构设计课程总结

结构设计所要达到的目的：

以结构设计制作实验项目为载体，探索做中学、学中做、理论联系实际的教学模式。旨在通过对所学知识的综合运用和团队精神，提高同学的动手能力和思维能力，突出创新精神，加强同学之间的合作与交流，培养学生提出问题，分析问题，解决问题的能力团队精神，丰富同学的课余生活。结构设计大赛可以很好地将课堂理论与实际结合起来，培养大学生的设计与计算能力。 结构设计内容：

1.用木条和乳胶设计制作如

图房屋结构模型。模型结构的外形

尺寸：长650mm，宽600mm，高500mm。

内部空间不小于550mm，宽500mm，

高400mm。尺寸精度控制在+5mm。

2.在该房屋结构模型的顶面

中央作用四个等值竖向荷载，竖向荷载总值为2.5KN。通过抽签确定在房屋的顶部和宽度方向作用两个水平荷载。结构水平向承载能力不小于竖向荷载总值的10%。

结构体系概述 ：

纵观当今高层建筑结构体系，一般有：框架结构：(缺点：侧向刚度小，侧移较大)

框--剪结构体系：(缺点：对结构设计大赛而言，自重较大)

巨型桁架结构体系：(经典案例为香港中银大厦，由贝聿铭设计，全楼可以说是结构美和建筑美的统一。建筑即结构，结构即建筑。三角形的受力简洁明快，巨型立柱对角布置，使得抗倾覆力臂达到最大，而从底到顶不断缩进，使得结构受力极为合理。

筒体结构体系：(西尔斯大厦应该说也是建筑和结构统一的又一著名案例，成束筒向上逐渐截断，简单却又完美。

框筒结构体系：(著名的建筑如汉考克大厦，核心筒+斜撑)结构构思：

老师在课程之初给我们简单介绍了上一届比赛的结构图片和情况。在构思上我们遇到难题，不知从何处入手，第一步迈出去很艰难。在这个阶段需要我们大胆尝试，琢磨出自己的方案。同时老师让我们把设计过程中的问题反馈给他，在相应的课程中他逐步为我们解决。方案设计出来还要进行理论计算，木条性能我们不知道，我们只能让每个杆受尽可能小的力。同时我们组员之间还进行了讨论，几经修改才最后确定方案。

我们构思的过程大致如下：大胆尝试设计初步方案—向老师反馈问题—确定初步方案—理论计算—组间讨论修正方案—确定最后方案。 模型的制作过程：

我们先粘好了外部框架和几个斜杆，由于需要等外部框架晾干之后我们才能继续施工，所以进度减慢了一天。我们发现自己的动手能力真的很差，两个斜杆切削不够精确，不能有效支撑主体结构。而且外部

框架没粘好—不规则，我们只能在以后制作中采取补救措施。我们讨论斜杆之间的连接方式，斜杆与柱子之间的连接部位的处理方式，并最终确定。这需要花费我们大量时间，也需要我们团结合作。而且我们为了让结构牢固的粘接，在晚上用重物适当地压在结构上。

两天努力后，只剩下屋顶，可留下的木条不容我们乐观，因为估计不够用。为了保证上部主要受力部位的牢固，我们只得放弃原先用小斜杆加固结构的计划。关于上部受力结构是上放还是倒放还进行了一番讨论，经过分析还是认为上放牢固。就这样整个模型制作完毕。 实验结果：

未达到要求。

总结：

通过这次从设计模型到制作模型的过程中，我觉得主要要做到以下几点：一是模型简单与复杂的取舍要找到矛盾的结合点，二是支撑的加减，需仔细琢磨，三是养护是制作中非常重要的一个环节。T型柱梁只要稍微养护下就行，不会出现弯扭得现象养护时先将圆棒插入已经制作好的构件中，然后将构件整齐放好，用电吹风吹干。注意吹得时候尽量的保证柱均匀受热。

第五篇：《钢结构设计原理》课程教学大纲

Design Philosophy of Steel Structures 课程编号：421002 适用专业：土木工程专业 学时数：36 执笔者：梁靖波

学分数：2

编写日期：2005年6月

一、课程的性质和目的

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、课程教学内容

第1章

概述 (2学时)

掌握钢结构特点和应用范围。了解钢结构设计原理和方法及可靠性的含义，极限状态的分类，荷载标准值、荷载设计值，强度标准值、强度设计值的含义。了解有关钢结构的规范。一般了解钢结构发展概况及发展方向。

重点：掌握钢结构的特点及应用范围，理解钢结构的计算方法。

难点：理解钢结构的计算方法。 第2章

钢结构的材料 (4学时)

了解钢结构对钢材的基本要求;了解钢材的生产过程;掌握钢材的主要性能指标及影响钢材性能的主要因素;了解钢结构疲劳及影响钢材疲劳的主要因素、疲劳计算的方法;了解钢材的两种破坏形式;了解建筑用钢的种类、规格和表示方法;掌握钢结构钢材的选用原则，能够正确选用钢材。

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。 第3章

连接 (10学时)

了解钢结构连接种类和各种连接的优缺点;了解常用的焊条及焊条的选用;了解焊接连接的形式;掌握对接焊缝连接的构造和计算;掌握角焊缝连接的形式、构造要求和计算;了解焊接残余应力和焊接变形的产生原因及对构件工作性能的影响;了解普通螺栓的规格、受力性能及破坏形式，掌握普通螺栓的计算;掌握高强度螺栓连接的性能和计算。

重点：掌握焊接连接的构造和计算，掌握普通螺栓连接及高强度螺栓连接的性能和计算。

难点：偏心力作用下连接的受力分析和计算。

第4章

受弯构件的计算原理(4学时)

了解受弯构件的强度和刚度计算方法;掌握弯曲强度、抗剪强度、局部承压强度、折算应力和刚度的计算方法;掌握梁整体稳定的基本概念、简支梁整体稳定的计算方法及增强梁整体稳定的措施;了解梁板件局部稳定的概念、板件失稳形式和临界应力;掌握加劲肋的设置原则;理解梁腹板的屈曲后强度的利用。

重点：掌握梁的强度计算，掌握梁整体稳定的基本概念，掌握加劲肋的设置原则。 难点：梁的局部压应力的计算，梁板件的稳定计算。 第5章 梁的设计(4学时)

1 了解梁的类型及常见的截面形式，了解梁格布置和主次梁连接;掌握型钢梁的截面选择;了解钢板组合梁的设计方法及计算;了解腹板加劲肋的布置和设计;掌握梁翼缘与腹板连接焊缝的设计;了解梁的拼接、变截面设计和吊车梁的设计特点。

重点：掌握型钢梁的截面选择，了解钢板组合梁的设计方法及计算。 难点：组合梁的截面选择及计算。 第6章

轴心受力构件(6学时)

了解轴心受力构件截面形式和受力性能;掌握轴心受力构件的强度及刚度计算;掌握轴心受压构件的整体稳定和局部稳定的概念;了解轴心受压构件的截面分类依据及影响轴心受压构件整体稳定系数的因素;掌握实腹式轴心受压构件整体稳定的计算，了解格构式轴心受压构件整体稳定计算的特点。掌握轴心受压构件局部稳定的计算方法，了解腹板有效截面的概念。

重点：掌握实腹式轴心受力构件的强度、刚度和整体稳定性计算。 难点：轴心受压构件的整体稳定性计算。 第7章

拉弯、压弯构件(6学时)

了解拉弯构件与压弯构件的概念;掌握拉弯构件与压弯构件的强度、刚度计算;掌握实腹式压弯构件在弯矩作用平面内及弯矩作用平面外的整体稳定计算方法;掌握实腹式压弯构件局部稳定的计算;了解实腹式压弯构件的截面设计和计算;了解格构式压弯构件的计算特点。

重点：掌握实腹式压弯构件的整体稳定计算，掌握实腹式压弯构件局部稳定的计算。 难点：压弯构件在弯矩作用平面内的整体稳定计算。

三、课程教学的基本要求

本课程是土木工程专业的专业基础课，是一门理论性与应用性并重的课程。在教学方法上，采用课堂讲授为主，课后自学，课堂练习等教学形式。

(一)课堂讲授

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。讲授中应注意理论联系实际，启迪学生的思维。为便于学生对构造的理解，可组织教学参观、观摩教学模型或采用多媒体辅助教学。

(二)课后自学

为了培养学生整理归纳，综合分析和处理问题的能力，每章都安排一部分内容，课上教师只给出自学提纲，不作详细讲解，课后学生自学。

(三)习题课

习题课以典型例题分析为主，并适当安排开阔思路及综合性的练习。

(四)课外作业

平时布置典型习题，以加强学生对所学知识的深入理解。

(五)考试

考试主要采用闭卷方式，考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度，对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。考试题型应尽量多样化。

总评成绩：平时作业占20%，闭卷考试占80%。

四、本课程与其它课程的联系与分工

先修课程：理论力学、材料力学、结构力学。

2 后续课程：钢结构设计、钢结构课程设计

五、建议教材与教学参考书

[1]《钢结构设计原理》

张耀春主编

周绪红副主编

高等教育出版社 [2]《钢结构基础》

陈绍蕃主编

中国建筑工业出版社 [3]《房屋建筑钢结构设计》

陈绍蕃主编

中国建筑工业出版社 [4]《钢结构设计规范》 (GB50017-2003)

中国计划出版社 [5]《钢结构设计手册》

中国建筑工业出版社