课程编号: 22122510
课程名称：钢结构设计原理
英文名称：Design Philosophy of Steel Structure
课程类型: 专业核心课
总 学 时：48??????? 讲课学时：48???????? 实验学时：0
学 分：3
适用对象: 土木工程、工程管理等专业
先修课程：理论力学、材料力学、结构力学
执 笔 人：杨秀英???????????????? 审定人：夏红春
课程性质、目的和任务
本课程为土木工程、工程管理等专业学生的必修课，属于专业核心课，是一门实践性很强，与现行的规范、规程等密切相关的专业课程。
通过本课程的学习，应使学生较全面地了解钢结构的特点、应用范围及其组成原理，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基础知识和设计方法，熟悉一些常用钢结构基本构件的计算原理和构造设计。在学生掌握钢结构基本理论的前提下，还应该拓展其知识面，使学生能够解决钢结构设计、施工中的一些技术问题，为毕业设计以及毕业后在钢结构学科领域继续深造或从事施工管理、设计等工作打下坚实的基础。
本课程的主要任务是：通过本课程的学习，使学生了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景；全面地掌握钢结构材料的工作性能；掌握钢结构基本构件及连接的性能、特点、受力分析与设计计算等基本内容；了解钢结构体系的组成原理，熟悉一些常用钢结构体系的分析原理和典型结构形式的设计要点。
二、课程教学和教改基本要求
通过钢结构基本原理及设计方法的学习，使学生掌握工业和民用建筑中常用钢结构房屋的特点、基本设计方法、计算简图与内力分析，并能按有关专业规范或规程进行钢结构的整体设计、截面计算和构造处理。
通过课堂教学，使学生掌握钢结构构件的基本原理和计算方法，熟悉各种基本构件的受力特征，对本学科在基本理论方面及工程实践方面的现状和发展有初步的了解，为下一步学习结构设计和将来从事基本理论的研究打下基础。
三、课程各章重点与难点、教学要求与教学内容
本课程的基本课程教学内容含概论、钢结构的材料、构件的截面承载能力—强度、单个构件的承载能力—稳定性、整体结构中的压杆和压弯构件、钢结构的正常使用极限状态、钢结构的连接和节点构造等七部分。
第1章? 概论
教学要求：
掌握钢结构的特点、应用范围及结构形式； 了解钢结构的组成原理和钢结构的发展方向； 知道钢结构的建造过程和内在缺陷及钢结构的极限状态和概率极限状态法。教学重点与难点：
重点：掌握钢结构的特点、应用范围及结构形式，理解钢结构的计算方法。
难点：理解钢结构的计算方法。
教学时数：理论教学2学时。
教学内容：
钢结构的特点及应用范围； 钢结构的建造过程和内在缺陷；3、钢结构的组成原理；
4、钢结构的极限状态和概率极限状态法；
5、钢结构的发展。
本章内容分为如下几个小节分别进行介绍：
1.1 钢结构的特点和应用
钢结构的特点：
材料的强度高，塑性和韧性好
材质均匀，和力学计算的假定比较符合
钢结构制造简便，施工周期短
钢结构的质量轻
钢材耐腐蚀性差
钢材耐热但不耐火
钢结构的应用范围：
大跨度钢结构
重型厂房钢结构
受动力荷载影响的结构
可拆卸的结构
高耸结构和高层建筑
容器和其他构筑物
轻型钢结构
1.2 钢结构的建造过程和内在缺陷
钢结构的建造过程：
工厂制造：验收、放样、加工、装配、矫正、除锈和涂漆
工地安装：扩大拼装、吊装就位、临时固定、最后固定
钢结构的初始缺陷：
几何缺陷：初弯曲 初倾斜 杆件长度误差
材料缺陷：钢材并非理想的匀质体和各向同性体
1.3 钢结构的组成原理
跨越结构
高耸结构
1.4 钢结构的极限状态和概率极限状态法
1.5 钢结构的发展
发展低合金高强度钢材和型钢品种
结构和构件设计计算方法的深入研究
结构形式的革新
结构优化设计
第2章? 钢结构的材料
教学要求：
掌握钢结构用材的要求及影响因素； 掌握钢结构的破坏形式； 掌握钢材的主要性能及其鉴定； 了解不同情况下的荷载效应； 了解建筑钢材的类别及其表达方式； 了解钢材选用的原则，能够正确选用钢材。教学重点与难点：
重点：掌握对钢结构用材的要求，建筑钢材的主要性能和影响钢材性能的因素，掌握建筑钢材的可能破坏形式及其对钢结构的重要意义，钢材类别和钢材选用的原则。
难点：钢材的循环加载和快速加载的效应。
教学时数：理论教学4学时。
教学内容：
1、对钢结构用材的要求
2、钢材的主要性能及其鉴定
钢材的破坏形式，单向受拉时的性能，冷弯性能，冲击韧性
影响钢材性能的因素化学成分的影响，成材过程的影响，影响钢材性能的其他因素
4、钢材的延性破坏和非延性破坏
5、循环加载和快速加载的效应
6、钢材的疲劳
常幅疲劳，变幅疲劳
7、建筑钢材的类别及钢材的选用
钢结构对材料的要求，钢的种类，钢材的选择，钢材的规格
本章内容分为如下几个小节分别进行介绍：
2.1 对钢结构用材的要求
较高的强度。
足够的变形能力。
良好的加工性能。
适应低温、有害介质侵蚀(包括大气锈蚀)以及重复荷载作用等的性能。
容易生产，价格便宜。
2.2 钢材的主要性能及其鉴定
单向拉伸时的工作性能
冷弯性能
冲击韧性
可焊性
钢材性能的鉴定
2.3 影响钢材性能的因素
化学成分的影响
成材过程的影响
影响钢材性能的其它因素：冷加工硬化(应变硬化)，温度的影响，应力集中
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
延性破坏和非延性破坏
循环荷载的效应
快速加荷效应
2.5建筑钢材的类别及钢材的选用
建筑钢材的类别
钢材的选择
型钢的规格
第3章? 构件的截面承载能力 — 强度
教学要求：
了解轴心受力构件的应用和截面形式； 掌握钢结构构件截面设计基本要求及方法； 掌握轴心受力构件的截面设计方法； 了解受弯构件的种类及其应用； 掌握梁的类型和强度、梁的局部压应力和组合应力计算； 掌握受弯构件截面设计方法； 掌握拉弯、压弯构件的应用和强度计算； 掌握拉弯及压弯构件截面设计方法； 知道梁的内力重分布和塑性设计。教学重点与难点：
重点：掌握轴心受力构件强度计算，梁的类型和强度、梁的局部压应力和组合应力计算，拉弯、压弯构件的应用和强度计算。
难点：梁的局部压应力和组合应力的计算。
教学时数：理论教学6学时。
教学内容：
1、轴心受力构件的强度及截面选择；
2、梁的类型和强度；
3、梁的局部压应力和组合应力；
4、按强度条件选择梁截面；
5、梁的内力重分布和塑性设计；
6、拉弯、压弯构件的应用和强度计算。
本章内容分为如下几个小节分别进行介绍：
3.1 轴心受力构件的强度及截面选择
轴心受力构件的应用和截面选择：
对截面形式的要求：能提供强度所需要的截面积，制作比较简便，便于和相邻的构件连接，截面开展而壁厚较薄
轴心受拉构件的强度
轴心受压构件的强度
3.2 梁的类型和强度
梁的类型
梁的弯曲、剪切强度
梁的扭转
3.3 梁的局部压应力和组合应力
局部压应力
多种应力的组合效应
3.4 按强度条件选择梁截面
初选截面
截面验算
梁截面沿长度的变化
3.5 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
拉弯、压弯构件的应用
拉弯、压弯构件的强度计算
拉弯、压弯构件的截面设计
第4章? 单个构件的承载能力 — 稳定性
教学要求：
熟悉钢结构稳定问题的特点与分析方法； 了解轴心受压构件稳定理论的基本概念和分析方法； 掌握轴心受压构件的整体稳定分析与局部稳定分析； 掌握轴心受压构件的截面设计方法； 了解受弯构件整体稳定和局部稳定的计算原理； 掌握受弯构件的整体稳定分析与局部稳定分析； 掌握受弯构件截面设计方法； 掌握压弯构件的面内和面外整体稳定分析与局部稳定分析； 掌握拉弯、压弯构件的刚度计算； 掌握拉弯及压弯构件截面设计方法； 熟悉压弯构件的主要构造要求； 掌握板件的稳定计算； 了解构件失稳形式； 理解板件的屈曲后强度的利用。教学重点与难点：
重点：掌握轴心受力构件、受弯构件的整体稳定分析与局部稳定分析，掌握压弯构件的面内和面外整体稳定分析与局部稳定分析，掌握轴心受力构件的截面设计方法，掌握受弯构件截面设计方法，掌握拉弯及压弯构件截面设计方法。
难点：板件的稳定计算及其屈曲后强度的利用。
教学时数：理论教学10学时。
教学内容：
1、稳定问题的一般特点；
2、轴心受压构件的整体稳定
理想轴心压杆的失稳形式，理想轴心压杆的弯曲屈曲，轴心压杆的扭转屈曲和弯扭屈曲
实腹式轴心受压柱的截面选择计算实腹式轴心压杆截面形式的选择，截面设计，构造要求
格构式轴心受压构件的截面选择计算格构式轴心压杆的组成，剪切变形对虚轴稳定性的影响，杆件的截面选择，格构式压杆的剪力，缀材设计
5、梁的整体稳定
钢梁整体稳定的概念，受弯构件的弯扭失稳，梁整体稳定的计算原理，梁的刚度计算，梁的整体稳定系数，梁的整体稳定计算方法
6、压弯构件的面内和面外稳定性及截面选择计算
压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算，压弯构件在弯矩作用平面内的失稳现象，实腹式压弯构件在弯矩作用平面内稳定计算的实用计算公式，压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算，双轴对称工字形截面压弯构件的弹性弯扭屈曲临界力，实腹式压弯构件在弯矩作用平面外稳定计算的实用计算公式
7、实腹式压弯构件的设计
截面形式，截面选择及验算，构造要求
8、格构式压弯构件的设计
弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件，弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件，格构式柱的横隔及分肢的局部稳定
9、板件的稳定和屈曲后强度的利用
梁的局部稳定和腹板加劲肋，梁受压翼缘的局部稳定，梁腹板的局部稳定，梁腹板加劲肋的设计，压弯构件腹板的稳定，压弯构件翼缘的稳定
本章内容分为如下几个小节分别进行介绍：
4.1 稳定问题的一般特点
失稳的类别：
传统的分类：
分枝点（分岔）失稳：特点是在临界状态时，结构（构件）从初始的平衡位形突变到与其临近的另一个平衡位形，表现出平衡位形的分岔现象。
极值点失稳：特点是没有平衡位形的分岔，临界状态表现为结构（构件）不能继续承受荷载增量。
按屈曲后性能分类：
稳定分岔屈曲
不稳定分岔屈曲
跃越屈曲
一阶和二阶分析：
一阶分析：认为结构（构件）的变形比起其几何尺寸来说很小，在分析结构（构件）内力时，忽略变形的影响。
二阶分析：考虑结构（构件）变形对内力分析的影响。
有两种方法可以用来确定构件的稳定极限承载能力：
简化方法：切线模量理论，折算模量理论
数值方法：数值积分法，有限单元法
稳定问题的多样性，稳定问题的整体性，稳定问题的相关性
4.2 轴心受压构件的整体稳定性
残余应力产生的原因：
焊接时的不均匀加热和冷却
型钢热扎后的不均匀冷却
板边缘经火焰切割后的热塑性收缩
构件冷校正后产生的塑性变形
残余应力的测量方法：锯割法
轴心受压构件的整体稳定计算（弯曲屈曲）：
轴心受压柱的实际承载力
列入规范的轴心受压构件稳定系数
轴心受压构件稳定系数的表达式
轴心受压构件的扭转屈曲和弯扭屈曲
4.3 实腹式柱和格构式柱的截面选择计算
实腹式柱的截面选择计算：
实腹式轴心压杆的截面形式
实腹式轴心压杆的计算步骤：假定杆的长细比；确定截面各部分的尺寸；计算截面几何特性，验算杆的整体稳定；当截面有较大削弱时，还应验算净截面的强度；刚度验算。
格构式柱的截面选择计算：
格构式轴心压杆的组成
剪切变形对虚轴稳定性的影响
杆件的截面选择
格构式压杆的剪力
缀材设计
4.4 受弯构件的弯扭失稳
梁丧失整体稳定的现象
梁的临界荷载：依梁到达临界状态发生微小侧向弯曲和扭转的情况来建立平衡关系
整体稳定系数
整体稳定系数的近似计算
整体稳定性的保证
受弯构件截面设计
4.5 压弯构件的面内和面外稳定性及截面选择计算
压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性：
压弯构件在弯矩作用平面内的失稳现象
在弯矩作用平面内压弯构件的弹性性能
实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的承载能力
实腹式压弯构件在弯矩作用平面内稳定计算的实用计算公式
压弯构件在弯矩作用平面外的稳定性：
双轴对称工字形截面压弯构件的弹性弯扭屈曲临界力
单轴对称工字形截面压弯构件的弹性弯扭屈曲临界力
实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的实用计算公式
格构式压弯构件的设计：
在弯矩作用平面内格构式压弯构件的受力性能和计算
单肢计算
构件在弯矩作用平面外的稳定性
缀材计算
4.6 板件的稳定和屈曲后强度的利用
轴心受压构件的板件稳定：
均匀受压板件的屈曲现象
均匀受压板件的屈曲应力
板件的宽厚比
受弯构件的板件稳定：
翼缘板的局部稳定
腹板在不同受力状态下的临界应力
腹板加劲肋的设计
支承加劲肋的计算
压弯构件的板件稳定：
腹板的稳定
翼缘的稳定
板件屈曲后的强度利用：
板件屈曲后的强度
板件的有效宽厚比
受弯构件腹板屈曲后的性能
第5章? 整体结构中的压杆和压弯构件
教学要求：
熟悉钢结构整体分析原则和思路； 熟悉桁架中压杆的计算长度； 熟悉框架稳定和框架柱计算长度； 了解变截面框架柱的计算长度的确定方法。教学重点与难点：
重点：桁架中压杆的计算长度的确定，框架失稳形式和等截面框架柱的计算长度的确定方法。
难点：变截面框架柱的计算长度的确定方法。
教学时数：理论教学4学时。
教学内容：
1、桁架中压杆的计算长度
2、框架稳定和框架柱的计算长度
单层多跨等截面框架柱的计算长度，多层多跨等截面框架柱的计算长度，变截面阶形柱的计算长度，框架平面外柱的计算长度
本章内容分为如下几个小节分别进行介绍：
5.1 桁架中压杆的计算长度
弦杆和单系腹杆的计算长度：
影响计算长度的因素：杆件的轴力性质，杆件线刚度的大小，与所分析杆件直接刚性连接的杆件
变内力杆件的计算长度：
平面外计算长度公式
平面内计算长度：节点间的距离
交叉腹杆的计算长度：
桁架平面内：压杆的计算长度取节点与交叉点之间的距离
桁架平面外：与杆件的受拉或受压有关，也与轴力大小及杆件断开情况有关。
5.2 框架稳定和框架柱计算长度
框架的稳定
单层多跨等截面框架柱的计算长度
多层多跨等截面框架柱的计算长度
变截面阶形柱的计算长度
框架平面内稳定的其他问题
在框架平面外柱的计算长度
第6章? 钢结构的正常使用极限状态
教学要求：
熟悉拉杆、压杆的刚度要求； 熟悉梁和桁架的变形限制； 理解正常使用极限状态的特点； 熟悉钢框架的变形限制； 了解振动的限制。教学重点与难点：
重点：轴心拉杆、压杆的刚度要求。
难点：钢框架的变形限制，振动的限制。
教学时数：理论教学2学时。
教学内容：
1、正常使用极限状态的特点；
2、拉杆、压杆的刚度要求；
3、梁和桁架的变形限制；
4、钢框架的变形限制；
5、振动的限制。
本章内容分为如下几个小节分别进行介绍：
6.1 正常使用极限状态的特点
正常使用极限状态的判定：
影响正常使用或外观的变形
影响正常使用或耐久性能的局部破坏（包括裂缝）
影响正常使用或耐久性能的振动
影响正常使用或耐久性能的其他特定状态
6.2 拉杆、压杆的刚度要求
刚度由长细比控制
6.3 梁和桁架的变形限制
必须保证梁和桁架的挠度不超过规范所规定的容许挠度
6.4 钢框架的变形限制
6.5 振动的限制
楼板的竖向振动
地震引起的水平和竖向振动
高层结构在风荷载作用下的振动
第7章? 钢结构的连接和节点构造
教学要求：
掌握钢结构对连接的要求及连接方法； 掌握焊接连接的特性、构造和计算，焊接残余应力和焊接残余变形； 掌握普通螺栓连接的构造和计算； 掌握高强度螺栓连接的性能和计算； 理解钢结构对连接的要求及连接方法； 掌握焊接梁翼缘焊缝的计算、构件的拼接、梁与梁的连接、梁与柱的连接； 掌握柱脚的设计； 了解桁架节点设计，节点构造对构件承载力的影响。教学重点与难点：
重点：掌握焊接连接的特性、构造和计算，焊接残余应力和焊接残余变形，普通螺栓连接、高强度螺栓连接的性能和计算，掌握焊接梁翼缘焊缝的计算、构件的拼接、梁与梁的连接、梁与柱的连接、柱脚的设计。
难点：焊接梁翼缘焊缝的计算，桁架节点设计，节点构造对构件承载力的影响。
教学时数：理论教学18学时。
教学内容：
1、钢结构对连接的要求及连接方法；
2、对接焊缝的构造和计算；
3、角焊接连接的特性和计算；
4、焊接残余应力和焊接残余变形；
5、普通螺栓连接的构造和计算；
6、高强度螺栓连接的性能和计算；
7、焊接梁翼缘焊缝的计算；
8、柱脚的设计；
9、桁架节点设计；
10、节点构造对构件承载力的影响。
本章内容分为如下几个小节分别进行介绍：
7.1 钢结构对连接的要求及连接方法
连接的要求：足够的强度、刚度和延性
连接方法：焊接、铆接和螺栓连接
7.2 焊接连接的特性
焊缝连接的优缺点：
优点：省工省材
任何形状的构件均可直接连接
密封性好，刚度大
缺点：材质劣化
残余应力、残余变形
一裂即坏、低温冷脆
焊缝缺陷：裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤等
焊缝等级：《钢结构工程施工质量验收规范》分三级
三级焊缝：外观检查；
二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，用超声波检验每条焊缝的20％长度，且不小于200mm；
一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷。
强度折减：高空安装焊缝，强度设计值乘以0.9
焊缝连接型式：平接、搭接、T形连接和角接
焊缝型式：对接焊缝和角焊缝
7.3 对接焊缝的构造和计算
计算原则：I、II级等强不计算，仅计算III级焊缝
轴心受力的对接焊缝，受弯受剪的对接焊缝
部分焊透的对接焊缝计算原则：按角焊缝进行计算
7.4 角焊缝的构造和计算
角焊缝应力分析
角焊缝计算的基本公式：
仅有平行于焊缝长度方向的轴心力时，仅有垂直于焊缝长度方向的轴心力时，同时有平行与垂直于焊缝长度方向的轴心力时
常用连接方式的角焊缝计算：
受轴心力焊件的拼接板连接，受轴心力角钢的连接，弯矩作用下角焊缝计算，扭矩作用下角焊缝计算，弯矩、剪力、轴心力共同作用下角焊缝计算，扭矩、剪力、轴心力共同作用下角焊缝计算，塞焊计算
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
焊接残余应力的分类：
纵向残余应力，横向残余应力，厚度方向的残余应力，约束状态下的焊接应力
焊接残余应力的影响：
对结构静力强度的影响，对结构刚度的影响，对压杆稳定的影响，对低温冷脆的影响，对疲劳强度的影响
减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法：
采取合理的施焊次序；施焊前加相反的预变形；焊前预热，焊后回火
合理的焊缝设计：
焊接位置要合理，布置应尽量对称于截面重心；焊缝尺寸要适当，采用较小的焊脚尺寸；焊缝不宜过分集中；应尽量避免三向焊缝交叉；考虑钢板分层问题；焊条易达到；避免仰焊
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
螺栓的排列方式：并列或错列
螺栓的排列要求：
受力要求：钢板端部剪断，端距不应小于2d0；受拉时，栓距和线距不应过小；受压时，沿作用力方向的栓距不宜过大。
构造要求：栓距和线距不宜过大
施工要求：有一定的施工空间
传力方式：抗剪螺栓和抗拉螺栓
抗剪螺栓连接的破坏形式：螺栓杆剪断；孔壁压坏；板被拉断；板端被剪断；螺栓杆弯曲
抗剪螺栓连接的受力状态：弹性时两端大而中间小，进入塑性阶段后，因内力重分布使各螺栓受力趋于均匀
螺栓群的计算：
螺栓群在轴心力作用下的抗剪计算，螺栓群在扭矩作用下的抗剪计算，螺栓群在扭矩、剪力、轴心力作用下的抗剪计算，螺栓群在轴心力作用下的抗拉计算，螺栓群在轴心力作用下的抗拉计算，螺栓群同时承受剪力和拉力的计算
7.7 高强度螺栓连接的性能和计算
级别：10.9级和8.8级
栓孔：钻成孔
按受力特征分类：摩擦型连接、承压型连接和承受拉力的连接
影响承载力的因素：栓杆预拉力、连接表面抗滑移系数和钢材种类
高强度螺栓的预拉力施加方法：扭矩法、转角法和扭剪法
高强度螺栓连接的摩擦面抗滑移系数：
对于承压型连接，只要求清除油污及浮锈
对于摩擦型连接，对摩擦面抗滑移系数有要求
高强度螺栓的排列：
要求同普通螺栓，同样要考虑连接长度对承载力的不利影响。
高强度螺栓群的抗剪计算：
轴心力作用时，扭矩作用时，扭矩、剪力、轴心力共同作用时
高强度螺栓的抗拉连接性能：
规范规定每个摩擦型高强度螺栓的抗拉设计承载力不得大于0.8P，螺栓杆内原预拉力基本不变
撬力的影响：限制抗拉承载力在0.8P以内
高强度螺栓抗拉连接承载力极限状态：
板不被拉开时，中和轴在螺栓群形心处；
板可被拉开时，与普通螺栓一样，中和轴在最外排受压螺栓形心处
同时受剪力和拉力的高强度螺栓连接计算：
高强度螺栓摩擦型连接：由于外拉力的作用，板件间的挤压力降低；每个螺栓的抗剪承载力也随之减少；抗滑移系数随板件间的挤压力的减小而降低
高强度螺栓承压型连接
7.8 焊接梁翼缘焊缝的计算
叠放板材的弯曲变形
无局部压应力时的梁翼缘焊缝受力
双层翼缘板时的焊缝应力
有局部压应力时的梁翼缘焊缝受力
7.9 构件的拼接
等截面拉、压杆拼接：
工厂拼接：直接对焊或拼接板加角焊缝
工地拼接：拉杆用拼接板加高强螺栓或端板加高强螺栓；压杆用焊接或接触面刨平顶紧
拼接原则：等强度
变截面柱拼接：
截面变化微小者
截面变化较大而一侧翼缘外表平齐者
截面变化较大而中线上下一致者
梁的拼接：
工厂拼接：拼接位置应错开，避免焊缝集中；翼缘板和腹板分别接长后在拼接，较少焊接应力；常采用正面对接焊缝，施焊时用引弧板
工地拼接：工地焊接拼接；工地高强度螺栓拼接；拼接验算
7.10 梁与梁的连接
次梁为简支梁：叠接，侧面连接
次梁为连续梁：叠接，侧面连接
7.11 梁与柱的连接
梁与柱的连接分类：柔性连接、刚接、半刚接
多层框架的刚性连接分类：完全焊接的、栓接的和栓焊混合连接的
无加劲肋柱节点的计算
有加劲肋柱节点域计算
单层框架的刚性连接
7.12 柱脚设计
功能：将柱子内力可靠地传给基础；和基础有牢固连接；尽可能符合计算简图。
连接方式：铰接——支承式；刚接——支承式（外露式）、埋入式（插入式）、外包式
7.13 桁架节点设计
7.14 节点构造对构件承载力的影响
第8章? 钢结构的脆性断裂和疲劳
教学要求：
掌握脆性破坏的主要特征及其后果； 了解脆性断裂的防止措施； 理解钢结构疲劳破损的过程； 掌握应力幅准则和变幅疲劳荷载； 了解改善结构疲劳性能的措施。教学重点与难点：
重点：钢结构脆性断裂及其防止，钢结构疲劳破损的过程，应力幅准则，改善结构疲劳性能的措施。
难点：钢结构抗疲劳设计，应力幅准则。
教学时数：理论教学2学时。
教学内容：
1、钢结构脆性断裂破坏；
2、脆性断裂的防止；
3、钢结构疲劳破损；
4、应力幅准则；
5、变幅疲劳荷载；
6、改善结构疲劳性能的措施。
本章内容分为如下几个小节分别进行介绍：
8.1 钢结构脆性断裂及其防止
8.2 钢结构抗疲劳设计
四、各教学环节学时分配
| 章（或编）次 | 讲课 | 习题课 | 讨论课 | 实验 | 其他 | 合计 |
| 第1章 概论 | 2 | 2 | ||||
| 第2章 钢结构的材料 | 4 | 4 | ||||
| 第3章 构件的截面承载能力 — 强度 | 6 | 6 | ||||
| 第4章 单个构件的承载能力 — 稳定性 | 10 | 10 | ||||
| 第5章 整体结构中的压杆和压弯构件 | 4 | 4 | ||||
| 第6章 钢结构的正常使用极限状态 | 2 | 2 | ||||
| 第7章 钢结构的连接和节点构造 | 18 | 18 | ||||
| 第8章 钢结构的脆性断裂和疲劳 | 2 | 2 | ||||
| 合计 | 48 | 48 |
五、课外习题及课程讨论
为了巩固和加强课堂教学效果，每堂课均布置一定数量的练习题。
六、作业与考核方式
为了加强学生对所学知识的深入理解，每章结束后均布置一定数量的作业。
本课程考核方式为闭卷考试，期末考试成绩占100%。
七、推荐教材和教学参考书
教? 材：《钢结构（上册）-钢结构基础》，陈绍蕃 顾强主编，中国建筑工业出版社，2007年
参考书：《钢结构设计原理》，陈绍蕃，科学出版社，1998年
《钢结构稳定设计指南》，陈绍蕃，中国建筑工业出版社，1996年
《钢结构基本原理》，沈祖炎，中国建筑工业出版社，2000年
《钢结构》，钟善桐主编，中国建筑工业出版社，1988年
《建筑钢结构设计》，刘锡良、陈志华编著，天津大学出版社，2004年
《建筑钢结构设计手册》，赵熙元主编，冶金工业出版社，1995
《钢结构设计规范》（现行规范）
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（现行规范）
八、说明
本大纲按学时48学时制定，具体学时分配可根据每学期的教学计划安排适当调动。 现有教材普遍存在着编入的设计方法、技术标准、试验方法等内容滞后于现行的设计规范、技术规范、试验规程的现象，在执行教学任务中予以补充更新。