钢结构教案
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绪论教学目的了解钢结构的发展，掌握钢结构的特点及设计方法重点设计方法难点设计方法参考书目《钢结构原理与设计》王国固——清华《钢结构基本原理》王肇尼——同济《钢结构》张耀春——哈工大㈠纪律要求㈡考核方法1．作业要求2．出勤要求㈢学习方法介绍第一章概述一节钢结构的特点和应用㈠．特点㈡．应用范围二节钢结构的建造过程和内在缺陷→㈠建造过程：钢才验收→放样（划线，下料）→加工→ 装配→除锈，涂漆工地安装：现场拼装→吊装就位→相互连接临时固定→调整精度最后固定㈡初始缺陷1．尺寸偏差2．初弯曲→拉杆压杆三节钢结构设计方法㈠ 极限状态1 ．承载能力极限 ⑴强度破坏⑵过大变形不是于继续承载⑶形成塑性铰⑷失稳⑸疲劳2 ． 正常使用极限状态 ⑴变形⑵振动0 s R㈡设计表达式（按荷载规范采用）设计表达式1sRRE㈢荷载组合1． 承载力极限可变荷载控制nSGSGK Q1SQ1KQiciSQiKi 22． 永久荷载控制SGSGK Qi ciSQiK3． 简化组合可变SGSGK Q1SQiKSGSGK0.9 *QiSQiK注意： 分项系数的取值㈣ 正常使用极限一般只用标准组合SSGKSQ1 K ciSQik㈤ 结构的荷载效应分析1 ．一阶分析：变形与构件尺寸相比微不足道，忽略变形影响。
2 ．二阶分析：考虑变形影响，非线性分析。
四节钢结构的发展㈠采用高性能钢材㈡开发新的结构形式㈢提高制造工业技术水平第一章钢结构的材料教学目的掌握钢材性能及其影响因素，掌握建筑用钢要求重点钢材的性能及其影响因素难点塑性韧性性能教学后记由于学生无弹性力学，塑性力学基础，应先使学生产生感性认识，逐渐接受其塑性性能教学过程㈠强调建筑结构对钢材性能的要求，再后面内容中关注以上要求的变化㈡重点讲述疲劳性能，强调桥梁钢结构特点第二章钢结构的材料一节．对钢结构用材的要求㈠较高的强度㈡足够的变形能力㈢良好的加工性能二节钢才的主要性能及其鉴定㈠单向拉伸时的工作性能1．比例极限p -----视为弹性极限，弹性阶段OA2．屈服点y⑴作为结构计算中材料强度标准⑵形成理想弹塑性体模型，为计算理论提供基础名义屈服点3．抗拉强度：作为安全储备，强屈比u 1.2y4．伸长率代表断裂前具有的塑性变形的能力㈡．冷弯性能⑴塑性变形能力符合要求⑵冶金质量符合要求表示钢材在复杂应力状态下的塑性变形能力㈢．冲击韧性⑴吸收能量的量度⑵衡量钢材抗脆断的性能⑶受温度的影响㈣．可焊性㈤．钢材性能的鉴定三节影响钢材性能的因素㈠化学成分1．碳：含量提高，钢材强度提高，塑性韧性，冷弯性能，可焊性，抗锈性降低含碳量0.25%低碳钢0.6% 高碳钢钢结构含碳量0.22% 焊接结构0.2%2．锰：提高强度，塑性，韧性降低不多，消除硫的热脆影响，过多降低可焊性3．硅：强度提高，塑性，韧性，冷弯性，可焊性不显著影响，过多恶化可焊性，锈蚀性4．钒，铌，钛：强度提高，塑性韧性良好5．铝，铬，：铝补充脱氧，细化晶粒，铬用于Q390，Q4206．硫：热脆，降低韧性，影响疲劳性能，抗锈蚀能力0.045% ~ 0.05% Q345E，0.025% Z向板 0.01%7．磷：冷脆，但强度提高，抗锈蚀提高8．氧，氮：化学成分含量见附表9㈡．成材过程的影响1．冶炼；2．浇铸：形成沸腾钢，镇静钢，冶金缺陷（ 1 偏析 2 非金属夹杂 3 气孔 4 裂纹）、3．扎制：薄，厚钢板→强度不同，缺陷撕裂4．热处理㈢．影响钢材性能的其他因素1．冷加工硬化：提高屈服点，降低塑韧性——应变硬化时效硬化2．温度影响：正温： 200o C 以内无变化， 250 o C 兰脆， 260o C ~ 320o C 徐变， 430 o C ~ 540 o C 强度急剧下降600 o C 强度很低，不能承载负温： f y， f u提高，塑性降低，变脆，韧性降低3．应力集中：在缺陷或截面变化处附近应力线曲折密集出现高峰应力的现象产生应力集中的情况：相成双向应力场→阻碍塑性发展→脆性破坏四节钢材延性破坏，非延性破坏，循环加载，快速加载的效应㈠延性破坏，非延性破坏1．塑性材料，脆性材料2．钢材的塑性破坏，脆性破坏㈡：循环荷载的效应1．疲劳断裂的概念⑴疲劳断裂的过程，缺陷（类裂纹）→扩展→应力集中→形成宏观裂纹→断裂⑵应力幅maxmin1．n 曲线2．疲劳验算及容许应力幅⑴ n 5 * 10 4时，应进行疲劳验算（容许应力法）⑵按可变荷载标准值进行，荷再不乘吊车动力⑶㈢快速加荷的效应1． 能量吸收曲线——吸收同等量能量 2． 韧性影响曲线五节 钢材的类别及选用㈠建筑钢材的类别A f y , f u ,21%B f y , f u , 20% A K 27% 冷弯合格，含量c, s, p1． 碳素结构钢—— Q235 f y , f u , 0 27% 冷弯合格， 含量Cc, s, p D f y , f u , 20 冷弯合格，含量27% c, s,p 2． 低合金结构钢 Q345 ， Q390 ， Q420AB - 20o CC - 0o C A J 34JD - 20 o CE 40o C3． 高强钢丝和钢索材料 ㈡钢材的选择考虑因素 P43沸腾钢使用范围：不采用： 1. 焊接结构⑴直接承受动荷载或震动荷载且需验算疲劳结构。
钢结构教案
第一章绪论学习目标1.了解钢结构同其他材料结构相比的特点。
2.掌握钢结构的设计方法。
学习重点1．极限状态、失效概率的概念以及失效概率p和可靠指标 的关系。
f2．采用分项系数的设计表达式，各符号的意义。
第二章钢结构的材料学习目标1．掌握钢结构对材料的基本要求以及常用建筑钢材的钢种、钢号。
2．理解钢材的塑性破坏和脆性断裂。
3．掌握钢材的主要性能指标，了解影响钢材主要性能的因素。
4．掌握钢材疲劳破坏的概念疲劳强度验算。
学习重点1．钢材的屈服点、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性。
2．化学成分碳、硫、磷对钢材性能的影响。
3．钢材疲劳破坏的概念和疲劳强度验算。
4．钢结构常用钢材的钢种和钢号。
第二章钢结构的连接学习目标1．掌握钢结构的连接方法及各方法的适用条件。
2．掌握角焊缝、对接焊缝（焊透和部分焊透）的构造和计算。
4．了解焊接应力和焊接变形产生的原因以及对构件承载力的影响。
3．掌握普通螺栓连接和高强度螺栓连（摩擦型连接和承压型连接）的构造和计算。
学习重点1．直角角焊缝的构造要求和计算。
2．焊透的对接焊缝的构造要求和计算。
3．普通螺栓连接和高强度螺栓连接的受力特点、构造要求和计算。
第四章轴心受力构件学习目标1．掌握轴心受力构件强度和刚度的计算。
2．理解轴心受压构件整体稳定的基本概念，了解影响整体稳定的因素，掌握整体稳定的计算。
3．理解轴心受压构件局部稳定的基本概念，掌握局部稳定的计算。
4．掌握实腹式和格构式轴心受压构件的截面设计。
5．掌握典型轴心受压柱的柱头和的柱脚的设计。
学习重点1．轴心受拉构件强度和刚度的计算。
2．轴心受压构件的强度、整体稳定、局部稳定和刚度的计算。
3．实腹式和格构式轴心受压构件的设计。
换算长细比的概念4．典型轴心受压柱的柱头和柱脚的设计。
第五章受弯构件学习目标1．掌握梁的各种强度、刚度计算。
2．理解梁的整体稳定的基本概念，了解影响整体稳定的因素，掌握整体稳定的计算。
3．理解梁的局部稳定的基本概念，掌握梁的局部稳定的计算。
钢结构教案
㈠纪律要求㈡考核方法1．作业要求2．出勤要求㈢学习方法介绍第一章 概述一节 钢结构的特点和应用 ㈠． 特点 ㈡． 应用范围二节 钢结构的建造过程和内在缺陷→㈠ 建造过程：钢才验收 →放样（划线，下料）→加工 → 装配→ 除锈，涂漆 工地安装：现场拼装 →吊装就位 →相互连接临时固定 →调整精度最后固定 ㈡ 初始缺陷 1．尺寸偏差2．初弯曲→拉杆 压杆三节 钢结构设计方法 ㈠ 极限状态1．承载能力极限 ⑴强度破坏⑵过大变形不是于继续承载 ⑶形成塑性铰 ⑷失稳 ⑸疲劳2． 正常使用极限状态 ⑴变形 ⑵振动㈡设计表达式 （按荷载规范采用）设计表达式⎪⎩⎪⎨⎧≤≤R s R s RE γγ10 ㈢荷载组合1． 承载力极限可变荷载控制∑=++=ni QiK ci Qi K Q Q GK G S S S S 211ψγγγ2． 永久荷载控制∑+=Q iK ci Q i G K G S S S ψγγ3． 简化组合可变 Q iK Q G K G S S S 1γγ+=Q iK Q i G K G S S S ∑+=γγ*9.0注意： 分项系数的取值㈣ 正常使用极限一般只用标准组合∑++=Q ik ci K Q G K S S S S ψ1㈤ 结构的荷载效应分析1．一阶分析：变形与构件尺寸相比微不足道，忽略变形影响。
2．二阶分析：考虑变形影响，非线性分析。
四节 钢结构的发展 ㈠ 采用高性能钢材 ㈡ 开发新的结构形式 ㈢ 提高制造工业技术水平第二章 钢结构的材料教学目的 掌握钢材性能及其影响因素，掌握建筑用钢要求 重点 钢材的性能及其影响因素 难点 塑性韧性性能教学后记 由于学生无弹性力学，塑性力学基础，应先使学生产生感性认识，逐渐接受其塑性性能教学过程㈠ 强调建筑结构对钢材性能的要求，再后面内容中关注以上要求的变化 ㈡ 重点讲述疲劳性能，强调桥梁钢结构特点第二章 钢结构的材料一节．对钢结构用材的要求 ㈠ 较高的强度 ㈡ 足够的变形能力 ㈢ 良好的加工性能二节 钢才的主要性能及其鉴定 ㈠ 单向拉伸时的工作性能1．比例极限p τ-----视为弹性极限，弹性阶段OA 2．屈服点y τ ⑴作为结构计算中材料强度标准⑵形成理想弹塑性体模型，为计算理论提供基础 名义屈服点3．抗拉强度：作为安全储备，强屈比2.1≥yuττ 4．伸长率 代表断裂前具有的塑性变形的能力 ㈡．冷弯性能 ⑴塑性变形能力符合要求 ⑵冶金质量符合要求表示钢材在复杂应力状态下的塑性变形能力㈢．冲击韧性 ⑴吸收能量的量度 ⑵衡量钢材抗脆断的性能 ⑶受温度的影响 ㈣．可焊性㈤．钢材性能的鉴定三节 影响钢材性能的因素 ㈠化学成分1．碳：含量提高，钢材强度提高，塑性韧性，冷弯性能，可焊性，抗锈性降低 含碳量%25.0< 低碳钢 %6.0>高碳钢 钢结构含碳量%22.0< 焊接结构 %2.0<2．锰：提高强度，塑性，韧性降低不多，消除硫的热脆影响，过多降低可焊性3．硅：强度提高，塑性，韧性，冷弯性，可焊性不显著影响，过多恶化可焊性，锈蚀性4．钒，铌，钛：强度提高，塑性韧性良好5．铝，铬， ： 铝补充脱氧，细化晶粒，铬 用于390Q ，420Q 6．硫：热脆，降低韧性，影响疲劳性能，抗锈蚀能力 %05.0~%045.0 345E Q ，%025.0< Z 向板%01.07．磷 ：冷脆，但强度提高，抗锈蚀提高 8．氧，氮：化学成分含量见附表9 ㈡．成材过程的影响 1．冶炼；2．浇铸：形成沸腾钢，镇静钢，冶金缺陷（1偏析2非金属夹杂3气孔4裂纹）、 3．扎制：薄，厚钢板→强度不同，缺陷撕裂 4．热处理㈢．影响钢材性能的其他因素1．冷加工硬化：提高屈服点，降低塑韧性——应变硬化 时效硬化 2．温度影响：正温：C o 200以内无变化，C o 250兰脆，C C o o 320~260徐变，C C oo 540~430强度急剧下降 C o600强度很低，不能承载负温：y f ，u f 提高，塑性降低，变脆，韧性降低3．应力集中：在缺陷或截面变化处附近应力线曲折密集出现高峰应力的现象产生应力集中的情况：相成双向应力场→阻碍塑性发展→脆性破坏四节 钢材延性破坏，非延性破坏，循环加载，快速加载的效应 ㈠延性破坏，非延性破坏1． 塑性材料，脆性材料2．钢材的塑性破坏，脆性破坏 ㈡：循环荷载的效应1．疲劳断裂的概念⑴疲劳断裂的过程，缺陷（类裂纹）→扩展→应力集中→形成宏观裂纹→断裂 ⑵应力幅min max τττ-=∆第一章 n -∆τ曲线第二章 疲劳验算及容许应力幅⑴410*5>n 时，应进行疲劳验算（容许应力法） ⑵按可变荷载标准值进行，荷再不乘吊车动力 ⑶[]ττ∆≤∆㈢快速加荷的效应1． 能量吸收曲线——吸收同等量能量 2． 韧性影响曲线五节 钢材的类别及选用 ㈠建筑钢材的类别1． 碳素结构钢——⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥--≥+-≥+-≥-含量冷弯合格，含量冷弯合格，含量冷弯合格，p ,s ,c %2720,,p ,s ,c %270,,p ,s ,c %27%20,,%21,,235δδδδu y u y Ku y u y f f D f f C A f f B f f A Q2． 低合金结构钢345Q ，390Q ，420Q34J A C40E C 20-D C 0-C C 20-B A J o o o o ≥⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-3． 高强钢丝和钢索材料㈡钢材的选择 考虑因素 P43 沸腾钢使用范围：不采用：1.焊接结构⑴直接承受动荷载或震动荷载且需验算疲劳结构。
钢结构基本原理教案
钢结构基本原理教案【教案名称】钢结构基本原理教案【教案编写目的】本教案旨在通过系统的教学内容和丰富的案例分析，帮助学生全面理解钢结构的基本原理，包括钢材的性能特点、钢结构的构造形式、钢结构的力学性能等，并能够运用所学知识解决实际问题。
【教学目标】1.了解钢材的基本性能特点，包括强度、刚度、韧性等；2.掌握钢结构的构造形式，包括框架结构、悬挑结构、空间结构等；3.熟悉钢结构的力学性能，包括受力分析、变形计算、稳定性分析等；4.能够应用所学知识解决实际工程中的钢结构问题。
【教学内容】1.钢材的性能特点1.1 钢材的组成和分类1.2 钢材的力学性能1.3 钢材的耐腐蚀性能2.钢结构的构造形式2.1 框架结构2.1.1 框架结构的基本概念和特点2.1.2 框架结构的构造要点和设计原则2.2 悬挑结构2.2.1 悬挑结构的基本概念和分类2.2.2 悬挑结构的构造要点和设计原则2.3 空间结构2.3.1 空间结构的基本概念和分类2.3.2 空间结构的构造要点和设计原则3.钢结构的力学性能3.1 受力分析3.1.1 钢结构的受力形式和受力特点3.1.2 钢结构的受力计算方法3.2 变形计算3.2.1 钢结构的变形特点和变形计算方法3.2.2 钢结构的变形控制与优化设计3.3 稳定性分析3.3.1 钢结构的稳定性失效形式和稳定性分析方法3.3.2 钢结构的稳定性设计原则和措施4.实例分析与应用4.1 钢结构工程实例分析4.2 钢结构设计应用案例4.3 钢结构施工与安装案例【教学方法】本教案采用多种教学方法，包括讲授、案例分析、课堂讨论、实践操作等。
通过理论与实践相结合，帮助学生深入理解和掌握钢结构的基本原理。
【教学过程】1.引入（5分钟）通过引入真实的钢结构工程案例，激发学生对钢结构的兴趣和学习动力。
2.知识讲授（60分钟）根据教学内容，逐个讲解钢材的性能特点、钢结构的构造形式和钢结构的力学性能等知识点。
结合图例和实例，让学生更加直观地理解和掌握相关知识。
钢结构课程设计大纲
钢结构课程设计大纲一、教学目标本课程的目标是让学生掌握钢结构的基本概念、特点和设计方法，能够运用钢结构的知识解决实际工程问题。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解钢结构的定义、分类和特点；（2）掌握钢结构的受力分析、内力计算和变形计算；（3）熟悉钢结构的连接方式、施工技术和质量控制。
2.技能目标：（1）能够运用钢结构的基本理论进行简单的结构设计和计算；（2）具备分析钢结构工程问题、提出解决方案的能力；（3）学会使用钢结构设计和施工相关软件。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对钢结构的兴趣和热情，提高学习的积极性；（2）培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德；（3）培养学生关注社会、关注工程安全、关注环保的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.钢结构基本概念：钢结构的定义、分类和特点；2.钢结构受力分析：轴心受力构件、受弯构件、受剪构件、组合受力构件；3.钢结构内力计算：强度计算、稳定性计算、刚度计算；4.钢结构连接方式：焊接连接、螺栓连接、铆接连接；5.钢结构施工技术：施工准备、构件制作、构件运输、现场安装；6.钢结构质量控制：质量检查、质量验收、质量问题处理。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握钢结构的基本概念和理论知识；2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解钢结构的施工技术和质量控制；3.实验法：通过实验操作，使学生掌握钢结构的连接方式和施工技术；4.讨论法：通过分组讨论，培养学生分析问题、解决问题的能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威的钢结构教材，为学生提供系统的理论知识；2.参考书：提供相关的钢结构设计规范和施工标准，方便学生查阅；3.多媒体资料：制作精美的课件，形象生动地展示钢结构的特点和施工技术；4.实验设备：准备充足的实验设备，保证学生能够亲自动手操作，掌握钢结构的施工技术。
钢结构课程设计附录
钢结构课程设计附录一、教学目标本课程旨在让学生掌握钢结构的基本理论、设计方法和施工技术，培养学生的实践能力和创新精神。
具体目标如下：1.知识目标：了解钢结构的材料性质、受力特点、设计原理和施工技术，熟悉相关规范和标准。
2.技能目标：能够运用所学知识进行钢结构的分析和设计，具备一定的工程实践能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对钢结构的兴趣和热情，提高学生的工程责任感和职业道德。
二、教学内容1.钢结构的材料性质：主要包括钢材的力学性能、工艺性能和耐久性能。
2.钢结构的受力分析：主要包括受力特点、内力计算和稳定性分析。
3.钢结构的设计原理：主要包括结构体系、连接节点和构件设计。
4.钢结构的施工技术：主要包括施工准备、焊接技术和质量控制。
5.相关规范和标准：主要包括国家现行钢结构相关规范和标准。
三、教学方法1.讲授法：通过讲解钢结构的基本理论和设计方法，使学生掌握基本概念和原理。
2.讨论法：通过分组讨论和课堂讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解钢结构的实际应用和施工技术。
4.实验法：通过实验室测试和现场实习，培养学生的实践能力和动手能力。
四、教学资源1.教材：选用权威、实用的钢结构教材，如《钢结构设计原理》、《钢结构施工技术》等。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，如《钢结构设计规范》、《钢结构施工规范》等。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、动画和视频，直观展示钢结构的设计和施工过程。
4.实验设备：配备齐全的实验室设备，如拉伸试验机、焊接设备等，为学生提供实践操作机会。
5.现场实习：学生参观钢结构工程现场，了解实际施工情况和工程应用。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程采用多种评估方式，包括平时表现、作业、考试等。
具体评估方法如下：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和思考能力。
2.作业：布置适量的作业，评估学生的理解和应用能力。
钢结构设计原理教学大纲
钢结构设计原理教学大纲一、课程名称和学分课程名称：钢结构设计原理学分：3学分二、课程内容1. 钢结构的基本概念和发展历史1.1 钢结构的定义1.2 钢结构的发展历程1.3 钢结构的优点和局限性1.4 钢结构的适用范围和分类2. 钢结构的材料及生产原理2.1 钢结构主要材料的介绍2.2 钢的物理性质和化学性质2.3 钢结构的生产原理和技术3. 钢结构设计的基本原理3.1 钢结构设计的目的和要求3.2 钢结构的荷载和载荷计算原理3.3 钢结构设计中的基本理论3.4 钢结构设计中的基本公式和计算方法4. 钢结构各构件的设计4.1 钢框架的设计4.2 钢柱和钢梁的设计4.3 钢板的设计4.4 钢管的设计5. 钢结构各种连接方式5.1 螺栓连接5.2 焊接连接5.3 锚固连接5.4 榫卯连接6. 预应力和防腐6.1 预应力的原理和应用6.2 防腐的原理和方法三、教学方法1.讲授理论知识，强调基本原理和基本公式2.进行案例分析，加强实践操作能力3.采用小组讨论和合作学习，提高学生的自主学习和合作能力四、实验教学1.钢结构的实际应用和场地考察2.钢结构的实验室操作和掌握实验技能3.钢结构模型制作和实验测试五、教学考核1.期中考试2.期末考试3.作业、小组讨论和实验成绩六、参考教材1.《钢结构设计基础》2.《钢结构设计规范》3.《钢结构设计案例》七、教学目标通过学习本课程，学生应当能够：1.掌握钢结构的基本概念和发展历史2.熟悉钢结构的材料及生产原理3.熟练掌握钢结构设计的基本原理和基本公式4.理解钢结构各构件的设计和各种连接方式5.掌握钢结构的实验操作技能和实际应用能力八、课程评价标准钢结构设计原理课程的评价标准：1.课堂表现（包括出勤率、课堂讨论、个人表现等）占15%2.作业占30%3.小组讨论占20%4.实验成绩占15%5.期中考试占10%6.期末考试占10%九、教学进度安排本课程共15周，安排如下：周次课程内容第1周钢结构基本概念和发展历史第2周钢结构材料及生产原理第3周钢结构设计基本原理第4周钢框架的设计第5周钢柱和钢梁的设计周次课程内容第6周钢板的设计第7周钢管的设计第8周节假日第9周螺栓连接和焊接连接第10周锚固连接和榫卯连接第11周预应力的原理和应用第12周防腐的原理和方法第13周钢结构场地考察第14周钢结构实验操作第15周综合复习和期末考试十、教学反馈与改进本课程在教学过程中，学生可以通过邮件、课堂反馈、问卷调查等方式对课程及时反馈意见和建议，帮助教师及时调整教学策略，并做出相应的改进和完善，不断提高教学质量。
钢结构工程施工教案
钢结构工程施工教案一、课程概述本教案主要介绍钢结构工程施工的基本知识，包括施工前的准备工作、施工过程中的注意事项、施工中常见的问题及解决方法等内容。
通过本教案的学习，能够全面掌握钢结构工程施工的基本要点，为将来在施工现场工作提供参考。
二、教学目标1.了解钢结构工程施工的基本流程和要求；2.掌握钢结构工程施工中常见的问题及解决方法；3.培养学生的动手能力和解决问题的能力。
三、教学内容1.钢结构工程施工前的准备工作2.钢结构工程施工过程中的注意事项3.钢结构工程施工中常见的问题及解决方法四、教学方法1.理论教学与实践相结合2.案例分析3.小组讨论4.现场实习五、教学计划1.钢结构工程施工前的准备工作1.1确定施工方案1.2测量及勘测1.3材料及设备准备1.4人员组织与管理2.钢结构工程施工过程中的注意事项2.1安全生产2.2施工质量控制2.3进度控制2.4维护保养3.钢结构工程施工中常见的问题及解决方法3.1焊接缺陷及处理方法3.2吊装过程中的安全问题3.3防腐涂装的要求及注意事项3.4施工现场环境保护六、教学资源1.教材：钢结构工程施工实务2.电子教学资源：相关视频教程3.实践场地：施工现场七、教学评价1.学生根据教学内容制定施工方案并实施2.对学生在实践中的表现进行评价3.学生提交书面总结及实习报告八、教学反思根据学生的反馈及实践经验，对教学内容进行适时调整，并不断完善教学方法，以提高教学效果。
通过本教案的学习，相信学生们能够全面了解钢结构工程施工的基本知识，并在实践中加以运用，为将来从事相关工作奠定坚实的基础。
希望学生们能够认真学习，积极参与，提高自己的专业能力，为建设现代化社会作出贡献。
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钢结构制作与安装教案概述：一、钢结构的特点和应用(一)、钢结构的特点钢结构是用钢板、热扎型钢或冷加工成型得薄壁型钢制造而成的，和其他材料的结构相比，钢结构有如下一些特点。
1、材料的强度高，塑性和韧性好；2、材质均匀，和力学计算得假定比较符合；3、钢结构制造简便，施工周期短；4、钢结构的质量轻；5、钢材耐腐蚀性差：防腐涂化；6、钢结构耐热不耐火：地面一般有防火涂层。
(二)、钢结构的应用范围随着我国钢产量的增加，钢结构的应用范围不断增大。
1、大跨度结构：长春体育场；2、重型厂房结构：精细厂房；3、受动力荷载影响的结构；4、可拆卸的结构，如建筑工地生活用房，临时性展览馆；5、高耸结构和高层建筑，如高压输电线路的塔架，广播和电视发射用的塔架和桅杆等，广州和上海的电视塔高度分别为200和205米，埃菲尔铁塔6、容器和其他构筑物、大型油罐、储罐、海上采油平台等；7、轻型钢结构。
二、钢结构的发展高强度钢材的研制开发我国目前普遍采用的钢材有：Q235、Q345、Q390、Q420，第一种是普通碳素结构钢，后三种是低合金高强度结构钢。
高强度螺栓应用35号钢、45号钢经热处理后制成8.8级螺栓，20MnTiB钢制成10.9级螺栓。
钢结构的连接方式：焊接、螺栓连接三、施工方法及技术要求：1、审图、提材料计划2、施工顺序：3、施工方法3.1 材料验收3.1.1 本工程所采用的钢材均应具有质量证明书（保证碳、硫、磷的含量并含有冷弯试验）,且应向监理公司提交《材料报验单》。
3.1.2钢结构工程所采用的连接材料和涂装材料应具有出厂质量证明书,并应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。
3.2 除锈、刷底漆3.2.1 所有钢结构使用的钢材均需机械除锈，且露出金属光泽，达到St3等级。
3.2.2对高强螺栓连接的摩擦面处理方法为喷砂后生赤锈，摩擦面的抗滑移系数必须达到0.45，该钢结构按规定可视为一批，因此抽取三组试件进行抗滑移系数试验，并出具抗滑移系数试验报告；现场处理的构件摩擦面应单独进行摩擦面抗滑移系数试验。
高强螺栓连接处的钢板表面应平整，摩擦面应采取有效的保护措施，保持干燥、整洁，不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮、污垢等，摩擦面不得涂漆及做任何标记。
3.2.3 涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求，当产品说明书无要求时，环境温度宜在5～38゜C，相对湿度不应大于85%.构件表面有结露时不得涂装，涂装后4小时内不得淋湿。
3.2.4安装焊缝处应留30～50mm暂不涂装。
3.2.5涂装应均匀，无明显起皱，流挂，附着应良好。
3.3 放样、号料和切割3.3.1 放样和号料应根据工艺要求预留制造和安装时的焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量.3.3.2 所有构件在制作前必须按图示控制尺寸１：１放样量出准确尺寸后方可下料加工。
3.3.3碳素钢、结构钢在环境温度低于－20゜C时不得进行剪切冲孔。
3.2.4 矫正和成型3.4.1 碳素结构钢在环境温度低于－16゜C，不得进行冷矫正和弯曲，热矫正时，加热温度不得超过900゜C。
3.4.2 矫正后的钢材表面不应有明显的凹面和损伤，划痕深度不得大于0.5mm,钢材矫正后的允许偏差应符合有关的规定。
3.5边缘加工3.5.1下料宜采用机械加工，气割或机械剪切的零件，需要进行边缘加工时，其刨削量不得小于2.0㎜。
3.5.2边缘加工的允许偏差应符合下表的规定：3.6.4 凡量规不能通过的孔必须经施工图编制单位同意后，方可扩钻或补焊后重新钻孔。
高强螺栓应自由穿入螺栓孔，当不能自由穿入时，不应采用气焊扩孔，应用铰刀进行修整，扩孔后的孔径不得超过1.2倍的螺栓直径。
修孔时，应将四周螺栓拧紧，板迭密以防铁屑落入板迭缝。
补焊时，应用与母材力学性能相当的焊条补焊，严禁用钢块填塞，每组孔中经补焊重新钻孔的数量不得超过20%，处理过的孔应作出记录。
3.6.5 加工后的构件表面应平整，无焊接飞溅，无毛刺，无油垢。
3.7 组装3.7.1 组装前，零件，部件应经检查合格，连接接触面和沿焊缝边缘每边30～50㎜范围内的铁锈，毛刺，污垢应清除干净。
3.7.2 板材、型材的拼接，应在组装前进行，构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行。
70%以上的面积紧贴，用0.3mm塞尺检查，其塞入面积应小于25%，边缘最大间隙不应大于0.8mm.3.8焊接和焊接检验：3.8.1 从事钢结构制作、安装的焊工应持有相应的焊工合格证方可从事焊接工作。
3.8.2根据设计要求H型钢梁端部连接焊缝均为等强连接，焊缝类型及构造详见《钢结构设计标准图》，其焊缝均应焊透；框架、管廊梁柱间连接焊缝、钢板、构件的等强连接焊缝，质量标准均为一级，其他的连接焊缝质量标准为二级，非受力构件（如栏杆、铺板）的连接焊缝质量标准为三级。
3.8.3焊条选用E43型焊条，高强螺栓连接处的节点严禁焊接。
3.8.4 施焊前，焊工应复查焊件接头质量和焊区的处理情况，不符合要求时，应经修整合格后方可施焊。
3.8.5 焊接时，焊工应遵守焊接工艺，不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。
必要时应设置引弧板。
3.8.6 角焊缝转角处宜连续绕角施焊，起落弧点距焊缝端部宜大于10mm，弧坑应填满。
3.8.7 定位焊所采用的焊接材料型号应与正式焊接的焊接材料相同，焊缝厚度不宜超过设计焊缝的2/3，且不大于8mm，焊缝长度不宜小于25mm，定位焊应由持合格证的焊工施焊。
3.8.8 焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，待查清原因，定出修改工艺后方可处理。
3.8.9 焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。
3.8.10选用编号为：2001-17的焊接工艺评定。
3.8.11经超声波探伤检查的焊缝如有不合格允许进行返修，同一部位的返修次数不宜超过两次。
3.8.12二级焊缝对接时，采用斜45o 对接型式，双面焊，背面清根的焊接方法。
3.8.13三级焊缝应按焊接工艺规程施焊，并满足5.2.8.3～5.2.8.9的要求。
3.9 运输3.9.1因型钢及板材需运至我单位预制车间进行预制，运输前应对运输路线进行考察，易在早晚运输；预制完成后，再运至现场安装。
3.9.2 预制应以榀为单位，以便运输。
3.9.3 运输使用10吨板车，8吨吊车配合装卸。
3.10 基础和支撑面验收3.10.1 钢结构安装前对建筑物的定位轴线、基础轴线和标高、地脚螺栓位置、预埋板的位置及标高等进行检验，并应进行基础检测和办理交接验收。
3.10.2 基础的轴线标志和标高基准点准确齐全。
3.10.3 基础支撑面，地脚螺栓的允许偏差应符合下表的规定：3.11 安装和校正3.11.1 钢结构安装前，应对钢结构的质量进行检查。
钢构件的变形，缺陷超出允许偏差时，应进行处理。
3.11.2 钢结构的柱、梁、支撑等主要构件安装就位后，应立即进行校正、固定。
当天安装的钢构件应形成稳定的空间体系。
3.11.3钢结构安装、校正时，应根据风力、温差、日照等外界环境和焊接变形等因素的影响。
采取相应的调整措施。
3.11.4柱安装时每节柱的安装轴线从地面控制轴线直接引上，不得从下层柱的轴线引上。
3.11.5钢柱脚采用钢垫板作支撑时，钢垫板面积应根据计算确定，垫板应设置在靠近地脚螺栓的柱脚底板加劲板或柱肢下，每根地脚螺栓侧应设1~2组垫板，每组垫板不得多于5块。
垫板与基础面和柱底面的接触应平整、紧密。
二次浇灌混凝土前垫板间应焊接固定。
3.11.6工地安装时，应按当天高强螺栓连接副需要使用的数量领取。
不同批号的螺栓、螺母、垫圈不得混杂使用，高强度螺栓连接副的表面经特殊处理。
在使用前尽可能的保持其出厂状态，不得碰伤螺纹及沾染脏物，以免扭矩系数或紧固轴力（预拉力）发生变化。
当天安装剩余的必须妥善保管，不得乱扔、乱放。
3.11.7扭剪型高强螺栓连接副应按一定顺序施拧，一般应由螺栓群中央顺序向外拧紧。
3.11.8扭剪型高强螺栓连接副的拧紧应分为初拧、终拧。
初拧应采用手动扭矩扳手或定矩电动扳手，初拧扭矩值M16的为115N. M；M20的为220N. M。
初拧后的高强螺栓应用颜色在螺母上涂上标记，然后用专用电动扳手进行终拧，直至拧掉螺栓尾部梅花头。
3.11.9安装高强螺栓时，构件的摩擦面应保持干燥，不得在雨中作业，螺栓的初拧、终拧应在同一天完成。
3.11.10扭剪型高强螺栓连接副终拧后（以目测尾部梅花头拧断为合格），除因构造原因无法使用专用扳手终拧掉梅花头者外，未在终拧中拧掉梅花头的螺栓数不应大于该节点螺栓数的5%，对所有梅花头未拧掉的扭剪型高强螺栓连接副应采用力矩扳手进行终拧并作标记，终拧扭矩值M16的为230 N. M、M20的为440 N. M；且在终拧完成1小时后、48小时内进行终拧扭矩检查，并用色漆在螺栓头上做出标记。
扭剪型高强螺栓连接副终拧后，螺栓丝扣外露应为2~3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。
3.11.11检验合格后，高强螺栓连接处的板缝应及时用腻子封闭，并按设计要求涂漆防锈。
4.塔类设备纲结构的施工方法有些情况现场条件不允许塔在安装之前将梯子、平台等结构安装完毕，这就涉及到在空中安装梯子、平台，通常为保证平台的安全施工，用吊车吊着吊筐，施工人员站在吊筐内，部分机具放于其上。
然后随着吊筐的升起，人员到相应部位进行施工作业。
适用于施工高度的情况。
4．1施工吊筐的制作我方用75*75*5的角钢制作一个长宽高为2m*1.5m*1.2m的吊筐，吊筐四周用φ26的螺纹钢（间隔150mm）作护栏。
筐底用δ=5mm的钢板作底面，并用四周与角钢焊接。
在此吊筐的四个角用10mm厚的钢板作四个吊耳，用以挂钢丝绳。
4．2钢丝绳的选用按此吊筐承载1吨计算每根绳索受力：(1/4)/0.707=0.354吨则绳子破断力：0.354*8=2.84吨目前现场所用绳索为6*37+1 φ17.5抗拉强度为1550的钢丝绳其破断力为17.25吨。
此绳安全可靠。
4.3.安全技术措施4.3.1施工人员需严格遵守本工种的安全操作规程并办理特级登高作业证。
4.3.2施工人员进入施工现场必须正确佩带好安全护具如安全帽等。
在作业下方必须设置安全网，并随作业位置升高及时调整。
安全网的设置要符合标准、牢固、可靠。
4.3.3施工人员必须持证上岗，登高作业必须挂好安全带，并且必须进行体检合格。
4.3.4施工现场必须配备足够数量的合格消防器材。
施工现场禁止吸烟。
4.3.5风力大于 5级或雨天时严禁进行施工作业。
4.3.6施工动火前一定要办理动火手续，并经有关人员确认后方可动火，并配备专人看火。
4.3.7参与本项目施工的所有人员应严格执行本工种的安全操作规程。
4.3.8高处作业人员必须按业主规定执行高处作业许可证审批，由高处作业单位提出申请，业主审批。