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湖北08年自考水工钢结构考试大纲

2008-03-28 14:58   【 】【我要纠错

  课程名称:水工钢结构

  课程代号:2461

  一、课程性质与目标

  (一)课程性质和特点

  1.《水工钢结构》课程是全国高等教育自学考试水利水电类的专业课,是为培养和检测自学应考者在水工钢结构方面的基础理论知识和应用设计能力而设置的一门技术专业课。

  2.水工钢结构是在工程力学和建筑材料等课程的基础上,进行学习和掌握应用的专业课。因而在学习本课程前,应学好工程力学(主要是其中的结构力学和材料力学部分)以及建筑材料(主要是其中的钢材部分)。由于这种结构具有高强以及塑性和韧性好等突出的优点,主要应用于高、大和重型工程结构中。近年来,随着我国钢产量的迅速增长,改革开放后建设事业的发展需求,水利水电、农田水利、港口、航道工程等领域的钢结构、大跨度钢结构以及各种轻钢建筑结构的发展和应用日渐广泛,更显出学习本课程的重要性。因而是从事水利水电工程技术人员应很好学习和掌握应用的专业课程。

  (二)课程目标与基本要求

  1.本课程是水工专业主干课程之一,其任务是使学生掌握钢结构的设计计算原理,钢结构的连接,基本构件等的设计方法。使学生对于本专业常见的钢结构具有初步的设计能力,为本专业的工作和科学研究提供必要的基础。

  2.通过本课程的学习,可获得很多有关钢结构的概念、计算方法和设计技能,这些知识和技能具有普遍意义,有助于培养分析问题和解决问题的能力,以及处理技术问题的能力和素质。也为自学应考者很好的完成毕业设计奠定基础。

  3.自学本课程后,自学应考者应了解水工钢结构的特点及其在我国的合理应用范围和发展。深刻理解钢结构的基本性能、梁、柱和桁架等基本构件及其连接的工作性能,掌握这些方面的基本知识、基本理论和构造原则。能正确运用钢结构设计规范,进行基本构件的设计。

  (三)与本专业其他课程的关系

  1.钢结构这门课程不仅仅是力学的分析和运算,还必须熟悉结构物的使用要求,掌握材料的特性,善于使用材料,掌握钢材的性能和选用,在正确理解规范的条件下,才能进行钢结构的设计工作。

  2.钢结构的前期课程主要有:建筑材料、材料力学、结构力学和其他有关的工程力学。所以,学好上述课程是学好钢结构的基础。应考者必须熟悉上述有关课程的内容,同时还应明确本课程有时要直接引用上述课程中有关的计算方法和计算公式。

  3.在工程实践中,经常遇到的主要问题是:钢材材质和合理选用;构件的稳定性问题;连接节点的合理构造。自学应考者在学习过程中,对上述三方面的内容应给予重视。

  二、课程考核内容与考核目标

  绪论

  (一)学习目的和要求

  通过本章学习,要求了解水工钢结构课程的性质和任务,了解钢结构特点及其在水利水电工程中的应用,了解水工钢结构的发展过程,了解水工钢结构的设计要求,了解水工钢结构的发展方向。

  (二)课程内容

  1.水工钢结构课程的性质和任务

  2.钢结构的特点

  3.钢结构在水工中的应用

  4.对钢结构设计的要求

  5.水工钢结构的发展

  (三)考核知识点

  1.钢结构的特点

  2.钢结构在水工中的应用

  3.水工钢结构的发展

  (四)考核要求

  1.识记钢结构的特点

  2.识记钢结构在水工中的应用情况

  3.识记钢结构在不同方面的发展过程

  第一章 钢结构的材料和计算方法

  (一) 学习目的和要求

  通过本章的学习,要求深刻理解结构钢材一次拉伸时的力学性能,各种力学指标的意义和用途,复杂应力状态下的屈服条件,以及冲击韧性指标的意义。理解反复循环荷载作用下钢材的疲劳强度,掌握设计规范中的疲劳强度计算方法。深刻理解钢材脆性破坏的原因和危险后果,以及设计中采用合理构造,减少应力集中、防止脆性破坏的措施。了解钢材种类和规格,理解如何正确选用钢材。深刻理解钢结构采用的极限状态设计方法。

  (二) 课程内容

  第一节 钢材的主要性能

  1. 钢材的破坏形式(塑性破坏、脆性破坏;产生脆性破坏的因素)

  2. 钢材的主要机械性能。

  3. 钢材的焊接性能、抗蚀性和防腐蚀措施。

  第二节 影响钢材力学性能的主要因素

  1. 化学成分的影响

  2. 钢材冶炼和轧制的影响

  3. 复杂应力和应力集中的影响

  4. 时效硬化的影响

  5. 低温影响

  第三节 钢材的疲劳

  1. 钢材疲劳破坏的特点

  2. 常幅疲劳验算

  第四节 钢材的钢号及选用

  1. 建筑钢的钢号

  2. 建筑钢的供应方式及符号

  3. 建筑钢的选用

  4. 铸钢和锻钢的钢号及选用

  第五节 轧成钢材的规格及用途

  1. 在选用截面规格时应考虑的问题

  2. 常用轧成钢材的规格与用途

  第六节 钢结构的计算方法

  1. 概率极限状态设计法、可靠度、预定的功能

  2. 钢结构的规范计算方法

  3. 容许应力计算方法

  (三) 考核知识点

  1. 结构钢材一次拉伸时的力学性能

  2. 钢材的静力力学性能指标

  3. 钢材的韧性指标

  4. 钢材的疲劳强度

  5. 结构钢材的塑性破坏和脆性破坏

  6. 钢材的牌号、规格和合理选用

  7. 近似概率极限状态设计法

  (四)考核要求

  1. 结构钢材一次拉伸时的力学性能

  (1)领会全过程曲线的四个阶段——弹性、弹塑性、塑性和强化阶段。

  (2)领会应力达到屈服应力时,进入塑性阶段,应力保持不变,应变可自由增加,达到2%~3%,钢材暂时失去承载力,但并未破坏。

  (3)领会塑性阶段结束后,钢材恢复了承载力,直至应力达抗拉强度时,钢材断裂破坏,最大应力为20%~30%.

  (4)领会钢材一次拉伸的全过程以及塑性破坏。

  2. 钢材的静力力学性能指标

  (1)识记化学成分和钢材轧制工艺对工作性能及力学指标的影响。

  (2)领会钢材以屈服点为强度设计指标的根据。

  (3)领会钢材的弹性模量达 ,因此弹性工作时变形很小。

  (4)为了简化力学分析和计算,可假设钢材为理想弹性一塑性体。

  3. 钢材的韧性指标

  (1)识记冲击韧性试验方法。

  (2)领会冲击韧性的意义,能在选用钢材时正确地提出冲击韧性指标的要求。

  4. 钢材的疲劳强度

  (1)识记循环荷载的种类。

  (2)领会在反复荷载作用下构件和连接中受拉区钢材的疲劳破坏。

  (3)能简单应用常幅疲劳和变幅疲劳的计算方法。

  5 结构钢材的塑性破坏和脆性破坏

  (1)领会钢材的两种可能破坏形式,两者的区别和后果。

  (2)领会应力集中现象产生的原因和后果,以及设计中应采取的合理构造措施。

  (3)领会冶金缺陷和温度变化可能引起钢材脆性破坏现象。

  (4)领会时效硬化和冷作硬化的现象和原因。

  6. 钢材的牌号、规格和合理选用

  (1)识记建筑结构中采用的钢材牌号和用途。

  (2)识记各种钢材的规格和特性。

  (3)领会如何根据使用要求、使用条件、受力状况等合理地选用钢材。

  7. 近似概率极限状态设计法

  (1)领会结构可靠性的内容,用可靠度指标来衡量结构可靠性的方法。

  (2)领会钢结构采用的以概率理论为基础、用应力计算公式表达的近似概率极限状态设计方法和设计表达式。

  (3)领会结构和构件的两种极限状态。

  (4)领会极限状态设计法中的几个系数的意义:材料抗力分项系数、载荷效应分项系数、载荷组合系数和结构重要性系数。

  (5)领会钢结构设计中承载能力极限状态包括的强度(包含疲劳强度)和稳定极限,正常使用极限状态包括的变形和长细比限制的意义。

  (6)领会标准值和设计值的区别及其应用。

  第二章 钢结构的连接

  (一) 学习目的和要求

  钢结构是由若干构件及元件组成,其间必须用某种方法加以连接,连接是组成钢结构的重要环节,是本课程的基本知识和基本技能。

  通过本章的学习,要求了解钢结构采用的焊接连接和螺栓连接两种常用的连接方法,及其特点。深刻理解对接焊缝及角焊缝的工作性能。熟练掌握各种内力作用下,连接的构造、传力过程和计算方法。了解焊缝缺陷对其承载力的影响及质量检验方法。理解焊接残余应力和焊接变形的种类、产生原因及其影响,以及减小和消除的方法。深刻理解普通螺栓的工作性能和破坏形式,熟练掌握螺栓连接在传送各种内力时,连接的构造、传力过程和计算方法。理解螺栓排列方式和构造要求。深刻理解高强度螺栓的工作性能,熟练掌握高强度螺栓连接传递内力时,连接的构造、传力过程和计算方法。理解焊接连接和螺栓连接的疲劳强度,提高疲劳强度的措施,掌握疲劳验算方法。

  (二) 课程内容

  第一节 钢结构连接的种类和特点

  1. 钢结构的连接方法

  2. 焊接连接的特点

  (1) 焊接连接的优点和缺点

  (2) 常用的电弧焊的基本原理和设备

  (3) 焊条的种类和用途

  (4) 焊缝的方位和要求

  (5) 焊缝符号和标注方法

  (6) 焊缝的缺陷和质量检验

  3. 螺栓连接的特点

  (1) 普通螺栓的类别及特点

  (2) 高强度螺栓的类别及特点

  第二节 焊接方法和焊缝强度

  1. 电弧焊的原理和焊接方法

  2. 焊缝缺陷及焊缝质量检验

  3. 焊缝连接形式和焊缝类型

  4. 焊缝的强度

  第三节 对接焊缝连接的构造和计算

  1. 连接构造

  2. 对接焊缝的强度计算

  (1) 对接直焊缝承受轴心力

  (2) 对接焊缝承受弯矩和剪力

  第四节 角焊缝连接的构造和计算

  1. 受力情况和构造要求

  (1) 角焊缝的受力情况

  (2) 角焊缝的构造要求

  2. 角焊缝的符号

  3. 角焊缝的强度计算

  (1) 角焊缝计算的基本公式

  (2) 轴心力(拉、压或剪力)作用时连接计算

  (3) 弯矩、剪力和轴力共同作用T型连接计算

  (4) 扭矩和剪力共同作用下搭接连接计算

  第五节 焊接应力和焊接变形

  1. 焊接应力和焊接变形产生的原因

  2. 焊接残余应力和变形的危害性及解决措施

  (1) 减小或消除焊接残余应力的措施

  (2) 减小或消除焊接变形的措施

  第六节 螺栓连接

  1. 螺栓种类、特点和形式

  2. 螺栓连接的构造和计算

  (1) 螺栓连接的构造

  (2) 单个螺栓的承载力设计值

  (3) 板件受轴心力作用的抗剪螺栓连接计算

  (4) 受扭矩和剪力作用的抗剪螺栓连接计算

  (5) 受拉力和剪力共同作用的螺栓连接计算

  3. 高强螺栓连接的构造和计算

  (1) 高强螺栓连接的构造和性能

  (2) 高强螺栓连接的强度计算

  (三) 考核知识点

  1. 钢结构连接的种类和特点

  2. 对接焊缝及其连接

  3. 角焊缝及其连接

  4. 焊接应力和焊接变形

  5. 普通螺栓连接和高强度螺栓连接

  (四) 考核要求

  1. 钢结构连接的种类和特点

  (1)识记钢结构常采用的两种连接方法,焊接和螺栓连接,它们的优缺点和用途。

  (2)识记电弧焊的基本原理和设备,焊条种类和选用,焊缝的方位和要求,焊缝符号和标注方法,以及焊缝缺陷和国家规定的质量检验标准。

  (3)识记普通和高强度螺栓的优缺点和用途。

  2.对接焊缝及其连接

  (1)领会对接焊缝的构造和工作性能。

  (2)领会对接连接和T字连接的构造,能综合应用传递各种内力传递过程的计算和焊缝的计算公式。

  3.角焊缝及其连接

  (1)领会角焊缝的形式、工作性能和构造要求,包括直角焊缝、斜角焊缝和未焊透的坡口焊缝。

  (2)领会采用角焊缝的对接连接、搭接连接和丁字连接的工作性能和构造要求。

  (3)能综合应用上述各种连接方法在不同内力作用下的内力传递过程分析,以及连接的计算。

  4.焊接应力和焊接变形

  领会焊接应力和焊接变形的种类、产生原因及影响,以及减小和消除的措施。

  5.普通螺栓连接和高强度螺栓连接

  (1)领会螺栓的排列和构造要求。

  (2)领会普通螺栓连接传递剪力和拉力时的工作性能和破坏形式。

  (3)综合应用普通螺栓连接在传递各种内力时,传递过程的分析和计算方法。

  (4)领会高强度螺栓连接的工作性能,能综合应用高强度螺栓连接在受剪、受拉以及同时受剪和受拉的连接中,力的传递过程和内力分析及计算。

  第三章 钢梁

  (一) 学习目的和要求

  受弯构件是钢结构的基本构件之一,广泛用于各种结构中,如设备平台结构、楼盖结构、框架横梁和吊车梁等。

  通过本章的学习,要求深刻理解受弯构件的工作性能和两种极限状态。理解整体稳定的基本概念。熟练掌握规范规定的有关整体稳定的验算方法和提高稳定的措施。理解梁的组成板件局部稳定的基本概念,掌握规范中的有关规定和验算方法。熟练掌握型钢梁的设计和工字截面焊接梁的设计。理解梁的拼接、支座和主次梁连接的构造,并掌握其设计方法。

  (二) 课程内容

  第一节 钢梁的形式及应用

  第二节 钢梁的弯曲强度及其计算

  1.钢梁的弯曲强度

  2.钢梁的强度计算

  第三节 钢梁的整体稳定性

  1.整体稳定的概念

  2.整体稳定的验算方法

  第四节 轧成梁的设计

  第五节 焊接组合梁的截面选择和截面改变

  1.截面选择的方法

  2.组合梁的截面改变

  第六节 焊接组合梁的翼缘焊缝和梁的拼接

  1.翼缘和腹板的连接——翼缘焊缝的计算

  2.组合梁的拼接

  第七节 薄板的稳定性和组合梁腹板的加劲肋

  1.梁与柱的局部稳定性概念

  2.薄板失稳时的临界应力和 限值的确定

  3.薄板稳定性的验算方法

  4.组合梁腹板的加劲肋设计

  5.组合梁的支承加劲肋

  第八节 梁的支承

  1.梁格的连接

  2.梁的支座

  (三) 考核知识点

  1.梁的种类

  2.梁的承载能力和正常使用极限状态

  3.梁的强度计算

  4.梁的整体稳定

  5.梁的局部稳定

  6.型钢梁设计

  7.焊接梁设计

  8.梁的拼接、支座和主次梁连接

  (四) 考核要求

  1.梁的种类

  (1) 识记梁截面的种类和用途。

  (2) 识记组合梁的形式。

  2.梁的强度计算

  (1) 领会梁受弯时的工作性能。

  (2) 综合应用弯曲正应力、剪应力和局部压应力的计算方法。

  3.梁的整体稳定

  (1)领会梁的整体稳定的基本概念。

  (2)领会影响梁的整体稳定的各种因素,提高梁整体稳定承载力的具体措施。

  (3)综合应用梁整体稳定的验算方法,及设计规范对各项计算的规定。

  4.梁的局部稳定

  (1)领会梁的腹板和受压翼缘板局部稳定的基本概念。

  (2)领会腹板在几种应力共同作用下临界状态的相关方程。

  (3)简单应用设计规范对受压翼缘板宽厚比的规定,以保证其局部稳定。

  (4)综合应用设计规范规定的确定加劲肋位置的方法,以保证腹板的局部稳定。

  (5)综合应用加劲肋的设计。

  (6)综合应用梁端构造、传力过程分析及支承加劲肋的设计。

  5.型钢梁设计

  综合应用型钢梁截面选择和挠度的计算过程和方法。

  6.焊接梁设计

  (1) 综合应用焊接梁的截面选择方法。

  (2) 综合应用焊接梁翼缘焊缝的计算,翼缘截面的改变,腹板加劲肋设计,梁端构造和梁端加劲肋设计。

  7.梁的拼接、支座和主次梁连接

  (1)领会梁的拼接、支座和主次梁连接的构造和要求。

  (2)简单应用梁的拼接、支座和主次梁连接的计算。

  第四章 钢柱和钢压杆

  (一) 学习目的和要求

  通过本章的学习,要求理解轴心受力构件的特点、截面型式和应用范围。深刻理解轴心受压构件的稳定承载力极限和容许长细比的规定。深刻理解等稳定的概念。熟练掌握轴心受压构件(包括实腹式和格构式构件)的设计方法和规范的有关规定。深刻理解实腹式轴心受压构件局部稳定的概念,掌握规范中关于局部稳定的规定。掌握柱脚的构造和设计。

  (二) 课程内容

  第一节 钢柱与钢压杆的应用和构造形式

  第二节 轴心受压实腹式构件的整体稳定性

  1.理想轴心压杆的临界力

  2.残余应力的影响

  3.实际轴心压杆的稳定极限承载力

  第三节 轴心受压实腹式构件的局部稳定性

  第四节 轴心受压实腹式柱设计

  1.截面形式

  2.截面选择

  3.构造要求

  第五节 轴心受压格构式构件的稳定性

  第六节 轴心受压格构柱设计

  1.构造形式

  2.截面选择

  3.缀条和缀板

  4.构造要求

  第七节 实腹式压弯构件的承载能力

  1.弯矩作用平面内的稳定性计算

  2.弯矩作用平面外的稳定性计算

  3.强度计算

  第八节 偏心受压实腹柱设计

  1.截面形式

  2.截面验算

  第九节 偏心受压格构柱设计

  1.弯矩绕虚轴(x轴)作用时的计算

  2.弯矩绕实轴(y轴)作用时的计算

  3.缀条的设计

  第十节 梁和柱的连接

  1.顶面连接

  2.侧面连接

  第十一节 柱脚的设计

  1.轴心受压柱柱脚的构造

  2.轴心受压柱柱脚的计算

  3.偏心受压柱的柱脚

  (三) 考核知识点

  1.轴心受力构件的极限状态

  2.实腹式轴心受压构件的整体稳定

  3.实腹式轴心受压构件的局部稳定

  4.格构式轴心受压构件的整体稳定

  5.等稳定设计的概念

  6.格构式轴心受压构件设计

  7.柱脚的设计

  (四) 考核要求

  1.轴心受力构件的极限状态

  (1) 领会轴心受力构件的特点、截面形式和用途。

  (2) 领会轴心受力构件极限状态设计的内容,承载能力极限状态包括强度(含疲劳强度)和稳定,正常使用极限状态用容许长细比来控制。

  2.实腹式轴心受压构件的整体稳定

  (1) 领会轴心受压构件临界应力的确定和采用的基本假定。

  (2) 领会初始几何缺陷和残余应力对构件稳定承载力的影响。

  (3) 领会设计规范对轴压构件稳定系数的规定。

  (4) 综合应用实腹式轴心受压构件的截面选择步骤和方法。

  3.实腹式轴心受压构件的局部稳定

  (1)领会四边简支板在正应力作用下的屈曲的概念,临界应力公式的意义极其简单应用。

  (2)领会实腹式轴心受压构件的腹板和翼缘板屈曲的概念,临界应力公式的意义极其简单应用。

  (3)领会设计规范对轴心受压构件的腹板和翼缘板宽厚比的规定。

  4.格构式轴心受压构件的整体稳定

  (1)领会格构式轴心受压柱的截面形式和缀材体系。

  (2)领会格构式柱对虚轴的换算长细比。

  (3)综合应用换算长细比的计算公式。

  5.等稳定设计的概念

  (1)领会轴心受压柱两个主轴方向临界应力相等的等稳定设计。

  (2)能综合应用轴心受压构件组成板件局部稳定临界应力和构件整体稳定临界应力相等的等稳定设计方法。

  6.格构式轴心受压构件设计

  (1)综合应用截面的选择方法。

  (2)综合应用缀条和缀板的设计,以及隔板的设置。

  7.柱脚的设计

  (1)领会柱脚常用的构造形式。

  (2)领会柱脚传力过程的分析。

  (3)综合应用柱脚的设计计算方法和过程。

  第五章 钢桁架

  (一) 学习目的和要求

  通过本章的学习,要求对钢桁架的整体构造和组成有一个全面的了解,对支撑体系在结构中的作用和重要性有一定的理解。运用以前各章学习到的基本理论、基本知识和基本计算技能,掌握檩条和普通钢桁架的设计,达到能绘制施工图的要求。

  (二) 课程内容

  第一节 钢桁架的种类、特点和用途

  第二节 桁架的外形、尺寸和腹杆布置

  1.桁架外形的选择

  2.桁架的基本尺寸

  3.腹杆布置和节间长度

  第三节 桁架间的支撑和压杆的计算长度

  1.支撑作用和布置

  2.桁架杆件的计算长度和容许长细比

  第四节 桁架的杆件设计

  1.桁架的荷载

  2.桁架杆件的内力计算

  3.杆件的截面形式

  (1) 普通型钢截面

  (2) 钢管截面

  4.普通桁架杆件的截面选择

  (1) 一般原则

  (2) 轴心受拉或拉弯杆件的截面选择

  (3) 轴心受压或压弯杆件的截面选择

  (4) 桁架杆件的缀合填板

  第五节 普通桁架节点设计和桁架施工图绘制

  1.节点构造的一般要求

  (1) 杆件的轴线

  (2) 节点板的形状及其厚度

  (3) 腹杆角钢的切割和腹杆长度的确定

  2.节点设计

  (1) 无集中荷载的节点

  (2) 有集中荷载的节点

  (3) 弦杆拼接节点

  (4) 支座节点

  3.桁架施工图的绘制

  第六节 设计例题——焊接钢桁架设计

  (三) 考核知识点

  1. 钢桁架结构组成的种类、特点和用途

  2. 钢桁架间的支撑体系

  3. 普通钢桁架

  (四) 考核要求

  1.屋盖结构组成的种类、特点和用途

  (1) 识记钢屋盖的组成。

  (2) 识记无檩屋盖结构体系和有檩屋盖结构体系的组成、特点和用途。

  (3) 识记屋盖结构的重要性及选材要求。

  2.屋盖结构的支撑体系

  (1) 识记钢屋盖结构中支撑的种类及其作用。

  (2) 领会钢屋盖结构中各种支撑的布置及其重要性,各种支撑组合成整体后的作用。

  (3) 简单应用各种支撑的结构形式和截面选择方法。

  3.普通钢桁架

  (1) 领会桁架形式选择的原则,各种形式桁架的特点和应用,以及腹杆的布置要求。

  (2) 领会桁架主要尺寸确定的方法和原则要求。

  (3) 领会桁架杆件计算长度的确定原则,以及合理截面形式的确定。

  (4) 领会桁架杆件容许长细比的规定。

  (5) 简单应用荷载汇集方法,领会屋盖荷载的特点。

  (6) 简单应用钢桁架施工图绘制的方法和要求。

  (7) 综合应用桁架杆件内力的计算及最不利的内力组合方法。

  (8) 综合应用桁架杆件的截面选择步骤和方法。

  (9) 综合应用节点的构造要求和典型节点的设计方法。

  第六章 平面钢闸门

  (一) 学习目的和要求

  通过本章学习,要求了解平面钢闸门中的各种不同构件型式和特点,了解平面钢闸门的组成和结构布置。理解平面钢闸门的计算理论并能运用理论进行构件计算。掌握平面钢闸门的设计方法。

  (二) 课程内容

  第一节 闸门的类型与应用

  第二节 平面钢闸门的组成和结构布置

  1.平面钢闸门的组成

  (1) 门叶结构的组成

  (2) 埋设构件

  2.平面闸门的结构布置

  (1) 主梁的布置

  (2) 梁格的布置

  (3) 梁格连接形式

  (4) 边梁的布置

  第三节 面板和次梁的设计

  1.面板的设计

  (1) 初选面板厚度

  (2) 面板参加主(次)梁整体弯曲时的强度验算

  (3) 面板与梁格的连接计算

  2.次梁的设计

  (1)次梁的荷载与计算简图

  (2)次梁的截面设计

  第四节 主梁设计

  1.主梁的形式

  2.主梁的荷载

  3.主梁设计特点

  第五节 横向联结系(横向支撑)和纵向联结系(纵向支撑)

  1.横向联结系

  2.纵向联结系

  第六节 边梁设计

  第七节 行走支撑

  1.胶木滑道

  2.滚轮支承

  3.平面钢闸门的导向装置——侧轮与反轮

  第八节 轨道及其埋件

  1.轨道

  2.止水座

  第九节 止水、启闭力和吊耳

  第十节 设计例题——露顶式平面钢闸门设计

  (三) 考核知识点

  1.平面钢闸门的类型与应用

  2.平面钢闸门的基本组成构件及其结构布置

  3.面板和次梁的设计

  4.主梁的设计方法

  5.横向联结系(横向支撑)和纵向联结系(纵向支撑)

  6.边梁的设计方法

  7.行走支撑的设计方法

  8.轨道及其它埋件的设计方法

  9.止水、启闭力和吊耳的计算或设计方法

  (四) 考核要求

  1. 平面钢闸门的类型与应用

  (1) 识记闸门按不同方式分类的各种类型。

  (2) 领会各种不同闸门的选择。

  2. 平面钢闸门的基本组成构件及其结构布置

  (1) 识记钢闸门的各种不同结构。

  (2) 领会各种不同构件的布置并能应用其原理进行构件布置设计。面板和次梁的设计

  3. 面板和次梁的设计

  领会面板和次梁的设计方法并能应用其方法进行构件设计。

  4. 主梁的设计

  领会主梁的设计方法并能应用其方法进行构件设计。

  5. 横向联结系(横向支撑)和纵向联结系(纵向支撑)

  领会横向联结系(横向支撑)和纵向联结系(纵向支撑)的设计方法,并能应用其方法进行构件设计。

  6. 边梁的设计

  领会边梁的设计方法并能应用其方法进行构件设计。

  7. 行走支撑

  领会行走支撑的设计方法并能应用其方法进行构件设计。

  8. 轨道及其它埋件

  领会轨道及其它埋件的设计方法并能应用其方法进行构件设计。

  9. 止水、启闭力和吊耳

  领会止水、启闭力和吊耳的计算或设计方法并能应用其方法进行构件设计。

  课程设计任务书——焊接钢桁架设计

  (一) 设计资料

  1.北方地区一金工车间,长102米,跨度27米,柱距6米。采用无檩屋盖结构体系,梯形钢桁架, 米预应力钢筋混凝土大型屋面板,膨胀珍珠岩制品保温层(容重 ,所需保温层厚度由当地计算温度确定),卷材屋面,屋面坡度。

  2.南方地区某车间,长90米,跨度18米,采用有檩屋盖结构体系,三角形桁架。屋面采用压型钢板,不保暖,屋面坡度。

  任选一题。

  桁架均简支于钢筋混凝土柱上,混凝土标号为C20,建造地点,自行选择。

  桁架所受荷载,包括恒载和使用活载、风、雪荷载等,都应根据荷载规范采用。

  (二) 设计内容和要求

  1.确定计算跨度、节间划分和腹杆形式,选择钢材和焊条。

  2.布置屋盖支撑。说明各种支撑布置的必要性和作用,并按比例绘出支撑布置图。

  3.可用图解法或查手册等方法求半跨单位荷载作用下的杆力系数。

  4. 荷载汇集

  5.杆力组合(列表)

  6.选择杆件截面(列表汇总)

  7.节点设计

  8.施工图的绘制与否,根据具体情况,自行选择。如不绘施工图,应按比例绘出三个节点图,包括:屋脊节点,跨中下弦节点和支座节点。

  三、 关于大纲说明和考核实施要求

  (一) 自学考试大纲的目的和作用

  本课程自学考试大纲是根据水利水电建筑专业工程自学考试计划的要求,结合自学考试的特点而确定的。其目的是对个人自学,社会助学和课程考试命题提供指导作用和做一些必要的规定。

  本课程自学考试大纲明确了《水工钢结构》课程学习的内容以及深度与广度,也规定了本课程自学考试的范围和标准。因此,本大纲既是自学者的指导教材,也是本课程考试命题的依据。所以,考生应将本大纲的要求和精神贯穿到平时的教学的各个环节中去,以求对本课程的性质、特点、目的和要求均有一个系统,明晰的认识。

  (二) 关于认知能力层次的说明

  本大纲中关于认知能力要求分四个层次:识记、领会、简单应用和综合应用。

  识记:要求考生能够识别和记忆课程中规定的有关知识点的主要内容,并能够根据考核的要求,做出正确的表述,选择和判断。如,结构或构造的特点、应用范围、名词和定义等。

  例如:识记化学成分和轧制工艺对钢材工作性能和力学指标的影响,要求能回答有哪些影响,不要求进一步解释这些影响是为什么,又如,识记钢结构常采用的连接方法,电弧焊的基本原理,梁截面的种类和梁柱布置的方法,都只要求能正确解释这些内容,不要求进一步论述。

  领会:要求考生能够领悟和理解课程中规定的有关知识点的内涵与外延,熟悉其内容要求和他们之间的区别与联系,并能够根据考核的不同要求,做出正确的解释、说明和论述。

  例如,领会结构钢材一次拉伸时的力学性能,考生不但要能画出应力应变关系曲线,而且要解释各个工作阶段的过程和钢材破坏的性质等。

  简单应用:要求考生能够运用课程中规定的少量知识点,分析和解决一般应用问题。如简单的计算、简单绘图、分析和论证等。

  例如,对轴心受压格构柱的截面选择的计算公式,钢桁架、平面钢闸门施工图的绘制方法和要求等都只要求能简单应用。

  综合应用:要求考生能够运用课程中规定的多个知识点,分析和解决较复杂的应用问题,如计算、绘图、简单设计、分析和论证等。

  例如,综合应用格构式轴心受压构件截面的选择方法,要求考生根据已掌握的稳定和等稳定的概念和原则,以及长细比的规定,全面分析考虑后,才能选出合理的构件截面。又如,综合应用设计规范规定的确定梁腹板加劲肋位置的方法,要求考生能够运用已学到的实腹梁腹板在正应力和剪应力作用下的局部屈曲问题,以及加劲肋对腹板局部稳定承载力的作用,并能正确应用规范确定加劲肋合理位置的方法。

  (三) 课程自学考试大纲与教材的关系

  本大纲是进行学习和考试的依据,教材是考生平时学习掌握知识基本内容的主要资料。但是,因为知识的更新速度的加快,任何一本教材的部分内容难免过时,或应更新。所以考生应以动态的眼光看待教材,对于本大纲中的少部分内容在教材中可能没有,考生应及时注意知识的更新,以弥补现教材的不足。也就是说,凡与本大纲的内容不一致的,一律以本大纲规定的内容为准。

  (四) 关于自学教材和主要参考书

  1. 自学教材:《水工钢结构》(第三版),武汉大学、大连理工大学、河海大学合编,中国水利水电出版社出版。

  2. 主要参考书:

  (1)现行《钢结构设计规范》(GB50017-2003)

  (2)《钢结构稳定设计》钟善桐编著,中国建筑工业出版社,1991年版。

  (五)关于自学要求和自学方法的指导

  1. 自学要求

  本大纲的课程基本要求是依据专业考试计划和专业培养目标而确定的。课程基本要求还明确了课程的基本内容,以及对基本内容掌握的程度。基本要求中的知识点构成了课程内容的主体部分。因此,课程基本内容掌握深度,课程考核知识点是高等教育自学考试考核的主要内容。考生在自学中,应按下列层次来把握:

  (1)关于大纲中所指的识记,是指考生能知道课程中有关的名词、概念、知识的含义,并能正确认识和表述,这是低层次的要求。

  (2)关于大纲中所指的理解,是指在识记的基础上,能全面把握基本概念、基本原理、基本方法,能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系,这是较高层次方面的要求。

  (3)关于应用,是指在理解的基础上,能正确运用基本概念、基本原理、基本方法并有机地联系所学的多个知识点,达到能正确解决理论和工程实际问题的能力。这是最高层次的要求,也是本课程的最终目的。

  2. 自学方法指导

  (1)仔细阅读各章的学习目的和要求

  (2)先把教材粗读一遍

  (3)了解本章内容的重点和难点

  (4)遇到与以前学习过的工程力学和建筑材料有关的课程内容,必要时应先进行复习

  (5)精读教材内容

  (6)完成本章习题。在完成习题过程中,可再结合自己掌握的程度,重读教材中的有关内容。

  为了有效地指导个人自学和社会助学,本大纲已指明了课程的重点和难点,而且在各章的基本要求中也指明了各章内容的重点和难点,考生自学时应注意其针对性。

  (六) 对社会助学的要求

  为了使考生有目的的准备应考,教学辅导应有一定的针对性,命题测试要抓住关键和重点。命题者除必须以本大纲的范围、内容和要求进行命题外,还应当注意本考试大纲在能力的考察及理论联系实际方面的一些基本要求。

  本课程要求考生学习和掌握的知识点内容都应作为考核内容。本大纲是自学考试命题的依据。所以,教学辅导应将本大纲的要点和精神贯彻到平时的各个环节中去,以求学生对本课程的性质、特点、目的、要求有一个系统、明确地认识,达到全面学习和掌握本大纲所规定的内容的目的。为学生今后在实际工作中的应用打下坚实的基础。

  (七) 关于命题、考试工作的若干要求

  1. 考试方式:闭卷笔试,时间150分钟

  2. 题型结构:可能的几种题型为,填空题、名词解释、判断题、单项选择题、多项选择题、简答题、论述题、比较分析题、计算题、作图题、综合应用题等,相应的分数分配见下表所示。

  3. 难度结构:试卷的难度结构一般要求为,较易、中等难度、较难、难四个层次。较易和中等难度的试题在整个试卷中所占的比例不高于60%,较易试题不高于30%.

  4. 计分方法:采用百分制,60分为合格。

  5. 考试命题时应注意的事项

  (1) 本课程考试命题题型采用单项、多项选择题、填空题、名词解释、简答题、计算题(也可考虑案例分析题)。

  (2) 本大纲各章所规定的基本要求、知识点及知识点下的知识细目,都属于考试的内容。考试命题覆盖到章,并适当考虑课程重点、章节重点、加大重点内容的覆盖度。

  (3) 命题不应有超出大纲中考核知识点范围的题目,考核目标不得高于大纲中所规定的相应的最高能力层次要求。命题应着重考核自学者对基本概念、基本知识和基本理论是否了解或掌握,对基本方法是否会用或熟练。不应出与基本要求不符的偏题或怪题。

  (4) 本课程在试卷中对不同能力层次要求的分数比例大致为:识记占20%,领会占30% ,简单应用占30% ,综合应用占20%。

  (5) 要合理安排试卷的难易程度,试题的难度可分为:易、较易、较难和难四个等级。每份试卷中不同难度试题的分数比例一般为:2:3:3:2。

  (6) 必须注意考试命题的难易程度与能力层次有一定的联系,但二者不是等同的概念。在命题中必须按本大纲中所规定的题型命制,考试试卷使用的题型可以略少,但不能超过本大纲的规定。

湖北自考在线

本文转载链接:湖北08年自考水工钢结构考试大纲

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