國立嘉義大學114學年度第2學期教學大綱

課程代碼11423460325上課學制大學部
課程名稱鋼結構設計 Steel Structure Design授課教師 (師資來源)林庚達(土木系)
學分(時數)3.0 (3.0)上課班級土木系4年甲班
先修科目必選修別選修
上課地點工程館土水系 A05B-308 授課語言國語
證照關係土木、結構技師晤談時間星期5第1節~第4節, 地點:A05B-403
永續發展目標[SDGs]之關聯性工業化、創新及基礎建設
課程大網網址https://web085004.adm.ncyu.edu.tw/Syllabus/Syllabus_Rpt.aspx?CrsCode=11423460325
備 註
本課程之教學主題、內容或活動是否與性別平等議題有相關之處:否本課是否使用原文教材或原文書進行教學:否
是否安排彈性教學週次:是

◎系所教育目標:
1.專業知識的培育。
2.人文素養的培育。
3.領導管理的培育。
◎核心能力關聯性
1.具備數學、科學及工程知識並能應用於土木與水資源工程之能力。4 關聯性稍強
2.具有規劃執行實驗與闡釋數據之基礎能力。4 關聯性稍強
3.具備統整土木與水資源工程設計專業技能及使用現代工具於實務應用之能力。4 關聯性稍強
4.統合基本與專業知識,應用於規劃、設計及施工之能力。4 關聯性稍強
5.具有專案管理、整合資訊、溝通協調及團隊合作之能力。3 關聯性中等
6.具有適當的基礎與專業知識以奠定終生學習之能力。3 關聯性中等
7.關懷社會脈動,瞭解土木與水資源工程科技對人類文明與環境永續發展之影響。3 關聯性中等
8.瞭解專業倫理與社會責任。3 關聯性中等
◎本學科內容概述:
明瞭載重和抗力係數設計法(我國建築技術規則鋼結構極限設計法)簡介:結構鋼之材料種類與性質,LRFD設計規範之設計載重與抗力係數值、可靠度分析。 1.解鋼結構設計了方方面面發展的歷史。 2.熟悉鋼相關材料的特性。 3.得知鋼結構理論推導之流程。 4.了解了鋼結構的性能及設計基礎理論。 5.透過團隊合作分析與驗證鋼結構觀點設計的正確性。 6.培養學生設計結構時認識真與負責任之態度。 7.培訓學生對鋼結構製造及結構件及設計方法。
◎本學科教學內容大綱:
1.拉力構件:拉力構件之分析與設計方法。 2.壓力構件:壓力構件之分析與設計方法。 3.梁構件:梁構件之分析與設計方法。 4.梁~柱構件:承受軸向力與彎曲構件之分析與設計方法。 5.接頭與連接:螺栓連接、焊接設計。 6.合成構件:合成梁、合成柱、組合梁等之設計。
◎本學科學習目標:
本課程主要在介紹鋼結構之理論和設計方法,以靜力、材料力學及結構學理論為基礎,根據鋼構造建築物鋼結構設計技術規範,建立學生對於鋼結構構件之設計能力。
修習本課程後,即能從事一般鋼造建築結構之設計,主要目標如下:
a. 學生需暸解近年來國內外鋼結構工程技術的發展趨勢
b. 學生需暸解最新鋼結構工程設計規範
c. 學生需暸解如何按規範設計軸力(拉力、壓力)構件、梁、梁柱桿件及接合(螺栓、銲接)設計
d. 學生需熟悉如何按規範檢核構件應力是否合於需求
e. 透過培養學生發掘、分析及處理問題的能力
f. 培養學生持續學習、循規蹈矩的習慣
◎教學進度:
週次主題教學內容教學方法
01
02/26
課程簡介、鋼結構基本常識
Introduction
1.課程規劃簡介及評分標準
2.鋼結構基本常識及應用
3.修課學生加入Zuvio IRS系統進行課程互動
講授。
02
03/05
鋼材物性及化性
Physical and chemical properties of steel
1.鋼材的物性、化性
2.鋼的韌性
3.鋼材的品質
4.鋼材製程
作業/習題演練、講授、討論、配合教學實踐計畫內容。
03
03/12
拉力構件
Tension members
1.拉力桿件應用介紹
2.ASD容許應力法介紹
3.LSD極限設計法介紹
4.全斷面降伏、淨斷面積撕裂、塊狀剪力行為
5.使用性介紹
6.配合教學實踐計畫內容
作業/習題演練、講授。
04
03/19
拉力構件
Tension members
1.拉力桿件應用介紹
2.ASD容許應力法介紹
3.LSD極限設計法介紹
4.全斷面降伏、淨斷面積撕裂、塊狀剪力行為
5.使用性介紹
作業/習題演練、講授。
05
03/26
壓力構件
Compression members
1.壓力桿件應用介紹
2.ASD容許應力法介紹
3.LSD極限設計法介紹
4.挫屈行為介紹
5.結實斷面、半結實斷面、細長肢材挫屈行為介紹
作業/習題演練、講授、配合教學實踐計畫內容。
06
04/02
壓力構件
Compression members
1.壓力桿件應用介紹
2.ASD容許應力法介紹
3.LSD極限設計法介紹
4.挫屈行為介紹
5.結實斷面、半結實斷面、細長肢材挫屈之柱行為介紹
作業/習題演練、講授。
07
04/09
梁構件
Beam members
1.梁構件應用介紹
2.ASD容許應力法介紹
3.LSD極限設計法介紹
4.側向扭轉挫屈行為介紹
5.結實斷面、半結實斷面、細長肢材之梁挫屈行為介紹
6.側向支撐
作業/習題演練、講授、討論、配合教學實踐計畫內容。
08
04/16
梁構件
Beam members
1.梁構件應用介紹
2.ASD容許應力法介紹
3.LSD極限設計法介紹
4.側向扭轉挫屈行為介紹
5.結實斷面、半結實斷面、細長肢材之梁挫屈行為介紹
6.側向支撐
作業/習題演練、講授。
09
04/23
期中考
Midterm Exams
期中考作業/習題演練、講授、期中考試評量。
10
04/30
梁柱構件
Beam-Column members
1.梁柱構件應用介紹
2.ASD容許應力法介紹
3.LSD極限設計法介紹
4.軸力與彎矩互制行為介紹
5.P-D效應介紹
6.靠桿效應
作業/習題演練、講授、討論、配合教學實踐計畫內容。
11
05/07
梁柱構件
Beam-Column members
1.梁柱構件應用介紹
2.ASD容許應力法介紹
3.LSD極限設計法介紹
4.軸力與彎矩互制行為介紹
5.P-D效應介紹
6.靠桿效應
作業/習題演練、講授。
12
05/14
梁柱構件
Beam-Column members
1.梁柱構件應用介紹
2.ASD容許應力法介紹
3.LSD極限設計法介紹
4.軸力與彎矩互制行為介紹
5.P-D效應介紹
6.靠桿效應
作業/習題演練、講授。
13
05/21
螺栓接合設計
Connection-Bolts
1.構件螺栓接合應用介紹
2.ASD容許應力法介紹
3.LSD極限設計法介紹
4.承壓型與摩阻型螺栓接合行為介紹
5.剪力與拉力對螺栓接合之互制影響
6.槓抬效應介紹
作業/習題演練、講授、討論、配合教學實踐計畫內容。
14
05/28
螺栓接合設計
Connection-Bolts
1.構件螺栓接合應用介紹
2.ASD容許應力法介紹
3.LSD極限設計法介紹
4.承壓型與摩阻型螺栓接合行為介紹
5.剪力與拉力對螺栓接合之互制影響
6.槓抬效應介紹
作業/習題演練、講授。
15
06/04
螺栓接合設計
Connection-Bolts
1.構件螺栓接合應用介紹
2.ASD容許應力法介紹
3.LSD極限設計法介紹
4.承壓型與摩阻型螺栓接合行為介紹
5.剪力與拉力對螺栓接合之互制影響
6.槓抬效應介紹
作業/習題演練、講授。
16
06/11
銲接接合設計
Connection-Welding
1.構件銲接接合應用介紹
2.ASD容許應力法介紹
3.LSD極限設計法介紹
4.各種銲接型式工法介紹介紹
5.剪力與拉力對銲接接合之互制影響
6.銲接產生之殘留應力
作業/習題演練、講授、討論、配合教學實踐計畫內容。
17
06/18
銲接接合設計
Connection-Welding
1.構件銲接接合應用介紹
2.ASD容許應力法介紹
3.LSD極限設計法介紹
4.各種銲接型式工法介紹介紹
5.剪力與拉力對銲接接合之互制影響
6.銲接產生之殘留應力
作業/習題演練、講授。
18
06/25
期末考
Final Exams
期末考期末考評量。
◎課程要求:
1.先修過工程力學、材料力學
2.部分課程內容須配合教育部之教學實踐計畫內容執行
◎成績考核
期中考1% : 期中考評量,填寫1%只為顯示此成績,真正百分比如下:
期末考1% : 期末考評量,填寫1%只為顯示此成績,真正百分比如下:
期中考30%,期末考30%,作業10%,平常表現及即時回饋成績30%(包含出席狀況,課堂討論等) 98%
◎參考書目與學習資源
1.Steel Design, William T. segui, Fifth Edition, 2013, Cengage Learing, ISBN-13:978-111-57600-4.
2.Steel Structures Design and Behavior (Emphasizing Load and Resistance Factor Design), Charles G. Salmon, John E. Johnson, Faris A. Malhas, Fifth Edition, 2009, Preason, Prentice Hall, (ISBN:9780131885564).
3.鋼結構設計-極限設計法與容許應力設計法(修訂二刷)/陳生金,科技圖書有限公司(ISBN:9789576553349)。
4.鋼構造建築物鋼結構設計技術規範/內政部國土署
5.AISC, Manual of Steel Construction, LRFD, 2016.
6.AISC, Manual of Steel Construction, ASD, 2005.
7.鋼結構設計(2版)/李錫霖, 蔡榮根
8.觀念鋼結構:系統剖析/許弘/2013/02/文笙書局/ISBN:/9789867343536
◎教材講義
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1.請尊重智慧財產權、使用正版教科書並禁止非法影印。
2.請重視性別平等教育之重要性,在各項學生集會場合、輔導及教學過程中,隨時向學生宣導正確的性別平 等觀念及尊重多元性別,並關心班上學生感情及生活事項,隨時予以適當的輔導,建立學生正確的性別平等意識。