朱浩 劉守莊
摘要:鋼結(jié)構(gòu)課程是土木工程專業(yè)的必修課,鋼結(jié)構(gòu)連接作為該課程重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容之一,包括梁柱連接、柱與柱連接、梁與梁連接等,連接種類多,形式多樣,計(jì)算方法各異,學(xué)生往往難以理解要點(diǎn),本文針對鋼結(jié)構(gòu)連接內(nèi)容的教學(xué)方法作具體探討。分析鋼結(jié)構(gòu)連接教學(xué)難點(diǎn),針對難點(diǎn)提出具體教學(xué)方法和教學(xué)過程,焊縫連接的計(jì)算和構(gòu)造教學(xué)利用思維導(dǎo)圖方式講解,螺栓連接主要采用對比教學(xué)法,對比高強(qiáng)螺栓和普通螺栓的計(jì)算等,目的激發(fā)學(xué)生興趣,提高教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)教學(xué);連接節(jié)點(diǎn);焊縫連接;螺栓連接
中圖分類號:G62 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A??文章編號:1672-3791(2015)09(b)-0000-00
引言:
鋼結(jié)構(gòu)課程是土木工程專業(yè)的必修課程,但是由于各種原因?qū)W生對鋼結(jié)構(gòu)的重視程度和興趣相對于混凝土結(jié)構(gòu)來說要弱很多,其中原因之一是學(xué)生生活中接觸的鋼結(jié)構(gòu)較少,大部分都是混凝土結(jié)構(gòu),因?yàn)槟壳颁摻Y(jié)構(gòu)在民用建筑特別是住宅中應(yīng)用較少,所以學(xué)生對鋼結(jié)構(gòu)興趣不大,其次由于本課程內(nèi)容多,難度較大,對學(xué)生的空間想象能力要求較高,所以學(xué)生學(xué)習(xí)起來較吃力。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家政策的導(dǎo)向,鋼結(jié)構(gòu)作為一種綠色建筑在國內(nèi)應(yīng)用越來越廣泛,目前除了在公共建筑中,在民用建筑特別是住宅也有所應(yīng)用,而且前景會越來越廣闊,對鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)人才的需求也越來越多,因此,改革鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)方法,提升學(xué)生興趣,提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)專業(yè)實(shí)用型鋼結(jié)構(gòu)人才有重大意義。鋼結(jié)構(gòu)連接作為該課程重要教學(xué)內(nèi)容之一,連接種類多,形式多樣,計(jì)算方法各異,學(xué)生往往難以理解要點(diǎn),本文針對鋼結(jié)構(gòu)連接內(nèi)容的教學(xué)方法作具體探討。
1 鋼結(jié)構(gòu)連接教學(xué)難點(diǎn)分析
鋼結(jié)構(gòu)的連接是鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容,包括梁柱連接、柱與柱連接、梁與梁連接等,所以節(jié)點(diǎn)形式較多,對于同一節(jié)點(diǎn),連接的方式也不是唯一,不同方式的連接受力也各不相同,這就導(dǎo)致連接的計(jì)算類型較多。對于某一種具體形式的連接而言,給定受力情況下,驗(yàn)算其連接是否安全,計(jì)算公式的推導(dǎo)并不復(fù)雜,基本和力學(xué)里面的計(jì)算類似,但是學(xué)生學(xué)完以后還是感覺吃力混亂。原因:學(xué)生對節(jié)點(diǎn)計(jì)算簡圖的連接看不懂,節(jié)點(diǎn)計(jì)算簡圖一般是平面圖,要看懂圖需要一定的空間想象能力,對于缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)且剛接觸鋼結(jié)構(gòu)的學(xué)生來講,看懂節(jié)點(diǎn)簡圖有些吃力,分不清構(gòu)件與構(gòu)件的空間關(guān)系,分不清哪些是拼接構(gòu)件,哪些是原構(gòu)件,這樣就會導(dǎo)致分不清力的傳遞路徑,就無法計(jì)算,即使按照例題計(jì)算出來,也沒有理解,也不能舉一反三,這樣就會形成惡性循環(huán),失去學(xué)習(xí)的興趣,因而在課堂教學(xué)中應(yīng)注意這些。
2 鋼結(jié)構(gòu)的連接教學(xué)方法和手段
鋼結(jié)構(gòu)連接方法可分為焊縫連接、螺栓連接和鉚釘連接,每種連接方法都有自己特點(diǎn),可以結(jié)合具體的某個工程(比如大家熟悉的鳥巢,以圖片或視頻展示)講解連接方法的特點(diǎn),這樣可以激發(fā)學(xué)生的興趣;在講到焊接方法時,可以把以前帶領(lǐng)學(xué)生到鋼構(gòu)廠認(rèn)識實(shí)習(xí)時的圖片展示出來,這樣學(xué)生就會回憶起當(dāng)時看到焊縫連接的方法,有手工電弧焊,自動埋弧焊等焊接方法,進(jìn)而再加以講解,這樣學(xué)生就會認(rèn)識到焊縫是如何形成的,為后面的連接計(jì)算打下基礎(chǔ)。
講解焊縫標(biāo)注時,教材上一般都是用表格將焊縫符號及其標(biāo)注方法對應(yīng)列出來,如果只是照本宣科來講解的話,學(xué)生并不能夠明白焊縫的真正構(gòu)造,不知道這樣標(biāo)注有什么意義。講解時可以讓學(xué)生參觀一些焊接實(shí)物,將復(fù)雜問題簡單化,提高教學(xué)效果;也可以讓學(xué)生看一些焊縫連接圖紙,比如教材上的鋼屋蓋施工圖,指定某一部分圖讓學(xué)生利用已經(jīng)學(xué)習(xí)的焊縫知識來讀圖,這樣既能提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,又能讓學(xué)生學(xué)以致用,知道自己所學(xué)知識有什么作用,能解決怎樣的實(shí)際問題。
講解角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算時,利用思維導(dǎo)圖方式講解,學(xué)生對于連接的受力總是沒有一定的概念,傳統(tǒng)的教學(xué)手段是由老師在黑板上繪出鋼構(gòu)件和鋼結(jié)構(gòu)的連接來幫助學(xué)生理解,教學(xué)過程沉悶乏味、收效不大,而借助于思維導(dǎo)圖,可以有效組合一切可用資源,輕輕松松地表現(xiàn)出構(gòu)件的連接以及受力信息,隨著思維的展開,引導(dǎo)學(xué)生一步一步深入,從截面形式到強(qiáng)度計(jì)算,在腦海中形成一幅清晰的畫面,即概括了該部分的知識點(diǎn),又全面展示了該部分的具體內(nèi)容,再比如關(guān)于強(qiáng)度的計(jì)算公式,只要點(diǎn)擊相應(yīng)的焊縫示意處,虛線連接的相關(guān)公式就可以顯示出來,即可以加強(qiáng)課堂的授課效果,又可以啟發(fā)聯(lián)想,幫助復(fù)習(xí)記憶。
講解螺栓連接時,采用對比的方法進(jìn)行講解,例如在講解高強(qiáng)螺栓連接時可以和普通螺栓連接進(jìn)行對比。
①普通螺栓凈截面強(qiáng)度(圖1)
力的傳遞:
3 結(jié)語
鋼結(jié)構(gòu)課程理論性、實(shí)踐性強(qiáng),計(jì)算多,難度大。特別是對于該課程中的一些難點(diǎn),教學(xué)中應(yīng)注意采取一定的方法手段來激發(fā)學(xué)生興趣,提高教學(xué)效果。
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