在建筑施工中钢结构具有其严重性。与钢筋混凝土结构相比，钢结构如果在施工中出现了问题，就会产生了一系列相关问题，包括：增加项目成本、延误项目工程影响施工进度，甚至可能出现建筑倒塌，这样就对人身安全及财产安全造成了威胁，也会产生不好的社会影响。综上所述，钢结构建筑施工具有一定的严重性。钢结构与传统结构的施工相比虽然具有抗震性较强、施工工期较短、自重较轻以及装配简单等优势，如果在建筑施工中出现了问题，也会产生很严重的后果。
1.2钢结构施工的复杂性
在建筑施工中，钢结构具有复杂性。与钢筋混凝土建筑相比，影响钢结构建筑的因素更多且更复杂，所以，导致钢结构质量问题的原因就更多更复杂。相同性质的质量问题也会因为不同的原因导致，这样更加加大了质量问题的分析、判断以及判断的复杂性。例如：在钢结构施工中，焊接裂缝的问题，在对其产生原因的分析中发现可能是发生于焊缝金属中，也可能是母材热影响。这种现象可能出现在焊缝内部也可能出现在焊缝表面，因为焊缝的冷热性不相同，所以导致裂缝的走向也有差别。
2建筑钢结构工程质量控制方法与应用
2.1加强施工原材料质量的控制
无论是任何建筑施工，原材料的质量都是非常关键的，钢结构建筑施工也不例外，所以，建筑钢结构工程的原材料质量的控制至关重要。原材料对工程整体的质量都起着非常关键的作用。我国钢结构建筑对原材料的要求如下：钢材应有屈服强度、抗拉强度、延伸率以及磷含量、碳含量和硫的合格保证。我国建筑行业在进行施工时的刚才必须附有钢材的质量证明书，钢材的规格、品种以及性能都必须与现行的国家产品设计文件以及标准相符合，也达到化学成分的要求。此外，刚才表面的质量在符合国家现行的标准外还需要与其他相关规定相符合，比如：如果刚才表面有划痕、麻点以及锈蚀等缺陷的时候，深度必须小与该钢材厚度的负偏差值的1/2；现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923规定的C级及C级以上，刚才的表面锈蚀的等级必须与之相符合。所以对施工原材料的控制是必要的也是必须的。
2.2做好施工组织设计，及时与设计单位沟通，施工注重细部节点
钢结构建筑施工时，必须按照施工图进行施工及安装。施工单位在确定施工图之后，必须要组织相关的经验丰富的技术人员对图纸进行会审，对应用范围进行仔细核对，仔细检查有没有问题，并且仔细检查节点图的表述。仔细检查设计总说明中有没有强制性条文要求内容的体现，以及各类材料的型号、等级、规格、性能、施工质量要求以及工程安全等级是否明确；节点设计的合理性；施工中的主要措施和施工难点，针对施工难点设计单位应该预先提出完善方案。完善钢结构安装的质量。梁、柱安装的时候，主要对查柱底板下的垫铁是否垫平、垫实进行检查，也要对柱的位移和垂直进行检查，梁的侧向弯曲、垂直、平直进行检查，螺栓摩擦面清理和拧紧程度进行检查，以前全部验收合格之后才可以起吊。钢结构安装形成了空间空间固定单元同时验收合格之后，施工单位必须将基础顶面的空间用膨胀混凝土以及柱底板进行二次浇筑密实。
2.3安装阶段的质量控制
①安装之前要标志构件供应计划以及安装计划，对土建基础施工的柱脚定位轴线进行复核，之后进行埋设地脚螺栓。一般先进行轨道安装，在完成轨道横梁基础后，再在横梁指定的位置进行打孔，按照相关规范在孔中放入预留的螺栓，之后灌入硫磺水泥砂浆，最后用吊车将轨道放在横梁上、装上装上轨件之后拧紧螺栓。②如果工程的结构跨度较大，最好的方法是首先安装立柱，然后再进行吊装组。立柱安装的前提是保证基础面和柱底面接触紧密、平整，在此基础上拧紧螺丝，焊牢之后再进行基础二次浇注混凝土。③对钢屋梁首先要用平拼法进行拼装，按照图纸的尺寸根据图纸尺寸放出拼装大样图，按照图纸的要求来对钢结构的拼装尺寸及外形进行制造，之后才可以拧紧螺栓。在拼装工作结束后，应该用木杆对钢屋架进行牢固处理，堆放时保持立起翻身，如此可以有效的预防形变。④第一榀屋面梁吊装到位后首先用1～2根檩条和梁连接固定，然后吊装第二榀时用1～2根檩条与第一榀连接，同时把其他的檩条用吊车放置在两梁智商，其他也按照此步骤进行操作。⑤在安装屋面檩条的同时即可安装墙面檩条。安装檩条时应保证其与角钢及梁焊接部位焊接牢固，墙面檩条要注意各檩条的位置、标高。预留门窗口尺寸要比实际尺寸大5～7mm，檩条的横平竖直要用水准仪和磁力线坠测量。⑥檩条安装结束之后，就可以对开始面板进行安装，安装屋面板的时候一定要屋脊和第1块板垂直，保证墙面彩板没有缺陷。与此同时，安装人员应该与其保持距离，这样才能更好的保证施工人员的安全，也是我国以人为本的体现。安装结束之后，屋面不允许被人踩踏，并且对其他工作人员的负重行走进行严格的控制，尤其是其他作业绝对不可以在已经安装的面板上进行。⑦最后进行门窗洞口的安装，门口的两侧都需要设置通长槽钢龙骨，门框与槽钢龙骨连接，外包彩板连接扣件，窗框四周需提前安装槽形彩板连接件，在窗口找正之后再用铆钉把槽形连接件固定在彩板上。
2.4钢结构油漆阶段质量控制
1、钢结构施工时对材料的选择和链接处理。钢材作为建筑材料一般被划分为型材、板材、管材以及金属制品四类，而在土木工程的建设中一般选用普通的低碳钢和低合金钢以及优质的碳素钢。对于钢结构之间的连接则应根据钢结构的形状选择相应的连接方法。例如对柱子截面的焊接一般采用“工”字或“十”字，而对于梁的焊接多采用“H”型钢梁，如果建筑风格上对焊接有特殊要求还要根据具体要求进行特殊焊接。在焊接之时应采用高强螺栓对梁与梁、梁与柱进行连接，同时注意螺栓孔位的精确位置。
2、要注意合理堆放钢结构，正确选择施工机械的安装地点。对于土木工程的钢结构建筑施工而言，由于其钢材的堆放面积一般小于钢结构建筑的施工面积，因此材料中转堆的摆放位置就显得尤为重要。按照正常的施工顺序，把钢材从中转堆运送到钢材的具体安装位置一般采用机械进行运输，所以，中转堆的摆放位置必须在机械的运送范围之内。同时，应及时对因运输而导致变形的构件加以现场矫正，保证施工顺利进行。
3、钢结构的油漆技术。对钢结构进行油漆的过程一般分为以下几步：首先，在清理钢材表面的同时对钢材做除锈处理。在油漆前，对要使用的钢材进行反复打磨，使钢材表面保持光亮、细腻，然后用棉布细致的擦去打磨留下的碎屑。其次，在对钢材进行油漆时，要用细刷仔细地将钢材表面刷满，同时注意不要让油漆进入到铆孔中去。第三，油漆干燥后，应采用与油漆相适应的腻子再次对钢材进行打磨，去掉油漆粉刷时的缺陷。第四，在腻子也干燥后再一次对腻子进行打磨，使之干净平整，色泽细腻均匀。最后，做好涂刷油漆后的检查工作，避免差漏。
二、钢结构施工管理要点
（一）工程施工前的管理要点
在对钢结构工程施工之前,施工的管理人员首先就是要明确钢结构工程在施工时的简要流程,了解钢结构施工工程的质量验收方法和验收规范,保证能完全按照钢结构施工工程的质量要求进行严格的检查和验收，并将验收成果及时反馈给工程的承包人员。
（二）工程施工中的管理要点
1、对施工放线的管理。施工人员应该首先认识到施工放线的重要性，及时对建筑物的基础和定位轴线进行确定，对地脚螺栓的位置进行明确规划，避免在进行钢架定位时产生螺栓与柱脚相互碰撞的情况，避免造成钢架底面因碰撞产生变形，并尽量减少钢架与地面的接触范围。
2、在预埋混凝土内的螺栓时要注意螺栓的位置、大小、长度等，对螺栓进行黄油包裹，没有黄油时可采用塑料包裹，避免混凝土材质对螺栓造成污染和腐蚀。
3、注意对钢架结构加工的管理。对钢架结构进行加工在整个土木工程施工中有着十分重要的地位，钢架结构质量的优劣直接影响着建筑整体的使用性能，因此，对于钢结构的加工的每一个步骤都要认真执行，严把质量关。其中尤其要注意的是选材一定要是工程指定的型号，螺孔、加强版、倾斜标记、基准线等需要标明的数值或者位置记号也要进行详细确认，必要时可以为工程制定样板。
4、具体安装时的注意事项。安装前要注意仔细制定安装计划，对钢结构材料做最后一次的的核查。在按装开始后，第一项安装内容一般是对轨道进行安装，轨道安装时应注意横梁打孔、泥沙浆的灌入问题；第二项一般是对屋架结构进行安装，安装时应注意在安装较大工程时注意结构跨度。通常情况下可采用先安立柱再安钢梁的方法，同时注意立柱垫铁的平整性和与地面连接部位的稳定性。而一旦结构钢梁出现长度值较大的情况时，一般要采取双机抬吊等方法进行钢梁运输安装，防止钢梁在安装时变形。在进行屋顶拼装时，通常情况下施工团队会采用平拼法，注意根据工程设计图纸进行拼装。
5、对钢结构进行油漆时的管理。在整体结构安装完成后还要对钢结构的建筑主体进行修饰，首先注意清理钢结构金属表层上的污迹，像是浮土、灰浆等都要清理干净。特别是要注意钢结构的锈蚀问题，安装前后要对钢结构进行两次除锈，保证钢结构的使用寿命。同时在对钢结构进行油漆施工的管理上，一般为了延长油漆的附着时间，保证钢结构的使用期限，会在油漆之前对钢结构的表面进行磷化底漆处理，然后再涂油漆、腻子等。同时，特别注意涂刷油漆后要反复仔细的检出，避免错漏涂刷对钢结构产生不良影响。
上述问题常常会导致钢结构企业长期负债经营、应收款难以追回、提前不合理支付工程款等，在南方一些钢结构行业发达的地区，已经发生了由于上述问题致使钢结构企业倒闭的情况。
钢结构企业工程人员缺少合同管理知识，在工程管理上又可以直接表现为：
1、对投标报价不分析，仅仅按图纸进行预算和投标，当工程决算时追加的费用不被发包方认可，导致直接损失。
2、在合同签订时不认真进行风险预测和对策研究，只相信拉关系和所谓“君子协议”，当风险发生时无法解决。
3、在工程施工前只有技术交底，没有节点控制交底。导致项目管理人员只知道按图施工，不知道按项目节点控制施工，在工程变更和业主不按时付款时，仍然盲目苦干，对工程问题不能及时补救而造成直接损失。
4、不懂得充分利用合同进行索赔和反索赔，致使己方一再处于劣势。
5、在项目结束时对合同签订和实施不进行总结，只追求形式上的年签订合同数量和合同标的额，导致企业一再负债经营，最终被呆帐拖死。
为此，很多钢结构企业都聘请了律师，但是律师传统的合同管理方式，并不适应现代钢结构企业的实际情况：首先，诉讼律师的定势思维，往往表现为动辄以诉讼威胁发包方，并不能迅速解决现实问题，反而使承包方和发包方矛盾激化，难以继续合作。实际上钢结构工程时间短、定制设计的特点，决定了它的风险只能靠工程节点控制化解，不可轻易诉讼，否则直接受损失方还是钢结构企业。其次，钢结构企业的合同管理，应该是法律部、商务部、工程项目管理部、财务部等共同协调完成的综合治理结果，传统上的法律顾问与各部门一般沟通很少，在没有统观全局的状态下，顾问仅对合同做是否形式上合法的审查并不能做到防患于未然。第三，各部门之间对合同履行进程的配合，要求部门人员不但具有本部门专业知识，还需要掌握合同管理和工程管理知识，传统上的法律顾问不能完成对上述部门人员的培训和指导工作。
同样，土建工程的合同风险管理模式也不适合于钢结构工程。首先，从工期上比较：土建工程一般工期较长，一旦发生问题，承包方可以有相对充裕的时间与业主在工程节点上进行谈判，各部门只要各司其职一般不会出现大的纰漏。而钢结构项目速度快的特点，要求承包方必须将工程节点事先明确，一旦节点出现问题必须在最短的时间内予以解决。在工程中各部门之间也需要密切沟通、迅速发应，如果有个别部门对工程问题视而不见或者在其他部门要求协调时坐视不管，往往会造成灾难性的后果。其次，从损失控制上比较：土建工程双方争执不下时，承包方可以把水泥、沙石、钢筋等拉走用于其他项目，因此前期直接损失较少。钢结构工程由于是定制设计，制造完成的钢构件除在本工程中使用外，一般无法在其他钢结构工程中再次利用，钢结构成品即使从工地拉走了也只能报废。所以应尽量避免与发包方关系破裂，这就需要合同风险管理者具有很高的前瞻意识和风险控制技巧。
由此可知，要达到钢结构企业合同管理的最佳效果，只有引进同时具备钢结构经验和法律专业的律师，指导监督商务、工程、财务等各部门进行商务谈判、签约、履约、按时收款，才能达到最佳效果，使得合同的三大目标——工期、价格、质量向着最有利于承包方的目标实现，将合同风险控制在合理的范围内。
早在北京市中喆律师事务所成立之前，现北京市中喆律师事务所主要合伙人律师即担任当时全国最早的钢结构企业——杭萧钢构的法律顾问，自1995年至今，杭萧钢构在成为钢构行业的知名企业过程中，中喆律师事务所律师与杭萧钢构一直保持着密切合作关系。在钢结构企业合同管理实践中，中喆律师逐渐总结出一套行之有效的合同系统管理方法。北京市中喆律师事务所成立以后，钢结构企业顾问律师们逐步将杭萧钢构、山东杭萧经过多年实践检验的的工程合同管理方法加以总结，并随国家法规和钢结构行业的实际情况加以调整，现已经将该套法律解决方案广泛应用于杭萧钢构及其下属的各子公司，取得了很好的效果。
钢结构合同管理法律解决方案主要内容为：
1、招投标管理投标方向的选择：商务部在律师的指导下，在最有利于己方的市场进行投标，避免由于市场饱和造成的投标恶性压价情况的发生。
招标方资信情况调查：包括工商调查及担保方面的调查，以保证招标方在今后工程中工程款的及时支付。
投标风险预测：根据招标文件提供的工程介绍，律师与技术、财务部门一道，通过工程预算进一步核实工程规模、工程量、设计资料情况、合同条件、工程环境等有可能发生的合同风险，并对此作出风险预测和规避风险办法。
对标书的审核：根据招投标法及有关建筑法律，指出标书中对我方有利和不利的内容，并提出相关建议。
选择对自己有利的合同条件签订合同。
2、合同签订的风险控制根据建设部标准合同及有关最新法律规定，律师根据企业实际情况制作出一套切实保护企业钢结构工程利益的合同文本，包括钢结构制作合同文本、钢结构制作安装合同文本、高层钢结构制作安装合同、钢结构工程分包合同文本、外协加工定做钢构件合同文本等。
在建设部建设工程标准合同文本的基础上，在专用条款上设计最大程度保护本企业利益的合同条款，并尽可能对标准合同文本不足的地方与业主签订补充合同。
在业主要求与其签订业主拟定的合同文本情况下，对业主提供的文本进行审查，找出其中不合理、不公平的条款，与商务部一道与业主方进行谈判，对原合同内容进行调整。
在合同签订前，与工程部、商务部、综合计部、财务部、总经理实行集体负责制，分别对合同提出具体意见，就不同认识进行磋商和必要调整，并签字确认。
3、履约风险控制律师对合同工程节点和付款节点进行归纳，找出合同条款中存在履约风险的地方，并提出相关的法律意见。
在工程施工前技术交底的同时，工程部安排律师对项目经理、商务部负责人、财务部负责人进行合同履行风险交底，并出具书面的节点、风险及防范内容。
项目经理按照主要工程节点内容，在施工过程中安排有关人员对工程节点资料进行收集，并将复印件及时提供给律师。在发包方不能或拒绝提供的工程节点文件时及时告知律师有关情况，以便律师提供相应工作预案。
财务部有关工程项目收款负责人，在发包方未及时支付工程款时，向项目经理和律师作出汇报并提供欠款情况简表，以作为工程部和律师发出催款和停工函的依据。
在发包方拒绝支付工程进度款、拒绝进行决算、拖延验收时间时，以合同约定为依据，以公司名义发出工程联系单、工作函、公司函、律师函，督促对方按合同约定履约。
协同工程部一道，决定对工程停工及复工，并及时发出书面停工、复工函。
根据合同约定，对发包方、监理方提出的工期延误、工程质量等问题进行反索赔，对于业主违约在先或者由于不可抗力所造成的问题主张自己的权利。
协同商务部、工程部与欠款单位进行谈判，及时令发包方作出抵押、提供担保等。
必要时候对违约方进行诉讼。
4、诉讼风险控制及时协调清理企业件所欠的三角债，避免不必要的诉讼纠纷。
尽最大可能将工程问题解决在非诉阶段。
按照法律程序申请财产保全、对己方被保全的财产进行解冻。
在时效内提出管辖异议，以达到在诉讼时间上迫使对方让步的目的。
在诉讼过程中搜集有利于己方的工程证据和对方违约的证据，以利在调解中取得优势。
准备意见，代表企业进行诉讼。
中图分类号：G71文献标识码：A
文章编号：1009-0118（2012）04-0111-01
一、钢结构的发展现状
钢结构体系具有自重轻、安装容易、施工周期短、造型优美、抗震性能好等特点，与钢筋混凝土结构相比，具有在高、大、轻三方面发展的独特优势，更为突出、更值得关注的是钢结构具有极其优良的环保性能，大部分钢材都能有效地回收，投入循环利用，对环境的污染和占用很小，堪称是一种“绿色结构”。目前我国的钢产量连年居世界首位，在政府的支持和引导下，钢结构从被仅仅在重大工程、标志性建筑上使用，迅速发展到建筑领域普遍使用，呈现出了从未有过的兴旺现象。作为土木工程专业主干课程，钢结构则是培养钢结构人才的主要途径。
二、传统教学的局限性
多年以来，土木工程专业教学中，一直都是以《钢筋混凝土结构》课程为核心，而《钢结构》课程一直都是处于边缘状态，存在着教学学时不足的问题，这是和我国很长一段时期钢产量不高这个事实密不可分的。甚至到现在，相当一部分院校对钢结构的发展认识还不足，从学时学分与课程的性质就可以看出，一些院校的钢结构课程的学时只有30-40学时，而对应的混凝土结构课程有80～100学时，甚至一些院校将钢结构列为任意选修课［1］。
从多年的教学实践来看，《钢结构》课程是一门比较抽象的课程，课程具有涉及内容广、材力、结力等基础扎实、理论体系完善、构造形式复杂、工程实践性强等特点，这就造成了课程具有掌握难度大、上课学生听不懂，工作中对钢结构工程项目的掌握很匮乏，很难将学校所学的理论与工程实践结合起来。
三、《钢结构》课程教学的改革
（一）增加课时量
对《钢结构》课程教学而言，56学时远远不达不到教学效果，这与土木工程现状发展是不相符合的，因此，应该增加学时量来满足课程的学习。同时，应该安排两周的时间进行《钢结构》课程设计。以此将理论与实践有机的结合起来。
（二）工程实践案例与理论教学相结合
理论知识有利于对学生的理解，反过来，工程实践案例又很好地将理论知识的应用。土木工程的综合性和实践性，决定了课堂的理论教学有别于一般理科的教学，工程设计计算理论所反映的是人们千百年来的实践经验，是从失败中获得的经验教训以及通过现代试验手段所证实的客观实际。要使学生领会工程计算理论的科学性、严肃性，学习工程中复杂的可定和不可定因素的处理方法，获得良好的工程意识、工程思维。
实例分析还有利于学生对结构计算理论的深刻理解，将实例引入教学，内容深刻、生动，便于组织不同深度的课堂讨论。各种各样的实例分析，对大学生来说是宝贵的、生动的一课，对于这些未来的工程技术人员的综合素质培养有很大益处。通过对钢结构课程的学习，学生应能较好地掌握钢结构中基本的计算方法和思路，具备一定的钢结构设计能力。
（三）加强课程实习
一般学校，对《钢结构》课程实习的认知程度并不够，很多学院学生对钢结构的认识仅仅只限于开始的认识实习，学生对工程项目的理解还不够深入，对项目的参观也只是走马观花，当进行《钢结构》课程学习时，钢结构工程项目的具体结构形式、构件类型及名称等都没有基本的概念，这样对课程的学习增加了不小的难度，针对目前这种状况，应给学生比较充裕的时间，并提供或联系比较适宜的钢结构项目，使之能深入到工程中去，学习和了解工程中的实质性内容。如今的钢结构设计计算机化程度比较高，而企业对大学生的需求是上手要快，但大多数高校本科阶段并不教授最常用的钢结构设计软件的使用方法和一般技巧，学生一旦进入钢结构设计领域难免会觉得无所适从。将国内最常用的钢结构设计软件引入教学，使学生在校期间就能掌握必要的设计技能，就可以有效地增强学生在就业市场上的竞争能力，同时这种做法也会受到钢结构企业的欢迎。
四、《钢结构》课程考核方式的改革
以往传统的课程效果是以期末考试的方式来进行考核的，由于《钢结构》的内容广泛及复杂，以考试的形式很难达到考核效果和目的。针对本课程的特殊性，以课程中根据工程实践案例的具体内容，让学生选择结构图纸中的一部分内容进行手算，这样既可以使学生对工程项目图纸的全面认识，又做到理论知识与实践相结合，同时，让学生对《钢结构》的相关规范有很好的理解。
五、《钢结构》课程设计、毕业设计的改革
课程设计是结合专业课学习而配置的大型综合性课题，随着专业课学习和专业知识的积累，通过课程设计训练，使学生能够把所学专业知识进行综合运用，提高实践运用能力。《钢结构》课程设计的内容和形式可以多样化，通过工程设计软件进行课程设计，可以使学生对课程理论知识以更全面深刻的了解，同时也对知识的应用有了初步的认识。
课程设计是毕业设计的预演，在毕业设计方面，不少高校的毕业设计题目为多钢筋混凝土框架结构，题目单调、无新意，使得学生失去了最后一次获得钢结构综合练习的机会。走上工作岗位以后，对钢结构一筹莫展，不得不重新经过培训。因此，笔者认为在毕业设计方面也应重视钢结构的课题，有必要选钢结构的题目作为设计题目，选题时可选部分钢结构(结合实际选轻钢结构、梯形钢屋架、门式刚架厂房等)，以此强化钢结构的计算及构造等方面的应用。
六、结束语
作者简介：刘文洋（1981-），男，黑龙江八一农垦大学工程学院讲师，硕士，主要从事多高层钢结构和大跨空间结构研究，（E-mail）。
摘要：结合应用型本科院校教学的实际情况，对钢结构课程体系进行了合理设置，并在理论教学和实践教学过程中以加强学生实践能力培养为目标进行了探索和实践。文章介绍了黑龙江八一农垦大学钢结构课程体系教学安排和具体做法，总结了教学过程中的经验以及应注意的问题，并对存在部分的问题进行了讨论，给出了具体建议。
关键词：钢结构课程教学；课程体系；实践能力；人才培养
中图分类号：G642；TU391文献标志码：A文章编号：10052909（2013）05004904随着中国钢产量的飞速增长，钢结构的应用也获得快速发展，广泛应用于大跨度结构、高层高耸结构、轻型结构和特种结构等领域。国家建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要已明确要求：当前，中国已一改过去钢材不足的局面，转而成为钢材供过于求，摆在日程上的课题早己不是少用钢材，而是积极合理地扩大钢结构在建筑中的应用。
鉴于钢结构的快速发展和广泛应用，工程界已提出“加强钢结构人才培养，造就一批钢结构高级工程技术专门人才”，“建立与钢结构发展相适应的教育体系，在校的结构专业学生应接受不少于80课时的钢结构课教育”的建议。可见，随着钢结构行业的快速发展，市场对钢结构专业人才的培养已经提出了更高要求，对钢结构专业人才的需求也将会越来越大，可以预见钢结构课程的地位将会越来越重要。
一、课程体系的设置
《高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲》[1]中把钢结构课程分为原理和设计两个部分，包括课程设计和毕业设计等。其中钢结构基本原理为专业基础课，课程目的是较全面地掌握钢结构材料、构件和连接的基础知识，熟悉一些常用钢结构的分析原理；钢结构设计是专业必修课，课程目的是在掌握钢结构设计的基本原理基础上，学习常用钢结构的特点、基本设计方法、计算简图和内力分析，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，课程内容主要包括单层厂房钢结构、大跨钢结构和多高层钢结构。过去由于种种原因，学校钢结构课程建设存在一些问题，具体表现在以下几个方面。
（1）课程设置不合理。在专业课程的设置上重混凝土轻钢结构。混凝土结构课程90时数，而同样在土木工程专业课程中占有重要地位的钢结构课程学时数仅为50～60，钢结构设计只开设了一门大跨空间结构的选修课。学生仅仅学习了钢结构的连接方法以及常见的构件设计，对整体结构设计的概念和理解不够。过去，钢结构课程安排在第7学期（大四上学期），这主要基于先修课程基础知识学习的考虑，然而此时学生面临找工作、考研等诸多问题影响，很难把主要精力投入到专业课学习上来。
（2）实践教学不足。钢结构教学中的实践性教学环节仅有钢结构课程设计一项内容，学生在学习的过程中没有机会见到实际的钢结构建筑物，对于钢结构加工、制作更是不知所云。虽然教学实习中安排了认识实习和施工生产实习，但基本还是以混凝土结构和砌体结构为主，很少接触到实际的钢结构工程。此外，从毕业设计的选题看，几乎全部是混凝土结构，基本没有钢结构方面的毕业设计题目。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
刘文洋，等应用型本科院校钢结构课程教学探索与实践
事实上，过去很多学校在课程设置和教学实施上都或多或少地存在类似问题，但经不断探索已基本解决，并且在教学实践中积累了丰富的经验，形成了相对合理又各具特色的课程体系。学校自2006年以来通过几次修订教学计划，构建了钢结构系列课程体系（见表1），并在多年的教学实践中，不断改进和丰富教学内容，保证钢结构课程的教学质量。应该指出，由于课程设计安排在钢结构原理课学期末，目前设计内容主要局限于钢屋架结构，若能把课程设计安排在钢结构设计课程之后，则可以有更多的结构形式供课程设计选用。表1钢结构系列课程教学安排课程开课学期学时内容钢结构560钢结构基本原理钢结构设计630厂房钢结构、多高层钢结构大跨空间结构730网架、网壳、悬索等空间结构钢结构课程设计61.5周钢屋架设计毕业设计813周各类钢结构设计二、理论教学的实施
专业课的教学目的在于通过具体工程对象的分析，使学生了解一般土木工程项目的设计、施工等基本过程，学会应用专业基础课程学到的基本理论，较深入地掌握专业技能，建立初步的工程经验，以适应当前国内用人单位对土木工程专业本科人才基本能力的一般要求[1]。
理论教学是培养学生专业技能和实践能力的基础，因此要重视理论教学环节。在教学中除了基本教学内容的讲授以外，还应特别强调以下几个方面在钢结构课程学习中的作用。
（一）重视力学基础与钢结构教学的结合
钢结构是一门理论性和综合性都很强的专业基础课，需要以材料力学、结构力学、荷载与结构设计原理等课程知识作为基础，因此在课程学习初首先回顾先修课程基础知识非常必要，以此引导学生复习相关内容，为学习钢结构课程打下良好理论基础。
（二）理论教学与工程实例相结合
理论教学稍显枯燥，在课程教学中应适当穿插工程实例以调整学生学习状态，调动课堂积极性。在绪论中结合钢结构的应用和发展介绍学生感兴趣的钢结构工程，引导学生讨论结构特点及选型、设计中存在的问题，或者在连接和构件分析与设计中介绍与某个问题相关的背景实例。例如：在讲授轴心拉杆设计时介绍索穹顶结构的组成和特点，以使学生对受拉构件能充分利用材料强度进而节省材料有直观认识；在讲授轴心压杆的稳定时介绍加拿大魁北克大桥和美国哈特福德体育馆由于构件失稳而导致结构发生倒塌破坏的例子，使学生了解相关问题的历史背景，也使学生充分认识到稳定对于钢结构的重要性。
在课程教学中结合演示性或学生动手参与的试验和实际工程中的影像资料进行讲解，使学生通过直观感受加深对钢结构基本概念和理论的理解。目前，一些有条件的高校建立了钢结构多功能教学实验平台[2]，通过实验平台训练学生对钢结构构件和连接的实验技能，培养学生的创新意识与创新能力，教学成效显著。不具备条件的高校可以利用影像资料弥补这些不足。例如：由于学校实验条件有限，笔者所在的教研团队在钢结构加工厂拍摄了大量钢结构生产、制作过程的视频和图片资料，在课堂上结合相应的教学内容进行展示，也取得了较好的效果。
（三）理论教学与结构设计规范相结合
结构设计必然要结合结构设计规范，学生毕业后要从事钢结构设计工作，需要使用很多规范，在课程教学中把教学内容和相关规范要求结合起来，既能加深学生对抽象规范条文的理解，又能培养学生独立使用各种规范、查阅相关文献资料的能力。此外，在教学中还注重将注册结构工程师执业资格制度和注册结构工程师考试相关内容作一定介绍，引导和培养学生在这方面的兴趣，调动学生努力学习专业知识的积极性。
（四）计算机软件与结构分析设计相结合
目前钢结构的分析与设计基本采用专门的软件来完成，如ANSYS、ABAQUS、STS、MST、3D3S等。为使学生尽快掌握这方面的能力，适应以后的工作需要，在教学中引入部分计算机软件的演示和讲授。例如：演示使用ANSYS有限元分析软件进行钢结构基本构件和空间结构的计算分析，讲授STS设计软件进行钢桁架结构和钢框架结构的设计，介绍MST设计软件进行空间网格结构的设计。同时在后续的课程设计和毕业设计中鼓励学生使用相关软件进行结构计算和施工图绘制，进一步培养学生使用结构设计软件进行设计的能力。
三、实践教学的实施
实践教学环节是土木工程教学中非常重要的环节，在现代工程教育中占有十分重要的地位，是培养学生综合运用知识、动手能力和创新精神的关键环节，其作用和功能是理论教学所不能替代的。工程师最终的任务是将理论知识在实践中加以运用，并通过实践来验证理论结果是否正确，所以工程人员必须具备实践能力。同时，土木工程师还应具有一定的实践经验，很多工程问题的处理由于客观情况过于复杂，难以如实地进行理论分析，在很大程度上仍然依靠实践经验来解决[3]。
目前，钢结构课程的实践能力培养主要依靠课程设计、毕业设计等来实现。有条件的院校也可通过专业实习和观察演示性实验等环节组织学生开展讨论来认识、理解钢结构的组成、特点、应用及结构和构件的受力特性等。
（一）课程设计
学校钢结构课程设计内容仍为传统的钢屋架结构。虽然这种结构形式较为简单，但其内容涵盖了轴心受力构件（桁架杆件）、受弯构件（檩条）及压弯、拉弯构件（当上弦或下弦有节间荷载时），主要为焊缝连接。因此通过完成设计，可以实现由基本构件、连接到简单结构选型、计算分析、设计和施工图绘制的训练。
在具体实施上，鼓励学生通过学习ANSYS、STS等软件完成结构计算分析和施工图绘制。通常，学生在进行结构计算分析时多采用ANSYS有限元软件或结构力学求解器并辅以手算校核的方式，而在施工图绘制阶段基本都采用STS软件来实现。通过这些训练，学生已基本能够熟练使用软件完成一般结构的设计工作。
（二）毕业设计
过去，由于钢结构应用不太广泛，很多高校的毕业设计题目都采用混凝土结构的形式，这也是过去在教学上重视混凝土结构而轻视钢结构的原因之一。但由于钢结构发展迅速、前景广阔，很多学生希望毕业后从事钢结构设计与施工方面的工作，或者选择了攻读钢结构方向的研究生，因此希望能有机会进一步深入地学习钢结构设计方面的知识。
近年来，在毕业设计中增加了一些钢结构方面的题目，如多高层钢框架结构、轻型门式钢架结构和网架结构等，尝试指导学生进一步学习和应用钢结构知识，实践效果良好。此外，除了基本的手算内容以外，还鼓励学生采用STS、MST等软件完成结构计算分析和施工图绘制工作。
通过认识实习—理论课教学—课程设计—毕业设计这样一系列教学环节的深入，使学生对知识的理解和掌握从简单到复杂、从理论到实践、从基本原理、基本构件到简单结构进而到复杂结构，培养学生工程设计的能力和思维。
四、结语
学校钢结构课程教学工作虽然在课程体系的设置、学生实践能力的培养上做了一定的思考、探索与实践，但同时与国内一些高水平大学在人才培养模式、教学条件、教学质量和教学效果等方面还存在差距，还需要在今后的教学实践中不断探索和努力，不断提高教学质量和人才培养质量，以适应钢结构行业对人才的需求。
参考文献：
[1] 高等学校土木工程专业指导委员会.高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[M].北京：高等教育出版社，2002.
[2] 王伟，赵宪忠，郭小农，等.钢结构多功能教学实验平台的研制与实践[J].高等建筑教育，2009，18（2）：102-104.
[3] 林峰，顾祥林，何敏娟.现代土木工程特点与土木工程专业人才的培养模式[J].高等建筑教育，2006，15（1）：26-28.
Steel structure teaching in applicationoriented universities and colleges
LIU Wenyang， ZHANG Zhaoqiang， LIU Jinyun
虽然早在公元3-6世纪就已经开始了铁质建筑物的制作工程，可是我国的钢结构工程发展起步太晚、发展缓慢，在很多技术加工和质量管理方面还不太成熟，直到新中国成立后钢结构的建筑工程才有了质的飞跃。随着钢结构的应用和发展相应的凸显出一些问题，比如钢结构钢构件的加工精确性和钢构件的变形问题。因此必须严格管理制作加工技术，从根本上杜绝钢结构的安全隐患，推进钢结构建筑工程的健康发展。
一、复杂钢结构钢构件的技术制造
1、复杂钢构件加工工序中的前期管理
制作工序的前期管理主要是对钢结构原材料的下料、号料和监测矫正。号料和矫正都是在下料的基础上完成的，号料是对钢结构原料的规格、材质和批号进行核对和清理。矫正则是通过监测出原料钢材的弧度、变形等问题进行适当修正处理。在原料进厂前都必须经过严格的质量把关，包括以焊接材料为主的一系列辅助材料的规格、性能、品种以及检测报告、质量文件和中文标识等因素的检查。钢材和焊接材料必须满足我国相关政策制度的要求。
2、复杂钢结构制作工序中的技术管理
复杂钢结构钢构件的设计方案中的加工过程主要包括下料，切割制孔，装配，焊接，矫形，涂装等。钢构件的下料切割容易使原料产生弧边裂痕等变形问题，尤其是在切割边缘和端部的位置。因此切割后的坡口处理和表面矫形处理是钢构件切割的两个关键点。坡口处理方式是采用后续工序的坡口焊接处理方式。在切割工序中除了要严格遵守技术要求还必须对钢构件进一步的表面矫形处理。同时在进行钢构件外部零件的组装中要确立以柱顶板为标准平面，统计测量所有节点在基准平面下的定位数据，这样能有效的控制整体构件的精确度。根据测量显示和图纸设计进行对托座组合部件进行适当的校正，尽量避免变形问题的影响因素，在校正达标后对托座组焊部件进行焊接工序。
焊接技术是复杂钢结构钢构件加工过程中最重要的管理因素，也是钢构件最主要的工程加工手段。首先是焊条的选择问题：焊条的型号必须和主体材质相匹配。比如主体钢材Q390GIC配焊条E55型、主体钢材Q345C配焊条E50型等。然后是焊接方法的技术问题：在制作工序中常常根据不同的特定环境采取不同的焊接方法。常用的焊接方法包括电弧焊、埋弧焊、气焊、电阻焊和气体保护焊等。焊接方法的多样性复杂了钢构件的焊接工序，必须要掌握专业化的科学理论和丰富的经验知识才能保证复杂钢构件的技术性和安全性。在对接接头焊接过程中要注意保持钢管在焊接过程中滚动的稳定性，为防止焊接出现裂纹要确保起弧和收狐的位置应该间接错开至少50mm，焊料要均匀的充满焊接弧坑，这样能有效避免焊接问题的变形和断裂问题。
3、复杂钢结构制作工序的后期管理
制作工序后期技术管理主要包括钢结构的监测矫形、钢结构的表面处理。钢构件焊接后要进行专业化UT监测，对钢结构的尺寸精确度和外观合格度进行严格监测并做相应的矫形处理。钢结构的表面处理主要是摩擦面处理和涂装处理。摩擦面的处理一般采用喷丸处理方式。喷丸前要清楚摩擦面的孔边毛刺，注意要控制喷丸角度为90±45℃、喷丸距离为100～300mm，喷丸处理后的钢构件具有均匀的金属本色和足够的摩擦系数。涂装处理是制作工序中的最后一步钢结构保护措施。在涂装处理过程中关键在于进行涂装的准备前工作，在涂装前必须清理钢结构表面的锈垢和氧化物。除锈、水洗、磷化是钢结构涂装前处理的重要三步骤。在运用抛丸技术处理完结构表面后还要通过样板检查除锈质量和金属摩擦系数，水洗是为了溶解并清除金属表面的一些化学元素。钢结构表面容易附着一些非离子表面活化剂。最后处理工作是磷化处理，就是将含有磷酸二氢盐的酸性液体经过钢结构金属表面的过程。该过程下金属和酸性液体的直接接触所发生的化学机理能在金属表面形成一层稳定性极强的磷化膜。最后根据钢构件设计图和工程制度需要选择适当的涂料按顺序涂抹防腐材料，间隔时间控制、顺序层数控制和环境因素控制是涂装过程中的技术重点。
二、复杂钢结构钢构件的质量管理
复杂钢结构钢构件的加工工序中的精确度和变形问题是钢结构质量管理的重点。精确度也是钢结构钢构件的重要特点之一，所以必须尽可能的通过加工工序的技术管理来保证钢结构的精确度。对于加工过程中可能间接或者直接影响钢构件精确度的环节进行严格的质量把控。比如原料的变形矫形问题、切割技术问题、构件装配问题、节点焊接问题和最终的质量监测处理措施等。通过对这些加工工序中大方案设计的宏观掌控，进行小环节上的细节调控是极大程度提高精确度的重要管理形式。在钢构件钢结构的质量管理中不仅要具有先进的科学理论专业知识，还必须清楚的了解工序的具体操作，只有具有科学理论知识和优秀技术经验的管理人员才能对钢结构加工工序的具体问题进行及时有效的预测和控制，将科学理论和技术经验相结合才能应对加工过程中的各种突发问题和质量问题。
结语：
我国钢结构工程建设起步晚，发展空间大。实现钢结构工程建设的可持续发展必须依靠专业管理人员的科研精神和创新水平。随着科学技术在钢结构工序和管理中的运用，钢结构的人工智能控制能有效的提高钢结构的精确度，减少钢构件的变形率。复杂钢结构钢构件的计算机人工智能化管理和监测是钢结构工程建设的未来发展趋势。
参考文献：
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.02.048
随着钢桥和组合结构桥梁建设的不断增加，设计和施工单位急需大批熟练掌握桥梁钢结构设计和施工知识的专业人才。由于过去桥梁与渡河工程专业的本科阶段钢结构教学内容及教材侧重点与工业民用建筑专业无异，刚毕业的桥梁与渡河工程专业的大学生很难适应桥梁钢结构方面的工作，导致桥梁钢结构专业人才短缺、质量不高。一方面，钢桥和组合结构桥梁有着巨大的发展潜力和市场需求，另一方面，桥梁与渡河工程专业钢结构人才短缺，二者的矛盾造成了该领域就业空间广阔，并且在今后一个相当长的时期内该空间还将不断扩展。①为了满足社会对钢桥和组合结构桥梁人才的需求，我校桥梁与渡河工程专业“钢结构设计原理”课程在教学内容、教学方法及考核方式方面也在不断进行改革。
1 教学内容
1.1 教材
目前，国内已有的《钢结构设计原理》教材，大多基于《钢结构设计规范》（GB50017-2003）②编写，适合工业民用建筑专业的本科生进行学习。涉及公路桥涵、铁路桥梁的钢结构设计规范的《钢结构设计原理》教材极少，以至于桥梁与渡河工程专业的学生学习此类③④教材后，无法直接应用于钢桥和组合结构桥梁的钢结构构造与结构设计中。针对上述问题，我校桥梁与渡河工程专业“钢结构设计原理”课程，选用东南大学叶见曙教授编写的“结构设计原理”⑤第三版第四篇――钢结构。该书结合我国公路桥涵钢结构及木结构设计规范、钢-混凝土组合桥梁设计规范进行编写，较好地解决了教材脱离规范的问题。此外，结合钢桥、组合结构桥梁参考书籍，在授课过程中紧紧围绕桥梁专业用钢结构构件的设计原理进行讲解，使学生工作后，能够做到学以致用，更快适应工作。
1.2 侧重点
桥梁与渡河工程专业学生在进行“钢结构设计原理”课程的学习之前，材料力学、结构力学、建筑材料等专业基础课都已经进行了系统的学习。在“钢结构设计原理”课程的教学过程中，涉及到这部分的内容适当从简讲授，而增加更多针对桥梁钢结构的内容。例如在材料性能方面，将讲解的重点放在桥梁钢结构用钢材、高强钢绞线、桥梁钢结构用新材料如耐候钢、耐高温钢材等材料的性能方面，让学生了解现有桥梁用钢的现状及未来的发展趋势；结合这些材料在实际工程中的应用图片，提高学生的学习兴趣；在桥梁钢结构应用中，适当介绍索设计的内容，例如钢梁桥中的体外预应力索、斜拉桥中的拉索、悬索桥中的缆索等，以有助于学生学习后续的钢桥和组合结构桥梁课程，列出主要的参考文献，供学生在课余时间有选择地学习；桥梁钢结构尤其是铁路桥，由于受到动荷载的影响，钢结构焊接的疲劳问题不容忽视，在桥梁与渡河工程专业的钢结构设计原理课程中必须补充疲劳设计的相应内容。为拓展学生的就业面，在课程讲授过程中适当增加工业民用建筑用钢结构设计原理的知识，对其所用规范进行介绍，拓宽学生的知识面。
2 教学方法
桥梁与渡河工程专业的钢结构设计原理课程教学，应该既注重基本知识的传授，同时不断启发学生，调动他们学习的积极性和主观能动性，逐步培养出发现问题、思考问题、分析问题、最终解决问题的能力。通过对这种学习方法的传授，使学生既能掌握书本知识，又能不断创新进取，极大提高学生的学习积极性。
2.1 理论教学
针对学生对图片或视频信息的兴趣浓厚，对单纯的数字或者文字兴味索然的现实情况，对抽象的理论问题，用动画或搜集实际工程中的图片，以幻灯片或视频形式播放给学生，让学生以娱乐的方式掌握知识。例如，钢结构的连接和破坏问题，每一项钢结构的破坏或失稳现象都通过图片展现，引导学生思考这些现象背后的机理问题，诱发学生的兴趣，从而引出该节课程教授的重点，改善课堂教学的效果；同时，图片或视频的应用，还能加深学生对基本知识与基本原理的感性认识。
但对于计算原理和公式，一定要用板书演示其推导过程，让学生的思路紧随教师的演示，充分利用课堂时间，消化计算原理，提高教学效率。在计算理论讲解完成后，结合工程应用，介绍实际桥梁钢结构的细部处理及节点构造措施，让学生做到理论与实际相结合，掌握工程中处理具体问题的方法。
采用习题课、讨论课的方式，对学生作业过程中存在的问题进行深入剖析，点评解题过程中的易错点和答题错误的原因。在讲解和讨论的过程中，帮助学生理清解题思路，规范解题步骤，总结解题技巧，提高答题的正确率，同时培养学生严谨、认真、细致的工作作风。
2.2 现场教学
在桥梁与渡河工程专业的钢结构设计原理课程讲授过程中，多媒体、板书等多种手段是课堂教学的主要方法，但对于钢结构设计原理课程来说，仅有课堂教学是远远不够的。因为尽管有多媒体作为教学工具，但毕竟还是图片或短暂影片，学生难以形成一个完整的钢结构的概念，对钢结构的感性认识依旧不够具体深刻。在钢结构设计原理课程的理论教学学习期间或结束后，充分利用学校周围已建或在建钢桥与组合结构桥梁，进行现场参观、学习，便于理论知识与实际应用“接轨”，有选择性地带学生深入施工现场，进行教学实践很有必要。在进入现场之前，负责钢结构设计原理课程的教师，需要事先向学生讲解工地现场实践中所涉及的系统知识。安排好班级分组与带队教师，特别强调实习过程中的安全问题与组织纪律问题。在施工现场，让学生进一步认识真实的螺栓、焊缝、纵向和横向的加劲肋，辨别现实构件中的受拉构件、受压构件、受弯构件或压弯构件、拉弯构件，观察构件的现场连接拼装。请施工单位负责人讲解施工现场钢结构的基本概况，采用的施工方法，施工组织设计，施工质量控制要点，安全保障措施，施工过程中遇到的各种困难，出现的问题及解决的方案等。现场教学过程中，提醒学生注意观察，认真聆听讲解，将书本上的图纸和现场的实体结构充分比对，加深对书本知识的理解。同时，结合工程技术人员的讲解，学习工程中处理具体问题的方法，真正达到现场教学的目的。
2.3 实践教学
实践教学分为实验教学和课程设计两部分。学生在钢结构设计原理课程学习过程中，如果对某个问题有进一步研究的兴趣，可以通过参与大学生创新实验项目，提出自己的研究课题。设计实验方案，动手制作钢结构实验模型，通过实验结果验证自己的想法或发现自己提出的方案的不足，激发学生的创新热情，培养学生的动手能力，同时也可为今后的学习和工作提供宝贵的经验。课程设计，有助于帮助学生系统地应用理论课程学习到的知识，做到学以致用。但以往的课程设计都是在理论课讲授完毕后进行，设计效果不佳。为了改善课程设计效果，打破理论教学与课程设计的严格界限，将理论教学与课程设计同步进行。⑥在钢结构设计原理课程开始上课之时，就给定课程设计题目，随着授课进度的深入，让学生以长期大作业的方式分步骤完成。这样，在理论授课过程中，学生随时可以针对课程设计的内容进行提问，并能得到及时解答，课程设计周学生只需整理计算书、绘制图纸。这样，学生有充足的时间掌握钢结构设计原理的各项设计环节内容，遇到问题能够及时得到解决。
3 考核方式
在对钢结构设计原理课程的教学成果进行考核时，如果仅仅通过期中、期末的考试结果来评价学生的学习情况，显然将会是不全面的，也是不准确的。在钢结构设计原理的教学过程中，采用多种考核形式，例如随堂测验，课堂提问，组织学生进行小组讨论或者针对钢结构设计中存在的某一问题，让学生提交研究报告等方式进行考核。对学生的日常测验，也可以采用口试和笔试相结合的形式，或者把一次测验拆分为多次小的测验，这将有助于更加全面地评价学生的学习情况，降低一次考试所带来的偶然性。传统的考试方法大多偏重对知识的记忆，形式单一，难以客观、全面地评价教学效果，也难以调动学生自主学习的积极性。桥梁与渡河工程的钢结构设计原理课程考试，借鉴国家一级注册结构工程师的考试模式，在考卷中，可能涉及到的全部公式均给出，避免学生死记硬背。此外，可考虑“半开卷”考试，允许学生将自己认为重要的内容事先书写在一张A4纸上，考试时允许查看，考后随试卷上交。这样，学生对自己认为的重点进行总结，通过总结内容的实用性，可反映学生对课程重点的把控。
4 结语
针对桥梁与渡河工程专业学生钢结构设计原理课程学习中存在的问题，从教学内容、教学方法和考核方式三个方面，提出了一系列的改革措施。
（1）选用《结构设计原理》教材，并结合钢桥和组合结构桥梁相关参考书籍，已学过的内容适当从简讲授，紧紧围绕桥梁专业用钢结构构件的设计原理进行讲解。（2）对抽象的理论问题，用动画或搜集实际工程中的图片，以幻灯片或视频形式进行播放；但对于计算原理和公式，一定用板书演示推导过程；采用习题课、讨论课的方式，点评解题过程中的易错点，总结解题技巧。（3）在理论课学习期间，充分利用学校周围已建或在建钢与组合结构桥梁，进行现场参观、学习。（4）理论教学与课程设计同步进行，进行大学生创新实验。（5）考核中，借鉴国家一级注册结构工程师的考试模式，给出考卷中可能涉及到的全部公式；也可考虑“半开卷”考试。
注释
① 苏庆田，吴冲.钢与组合结构桥梁课程教学改革探讨[J].高等建筑教育，2013.22（4）：37-40.
② 钢结构设计规范[S].GB50017-2003.
③ 陈绍蕃.钢结构[M].北京：中国建筑出版社，2003.
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）29-0206-02
钢结构课程作为土木工程学科的一门核心主干课程，在整个培养环节中占有极为重要的地位。针对如何加强课程的教学效果，提高学生的实践能力，东北电力大学钢结构课程组通过十余年的教学实践，渐渐摸索出了一条卓有实效的教学改革之路，并在2013年成功被评为吉林省精品课程。本文将对本课程组多年来的教学改革与实践经验做以下几点介绍。
一、优化课程体系
对钢结构课程进行了有效的结构优化调整，把土木工程专业与钢结构相关的主要专业基础课、专业课及实践性教学环节（实习、课程设计、毕业设计）有机地联系起来，使这些教学环节前后呼应、结合更为紧密，突出主干课程，拓宽知识面，减小不同课程中内容的重复，各门课程内容相互渗透，在方法上相互借鉴，灵活运用，促进教学质量全面提高。
二、整合、改革课程内容
本校钢结构课程对土木工程专业（电厂建筑方向、输电工程方向）和工程管理专业本科生开设。根据人才培养目标的要求，不同专业方向在课程学时设置及授课内容上也应有所区别。在教学过程中，对各个专业的教学内容进行了科学整合。基本思路如下：①整合教学内容。在学时有限、教学任务繁重的背景下，对教材内容进行适当删减，突出重点，遵循主线精讲课程内容。对在其他课程中已经涉及的问题，在钢结构课程中，只需强调一下重点和在钢结构课程中的重要性，而非面面俱到，节省了学时。②钢结构经典理论与学科前沿知识相结合。在保证学生掌握基本知识的前提下，把钢结构先进的计算理论、结构形式、焊接方法和设计理念等介绍给学生，并引导学生查找资料，主动探索学科领域的新知识、新观点，形成总结报告。③理论教学环节与实践教学环节相结合。针对课程安排的课程设计环节是对学生实践能力培养的必要环节。传统的教学模式是集中理论学习完成之后再进行课程设计，由于课程设计时间短，任务重，很难达到最佳效果，多半流于形式。近年来，本课程组针对这个问题，优化整合了基本理论教学与课程设计的内容，把课程设计内容分步骤的穿插在理论教学过程中，做到两者不互相脱离，达到了良好的效果。同时结合现场教学，使学生能够接触工程、了解工程全貌，增强理论学习的直观性。④教学内容与工程实际相结合。以工程前沿为背景，进行案例教学，所选案例均为实际工程结构，引导学生通过查找规范，运用所学理论知识解决实际工程问题，提高了学生对钢结构课程的学习兴趣，培养了学生解决实际工程问题的能力。
三、改革教学手段与方法
钢结构课程的特点是“公式多、图形多、案例多”，采用单一的教学方法已经不能满足教学要求，因此，在钢结构教学实践中，课程组积极探索科学的教学方法和教学手段，以提高课堂教学效果，更好的培养学生的工程实践能力。①采用启发式、讨论式和学生自主式的教学方法，充分调动学生的学习积极性。在学习基本理论后，增加一节综合讨论课，结合工程实际，让学生分组讨论，自行设计，并由学生登上讲台，讲解设计。鼓励不同意见的碰撞，让学生在讨论中加深对所学知识的理解。②把现代化的教学手段与传统的教学手段有机结合。制作生动的多媒体课件，开阔学生视野，弥补现场教学的缺陷。同时，多媒体教学还应与传统的板书相结合，在推导公式和求解习题时，仍采用板书的形式。③用典型的、前沿的工程实例进行案例教学。把工程案例分析引入教学，通过工程图片和动画，展示实际工程情况，引导学生深入问题，查找各种规范和专业资料，结合所学的理论知识分析和解决问题，培养学生的实践能力和主动学习的积极性。④充分利用网络资源，让学生主动学习。利用互联网引导学生查找资料，主动探索学科领域的新知识、新观点，并安排一定的时间让大家彼此交流。开阔学生视野，激发学生对研究和探索该学科的兴趣，并在最后提交研究报告。
四、重视实践环节
实践环节贯穿于钢结构课程的整个教学过程，具体包括钢结构课程设计、设计软件实训、毕业设计及现场实习等四个环节。在课程设计环节，课程组编写了详细的课程设计任务书和指导书，基本做到每人一题。将完整的实际工程设计拆开，分别设置在相应的教学过程当中，通过作业方式让学生独立完成，最后的课程设计周，学生整理计算书，并绘制施工图，通过答辩综合评定课程设计成绩。通过实践，学生普遍认为上述措施可以避免盲目抄袭现象，使大多数学生都得到了必要的工程训练。设计软件实训环节培养学生使用PKPM，MIDAS等工程设计软件进行工程设计计算的能力。在毕业设计环节中，开设了钢结构输电塔设计和钢结构厂房设计等与钢结构相关的题目供学生选择，是对学生本科阶段学习的一次完整演练。在现场实习环节中，指导教师带领学生参观诸如输电塔、钢结构体育馆、钢结构厂房等大量实际工程，并聘请校外指导教师负责学生的现场实习指导，使学生把所学的理论知识与工程实际融会贯通。
五、完善教学资源，加强网上辅助教学
钢结构课程十分重视教学资源的建设与利用，制作了带有大量工程图片和动画的多媒体课件，深入钢结构工程建设工地，拍摄了大量珍贵的照片和视频，为学生展示了生动的工程实例，提高了学生的学习兴趣和理解能力；编制工程案例分析课件并引入教学，提高了学生运用理论知识分析解决工程实际问题的技能；建设了钢结构课程网站和网络学堂，共享了教学大纲、课件、教案、课程设计指导书、习题集和历年试题等资源，并通过论坛、博客、微信和QQ群等网络平台实现了与学生的网络互动。
通过一系列的创新性改革和实践，形成了“一个目标，三个结合”的课程教学改革特色。所谓一个目标，是指以培养学生工程意识、提高工程素质为目标。所谓三个结合，是指理论教学与能力培养相结合、案例式、启发式和学生自主讨论式的教学方法相结合、传统教学手段与先进的多媒体技术相结合。随着改革的进一步深入，钢结构课程的教学效果和人才培养成效也会得到进一步的提高。相信上述改革措施对于其他理工科课程的教学改革也具有很好的借鉴意义。
参考文献：
钢结构具有综合强度高、抗震性能好、基础造价低、施工周期短等一系列优点。而在机械化高度发展的今天，诸多大型工程项目的施工过程中都出现了大体量钢结构构件的吊装。另外，钢结构吊装是一门综合性较强的施工技术，具有较高的技术及措施要求。本文以广州某超高层建筑为背景，对该项目中的钢结构吊装施工过程进行论述，为该技术方法的推广及改良提供参考。
1工程概况
广州市某超高层在建工程为部分框支剪力墙结构的商住两用楼，总建筑面积约18.6万平方米，由地下室、裙楼、四座塔楼三部分组成。其中地下室3层，负三层高3.9m，负二层高4.2m，负一层高4.5m，每层建筑面积为11567m；裙楼首层、五层高6m，二至四层高5m，一至五层建筑面积分别是：7288m（架空316m）、6592m、6553m、6287m；770m（架空2324m），第五层为钢结构转换层；4座塔楼，其中A1、A2两栋为45层的高级公寓，A3、A4两栋为42层的豪华住宅，建筑物最高处为163.6m，结构平面布局如图1所示。
图1结构平面布局图
本工程钢结构构件的分布情况为：结构负三层底板至裙楼第五层每层钢管柱（直径1200mm、管壁厚度25mm）共32条，其中A1、A2栋区内每层各7条，A3、A4栋区内每层各9条；第五层劲性钢骨砼柱共116条，其中A1、A2栋区内各有31条，A3、A4栋区内各有27条；转换层中钢骨劲性砼梁共142条，其中A1、A2栋区内各有37条；A3、A4栋区内各有34条。由此可见，本工程钢结构吊装工程量是相当大的。另外，由于本工区位于广州市区繁华的珠江新城E3地段，现场施工用地有限，工期紧凑，因此，钢结构吊装施工是本工程的一大重点和难点。
2施工策划及准备
2.1施工策划
（一）将钢结构吊装施工分为三个阶段：a）地下室负三层底板至负一层；b）裙楼一层至四层；c）转换层。
（二）各层钢结构构件最大重量（尺寸）情况如表1所示。
表1钢构件细目
名称
重量
(t)
长度
(m)
地下室钢管柱基础节
2.02
1.2
负三层钢管柱
2.85
3.7
负二层钢管柱
3.21
4.2
负一层钢管柱
3.42
4.5
首层钢管柱
4.54
6
二层钢管柱
3.82
5
三层钢管柱
3.82
5
四层钢管柱
3.82
5
转换层钢管柱
6.8
5
转换层钢骨柱
3.63
6
中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：
一．前言
加强超高层建筑钢结构施工中吊装工程的安全管理工作，有助于提高工程的施工进度和建筑质量，在实际施工过程中建立安全施工的监督管理机制，能够提高施工质量，在超高层建筑施工过程中建立一套完善的安全管理体系是十分复杂和必要的，应该针对建筑物的实际情况，建立切实可行的系统的有效的科学的管理模式。
二．工程概况
深圳市某超高层工程由地下室、裙楼、二座呈镜像对称分布的塔楼组成。建设用地面积14788.29 m2，总建筑面积157425.87 m2，其中地下建筑面积约30158m2，裙房约20234 m2，住宅约100696 m2，幼儿园约1600 m2。建筑基底面积8750.65 m2，容积率8.55，建筑密度59.17％，建筑高度：149.95m。本工程为超高层高尚住宅楼，建筑设计使用年限为100年，建筑防火分类：一类，建筑耐火等级：一级，抗震设防烈度：7度，人防工程等级：六级。结构类型：核心筒－框支剪力墙结构；建筑层数：地上48层，地下4层，裙房2层，19～20层、35～36层设有避难间。其中：①地下室：共四层，结构层高为3.9m、3.9m、3.9m、5.85m，地下四层至地下二层主要用途为车库与各设备用房，人防地下室设在地下四层，人防面积2542 m2；地下一层为商业用房。②裙房（2层），建筑层高分别为6.0m、4.8m，主要用途为商业用房。③塔楼（50层），转换层在3层、建筑层高为3层8.1m；3层以上（4～50）为住宅，建筑层高为2.9m。
本工程钢结构构件的分布情况为：在主塔楼-2至3层顶框支柱KZZ1a、KZZ1～KZZ5，设计采用型钢混凝土柱，转换层采用劲钢梁。劲钢柱56根，劲钢梁31根；型式为两个焊接H型钢交叉而成，壁厚25mm；总用钢量1200吨，由此可见，本工程钢结构吊装工程量是相当大的。另外，由于本工程是旧村改造工程，拆迁面积有限，造成现场施工用地紧张，工期紧凑，因此，钢结构吊装施工是本工程的一大重点和难点。
三．超高层建筑钢结构吊装施工前准备
为了使吊装施工快速、安全的开展，在吊装之前必须做好以下几个方面的准备：
1．检查设计图纸并对图纸进行学习、审核和会审，对图纸中的不详、有疑问的地方及时地向甲方交谈，并对其交谈结果进行确认。
2．组织施工人员熟悉设计图纸与安装规范要求，掌握安装工程验收标准，并备齐相关施工质量检查、验收规范及质量表格。
3．钢构件的加工制作质量以及型号必须符合规范与设计的规定，并有出厂技术文件和合格证明。
4．施工现场必须满足其施工的要求，路面无障碍、地面结实、标高与轴线符合要求。
5．必要的工器具必须准备好，如吊索具、扳乎、垫木、装机械、扭矩扳乎、焊机、乎持电动砂轮、电钻、撬棍、焊钳等。
6．焊条、螺栓、涂料等连接材料必须有相关质量的证明，并符合有关国家标准的规定以及设计的要求。
7．对施工机械进行组装、调试，使其有良好性能。
四．超高层建筑钢结构吊装施工关键技术
1．吊装顺序
不同的建筑工程有着不同的吊装顺序，就本工程而言，其吊装顺序没有明确的规定，则按照实际情况决定。
2．钢梁吊装
本工程钢梁安装经调整后必须满足下列技术要求:钢梁水平偏差为L/1000,目不应大于10. 0mm;钢柱的垂直度偏差为H/1000,目不应大于10.0mm;钢柱间距偏差为士4mm。吊装梁的吊索夹角一般不得大于60度，钢梁的吊点设置在梁的二等分点处，在吊点处的吊耳设置在钢梁上翼缘上，待钢梁吊装就位完成之后割除。钢梁拼装:钢梁在吊装前以地面作为工作平台进行涂装、拼装，用螺栓按要求紧固。钢梁绑扎:钢梁按合理的绑扎点进行两点绑扎。钢梁起吊:在钢梁两端分别绑扎一根缆风绳随钢梁起吊，起吊时保持钢梁两端平衡，钢梁超过钢柱柱顶200mm以上才能徐徐下降，与柱了对位，起吊时要注意风力对起吊的影响。
3．钢柱吊装
在进行钢柱安装定位时，应该注意在每一节钢柱安装完工后对其进行测量调整，在本工程中，要求如下:十字中心线偏差毛小于等于1mm;柱顶标高偏差为3mm;垂直度偏差h/1000,且不应大于10. 0mm。钢柱安装过程中偏差控制要点:地下室钢柱主要包括Z1钢竹柱、Z2箱形柱、Z3日字巨柱。安装时全部采用100t履带吊吊装就位，其最大吊装分段为Z3-3(分段3)钢柱，重量为32. 8t 钢柱安装后，应对柱顶作一次标高实测，根据实测标高的偏差值来确定是否对后一节钢柱的高度进行调整。标高偏差值为3mm，只记录不调整，超过3mm需进行调整。
本工程钢柱安装过程中结构稳定控制措施：
（一）采用揽风绳临时固定。
（二）采用码板进行加强。
（三）采用临时支撑进行固定。钢柱安装过程中垂直度校正措施校正的方法是:大多采用螺旋千斤顶作微调来完成垂直度的校正，校正过程中应边调整边测量，每次调整幅度不宜过大。吊点设置在预先焊好的连接耳板处。为防止吊耳起吊时的变形，采用专用吊装卡具，采用单机回转法起吊。采用4根钢兹绳起吊，起吊时，不得使柱端在地面上有拖拉现象。
五．超高层建筑吊装施工安全管理分析
1．在对超高建筑物钢结构工程的安全管理过程中，应该对楼板混凝土建筑、栓钉熔焊、压型钢板铺设、焊接结构、测量校正、吊装、构件验收和构件制造等环节进行安全管理。在超高层建筑物之中的吊装工程之中，完善安全管理体系是一项具体而负责的工作，应该对在施工过程之中出现的矛盾进行及时的解决、如果没有对过程进行及时有效的控制，不仅会使工程的工期受到损害，同时会使建筑物的质量受到一定程度的影响。
2．对施工过程的管理可以分为安全文明施工、施工工期控制、材料质量控制、焊接质量控制、精度控制、构件安装、吊装前的准备、构件进场验收、构件制造等。在施工的过程中使用整体调整和单柱校正相结合的方式，使超高层建筑钢结构吊装施工的施工关键技术与安全管理水平得到有效的提高。
3．在对钢结构进行安全管理的过程中，应该将制造的规范、工艺和工程试验有效的结合起来，最终在实验的过程之中，覆盖所有的接头要求和接头形式，针对在超高层建筑物之中的形式要求和规范要求，进行灵活的选择。与此同时，对于那些富有经验的承包商，应该对其以往的焊接工艺进行评价，在制造钢柱的过程中，应该采取切实可行的工程措施和工艺措施，最终促进施工过程的顺利进行，并使其施工质量得到进一步的提高。
4．在进行吊装的过程之中，安全施工是十分重要的环节，在进行钢结构施工的过程中，因为其具有悬空作业和高空作业的特点，因此，十分容易产生在高空中坠下零件的现象，很容易造成严重的安全事故，为了减少这种安全隐患的产生，应该在施工的现场设立完善的监督安全小组，在每个安装过程中设置专门的人员进行管理，对员工进行在职培训，使员工的安全教育水平得到提高，不断完善员工的安全施工意识，在员工之中树立起“安全第一”的思想。
5．在管理的过程之中，将安全管理知识落实到生产之中。在建立完善的安全管理的基础之上，着重对薄弱部分加强保护，通过安全网的增设和树立安全护栏，使施工现场的文明程度和安全程度得到提高，最终提高超高层建筑之中的安全管理机制。
六．结束语
超高层建筑钢结构吊装施工关键技术对于钢结构吊装施工的质量具有重要的意义，同时加强钢结构吊装施工技术的安全管理对于确保工程安全具有重要的作用。
参考文献：
[1]李华钢 邓利辉 超高层建筑钢结构吊装施工技术研究 [期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2010年31期
[2]李宏生 超高层建筑钢结构吊装施工的施工关键技术与安全管理 [期刊论文] 《科技创新导报》 -2012年8期
[3]崔晓强 胡玉银 吴欣之 超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施 (被引用 12 次) [期刊论文] 《建筑机械化》 -2009年6期
[4]刘司华 超高层建筑钢结构吊装工程的施工监理及安全管理 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年18期
[5]罗梦恬 国金中心高层钢结构施工过程中若干问题研究 [学位论文]， 2008 - 同济大学土木工程学院 同济大学：建筑与土木工程
Existing buildings with light steel structure design and application
Abstract: layer for steel structure is now gradually spread of form of houses with layer and transformation, in such aspects as technology, economy and security than concrete structure has more obvious advantages.This paper introduces the research status and development of layer for steel structure,for the design and application of existing buildings with light steel structure puts forward my own view.
Key words:existing buildings Add layer building
seismic performancecalculation model
中图分类号：TU352 文献标识码： A
既有建筑加层改造在我国的发展及应用
上世纪70年代我国的房屋加层改造技术迅速发展起来，全国各地都纷纷展开加层改造的实践。既有建筑增层改造后既美观大方、装修考究，又风格新颖、立面错落有致，具有时代感。在全国各地开展的房屋增层工程实践中，出现了一批杰出的、有代表性的、建筑设计和结构设计独具匠心的工程，其中部分加层工程统计见表 1.1，
表1.1部分加层工程实例
序号 工程名称 原建筑 加层建筑
1 保定市电力学校综合楼 4 层砖混 1层门式刚架结构
2 北京京西宾馆 2 层框架 1层钢框架
3 新乡百货大厦 4层 4层组合网架架
5 郑州某大学食堂 2层框架 1层刚框架
6 保定电力学校学生宿舍楼 4 层砖混 1层门式刚架结构
7 华北电力学院教学楼 4 层砖混 1层门式刚架结构
8 北京城建集团总公司办公楼 6层框架 增至12层
既有建筑轻钢整层结构的优越性
钢结构加层是目前逐步被推广的一种房屋加固与改造形式，在技术、经济以及安全性等方面较混凝土结构具有明显的优点：
(1)钢结构建筑采用先进的设计和加工工艺以及大规模的生产方式，所以可大大地降低造价。同时由于安装简单迅速而节省大量的施工费用，有效地缩短了工期。并使企业或开发商得以更快投产见效，有效地缩短了工期，
(2)钢结构加层形式多样，建筑内部空间宽敞，可以更好地满足建筑上大开间、灵活分隔的要求，又可灵活布设各种工业管线，且可以保持原结构的布置不变，很好的与周围环境相协调。
(3)采用钢结构加层在施工期间不影响旧房屋的正常使用，避免了由于施工带来的旧房屋的停止使用，造成的经济损失。
(4)采用钢结构加层不需要购置新地，很好地节约了土地面积，大量节省了征地费、拆迁费、减少住户搬迁的安置费。
(5)抗震性能好相对于混凝土结构，钢结构重量轻，且具有很好的延性，能够很好地吸收地震能量，有效地减小了地震力，从而保证了房屋结构的安全。
(6)相对于混凝土结构施工而言，在施工过程中钢结构建筑基本上没有建筑垃圾产生，施工过程中噪音污染微小，对周边居民的生活和工作基本上不产生影响。同时钢结构建筑便于拆卸、回收，可实现重复利用等优点，这些都完全符合国家对建筑环保节能的要求及理念。
既有建筑轻钢整层结构在我国的研究概况
随着增层技术在我国房屋增层与改造中的应用，与之相关的技术问题的研究越来越受到工程界的普遍重视。先后成立了“中国老教授协会全国房屋加层改造技术研究委员会”和“中国工程建设标准化协会建筑物鉴定与加固技术标准委员会”等学术团体[1]，使加展改造工程的经验交流、学术研究日益活跃。
目前我国针对混凝土结构上部加钢结构的代表性研究成果有:
(1)袁文章,何小燕[2，3]以北京某医院的住院楼加层为背景,对钢筋混凝土结构上进行钢结构加层的整体结构的计算方法进行了分析,推导出了整体结构等效阻尼比的公式,并在下部为14层的钢筋混凝土结构,上部为一层钢结构的实际工程中得到了很好的运用。
(2)吕凤伟[4]分析了钢筋混凝土框架结构和钢结构连接节点。对比三类加层连接节点:锚栓生根加层节点,焊接生根加层节点,增大截面生根加层节点。通过拟静力试验和低周反复试验，,提出了适用于混凝土框架结构体系的钢框架加层的加层节点、抗震评估和设计方法。
(3)张 涛,王元清,石永久,麻建锁[5]采用有限元软件ANSYS,对某四层钢筋混凝土框架结构办公楼顶部加两层纯钢框架的抗震性能进行反应谱分析。计算表明,由于加层后结构周期加长,整体框架的底层层剪力变化较小。而且加层设计的同时应进行抗震加固验算,并结合实际工程的需要进行整体结构的耗能减震设计。
(4)王元清,宋 锋,石永久,钱晓键[6]通过建立空间三维有限元模型分析了采用隔震技术的跃层加层框架的动力特性,并用时程分析法对隔震结构及其相应的非隔震结构进行了地震反应分析,得出：铅芯橡胶隔震支座能够明显地减小结构的地震反应。橡胶隔震垫的水平刚度和阻尼对结构地震响应的影响较大。
我国轻钢增层结构进一步研究的问题
建筑轻钢结构增层在国内逐渐获得广泛的应用，显示出很好的技术经济效益和社会效益。但目前设计方法也不够完善，对其进一步发展还存在一些问题，在房屋钢结构加层技术的研究中主要表现在着如下关键问题：
国内外对钢结构加层结5构的破坏机理、抗震性能、抗震薄弱环节等还缺乏深入的研究。对这种由混凝土结构和钢结构所组成的混合结构的破坏机理、抗震性等都还缺乏深入的理论研究，仅靠一些相关行业标准，没有一套统一的标准。
(2)由于钢结构和混凝土结构两种结构的阻尼比不同，在实际工程设计中阻尼比如何取，还缺乏一定的研究。不同的设计人员取值不同，取值比较混乱，没有一个统一的规定。因此就这种混合结构的阻尼比如何取值还有待于深入研究。
(3)钢结构加层后如何能保证混凝土结构和钢结构协同工作也有待于更进一步研究。
为促进轻钢增层结构进一步的发展，还需要加大对其研究的投入，采用钢结构加层后整个混合结构的整体质量、刚度、周期、阻尼比等都发生较大的变化，应该对整个混合结构的整体抗震性能进行分析，最后总结出规律。
结论
在加层中要尽量减少对下部建筑物和地基的影响,钢结构加层作为一项新型的加层技术越来越受到工程界的青睐。但目前我国对这种新型结构的工作性质、破坏机理等关键技术问题研究还不透彻，理论研究远远落后于工程应用，因此必须大力加大对其研究的投入。
参考文献
[1] 骆甜.轻钢加层结构的地震分析与研究[D].[硕士学位论文].合肥:合肥工业大学,2007
[2] 袁文章,何小燕.北京某医院住院楼钢结构增层设计[J].山西建筑,2008,34 ( 8):103～104
[3] 程河山.既有钢筋混凝土框架顶部钢结构加层体系受力分析[D].[硕士学位论文].郑州:郑 州大学,2009
[4] 吕凤伟.混凝土框架顶部钢结构加层连接节点抗震性能试验研究[D].[博士学位论文].南京: 东南大学,2009
