实训馆既有资源在钢结构课程中的应用研究

刘 敏 张 永（潍坊科技学院 建筑工程学院，山东 潍坊 262700）

实训馆既有资源在钢结构课程中的应用研究

刘 敏 张 永（潍坊科技学院 建筑工程学院，山东 潍坊 262700）

随着钢结构在建筑结构中的大量应用，《钢结构》课程在土木工程教学中的地位显得越来越重要，以文字讲解为主而附以平面静态示图的《钢结构》传统教材，难以满足应用型人才培养的教学要求，本文以我校建筑实训馆中既有的钢结构及其构造资源为基础，针对《钢结构》课程的教学难点，在教学中做了应用尝试，提升了授课对象的认知速度，收到了良好的教学效果。

应用型人才培养；土木工程；钢结构；建筑实训馆；应用

《钢结构》是土木工程专业的一门主要专业必修课，课程教学的目的是使学生掌握钢结构的材料、构件和连接等基础知识，熟悉常规钢结构构件的计算原理，了解工业和民用建筑中常用钢结构房屋的特点[1,2]。通过课程学习，使学生能规范地解决钢结构设计及施工中的技术问题，为从事施工、管理、设计工作打下基础[3～5]。

目前《钢结构》教材大多数采用文字讲解为主附加平面静态示图辅助，内容比较抽象，难以满足应用型人才培养中的“毕业即上岗”的培养要求，建筑实训馆的建成恰恰弥补了这一弊端，通过一年多的教学实践，效果理想，值得推荐。

1 实训馆资源的应用

1.1 实训馆简介

潍坊科技学院建筑实训馆于2015年9月底竣工验收并投入使用，主要展示了钢结构、混凝土结构（框架结构和剪力墙结构）、砖混结构等四大常见的结构体系。

实训馆建筑面积850平方米，钢结构部分主要是维护结构，包括：混凝土基础、钢柱、钢梁及其支撑系统，还有教学专用的钢楼梯、钢屋架及其支撑等内容。

1.2 实训馆知识点应用举例

钢结构课程知识点多而杂，任何一栋钢结构建筑都无法对应所有的教学知识点，现以举例的方式列举部分知识点的教学体会，供读者参考。

1.2.1 混凝土基础与钢柱的连接

当钢框架自重相对较轻时，基础常用柱下独立基础；当荷载较大时，可选择较为复杂的基础形式，比如条形基础、十字形基础以及片筏基础等。实训馆采用了独立基础，柱子为钢柱，配有H型柱脚、柱脚底板、加劲肋、锚栓、垫板、螺母、二次浇灌层等内容。教材中静态的平面图（图1a）无法展示具有空间感的结构形态，在课堂讲解时，学生不容易理解。建筑实训馆内专门设计了一裸露基础，未进行回填（图1b），能详细直观地表示柱脚的基本构造。

图1 柱脚详图及实体图对比

在图1的基础上，通过“举一反三”的方法，加深了学生对其它柱脚的理解，如：箱型柱带平板柱脚、十字形钢柱柱脚、外包式钢接柱脚等。

1.2.2 柱间及屋面支撑

柱间支撑和屋面支撑有压杆和拉杆两种，均以十字交叉的布置形式为主。柱间支撑的间距一般根据房屋纵向柱距、受力条件和安装条件确定，屋面横向支撑宜设在温度区段端部的第一个或第二个开间，教材中对于两类支撑只是给了部分示意（如图2a）和图2b）所示），对于细部构造描述没有，建筑实训馆中支撑构造详细，弥补了教材中的不足，且直观、简单明了，使学生理解深刻（见图2c）和图2d）所示）。

1.2.3 钢楼梯常用的形式

有直梯和斜梯，直梯通常是在不经常上下或者因场地限制不能设置斜梯时采用，是建筑结构设计中常见楼梯形式。钢斜梯是固定在建筑物或设备上，一般由梯梁、踏板、平台梁和平台板组成，为了满足教学需要，更清晰的展示钢斜梯的基本构造和各部件的基本功能，实训馆专门安装了一部钢斜梯（见图3），把课堂授课和现场讲解相结合，虽然增加了一个环节的教学过程，但提高了教学效果。

图2 柱间和屋面支撑详图及实体对比

图3 钢楼梯

图4 梁柱节点详图及实体图对比

1.2.4 梁柱节点

钢门架梁柱连接有柱贯通型和梁贯通型两类，为了简化构造和方便施工，钢门架梁柱连接多采用柱贯通型。实训馆的梁柱刚性连接节点是梁翼缘与柱翼缘对焊连接，梁腹板与柱翼缘采用高强度螺栓连接。

钢结构构件的连接设计是钢结构教学的重点，也是难点[6]。知识点多，平面图形抽象（图4a），对大多数学生来说，理解难度大，授课效果不理想。为此，钢结构构件连接的教学内容，我们做了先结合PPT展示进行课堂讲述，后把授课地点选在了建筑实训馆，结合实物（图4b）进行现场讲解的尝试，授课效果理想。

1.2.5 钢结构构件认识

实训馆除已经建成的1：1真型钢结构的教学知识点外，还有大量的模型展示柜，对一些成品和半成品钢结构构件进行了模拟展示，如钢管以及其它型钢的截面形式和尺寸、普通螺栓、高强度螺栓，各种焊缝、锚栓等，对钢结构课程教学起到了一定的辅助作用。

2 实训馆教学中的不足及对策

通过一年多的教学应用，笔者也发现了部分不足，主要体现在以下几个方面：

1）实训馆中的知识点不能涵盖钢结构课程中的所有知识点，内容单调。针对这一问题，可加装高清投影，引入校外部分视频、PPT、BIM软件和部分模拟构件加以解决[7]。

2）实训馆的展示功能显著，而需学生动手操作的内容少，可在实训馆相应位置增置工具以及材料，给学生提出相应内容的设计任务，让学生自己动手完成，验收通过后又让学生拆除并还原现场，提高学生动手能力。

3）实训馆建成后只能代表现有材料的施工工艺及施工方法，对新材料、新工艺无法进行全面体现。这一问题可通过“校企合作，校企共建”的方法解决，通过企业及时对实训馆内容进行更新，提高实训馆的实效性[8]。

3 结 语

实训馆现有教学资源提高了学生的认知速度，加深了对各知识点的理解，对于培养应用型人才起到了一定的辅助作用，教学效果显著。同时也存在一定的不足，还需引进新思想、新技术，不断进行完善，使实训馆实时服务于教学。

[1]沈宏琪,麦林.应用型本科实践教学探讨[J].中国成人教育,2009,(19):107-108.

[2]贺兴宏,管瑶.《钢结构》课程教学方法探讨[J].塔里木大学学报,2007,(4):87-89.

[3]严仁章,王帅,李利斌.探索新形势下钢结构课程的教学改革[J].科学咨询,2016,(07):164

[4]温婷.案例教学法在《钢结构》课程中的应用研究[J].黑龙江科技信息,2016,(36):53.

[5]梁琛,郭金林.应用型高校实践教学模式改革[J].中国成人教育,2016,(23):111-112.

[6]苏志英.钢结构构造与识图[M].电子工业出版社,2015.

[7]刘汾涛,章四明.钢结构整体模型设计及在项目化教学中的应用[J].广东水利电力职业技术学院学报,2014,(01):49-52.

Application analysis of the building training pavilion which being applied to course teaching of steel structual

As the steel structure was largely applied, course teaching of steel structure was more important in civil engneering teaching.The troditional textbooks introdued knowledge by words and graphic diagrams, which was difficult to satisfy the requirement of the applied talents training teaching.The teaching resources of architectural practice pavilion was used into course teaching in view of the teaching difficulty of the steel structure, which incraesed cognitive speed of students and teaching efficiency.

the applied talents training; civil engneering; the steel structure; the building training pavilion ;application

TB23

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1003-8965（2017)04-0128-02