钢结构

钢结构方荣[e-mail]浙江水利水电专科学校土木工程系2006年2月Ch1绪论1.1我国钢结构的发展概况古代文明：铁塔、铁桥建国——20世纪90年代中期：节约钢材96年——：合理使用钢材桥梁公共建筑厂房住宅1.2钢结构的特点和应用范围1.2.1钢结构的特点强度高、重量轻材质均匀塑性、韧性好Es=2.0×105N/mm2Ec=(2.2～3.8)×104N/mm2砼fc=(7.2～35.9)N/mm2Q235钢fy=235N/mm2工业化程度高拆迁方便密闭性好耐火性差耐腐蚀性差150℃时强度无变化，600℃时强度约为0。蛭石板、蛭石涂层或石膏板防护除锈、涂漆＋定期维护钢结构的建造过程：工厂制造工地安装1.2.2钢结构的应用范围一、大跨结构•拱结构•网架结构•膜结构•网壳结构•钢屋架结构•悬索结构•桥梁结构网架结构拱结构膜结构深圳会展中心钢屋架结构网壳结构国家大剧院天津奥林匹克体育场桥梁结构悬索结构西班牙迪加航空港国家体育场二、重型厂房结构西安变压器厂（400t吊车）三、承受动力荷载及强大地震作用的结构四、高耸结构及高层建筑上海环球金融中心由日本森大厦株式会社的全额子公司森海外株式会社及日本具有代表性的银行、保险公司、商社等36家企业，偕同政府系统机构日本海外经济协力基金(OECF)联合投资的上海环球金融中心，总投资逾750亿日元。位于陆家嘴金融贸易区，建筑总面积335,420平方米，地下3层，地上101层。建成后的高度达492米。总用钢量26000t，钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱，目前正在施工。上海金茂大厦金茂大厦是由中国上海对外贸易中心股份有限公司独家投资5.6亿美元建设的一座88层的超高层大厦，建筑高度420.5米，建筑面积28.9万平方米，于1998年8月28日竣工。总用钢量14000t，钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱。设计者为美国S.O.M事务所。央视新台址央视新台址建设工程位于北京朝阳区东三环中路、北京商务中心区的核心地段，占地面积18.7万平方米，总建筑面积55万平方米,230m。央视新台址建设工程总投资约50亿元人民币，2003年10月开工建设，2008年正式运行。台北101长宽各150m，总面积30277m2，塔高508m，世界第一高，26层以上以8层为一单元。主要由巨柱、核心系统及外伸桁架梁。巨柱自地下5层至地上90层，最大尺寸为2.4mx3m。88－92层之间，直径5.5m，重670t的阻尼器五、高耸结构东方明珠电视塔巴黎铁塔六、容器和其他构筑物大连西太平洋石化有限公司1500立方米CF-62钢球罐海上石油平台七、可拆卸、活动结构活动车库活动桥八、轻型钢结构彩板拱形波纹屋面轻钢住宅门式刚架结构1.3我国钢结构的发展方向研制高强度钢材Q235,Q345,Q390,Q420--Q490,Q590…推广应用高效钢材H型钢、T型钢镀锌或镀铝锌钢板、彩涂钢板冷弯薄臂型钢耐候钢、耐火钢、Z向钢改进设计方法推广应用新型结构大跨结构----组合结构----轻钢结构----网架（网壳）结构、悬索结构、预应力钢结构钢骨混凝土、钢管混凝土轻钢厂房、轻钢住宅结构优化原理的研究和应用构件的定型化、系列化、产品化计算机辅助设计结构形式优化截面形式优化绘制钢结构施工详图发展钢结构施工工艺加强自动化水平，提高安装质量1.4本课程的主要内容、特点和学习方法材料一、本课程的主要内容连接结构设计基本构件受拉、受压、受弯、拉（压）弯钢屋架、门式刚架钢结构的施工二、本课程的特点基本理论和基本概念三、本课程的学习方法归纳、分析和比较联系工程实践习题四、参考资料钢结构疑难释疑及解题指导，刘声扬汕头大学钢结构教学专题网----钢结构设计方法(自学)3.1钢结构的极限状态（1）承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形，包括以下几个方面：→整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆等）；→结构构件或连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度变形而不适于继续承载；→结构转变为机动体系；→结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）；→地基丧失承载能力而破坏（如失稳等）。（2）正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值：→影响正常使用或外观的变形；→影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；→影响正常使用的振动；→影响正常使用的其它特定状态。3.2概率极限状态设计方法设计基本原则：技术先进、经济合理、安全适用、确保质量0，结构处于可靠状态Z=R-S=0，结构处于极限状态0,结构处于失效状态除疲劳计算外，钢结构设计规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。