1 钢结构绪论【荐】.ppt

钢 结 构 东北电力大学 建筑工程学院 2011.08　 第一章 概 述 大纲要求： * * 钢结构建筑（香港汇丰银行） 第四代香港汇丰银行总行大厦是由著名英国建筑师诺曼·福斯特设计，由构思到落成需时6年时间，于1986年建成。整座建筑物高180米，共有46层楼面及4层地库，使用了30,000公吨钢及4,500公吨铝。耗资52亿港元。 整个设计的特色在于内部无任何支撑结构，所有支撑结构均设于建筑物外部，全部楼层结构悬挂在八组组合钢柱上。使楼面实用空间更大。采用钢框架和玻璃幕墙的设计，能够善用天然光。 钢结构： 由梁、板、柱、桁架等钢构件通过焊缝、螺栓等连接组制成的工程结构。 你所了解的钢结构都有哪些呢？ 概　　论 为什么学 学什么 怎么学 构件设计 连接设计 结构设计 如何选材 一、主要内容： 1、材料： 钢材的工作性能及其机械性能指标； 影响钢材性能的各种因素； 钢材的种类及规格； 钢材的破坏形式。 合理选用钢材的基础 2、基本构　　　　　件设计 轴心受拉和受压构件 受弯构件 拉弯和压弯构件 强度、刚度、稳定的计算方法和构造要求 对承受动荷载的构件还要做疲劳计算 3、连接设计 焊接连接 螺栓连接 普通螺栓 高强螺栓 强度计算和构造要求 4、结构设计 桁架钢结构的结构布置、受力特点、内力分析、节点设计及构造要求等。 二、钢结构课程的特点： 1、理论性很强又密切联系实际 2、既古老又年轻的学科 3、与前期课程联系紧密（材料力学、结构力学、工程制图等） 三、注意问题： 1、认真掌握基本概念和基本理论（极限状态、屈曲、强度、刚度稳定等）； 2、善于归纳； 3、联系工程实际学习； 4、解题条理清楚，单位统一； 5、养成查找规范的好习惯； 力：KN 、 KN/m、KN/m2 ；力矩：KN·m；截面几何特征：cm2、cm3、cm4；强度：N/mm2 。解题时均化成N、mm单位 6、注意识图 四、考核： 期末试卷（８０％）＋平时成绩（２０％） 平时成绩组成 课堂测试 课后作业 查找资料，提交报告或论文 提交报告参考提纲： 1、钢结构在世界和中国的发展趋势如何？结合以上信息，谈学好钢结构的重要性。 2、介绍几个大型（著名）的钢结构工程。（结构类型、维护结构及材料、连接、施工方法等） 3、介绍先进的防腐、防火、焊接、加工等方法 4、介绍新型钢材（特点、构造、应用范围等） 7、掌握规定符号 五、参考资料： 1、其他钢结构教材；2、钢结构设计规范；3、钢结构设计手册；4、相关的中、外文期刊和杂志 5、钢结构设计规范各个国家有哪些异同？ 1. 掌握钢结构的特点和钢结构的应用范围。 2．理解钢结构按极限状态的设计方法，掌握其设 计表达式的应用。 3．了解钢结构的发展趋势。 一、钢结构的特点： (1)建筑钢材强度高，塑性韧性好 强度高，适用于建造跨度大、高度高、承载重的结构。 塑性好，结构在一般条件下不会因超载而突然断裂。 韧性好，适宜在动力荷载下工作，地震区宜用钢结构。 (2)钢结构的重量轻 　　同样跨度承受同样的荷载，钢屋架的重量最多不过为钢筋混凝土屋架的1/3--1/4，冷弯薄壁型钢屋架甚至接近l/10． 　重量轻，可减轻基础负荷，降低基础造价． (3)材质均匀和力学计算的假定比较符合 　　钢材组织比较均匀，接近各向同性，为理想的弹性—塑性体，钢结构实际受力情况和工程力学计算结果符合好 (4)钢结构制作简便，施工工期短，投资回收快 　　钢结构构件一般是在工厂制作，施工机械化，准确度和精密度皆较高．连接简单，安装方便，施工周期短。 (5)钢结构密闭性好 　　钢结构的钢材和连接(如焊接)的水密性和气密性好，适宜于要求密闭的板壳结构，如高压容器、油库、管道等。 (6)钢结构耐腐蚀性差 钢材容易锈蚀，对钢结构必须注意防护 (7)钢材耐热但不耐火 (8)钢结构在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂 　　钢材表面温度超过150℃后需进行隔热防护。温度达600℃钢材即不能承载 ？？？ ？？？ 二、钢结构的应用范围 1、大型工业厂房 2、大跨结构（建筑、桥梁） 3、高耸结构 4、多层和高层建筑 5、承受振动荷载及地震作用的结构 6、板壳及特种结构 7、可拆卸或移动结构 8、轻钢及与混凝土的组合结构 9、其它特种结构（膜结构） 三、钢结构的发展 材料：铸铁－锻铁－钢材（新型钢材）－合金 连接：销钉－铆钉（19世纪）－焊接（20世纪初）－螺栓连接（高强） 结构形式：桥、塔－多种多样的结构 设计方法：安全系数－以概率为基础的极限状态设计法 钢结构加工：简单加工－现代化加工机械 四、钢结构的设计方法： 结构设计 施工阶段 使用阶段 安全性 使用要求 结构设计准则： 保证由各种荷载产