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钢结构
设计原理
交流邮箱:lorenl@163.com
主讲:刘亮
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1.了解钢结构的应用和发展概况,掌握钢结构的特点;
2.理解‘钢结构’的基本计算方法;
3.掌握钢结构用钢的主要性能及其主要影响因素,并能正确地选择钢材;
4、掌握各种连接(焊缝,螺栓连接)工作性能、破坏特征及其涉及的基本方法。(重点)
5、掌握各类构件(梁、柱和屋架)的工程性能及其设计的基本方法。
6、理解构件间的连接方法、力的传递方式和过程以及构造原则。
本课程的基本要求
课程安排
平时成绩(作业、考勤)占30%
闭卷考试占70%
25
《钢结构设计原理》40学时
钢结构书籍介绍
第一章 绪论
大纲要求
《钢结构设计规范》
《建筑结构荷载规范》
《结构概念和体系》林同炎
《图解钢结构设计》(田岛富男)
《毕业就进设计院-钢结构设计》(刘慧英)
1.掌握钢结构的特点和应用范围。
2.了解钢结构设计原理和方法及可靠性的含义,极限状态的分类,荷载标准值、荷载设计值,强度标准值、强度设计值的含义。了解有关钢结构的规范。3了解钢结构发展概况及发展方向。
1.1钢结构发展简史
材料和连接方面:
• 1840年以前:铸铁• 1840年后:铆钉连接、煅铁,• 1870年:轧制型钢• 1934年:高强度螺栓连接• 1873年英国伦敦建成跨泰晤士河的阿尔伯特吊桥,最大跨度384英尺。
公元65年(汉明帝时代),已成功地用锻铁为环,相扣成链,建成了世界上最早的铁链悬桥——兰津桥。 此桥于1986年毁于大水造成的桥头滑坡。
我国桥梁的世界之最:兰津桥(公元65年)
1.1.钢结构发展简史
苏格兰铁路桥
1.1.钢结构发展简史
巴黎埃菲尔铁塔
世界贸易中心双子塔
1.1.钢结构发展简史
金门大桥
广州广州塔
1.1.钢结构发展简史
广州广东工业大学图书馆
1.1.钢结构发展简史
广州广东省博物馆
1.2 钢结构的特点及应用
一、钢结构的特点
• ⑴ 钢材强度高, 结构重量轻砖、 砼约10Mpa, 钢215MPa由于钢材强度高,结构需要构件截面小,结构自重轻。适用于跨度大的建筑。 钢构件常较柔细,稳定问题突出。
1.2钢结构的特点和应用
⑵材质均匀,且塑性韧性好
材质均匀 ——各向同性,有良好的延性,接近理想的弹塑性体,与力学假定符合较好,计算结果可靠。塑性和韧性是概念上完全不同的两个物理量。塑性——承受静力荷载时,材料吸收变形能的能力。塑性好,会使结构在一般情况下不会由于偶然超载而突 然断裂,给人以安全保证;韧性——承受动力荷载时,材料吸收能量的多少。韧性好,说明材料具有良好的动力工作性能。 抗震性能好。
1.2钢结构的特点和应用
⑶ 良好的加工性能和焊接性能
⑷ 密封性好
⑸ 钢材的可重复使用性⑹ 钢材耐热但不耐火
耐1000C辐射, 但超2000C会兰脆,6000C时强度很低,丧失承载力。需用耐火材料保护:砖或砼包裹,或防火涂料。
⑺ 耐腐蚀性差 (大气中水分,有害气体)采用油漆:需定期养护, “维护费”较高;有侵蚀性介质环境,采用耐候钢或不锈钢(成本高)⑻ 钢结构的低温冷脆倾向
1.2钢结构的特点和应用
二、钢结构的特点 钢结构的技术政策,已从“限制使用”改为“积极合理地推广应用”。
1.大跨度结构
体育馆、大剧场、飞机场,飞机库等
采用空间桁架、网架、网壳、悬索、张弦梁、拱架等
拱结构
网架结构
桥梁
1.2钢结构的特点和应用
2.工业厂房
冶金、轧钢、造船、重型机器厂, 或轻钢工业厂房。屋盖用桁架或网架,一般为排架体系;轻钢结构用变截面门式刚架。
门式刚架
排架体系
1.2钢结构的特点和应用
3.工业厂房
煅压、冲压车间、对抗震要求高的结构 。
冲压车间
特斯拉自动化车间
1.2钢结构的特点和应用
4.多高层
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