钢结构的设计方法.pptxVIP

本课程的基本要求了解钢结构的应用和发展概况,掌握钢结构的特点；理解“钢结构”的计算方法；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；了解杆件和板件稳定的基本理论，理解影响稳定性的主要因素及提高稳定性的措施； 掌握各种连接和各类构件的工作性能、破坏特征及其设计的基本方法。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；熟悉与土木工程相关的钢结构设计规范。 参 考 资 料 1.《建筑钢结构设计》.王肇民主编. 同济大学出版社.2001年 2.《钢结构基本原理》.沈祖炎,杨骥主编. 中国建筑工业版社.2000 3.《钢结构－原理与设计》.王国周,瞿履谦主编. 清华大学出版社.1993 4.《钢结构疑难释疑及解题指导》(第二版)刘声杨 编著,中国建筑工业出版社 . 1998 5.《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 钢结构的设计方法钢材构件强度整体稳定构件稳定局部稳定构件刚度焊缝连接钢结构的连接方法铆钉连接螺栓连接钢结构(下册)本课程内容第一章 概述 钢结构：由钢材制成的结构。钢结构通常由型钢 和钢板等制成的拉（弯）杆、压(弯)杆、梁等构件组 成,各构件或部件间采用焊缝、螺栓或铆钉连接。 第一节 .钢结构的特点和应用 第二节 .钢结构的建造过程和内在缺陷 第三节 .钢结构的组成原理 第四节 .钢结构的极限状态和概率极限状态法 第五节 .钢结构的发展第一节 钢结构的特点及应用一．钢结构的特点1.强度高，重量轻； 由于钢材强度高，结构所需构件截面小,结构自重轻。 a=容重/强度, a越小，结构相对越轻。 钢材：a=1.7～3.7×10-4/m； 木材：a=5.4×10-4/m； 钢砼：a= 18×10-4/m； 2.材质均匀，接近理想的弹塑性体，与力学假定 符合较好，工作可靠性高； 3.塑性和韧性好，抗冲击和振动的能力强； 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。4.适于机械加工，工业化生产程度高； 5.运输、安装方便，建造速度快； 6.材质密实，易于制成不漏气、不漏水的密闭性结构； 7.耐热性较好，耐火性差 ； 当结构表面长期受辐射热达 150 ℃以上或在短时间内可能受到火焰作用时，须采用隔热和防火措施。8.易于锈蚀，维护费用较高 ；二．钢结构的应用范围 普通钢结构常用于跨度大、高度大、或者荷载或动力作用大的各种工程结构．也常用于需要经常装拆或搬迁的结构；轻型钢结构则因其布置灵巧和制造安装方便而常用于小跨度轻屋面的各类房屋。钢结构在建筑工程中的应用范围大致是: 重型厂房钢结构；大跨度钢结构；多层和高层钢结构；高耸钢结构； 桥梁钢结构； 容器和大直径管道 ;轻型钢结构; 重型厂房钢结构拱结构网架结构大跨度钢结构结构形式：有空间桁架、网架、网壳、悬索（包括斜拉体系）、张弦梁、实腹或格构式拱架和框架等。 多层和高层钢结构金茂大厦88层420米上海环球金融中心 94层高耸钢结构 桥梁钢结构 容器和大直径管道 大连西太平洋石化有限公司1500立方米CF-62钢球罐陕西铜川天然气公司1000立方米天然气球罐轻型钢结构 第二节 钢结构的建造过程和内在缺陷 一．钢结构的建造过程 钢结构的建造分为两个主要步骤，即工厂制造和工地安装。工厂制造包括下列工序：钢材的验收、整理和保管，包括必要的矫正； 按施工图放样,做出样板、样杆,并据以划线和下料； 对划线后的钢材进行剪切(焰割)、冲(钻)孔和刨边等 项加工，非平直的零件则需要通过煨弯和辊圆等工序 来成型 ;对加工过程中造成变形的零件进行整平；把零件按图装配成构件，并加以焊接(铆接)； 对焊接造成的变形加以矫正； 除锈和涂漆 ; 工地安装包括：把扩大拼装后地构件吊装就位，相互连接，并加以临时固定； 调整各部分的相对位置，使符合安装精度的要求，并做最后固定;二．钢结构的初始缺陷几何缺陷：直杆的初弯曲，对受拉构件和受压构件就 有所不同。静定的杆系结构，当杆件长度 有偏差时，组装后只是形状略有偏离，超 静定结构则将产生初始内力。 材料缺陷：钢材的匀质和等向性虽然优于混凝土和 木材,但并不是理想的匀质体和各向同性体。 第三节 钢结构的组成原理 任何结构都必须是几何不可变的空间整体，并且在各类作用的效应之下保持稳定性能、必要的承载力和刚度。一、跨越结构 早期的跨越结构都是由平面体系加支撑组成。例如： ①支在钢筋混凝土桥墩上的桁架桥。桁架桥由主桁、联结系、桥面系、桥面等组成。 ②单层房屋的屋盖结构。常用平面屋架(或和钢柱组成平面框架)和支撑体系、托架、天窗架和屋面组成。 空间体系：常见的有