《建筑钢结构》课件2.pptVIP

*******************建筑钢结构建筑钢结构是现代建筑中常用的结构形式。钢材具有高强度、韧性好、重量轻等优点，使其成为建筑结构的理想材料。课程大纲概述介绍建筑钢结构的概念和应用。阐述其特点、优势和发展趋势。钢材及其性能深入了解钢材的种类、力学性能和热处理工艺。探讨钢材在建筑钢结构中的应用。连接与结构介绍常见的连接方式，包括焊接、螺栓和铆钉连接。分析钢柱和钢梁的受力特性和设计原理。设计与施工讲解钢结构的设计方法、荷载组合和极限状态理论。概述钢结构的施工工艺和质量检测要点。概述建筑钢结构是指以钢材为主要材料，以焊接、螺栓或铆钉连接的结构体系。钢结构具有重量轻、强度高、抗震性能好、施工周期短等优点，在现代建筑中得到广泛应用。1.1钢结构的特点高强度钢材强度高，抗压、抗拉强度均优于混凝土。相同截面下，钢结构重量轻，可以节省材料和基础成本。延展性好钢材具有良好的延展性，可以承受较大变形而不发生断裂。这对地震等突发事件有重要意义。加工性能优良钢材可塑性好，易于切割、焊接、弯曲等加工。这方便了钢结构的制作和安装。耐久性高钢材耐腐蚀性能好，使用寿命长。防腐蚀措施可以进一步提高其耐久性。1.2钢结构的应用领域1工业建筑钢结构的应用广泛，在工业厂房、仓库和物流中心等领域发挥着重要作用。2民用建筑近年来，钢结构在住宅、酒店和商业建筑等民用建筑领域也得到越来越广泛的应用。3基础设施钢结构在桥梁、高架路和地铁等基础设施建设中具有不可替代的优势。4特殊结构在大型体育场馆、机场航站楼和展览中心等特殊建筑中，钢结构也发挥着重要作用。钢材及其性能钢材是建筑钢结构的主要材料，其性能直接影响钢结构的强度、刚度和稳定性。深入了解钢材的力学性能、化学成分、加工工艺等，对钢结构设计和施工至关重要。2.1钢材的种类碳素钢碳素钢是含碳量低的钢材，主要分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。低碳钢强度低，韧性好，易于加工。中碳钢强度和韧性都比较均衡，常用于制造机械零件和结构件。高碳钢硬度高，耐磨性好，主要用于制造刀具和工具。低合金钢低合金钢是在碳素钢的基础上加入少量合金元素，例如锰、硅、铬、镍等，以提高其强度、韧性、耐腐蚀性等性能。不锈钢不锈钢是一种耐腐蚀的钢材，其主要成分是铬，含量至少为10.5%。不锈钢具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和耐磨性，广泛应用于建筑、食品加工、医疗器械等领域。工具钢工具钢是用于制造各种工具的钢材，具有高硬度、耐磨性、耐热性和抗冲击性等特点。2.2钢材的力学性能性能定义影响因素强度材料抵抗破坏的能力钢材的化学成分、热处理工艺塑性材料在断裂前发生塑性变形的能力钢材的晶粒尺寸、合金元素含量韧性材料抵抗冲击载荷的能力钢材的强度、塑性、冲击韧性硬度材料抵抗压痕的能力钢材的碳含量、热处理工艺2.3钢材的热处理1退火降低钢材硬度，提高延展性，消除内应力，改善加工性能。2正火细化晶粒，提高强度和韧性，改善机械性能。3淬火提高钢材硬度和强度，但降低韧性，改善耐磨性。4回火降低淬火钢材的硬度和脆性，提高韧性，改善加工性能。3.钢材的连接钢材连接是钢结构建筑的关键环节，涉及多种方式，不同的连接方式会影响结构强度和整体性能。3.1焊接连接熔化焊接利用高温熔化焊接材料，使其与母材熔合在一起。常用的熔化焊接方法包括手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等。压力焊接利用压力和热量使焊接材料塑性变形，从而连接起来。常用的压力焊接方法包括电阻焊、摩擦焊、超声波焊等。焊接缺陷焊接过程中可能出现各种缺陷，例如焊缝裂纹、气孔、夹渣等。这些缺陷会降低焊接接头的强度和可靠性。3.2螺栓连接高强度螺栓高强度螺栓连接是一种常用的连接方式，采用预拉伸的螺栓，能有效传递轴力。摩擦型连接摩擦型螺栓连接利用螺栓预拉伸产生的摩擦力传递外力，适用于承受静荷载的连接。承压型连接承压型螺栓连接依靠螺栓与连接板之间的接触压力传递外力，适用于承受动荷载的连接。连接类型螺栓连接有多种类型，如普通螺栓连接、高强度螺栓连接、摩擦型螺栓连接等，需根据实际情况选择合适的类型。3.3铆钉连接铆钉连接介绍铆钉连接是利用铆钉将钢构件连接在一起的一种传统连接方式。特点连接强度高抗疲劳性能好适用于承受较大载荷的钢结构应用常用于桥梁、高层建筑、船舶等结构的连接。4.钢柱和钢梁钢柱和钢梁是钢结构建筑中的重要组成部分。钢柱主要用于支撑屋顶和楼板，承受垂直荷载。钢梁则用于支撑楼板和屋盖，承受水平荷载。4.1钢柱的受力分析钢柱是钢结构中重要的承重构件，承受竖向荷载和水平荷载。竖