(已瘦身)高校课件-钢结构全套精美课件.pptx

钢结构教程;

●第一章概述

●第二章建筑钢材

○第三章钢结构的连接

第四章轴心受力构件

○第五章梁(受弯构件)

○第六章拉弯与压弯构件;

第一章绪论

●第一节钢结构的特点与应用

●第二节钢结构的设计原理与方法

●第三节钢结构的发展

第四节钢结构课程的学习方法;

第一节钢结构的特点及应用

一、钢结构的特点;

强度高、重量轻

●钢与混凝土、木材相比，虽然质量密度较大，但其屈服点较混凝土和木材要高得多，其质量密度与屈服点的比值相对较低。在承载力相同的条件下，钢结构与钢筋混凝土结构、木结构相比，构件较小，重量较轻，便于运输和安装。;

质地均匀，塑性和韧性好

●钢材质地均匀，各向同性，弹性模量大，

有良好的塑性和韧性，为理想的弹塑性体，

完全符合目前所采用的计算方法和基本理

论。;

生产、安装工业化程度高，施工周期短

●钢结构生产具备成批大件生产和高度准确性的特点，可以采用工厂制作、工地安装的施工方法，所以其生产作业面多，可缩短施工周期，进而为降低造价、提高效益创造条件。;

密闭性能好

●由于焊接结构可以做到完全密封，一些要

求气密性和水密性好的高压容器、大型油库、气柜、管道等板壳结构都采用钢结构。;

抗震及抗动力荷载性能好

●钢结构因自重轻、质地均匀，具有较好的延性，因而抗震及抗动力荷载性能好。;

具有一定的耐热性

●温度在250℃以内，钢的性质变化很小，

温度达到300℃以上，强度逐渐下降，达到450～650℃时，强度降为零。因此，钢结构可用于温度不高于250℃的场合。在

自身有特殊防火要求的建筑中，钢结构必

须用耐火材料予以维护。当防火设计不当

或者当防火层处于破坏的状况下，有可能

将产生灾难性的后果。;

远眺纽约曼哈顿世贸大楼;

●撞击下的世界贸易中心

美国东部时间2001年9月11日上午8时45分，一架起飞重量达160吨的波音767型飞机，直接撞击纽约世界贸易中心北塔；18分钟后，又一架起飞重量为100吨的波音

757型飞机，几乎拦腰撞击世界贸易中心南塔。假设两架飞机??起飞重量是满负荷，再

考虑两种机型的速度是1000千米/小时，而且以恐怖分子执意为之的心理，这个速度已是下限，那么,在这种条件下，世界贸易中

心受到的冲量究竟有多少呢?;

●根据动量的计算公式P=mv,m是质点的质量，v是该质点的质心速度，质点的动量是矢量，其方向和速度矢量的方向相同。实质上，飞机撞击世界贸易中心是属于物体对障碍物碰撞的现象，我们先看看有关数据：

一、北塔所承受767型飞机撞击的动量

m=160×1000=160000(千克)

v=(1000×1000)÷3600≈277.8米/秒

P=mv=160000×277.8千克·米/秒

二、南塔所承受757型飞机撞击的动量;

●南北塔是筒中筒结构，核心是47个电梯井

(因分段设置，47个电梯井可容104部电

梯),外围是钢柱排列，9层以下的承重外柱间距为3米，9层以上承重外柱间距为1.016米，标准层窗宽仅0.55米，如此密植的钢铁森林，于极高速撞击之下，两架飞机还是全都没入其腹部，甚至撞击南塔那架还穿透整座进深达63.5米的大厦，撞击力量之巨，威

力之大，实在令人悚然。

但是，事实上，世界贸易中心却经受住了这等力量的撞击，因为撞击造成的动量，并不是坍塌的决定因素。;

●烈火中的世界贸易中心

撞击两塔的波音767型或757型飞机，如果机体直径约计10米的话，也就是说，世界贸易中心北塔的80层左右，南塔的60层左右，在飞机的质量与速度的撞击下，应该各有三层都处于被飞机蹿通的状态。而且767机型满挂油料是45吨，757机型为30吨，这些油料霎时倾倒其中，可从具体数据看其惨烈之状。

世界贸易中心边长=63.5米

世界贸易中心每层的建筑面积

=63.5×63.5≈4032平方米

如果除开间隔墙体所占面积，还有一般占摩天大厦建筑面积达1/5～1/4的电梯井的面积也就是说，在3000平方米不到的面积里，浇灌了4530吨的

高燃值的油料在燃烧(南塔有一部分溢出)。;

●我们可以估量，以液态燃油的漫溢性质，这数十吨燃油所产生的热量，或可足以把受撞击层变成熔炉，兼有楼体里面许多例如纸张、塑料制品、各类管线气体等易燃易爆物品，特别是外幕墙玻璃被击破和电梯井被穿透后，电梯井便变作拔气管，成了助燃工具。所以被撞击后的世界贸易中心，远远看去，

就像两根硕大的烟囱。同时，高达1000℃的温度，钢结构都易产