钢结构设计原理课件-南洋理工学院

2022/10/271钢结构设设计原理理南洋理工工学院建建工系授课老师师：张德德军2016.072022/10/272第1章绪绪论论本章问答答：钢钢结构？？哪里里用？如如何用用？重点：掌握钢钢结构的的特点及及应用范范围，理理解钢结结构的计计算方法法。难点：理解钢钢结构的的计算方方法。2022/10/273本章提纲纲1.1钢结构发发展简史史1.2钢结构的的特点及及应用1.3钢结构的的设计方方法1.4有关钢结结构的规规范、规规程及标标准简介介1.5钢结构的的新发展展2022/10/2741.1钢结构发发展简史史(了解)钢结构？？钢结构是是钢材制制成的工工程结构构，通常常由型钢钢和钢板板等制成成的梁、、桁架、、柱、板板等构件件组成，，各部分分之间用用焊缝、、螺栓或或铆钉连连接．有有些钢结结构还部部分采用用钢丝绳绳或钢丝丝束。含碳量小小于2％％的铁碳碳合金称称作钢，，含碳量量大于2％时称称作铁。。2022/10/2751.1钢结构发发展简史史钢是一种种铁碳合合金，人人类采用用钢结构构的历史史和炼铁铁、炼钢钢技术的的发展是是密不可可分的。。最早在公公元前2000年左右，，在伊拉拉克两河河流域就就出现了了早期的的炼铁术术。我国也是是较早发发明炼铁铁技术的的国家之之一，早早在战国国时期，，我国的的炼铁技技术已很很盛行了了。公元元65年（汉明明帝时代代），已已成功地地用锻铁铁为环，，相扣成成链，建建成了世世界上最最早的铁铁链悬桥桥——兰津桥。。此后，，为了便便利交通通，跨越越深谷，，曾陆续续建造了了数十座座铁链桥桥。其中中跨度最最大的为为1705年（清康康熙）建建成的四四川泸定定大渡河河桥，桥桥宽2.8m，跨长100m。除铁链链悬桥外外，我国国古代还还建有许许多铁建建筑物，，如铁塔塔等，目目前依然然存在。。所有这这些都表表明，我我们中华华民族对对铁结构构的应用用，曾经经居于世世界领先先地位。。2022/10/2761.1钢结构发发展简史史欧美等国国家中最最早将铁铁做为建建筑材料料的当属属英国，，但直到到1840年以前，，还只采采用铸铁铁来建造造拱桥。。1840年以后，，随着铆铆钉连接接和锻铁铁技术的的发展，，铸铁结结构逐渐渐被锻铁铁结构取取代，随随着1855年英国人人发明贝贝氏转炉炉炼钢法法和1865年法国人人发明平平炉炼钢钢法，以以及1870年成功轧轧制出工工字钢之之后，形形成了工工业化大大批量生生产钢材材的能力力，强度度高且韧韧性好的的钢材才才开始在在建筑领领域逐渐渐取代锻锻铁材料料，自1890年以后成成为金属属结构的的主要材材料。20世纪初焊焊接技术术的出现现，以及及1934年高强度度螺栓连连接的出出现，极极大地促促进了钢钢结构的的发展。。除西欧欧、北美美之外，，钢结构构在前苏苏联和日日本等国国家也获获得了广广泛的应应用，逐逐渐发展展成为全全世界所所接受的的重要结结构体系系。2022/10/2771.1钢结构构发展展简史史全国重重点保保护文文物－－泸定定铁索索桥，，建于于1705－1706年，桥桥身共共由13根铁链链组成成；每每根（（铁链链）由由862－977节铁环环相扣扣，每每根铁铁链重重1300－1800kg。2022/10/2781.1钢结构构发展展简史史公元1061年（宋宋代））湖北北荆州州玉泉泉寺建建成的的13层铁塔塔，目目前依依然存存在。。铁塔高高17.9米，八八角十十三级级，重重53.3吨，为为我国国现存存最高高、最最重、、最大大的铁铁塔。。已有有900多年的的历史史。2022/10/2791.1钢结构构发展展简史史甘露寺寺铁塔塔位于于天王王殿东东北，，实际际上是是唐宝宝历元元年(八二五五年)卫公李李德裕裕建，，故又又称卫卫公塔塔。宋宋代重重铸为为铁塔塔，原原塔为为七级级。十十九世世纪末末又因因大风风疾雷雷，倾倾倒四四层。。2022/10/27101.1钢结构构发展展简史史鸦片战战争后后，中中国沦沦为半半殖民民地半半封建建社会会，经经济停停滞不不前，，钢结结构的的发展展也比比较缓缓慢。。这期期间建建造的的桥梁梁大多多为国国外修修筑。。值得得一提提的是是，1937年建成成的钱钱塘江江大桥桥是由由我国国著名名桥梁梁专家家茅以以升负负责设设计和和监督督施工工的。。解放后后，生生产力力得到到大的的发展展，建建成了了大量量的钢钢结构构工程程，其其中不不少在在规模模上和和技术术上已已经达达到世世界先先进水水平。。桥梁方方面：：1957年的武武汉长长江大大桥；；1968年的南南京长长江大大桥；；1992年的九九江长长江大大桥；；1993年的上上海杨杨浦大大桥；；1996年的西西陵长长江大大桥等等。公用与民民用建筑筑：首都都体育馆馆（跨度度99m平板网架架结构））；上海海体育馆馆（直径径110m平板网架架结构））；秦俑俑陈列馆馆（跨度度70m的三铰拱拱钢结构构）塔桅结构构：北京京环境气气象桅杆杆（1977，325m）；上海海东方明明珠电视视塔（1995，468m）。2022/10/27111.1钢结构发发展简史史由茅以升升先生主主持兴建建的杭州州钱塘江江大桥。。该桥由由他带领领一批留留学生自自行设计计和监造造(实际施工工由丹麦麦康益洋洋行承包包下部结结构和沉沉箱基础础工程，，上部结结构钢梁梁则由英英商道门门朗公司司承包制制造和安安装)。2022/10/27121.1钢结构发发展简史史广州中山山纪念堂堂是为了了纪念孙孙中山先先生建造造的，于于1931年10月竣工。。厅内容容积为33300立方米，，容量为为5000人。建国国后，广广州市的的标志性性建筑，，为国家家一级文文物。2022/10/27131.1钢结构发发展简史史2022/10/27141.1钢结构发发展简史史2022/10/27151.1钢结构发发展简史史2022/10/27161.1钢结构发展展简史2022/10/27171.2钢结构的特特点及应用用(掌握)哪里用？1.2.1钢结构特点点（1）钢材强度高，结构质量轻轻钢与砖石和和混凝土相相比，虽然然密度较大大，但强度度更高，故故其密度与强度的比比值较小，，承受同样样荷载时，，钢结构要要比其他结结构轻。例如，当跨跨度和荷载载均相同时时，钢屋架架的质量仅仅为钢混凝凝土屋架的的1/3~1/4，冷弯薄壁壁型钢屋架架甚至接近近1/10，为运输和和吊装提供供了方便。。由于钢结结构常较柔柔软细，因因此稳定问问题比较突突出，应给给予充分注注意。2022/10/27181.2钢结构的特特点及应用用(掌握)哪里用？钢材比重：7850Kg/m3,抗拉设计强强度（200～）N/mm2重量/强度＝40混凝土比重：2500Kg/m3,抗拉设计强强度（1～）N/mm2重量/强度＝2500木材比重：500Kg/m3,顺纹抗拉强强度（10～）N/mm2重量/强度＝50强度高，适适用于建造造跨度大、、承载重的的结构。2022/10/2719（2）材质均匀，，且塑性韧韧性好钢材内部组组织比较接接近于匀质质和各向同同性体，而而且在一定定的应力幅度内几几乎是完全全弹性的。。因此，钢钢结构的实实际受力情情况和工程力学计算算结果比较较符合，计计算结果比比较可靠，，安全可靠靠度高。钢材在冶炼炼和轧制过过程中质量量可以严格格控制，材材质波动的的范围小。。塑性和韧性性是概念上上完全不同同的两个物物理量塑性——承受静力荷荷载时，材材料吸收变变形能的能能力。塑性好，会会使结构一一般情况下下不会由于于偶然超载载而突然断断裂，给人以安全保保证。韧性——承受动力荷荷载时，材材料吸收能能量的多少少。韧性好，说说明材料具具有良好的的动力工作作性能，适适宜在动力力荷载下工作。适用于建造造重要结构构、对抗震震要求较高高的结构1.2钢结构的特特点及应用用2022/10/27201.2钢结构的特特点及应用用（3）良好的加加工性能和和焊接性能能钢材具有良良好的冷热热加工性能能和焊接性性能，便于于在专业化化的金属结结构厂大批批量生产出出精度较高高的构件，，然后运至至现场，进进行工地拼拼接和吊装装，既可保保证质量，，又可缩短短施工周期期。（4）密封性好好采用焊接连连接的钢板板结构，具具有较好的的水密性和和气密性，，可用来制制作压力容容器、管道道，甚至载载人太空结结构。（5）钢材的可可重复使用用性钢结构加工工制造过程程中产生的的余料和碎碎屑，以及及废弃和破破坏了的钢钢材或构件件，均可回回炉重新冶冶炼成钢材材重复使用用。因此，，钢材被称称为绿色建建筑材料或或可持续发发展的材料料。2022/10/27211.2钢结构的特特点及应用用（6）钢材耐热但不耐火100℃以内，强度度无影响；；150℃以上，必须须进行遮挡挡处理600℃左右，钢材材进入塑性性，无承载载能力温度在200℃以内时，钢钢材主要力力学性能降降低不多。。温度超过过200℃后，不仅强强度逐步降降低，还会会发生蓝脆和徐变现现象。温度度达600℃时，钢材进进入塑性状状态不能继继续承载裸裸钢的耐火火极限通常常只有15～30分钟，根据据我国有关关建筑防火火设计规范范的要求，，建筑的主主要承重构件，如如柱、梁、、墙、楼板板的耐火极极限的要求求，分别为为0.5～3.0小时。我们国家家已经明文规规定必须在钢钢结构上采取取防火措施，，而且要达到相应的国家家标准才能通通过验收。措施：防火涂料、、防火漆、外外包混凝土2022/10/27221.2钢结构的特点点及应用（7）耐腐蚀性差钢材耐腐蚀的的性能比较差差，必须对结结构注意防护护。尤其是暴露在大气气中的结构如如桥梁，更应应特别注意。。这使维护费用比钢筋混混凝土结构高高。不过在没没有侵蚀性介介质的一般厂房中，构件件经过彻底除除锈并涂上合合格的油漆，，锈蚀问题并不严重。近近年来出现的的耐候钢具有有较好的抗锈锈性能，已经逐步推广应应用。容易腐腐蚀，处于较较强腐蚀性介介质内的建筑物不宜采用用钢结构。（8）钢结构的低温冷脆倾向向在低温和其他他条件下，可可能发生脆性性断裂。2022/10/27231.2钢结构的特点点及应用1.2.2钢结构的应用用（1）大跨结构钢材强度高结结构重量轻的的优势正好适适合于大跨构，因此钢结结构在大跨空空间结构和和大跨桥梁结结构中得到了了广泛的应用用如飞机库，体体育馆，展览览厅，影剧院院，大型交易易市场等屋盖盖结构。国家体育场建建筑体形上像像鸟巢。可容容纳8万人。平面为为椭圆形,长轴340m短轴292m。屋盖中间有有一个146m×76m的开口，这部部分将设计成成开合屋盖。。采用加肋薄薄壁箱形截面面，总用钢钢量达16万t。2022/10/27241.2.2钢结构的应用用位于北京人民民大会堂西侧侧，西长安街街以南，总占占地面积近12公顷，总建筑筑面积近15万平方米，总总投资26.88亿元。该工程外部围围护结构为钢钢结构网壳，，是半椭圆球球形，东西长长轴212.2m，南北短轴143.64m，总高度46.285。屋面采用钛钛金属板，整整个网壳外环环绕人工湖（（35500m2）,各种通道及入入口均设在水水下。设计计为法国巴黎黎机场公司安安德鲁建筑师师，北京市建建筑设计研究究院参与主体体设计，整整体结构用钢钢量达6750t，195kg/m。国家大剧院2022/10/27251.2.2钢结构的应用用深圳会展中心心膜结构2022/10/27261.2.2钢结构的应用用（2）工业厂房吊车起重量较较大或者其工工作较繁重的的车间的主要要承重骨架多多采用钢结构。另外外，有强烈辐辐射热的车间间，也经常采采用钢结构。。结构形式多为由钢屋架架和阶形柱组组成的门式刚刚架或排架，，也有采用网网架做屋盖的结构形式。。如冶金工厂厂的平炉车间间、初轧车间间、混铁炉车车间等；重型机器厂的铸铸钢车间，水水压机车间、、锻压车间等等；造船厂的的船台车间飞机制造厂的的装配车间等等。这些车间间的主要承重重骨架往往全全部或部分采用钢结构。。2022/10/27271.2.2钢结构的应用用西安变压器厂厂（400t吊车）2022/10/27281.2.2钢结构的应应用（3）受动力荷载载影响的结结构由于钢材具具有良好的的韧性，设设有较大锻锻锤或产生生动力作用用的其他设设备的厂房房，即使屋屋架跨度不不大，也往往往由钢制制成。对于于抗震能力力要求高的的结构，采采用钢结构构也是比较较宜的。（4）高耸和高层建筑筑高耸结构也也包塔架和和桅杆结构构。如高压压输电线路路的塔架、、广播和电电视发射用用的塔架和和桅杆等。。上海的东东方明珠电电视塔高度度达到468m，高层建建筑的骨架架，也是钢钢结构应用用范围的一一个方面，，目前国内内最高的是是上海环球球金融中心心，高度为为492m。2022/10/27291.2.2钢结构的应应用金茂大厦是是由中国上上海对外贸贸易中心股股份有限公公司独家投投资5.6亿美元建设设的一座88层的超高层层大厦，建建筑高度420.5米，建筑面面积28.9万平方米，，于1998年8月28日竣工。总总用钢量量14000t，钢筋混凝凝土核心筒筒，外框钢钢骨混凝土土及钢柱。。央视新台址址建设工程程位于北京京朝阳区东东三环中路路、北京商商务中心区区的核心地地段，占地地面积18.7万平方米，，总建筑面面积55万平方米,230m。2022/10/27301.2.2钢结构构的应应用2022/10/27311.2.2钢结构构的应应用（5）可拆卸卸的结结构钢结构构不仅仅重量量轻，，还可可以用用螺栓栓或其其他便便于拆拆装的的手段来连连接，，因此此非常常适用用于需需要搬搬迁的的结构构。用用于装装配式式活动房房屋、、临时时性展展览馆馆、舞舞台、、施工工时的的临时时房屋屋、温温室大棚棚等活动车车库活动桥桥2022/10/27321.2.2钢结构构的应应用（6）容器和和其他他构筑筑物冶金、、石油油、化化工企企业中中大量量采用用钢板板做成成的容容器结结构，，包括括油罐罐、煤气罐罐、高高炉、、热风风炉等等。此此外，，经常常使用用的还还有皮皮带通通廊栈栈桥、、管道支架架、锅锅炉支支架等等其他他钢构构筑物物，海海上采采油平平台也也大都都采用用钢结结构。。大连西西太平平洋石石化有有限公公司CF-62钢球罐罐陕西铜铜川天天然气气公司司1000立方米米天然然气球球罐2022/10/27331.2.2钢结构构的应应用（7）轻型钢钢结构构轻型钢钢结构构是一一个很很模糊糊的概概念，，没有有严格格的定定义。。以下下结构构都可可称为为轻型钢结结构：：①由由冷弯弯薄壁壁型钢钢组成成的结结构；；②由由热轧轧轻型型型钢钢（工工字钢钢、槽槽钢、H型钢、、L型钢、、T型钢等等）组组成的的结构构；③③由焊焊接轻轻型型型钢（（工字字钢、、槽钢、、H型钢、、L型钢、、T型钢等等）组组成的的结构构；④④由圆圆管、、方管管、矩矩形管管组成的结结构⑤⑤由薄薄钢板板焊成成的构构件组组成的的结构构⑥由由以上上各种种构件件组成成的结结构。。门式刚刚架结构2022/10/27341.2.2钢结构构的应应用（8）钢和混混凝土土的组组合结结构钢构件件和板板件受受压时时必须须满足足稳定定性要要求求，往往往不不能充充分发发挥它它的强度度高的的作用用，而而混凝凝土则则最宜宜于受受压不不适于于受拉拉，将将钢材材和混混凝土并用用，使使两种种材料料都充充分发发挥它它的长长处，，是一一种很很合理理的结结构。。近年来来这种种结构构在我我国获获得了了长足足的发发展，，广泛泛应用用于高高层建建筑(如深圳的赛赛格广广场)、大跨跨桥梁梁、工工业厂厂房和和地铁铁站台台柱等等。主主要构构件形形式有钢与与混凝凝土组组合梁梁和钢钢管混混凝凝土柱柱等。。2022/10/2735§1.3钢结构的的设计方方法（难难点）1.3.1概率极限限状态设设计法（（掌握））1.结构的功功能要求求可靠性指指结构在在规定的的使用期期限内，，在规定定的条件件下（正正常设计计、正常施工、、正常使使用和维维护），，完成预预定结构构功能的的能力。。建筑结构构应该满满足的功功能要求求可概括括为：（1）安全性建筑结构构应能承承受正常常施工和和正常使使用时可可能出现现的各种种荷载和和变形。。（2）适用性结构在正正常使用用过程中中应具有有良好的的工作性性。例如如，不产产生影响响使用的的过大变变形或振振幅，不不发生足足以让使使用者不不安的过过宽的裂裂缝等；；（3）耐久性结构在正正常维护护条件下下应有足足够的耐耐久性，，完好使使用到设设计规定定的年限限（即设设计使用用年限例例如一般般建筑结结构可以以规定为为50年）。例例如混凝凝土不发发生严重重风化、、腐蚀、、脱落，，钢筋不不发生锈锈蚀等。。（4）在设计计规定的的偶然事件件(如地震、、爆炸)发生时及及发生后后，仍能能保持必必需的整整体稳定定性所谓谓整体稳稳定性，，系指在在偶然事事件发生生时及发发生后，，建筑结结构仅产产生局部部的损坏坏而不致致发生连连续倒塌塌。2022/10/27361.3.1概率极限限状态设设计法2.结构的可可靠度结构的可可靠度是是：结构构在规定定的时间间内，在在规定的的条件下下，完成成预定功能的的概率。。规定时时间，通通常采用用结构的的设计使使用年限限；规定定条件是指正常常设计，，正常施施工，正正常使用用和维护护的条件件，不考考虑人为为过失影响。3.结构的极极限状态态设计时，，结构的的可靠性性是用结结构的极极限状态态来判断断的。整整个结构构或结构的一一部分超超过某一一特定状状态就不不能满足足设计指指定的某某一功能能要求这个特定定状态称称为该功功能的极极限状态态。结构的极极限状态态分为承承载能力力极限状状态和正正常使用用极限状状态两类类。2022/10/27371.3.1概率极限限状态设设计法(1)承载能力力极限状状态结构或构构件达到到最大承承载能力力或者达达到不适适于继续续承载的的变形状状态，称称为承载载能力极极限状态态。当结结构或构构件由于于材料强强度不够够而破坏坏，或因因疲劳而而破坏，，或产生生过大的的塑性变变形而不不能继续续承载，，结构或或构件丧丧失稳定定；结构构转变为为机动体体系时，，结构或或构件就就超过了了承载能能力极限限状态。。超过承承载能力力极限状状态后，，结构或或构件就就不能满满足安全全性的要要求。(2)正常使用用极限状状态结构或构构件达到到正常使使用或耐耐久性能能中某项项规定限限度的状状态称为为正常使使用极限限状态。。当结构构或构件件出现影影响正常常使用的的过大变变形、裂裂缝过宽宽、局部部损坏和和震动时时可认为为结构或或构件超超过了正正常使用用极限状状态。超超过了正正常使用用极限状状态，结结构或构构件就不不能保证证适用性性和耐久久性的功功能要求求。结结构构或构件件按承载载能力极极限状态态进行设设计后，，还应该该按正常常使用极极限状态态进行验验算。结结构设计计时应不不超过承承载能力力极限状状态和正正常使用用极限状状态。把把极限状状态作为为结构设设计原则则的设计计方法，，就是极极限状态态设计法法。2022/10/27381.3.1概率极限限状态设设计法4.概率极限限状态设设计原理理以概率理理论为基基础的极极限状态态设计方方法则是是以结构构失效概概率来定定义结构可靠靠度，并并以与结结构失效效概率相相对应的的可靠指指标β来度量结构构可靠度，从而而能较好地地反映结构构可靠度的的实质，使使设计概念念更为科学学和明确。结构的极限限状态可以以用极限状状态函数来来表达：Z＝R—SS——荷载效应，，它代表由由各种荷载载分别产生生的荷载效效应的总和和；R——结构构件抗抗力当Z＝R—S>0时，结构处处于可靠状状态；当Z＝R—S=0时，结构达达到极限状状态；当Z＝R—S<0时，结构处处于失效(破坏)状态。2022/10/27391.3.1概率极限状状态设计法法安全的概念念是相对的的，所谓“安全”只是失效概概率相对较较小而已，，失效概率不可能能为零，故故不存在绝绝对安全的的结构。应该通过设设计把失效效概率控制制在某一个个可以接受受的限制以以下就可以以。从结构安全全的角度，，提高结构构构件的抗抗力R，减小抗力力R和荷载效应应S的离散程度度，可以提提高结构的的可靠程度度，即提高高μR－μS，减小σR、σS可使失效概概率降低。。2022/10/27401.3.1概率极限状状态设计法法失效概率Pf来度量结构的的可靠性具有明明确的意义，但但计算繁琐，可可以利用可靠度度指标β代替失效概率来度量量结构的可靠性性。(·)标准化正态态分布函数数2022/10/27411.3.1概率极限状状态设计法法在随机变量量R、S服从正态分分布时，只只要知道就就可可以求出可可靠指标。。把称称为可可靠指标。。可靠指标标可以反映映失效概率率的大小，，和Pf之间有一一一对应关系系，用可靠靠指标计算算更为简便便。可以看看出大大，则失效效概率Pf小。目标可靠指指标[]为使结构设设计安全和和经济合理理，确定一一个公众所所能接受的的建筑结构构的失效概概率或可靠靠指标，称称为目标可可靠指标(允许失效概概率)相关因素：：安全等级级，破坏形形式，极限限状态（1.3.1）2022/10/27421.3.1概率极极限状状态设设计法法5.极限表表达式式分项系系数是是按照照目标标可靠靠指标标β值，并并考虑虑工工程经经验优优选确确定定后，将将其隐隐含在在设计计表达达式中中，分分项系系数已已起着着考虑虑目标标可靠靠指标标的等价作作用。。实用设设计表表达式式是多多系数数的极极限状状态表表达式式，包包括承承载力力分项项系数数和荷载载分项项系数数等，，其来来源与与目标标可靠靠指标标[β]有关，，并都都由[β]值度量的的，这这样可可保证证结构构的各各个构构件之之间的的可靠靠度水水平或或各种种结构构之间的可可靠度度水平平基本本上比比较一一致。。《规范》给出的的实用用设计计表达达式有有承载载能力力极限限状态态设计计表达达式和和正常使使用极极限状状态表表达式式均由由此原原理确确定。。⑴承载能能力极极限状状态设设计表表达式式①结构构重要要性系系数γ0它是第第一层层次的的分项项系数数，应应按结结构构构件的的安全全等级级、设设计使使用年限并并考虑虑工程程经验验确定定。2022/10/27431.3.1概率极极限状状态设设计法法结构构构件的的重要要性系系数，，与安安全等等级对对应：：（1）对安安全等等级为为一级级或设设计使使用年年限为为100年及以以上的的结构构构件不不应小小于1.1；（（2）二级级或设设计使使用年年限为为50年的结结构构构件不不应小小于1.0；（（3）等级级为三三级或或5年及以以下的的结构构构件件不应应小于于0.9。（（4）在抗抗震设设计中中，不不考虑虑结构构构件件的重重要性性系数数②荷载效效应分分项系系数：：它是第第二层层次的的分项项系数数，根根据给给定的的目标标可靠靠指标标和不不同的的可变变荷载与与永久久荷载载比值值，对对不同同类型型的构构件进进行反反算后后得出出相应应的分分项系数，从中经经过优选，确确定最合适的的数值。例如如，永久荷载载的分项系数，根据其效效应对结构不不利和有利分分别取1.2和1.0，可变荷载的的分项系数一般取1.4等。2022/10/27441.3.1概率极限状态态设计法实际上荷载效效应中的荷载载有永久荷载载和可变荷载载，为荷载载组合，并且可变荷载载不止一个，，同时，可变变荷载对结构构的影响有大大有小，多个可变荷载也也不一定会同同时发生，为为此，考虑到到两个或两个个以上可变荷载同时出现现的可能性较较小，引入荷荷载组合值系系数对其标准准值折减。作用效应有基基本组合也有有偶然组合。。按承载能力力极限状态设设计时，一般考虑作用用效应的基本本组合，必要要时尚应考虑虑作用效应的的偶然组合。。《建筑结构荷数数规范》规定：对于基基本组合，荷荷载效应组合合的设计值应从由可可变荷载效应应控制的组合合和由永久荷荷载效应控制制的两组组合中取最不利利值确定。结构抗力设计计值RR=R（R，fk，ak，….）=Rk/R荷载效应组合合设计值SⅠ、基本组合2022/10/27451.3.1概率极限状态态设计法由可变荷载效效应控制的组组合由永久荷载效效应控制的组组合取最不利值其中，G—永久荷载分项项系数;Q—可变荷载分项项系数;SGk—永久荷载效应应标准值SQk—可变荷载效应应标准值;ci—第i个可变荷载的的组合系数承载能力极限限状态设计表表达式（1.3.3）（1.3.2）2022/10/27461.3.1概率极限状态态设计法G——永久荷载分项项系数。当永永久荷载效应应对结构构件件的承载能力力不利时，对对由可变荷载载效应控制的的组合应取1.2，对由永久荷荷载效应控制制的组合应取取1.35；当永久荷载载效应对结构构构件的承载载能力有利时时，一般情况况下取1.0，验算倾覆、、滑移或漂浮浮时取0.9；Q1,Qi——第1个和第i个可变荷载分分项系数。当当可变荷载效效应对结构构构件的承载载能力不不利时，在一一般情况下应应取1.4，对标准值大大于4.0kN/m2的工业房屋楼楼面结构的活活荷载取1.3；当可变荷载载效应对结构构构件的承载载能力有利时时，应取为0；S——永久荷载标准准值的效应；；SQ1k——在基本组合中中起控制作用用的第1个可变荷载标标准值的效应应；SQik——第i个可变荷载标标准值的效应应；ci——第i个可变荷载的的组合值系数数，其值不应应大于12022/10/27471.3.1概率极限状态态设计法对于一般排架、、框架结构，，基本组合可可采用简化规规则由可变荷载效效应控制的组组合由永久荷载效效应控制的组组合取最不利值—简化设计表达达式中采用的的荷载组合系系数，一般情况下可可取=0.90当只有一个可可变荷载时，，取=1.0Ⅱ、偶然组合2022/10/27481.3.1概率极限状态态设计法偶然组合极限限状态设计表表达式确定的的一般原则ⅰ）只考虑一种偶偶然作用与其其他荷载的组组合ⅱ）偶然作用的的代表值不乘乘以分项系数数ⅲ）可变荷载可可根据与偶然然作用同时出出现的可能性性，采用适当当的代表值，，如准永久值值等ⅳ）荷载与抗力力分项系数值值,可根据结结构可靠度分分析或工程经经验确定⑵正常使用极限限状态设计表表达式允许其出现的的概率高于承承载能力极限限状态采用荷载效应应的标准组合合、频遇组合合和准永久组组合SCC—结构或结构构构件达到正常常使用要求的的规定限值，，例如变形flim、裂缝宽度wlim等2022/10/27491.3.2结构内力分析析方法钢结构的正常常使用极限状状态只涉及变变形验算，仅仅需考虑荷载载的标准组合合：针对未变形的的结构来分析析它的平衡；；不考虑变形形对外力的影影响，叫做一一阶分析；针针对已变形的的结构来分析析它的平衡，，叫做二阶分分析。一阶分分析所得变形形与荷载关系系是线性的，，二阶分析所所得变形与荷荷载关系是非非线性的，叠叠加原理不可可用。应应力问问题一般只用用一阶分析，，只有少数特特殊结构，如如索结构、桅桅杆结构，因因变形对内力力影响很大，，才需用二阶阶分析。1.3.2结构内力分析析方法2022/10/2750§1.4有关钢钢结构构的规规范、、规程程及标标准简简介（了解解）我国涉涉及钢钢结构构的规规范、、规程程、标标准等等从总总体上上可分分为5个层次次。属于第第一个个层次次的有有：（1）GB50068-2001《《建筑结结构可可靠度度设计计统一一标准准》；………属于第第二个个层次次的有有：（1）GB2009-2001《建筑结结构荷荷载规规范》；………属于第第三个个层次次的有有：（1）GB50017《钢结构构设计计规范范》；………2022/10/2751§1.5钢结构构的新新发展展（了了解））1.5.1结构用用钢的的新发发展国内外外在高高性能能钢材材的应应用方方面取取得不不少新新进展展，其其中包包括高高强度度高性性能钢钢、低低屈服服点钢钢和耐耐火钢钢的开开发和和应用用等。。高高性能能钢材材是一一个综综合性性的相相对概概念。。钢材材产品品及标标准中中尚无无明确确的定定义。。按应用用性能能不同同一般般可分分为以以下几几类：：1）综合合性能能优异异的钢钢材——在强度度、延延性、、冲击击韧性性、焊焊接性性等各各方面面性能能均优优于通通用性性能的的钢材材。如如建筑筑结构构用钢钢板（（GJ钢）、、低合合金钢钢中TMCP交货钢钢材等等。2）专用用性能能优异异的钢钢材——满足某某一功功能要要求而而其专专用性性能优优异的的钢材材。如如“厚厚度方方向钢钢板””、““耐候候钢””、““耐火火钢””等。。3）截面面特性性优异异的钢钢材——因截面面形状状更合合理而而具有有更优优化截截面特特性的的热轧轧（冷冷弯））型材材。如如宽翼翼缘工工字钢钢、冷冷弯薄薄壁型型钢、、蜂窝窝梁等等。相对来来说，，我国国钢材材的种种类和和质量量均不不及工工业发发达国国家的的。如如何研研制开开发新新型高高效钢钢材是是摆在在我国国冶金金战线线科技技工作作者面面前的的一项项重要要任务务。2022/10/2752§1.5钢结构构的新新发展展1.5.2新型结结构体体系的的应用用和发发展近年来来，在在全国国各地地修建建了大大量的的大跨跨空间间结构构，网网架和和网壳壳结构构形式式已在在全国国普及及，张张弦桁桁架、、悬挂挂结构构也有有很多多应用用实例例；直直接焊焊接钢钢管结结构、、变截截面轻轻钢门门式刚刚架、、金属属拱型型波纹纹屋盖盖等轻轻钢结结构也也已遍遍地开开花；；钢结结构的的高层层建筑筑也在在不少少城市市拔地地而起起；适适合我我国国国情的的钢-混凝土土组合合结构构和混混合结结构也也有了了广泛泛应用用；目目前好好多地地方都都在建建造索索膜结结构的的罩棚棚和建建筑小小品……可以毫毫不夸夸张地地说，，我国国已成成了各各种钢钢结构构体系系的展展览馆馆和试试验场场。选择先先进合合理的的结构构体系系，既既能满满足建建筑艺艺术需需要，，又能能做到到技术术先进进、经经济合合理、、安全全适用用、确确保质质量就就显得得非常常重要要。目目前有有一种种为追追求建建筑造造型新新奇、、怪异异，而而不惜惜浪费费钢材材采用用最笨笨重的的结构构形式式的倾倾向是是值得得警惕惕的。。2022/10/2753§1.5钢结构构的新新发展展1.5.3设计方方法的的新发发展目前我我国采采用的的概率率极限限状态态设计计法的的特点点是用用根据据各种种不定定性分分析所得得到的的失效效概率率(或可靠靠指标标)去度量量结构构的可可靠性性，并并使所所计算算的结构构构件件的可可靠度度达到到预期期的一一致性性和可可比性性。但但是该该方法法还有有待发展，，因为为用它它计算算的可可靠度度还只只是构构件或或某一一截面面的可可靠度度而不不是结构体体系的的可靠靠度，，该方方法也也不适适用于于构件件或连连接的的疲劳劳验算算。2022/10/2754第2章钢结结构的的材料料教学要要求：：了解钢钢材的的生产产及建建筑钢钢材的的种类类、规规格和和选用用原则则，掌掌握握钢材的主要要性能及及影响其其性能的的各种要要素，熟熟悉钢材材的疲劳劳的概念念及钢材疲劳的的计算方方法。重点：钢材的的主要性性能及影影响性能能的各种种要素难点：钢材疲疲劳破坏坏的特点点及常幅幅疲劳、、变幅疲疲劳的计计算原理理及方法法本章内容容：2.1概述；2.2钢材的生生产2.3钢材的主主要性能能；2.4各种因素素对钢材材性能的的影响；；2.5钢材的疲疲劳；2.6建筑用钢钢的种类类、规格格和选用用2022/10/2755§2.1概概述（熟熟悉）国民经济济各部门门大多需需要钢材材，但由由于各自自用途不不同，所所需钢材材性能各各异。如如有的机机器零件件需要钢钢材有较较高的强强度、耐耐麻性和和中等的的韧性；；有的石石油化工工设备需需要钢材材具有耐耐高温性性能；机机械加工工的切削削工具需需要钢材材有很高高的强度度和硬度度；等等等。因此此，虽然然碳素钢钢有一百百多种，，合金钢钢有三百百多种，，但是符符合钢结结构性能能要求的的钢材只只能碳素素钢及合合金钢中中的少数数几种。。用作钢结结构的钢钢材必须须具备如如下性性能：（1）较高的的强度。。即抗拉强强度fu和屈服点点fy比较高。。抗拉强强度高，，可以增增加结构构的安全全保障。。屈服点点高可以以减小截截面，从从而减轻轻自重，，节约钢钢材，降降低造价价。（2）足够的的变形能能力。即塑性和和韧性性性能好。。塑性好好则结构构破坏前前变形比比较明显显，从而而可减少少脆性破破坏的危危险性，，并且塑塑性变形形还能调调整局部部高峰应应力，使使之趋于于平缓。。韧性好好则在动动荷载作作用下破破坏时可可吸收较较多的能能量，同同样也降降低脆性性破坏的的危险程程度。对对采用塑塑性设计计的结构构和地震震区的结结构而言言，钢材材变形能能力的大大小具具有特别别重要的的意义。。2022/10/2756§2.1概概述（熟熟悉）（3）良好的的加工性性能。即适合冷冷、热加加工，同同时具有有良好的的可焊性性，不因因这些加加工而对对强度、、塑性及及韧性带带来较大大的有害害影响。。此外，根根据结构构的具体体工作条条件，在在必要时时还应该该具有适适应低温温、有害害介质侵侵蚀（包包括大气气锈蚀）），以及及重复荷荷载作用用等的性性能。在在符合上上述性能能的条件件下，同同其他建建筑材料料一样，，钢材也也应该容容易生产产，价格格便宜。。钢铁是怎怎样炼成成的？2022/10/2757§2.2钢钢材的生生产（了了解）炼钢的主主要任务务是按所所炼钢种种的质量量要求，，调整钢钢中碳和和合金元元素含量到规定定范围之之内，并并使P、S、H、O、N等杂质的的含量降降至允许许限量之之下。炼钢钢过程实实质上是是一个氧氧化过程程，炉料料中过剩剩的碳被被氧化，，燃烧成成CO气体逸出出，其它它Si、P、Mn等氧化后后进入炉炉渣中。。S部份进入入炼渣中中，部分则生生成SO2排出。当当钢水成成份和温温度达到到工艺要要求后，，即可出出钢。为了除去钢钢中过剩的的氧及调整整化学成份份，可以添添加脱氧剂剂和铁合金金或合金元素。2.2.1钢材的冶炼炼1．钢铁材料生生产经过下下列三个阶阶段获得，，先由铁矿矿石冶炼成成生铁，再再由生铁冶炼炼成钢，并并铸成钢锭锭，然后经经压力加工工轧制成成成型的钢材材。2．生铁冶炼炼2022/10/27582.2.1钢材的冶炼炼①生铁冶炼的的原材料：：铁矿石、、燃料（焦焦炭）、熔熔剂（石灰灰石等）；；②设备：高炉炉；③过程概述：：原材料在在高炉中，，经过一系系列物理、、化学变化化过程，从从铁矿石中中首先还原原出固体的的海绵状态态；在高炉炉冶炼条件件下，海绵绵状铁不断断吸收焦炭炭中的碳，，形成了含含碳量高、、熔点低的的液态铁碳碳合金，称称为生铁；；④高炉生铁可可分为炼钢钢用生铁和和铸造用生生铁。3．炼钢①炼钢的任务务，就是根根据所炼钢钢种的要求求，将生铁铁中的碳和和硅、锰、、磷、硫等等元素含量量降低到规规定的范围围；②如果炼制合合金钢，还还需要加入入所要求的的合金元素素，获得所所需要的合合金钢；③炼钢过程：：这主要是是一个氧化化过程。在在1500-1700摄氏度的高高温下，通通过氧化使使生铁中的的杂质进入入熔渣被排排除，使过过剩的碳氧氧化成CO2被排出。④根据钢脱氧氧程度的不不同，可以以分为：镇镇静钢、半半镇静钢、、沸腾钢。。⑤炼钢的设备备：主要有有转炉、平平炉和电炉炉三种。4．钢的成材材①钢锭的一部部分可以直直接用于生生产大型锻锻件；②加工型钢的的方法：轧轧制、挤压压、拉拔、、锻造等；；2022/10/2759§2.2钢材材的生产冶炼：A、目的：除除去有害元元素，加入入有利元素素B、方法：平平炉，转炉（周期期短、效率率高、质量量好、成本本低）浇注：A、目的：排排除FeO中OB、种类：沸沸腾钢、镇镇静钢、半半镇静钢、、特殊镇静静钢轧制：使缺缺陷焊合，，使金属组组织更致密密2.2.2钢材的组织织构造和缺缺陷1、钢材的组组织构造碳素结构钢钢是通过在在强度较低低而塑性较较好的纯铁铁中加适量量的碳来提高强度的的，一般常常用的低碳碳钢含碳量量不超过0.25％。低合金金结构钢则是在碳素素结构钢的的基础上，，适当添加加总量不超超过5％的其它合合金元素，来改善善钢材的性性能。固溶体（Fe中固溶着微微量C）—铁素体；化化合物（Fe和C合成Fe3C）—渗碳体机械混合物物（固溶体体和化合物物的混合物物）——珠光体2022/10/2760§2.2钢材材的生产①铁素体:钢材中的铁铁素体系碳碳在α-Fe中的固溶体体，由于α-Fe体心立方晶格的原原子间空隙隙小，溶碳碳能力较差差，故铁素素体含碳量量很少（小小于0.02％），由此此决定其塑塑性、韧性性好；但强强度、硬度度低。②渗碳体:渗碳体为铁铁和碳的化化合物Fe3C，其含碳量量高达6.67％，晶体结构复杂，，塑性差，，性硬脆，，抗拉强度度低。③珠光体:珠光体为铁铁素体和渗渗碳体的机机械混合物物，含碳量量较低(0.8%）层状结构构，塑性较较好，强度度和硬度较较高。2、钢材的铸铸造缺陷钢在冶炼和和浇注过程程中还会产产生其它的的冶金缺陷陷，如偏析析、非金属属夹杂、气孔、缩缩孔和裂纹等等。所谓偏析是指化学成分分在钢内的分分布不均匀，特别是有有害元素如硫硫、磷等在钢钢锭中的富集集现象；偏析析影响钢材的力学性能和和耐蚀性能。。非金属夹杂是指钢中含有有硫化物与氧氧化物等杂质；钢中含含有与基体金金属成分不同同的非金属物物质。它破坏坏了金属基体的连续性和各各向同性性能能。钢中非金金属夹杂对钢钢材的强度、、伸长率、韧韧性和疲劳强强度有不同程程度的影响。。2022/10/2761§2.2钢材的的生产裂纹直接影响钢材材力学性能和和耐腐蚀性能能，成品钢材材不允许裂纹纹存在。气孔是指由氧化铁铁与碳作用生生成的一氧化化碳气体，在在浇注时不能能充分逸出而而留在钢锭中中的微小孔洞洞；缩孔是因钢液在钢钢锭模中由外外向内、自下下而上凝固时时体积收缩，，因液面下降降，最后凝固固部位得不到到钢液补充而而形成；缩孔孔残余严重地地破坏钢材的的连续性，是是钢材不允许许存在的缺陷陷，轧制(锻造)时必然在钢坯坯上产生裂纹纹。钢材的组织构构造和缺陷，，均会对钢材材的力学性能能产生重要的的影响。2.2.3钢材的加工钢材的加工分分为热加工、、冷加工和热热处理三种。。将钢坯加热热至塑性状态态，依靠外力力改变其形状状，产生出各各种厚度的钢钢板和型钢，，称为热加工工。在常温下下对钢材进行行加工称为冷冷加工。通过过加热、保温温、冷却的操操作方法，使使钢的组织结结构发生变化化，以获得所所需性能的加加工工艺称为为热处理。2022/10/2762§2.2钢材的的生产1、热加工可破坏钢锭的的铸造组织，，使金属的晶晶粒变细，还还可在高温和压力下压合合钢坯中的气气孔、裂纹等等缺陷，改善善钢材的力学学性能。热轧薄板和壁厚厚较薄的热轧轧型钢，因辊辊轧次数较多多，轧制的压压缩比大，钢材的性能改改善明显，其其强度、塑性性、韧性和焊焊接性能均优优于厚板和厚壁型钢。钢钢材的强度按按板厚分组就就是这个缘故故。可联想一下擀擀面，和的次次数越多，擀擀的遍数越多多，面是不是是越精斗？钢中的硫化物物和氧化物等等非金属夹杂杂，经轧制之之后被压成薄薄片，对轧制压缩比较小小的厚钢板来来说，该薄片片无法被焊合合，会出现分分层现象。分层使钢板沿沿厚度方向受受拉的性能恶恶化，在焊接接连接处沿板板厚方向有拉力作用（包包括焊接产生生的约束拉应应力作用）时时，可能出现现层状撕裂现象（图2.1），应引起重重视。图2.1层状撕裂示意意图2022/10/2763§2.2钢材的的生产2、冷加工一般盘圆钢筋筋都要调直，，调直的过程程就是冷拉。。例如：一般般直径为6.5mm的盘圆冷拉后后一般都变为为6mm直径，但是在在计算钢筋时时，按图纸设计计算钢筋筋工程量在常温或低于于再结晶温度度情况下，通通过机械的力力量，使钢材材产生所需要的永久塑塑性变形，获获得需要的薄薄板或型钢的的工艺称为冷冷加工。冷加工包括冷轧轧、冷弯、冷冷拔等延伸性性加工，也包包括剪、冲、、钻、刨等切削性加工。。冷轧卷板和和冷轧钢板就就是将热轧卷卷板或热轧薄薄板经带钢冷轧机进一步步加工得到的的产品。对于比较重要要的结构，要要尽量避免局局部冷加工硬硬化的发生。。3、热处理钢的热处理是是将钢在固态态范围内，施施以不同的加加热、保温和和冷却措施，，籍改变其内内部组织构造造，达到改善善钢材性能的的一种加工工工艺。钢材的的普通热处理理包括退火、、正火、淬火火和回火四种种基本工艺。。2022/10/2764§2.2钢材的的生产退火、正火、、淬火、回火火是整体热处处理中的“四把火”，其中的淬火火与回火关系密切，常常常配合使用用，缺一不可可。“四把火”随着加热温度度和冷却方式式的不同，又又演变出不同同的热处理工工艺。为了获得一定定的强度和韧韧性，把淬火火和高温回火火结合起来的的工艺，称为为调质。某些合金淬火火形成过饱和和固溶体后，，将其置于室室温或稍高的的适当温度下下保持较长时间，以提提高合金的硬硬度、强度或或电性磁性等等。这样的热热处理工艺称称为时效处理。（1）退火：将金属缓慢慢加热到一定定温度，保持持足够时间，，然后以适宜宜速度冷却(通常是缓慢冷冷却，有时是是控制冷却)的一种金属热热处理工艺。。（2）正火：将工件加热热到一定温度度，保温一定定时间后，从从炉中取出在在空气中冷却的一种热热处理工艺。。（3）淬火：将钢加热到到临界点以上上，保温后以以大于临界冷冷却速度冷却却，以得到马氏体或下下贝氏体组织织的热处理工工艺。（4）回火：将淬火钢加加热至某一温温度保温一定定时间后，以以适当方式冷冷到室温的热处理工艺艺。是紧接淬淬火的下道热热处理工序，，同时决定了了钢在使用状状态下的组织和性能，，关系着工件件的使用寿命命，故是关键键工序。2022/10/2765§2.3钢材的主主要性能能2.3.1钢材的破破坏形式式塑性破坏坏：变形超过过了材料料或构件件可能的的应变能能力而产产生的，，而且仅在构构件的应应力达到到了钢材材的抗拉拉强度后后才发生生。塑性性破坏前前，由于总有较较大的塑塑性变形形发生，，且变形形持续的的时间较较长，很很容易及及时发现而采取取措施予予以补救救，不致致引起严严重后果果。脆性破坏坏：破坏前前塑性变变形很小小，甚至至没有塑塑性变形形，计算算应力可能小于于钢材的的屈服点点，断裂裂从应力力集中处处开始。。由于脆脆性破坏坏前没有明显的的预兆，，无法及及时觉察察和采取取补救措措施。由由于脆性性破坏前前没有明显的征征兆，不不能及时时觉察和和补救，，破坏后后果严重重。如1972年廊坊因因一个杆脆脆断导致致屋架倒倒塌，1999年四川綦綦江大桥桥倒塌等等。因此此，在钢钢结构的设设计、施施工和使使用中，，充分考考虑各方方面因素素，避免免一切发发生脆性破坏的的可能性性。“泰坦尼克克号”沉没：钢材的冷冷脆性，，即在-40℃℃~0℃℃的温度下下，钢材材的力学学行为由韧韧性变成成脆性，，从而导导致灾难难性的脆脆性断裂裂。而用用现代技技术炼的的钢只有有在—70℃一—60℃的温度下下才会变变脆。2022/10/2766§2.3钢材的主主要性能能塑性材料料受单向拉拉伸时，，在断裂裂之前会会发生显显著的塑塑性变形形，这时构件往往往就失失去了正正常工作作的能力力，所以以在工程程意义上上，这类类材料的构件发发生整体体的或大大面积的的塑性变变形就算算是一种种破坏标标志，而而不必等到出现现断裂。。脆性材料料受单向拉拉伸时，，在断裂裂之前并并不发生生明显的的塑性变变形，所以对于于这类材材料断裂裂是破坏坏的标志志。注意：这并不等等于说塑塑性材料料不会出出现脆性性断裂(即断裂前前不发生生明显的塑性变变形)，也不是是说脆性性材料不不可能发发生塑性性变形。。这是因因为材料料的破坏究究竟采取取何种形形式，不不但取决决于材料料的性质质，而且且与材料料所处的应力状状态有关关。譬如如，塑性性材料处处于三向向拉伸应应力状态态下时，，往往发生脆性性断裂；；而脆性性材料如如果处于于三向受受压的应应力状态态，有时时也会出现明显显的塑性性变形2022/10/2767§2.3钢材的主主要性能能2.3.2钢材在单单向一次次拉伸下下的工作作性能图2.2钢材的拉拉伸应力力－应变变曲线fp—比例极限限fy—屈服强度度(强度标准准、设计计依据）fu—极限强度度(最大承载载强度、、强度储储备)图2.3碳素结构构钢的应应力-应变关系系2022/10/2768§2.3钢材的主主要性能能钢材的单单调拉伸伸应力－－应变曲曲线提供供了三个个重要的的力学性性能指标标：抗拉强度fu、伸长率率δ和屈服点点fy。从拉伸曲曲线可以以得到:钢材的屈屈服强度度fy与比例极极限fp和弹性极极限fe很接近，，在屈服服强度之之前，钢钢材应变变很小，，而在屈屈服强度度以后，，钢材产产生很大大的塑性性变形，，常使结结构出现现了使用用上不允允许的残残余变形形。因此此认为：：屈服强强度是设设计时钢钢材可以以达到的的最大应应力，钢钢材可看看作为理理想的弹弹塑性。。抗拉强度度fu是钢材破破坏前能能够承受受的最大大应力，，屈强比（（fy/fu）是衡量钢钢材强度度储备的的一个系系数，屈屈强比愈愈低钢材材的安全全储备愈愈大，但但屈强比比过小时时，钢材材强度的的利用率率太低，，不够经经济；屈屈强比过过大时，，安全储储备太小小而不够够安全。。2022/10/2769§2.3钢材的主主要性能能屈服强度度是根据依依次拉伸伸试验确确定的，，因为钢钢材下屈屈服点受受试件的的加载速速度，截截面形状状和测量量技术的的影响较较小，对对同一种种钢材有有较稳定定的数值值，所以以以下屈屈服点作作为钢材材的屈服服强度，，由于钢钢材载非非弹性工工作阶段段时，钢钢材屈