钢结构应用与发展 第三组

钢结构

第三组丁晓、侍天浩、李康维、

刘聪聪、夏梓程周恒、丁彬彬

从以下几个方面进行介绍一、什么是钢结构二、钢结构的特点三、钢结构的主要类型及应用与发展一、什么是钢结构？钢结构是用钢板和各种型钢，如角钢、工字钢、槽钢、H型钢、钢管和薄壁型钢等制成的承重构件或承重结构。它是在钢结构制造厂中加工制造，运到现场进行安装。二、钢结构的特点1、钢材的强度高、钢结构的重量轻。钢材的强度比砼、砖石和木材等建筑材料要高很多，适用于荷载重、跨度大的结构。在相同的跨度和荷载条件下，钢结构的重量只有钢筋砼结构重量的1/4～1/10。可以减轻基础的负荷，对抵抗地震作用比较有利。2、材质均匀，各向同性：钢材在冶炼和轧制的过程中质量可以严格控制，材质波动性小。内部组织比较均匀，接近各向同性体。而且在一定的应力幅度内材料为弹性。所以钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。计算结果比较可靠。3、钢材的塑性和韧性好：钢材的塑性好，在一般情况下钢结构不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏，会出现变形。韧性好使钢材有一定的抗冲击脆断的能力。对动力荷载的适应性强，其良好的延性和耗能能力使钢结构具有优越的抗震性能。四、施工质量好，施工周期短：钢结构制造工厂化，施工装配化，钢结构所用的材料是用钢板焊接或用轧制成型的各种型材，加工制成的构件是在金属结构厂中制造，加工制作简便，成品的精确度高。质量容易监控和保证。制成的构件运到现场安装，构件较轻，现场占地小，连接简单，安装方便，施工周期短。钢结构采用螺栓连接还便于加固、改扩建和拆迁，现场文明施工。五、钢结构密闭性好：钢结构的钢材和焊接连接的不渗漏性、气密性和水密性比较好。适合制造密封的板壳结构及各种容器，如：油罐、气罐、管道和压力容器等。6、用螺栓连接的钢结构可装拆，适用于移动性结构。7、钢材耐腐蚀性差：钢材在湿度大和有侵蚀性介质的环境中容锈蚀，截面不断削弱，使结构受损。因而对钢结构必须注意防护措施，如：表面除锈、刷油漆、定期维护等。8、钢材耐热但不耐火：钢材受热时，当温度在200℃以内时，其主要力学性能（如屈服点和弹性模量）降低不多。在温度超过200℃以上，材性发生较大变化，不仅强度逐步降低，还会发生蓝脆和徐变现象。温度达600℃时，钢材进入塑性状态。失去承载力。因此规范规定当钢材表面温度超过150℃以上应采用有效的防护措施。对需防火的结构应按相关的标准采取防火措施。三、钢结构的应用范围：

1、重：重工业厂房

2、大：大跨度结构

3、高：高层建筑、高耸结构

4、动：受动荷载作用的厂房

5、轻：荷载较小的轻钢结构

6、小：小型可拆装的结构

7、壳：工业壳体结构重工业厂房

对于大跨度和柱距都比较大，吊车起重量较大或工作较繁重的车间多采用钢结构。如冶金工厂的炼钢、轧钢车间、重型机器制造厂的车间，还有温度作用或设备的振动作用，如锻压车间等。大跨度结构钢材轻质高强，大跨度结构应采用钢结构。如体肓馆、大剧场、展览馆、大会堂、会展中心等以及工业建筑中的飞机库、飞机装配车间、大煤棚等。结构体系可为网架、悬索、拱架以及框架等国家体育场建筑体形上像鸟巢。可容纳8万人。平面为椭圆形,长轴340m短轴292m。屋盖中间有一个146m×76m的开口，这部分将设计成开合屋盖。采用加肋薄壁箱形截面，总用钢量达16万t。高耸结构高耸结构包括塔架和桅杆结构等。如电视塔、微波塔、环境大气监测塔、无线电天线桅杆和广播发射桅杆等东方明珠广播电视塔座落在上海浦东新区黄浦江畔，以其468米的高度成为亚洲第一高塔。她于1991年3月开始建造，1994年11月完工，总重量达12万吨，总投资8.3亿元人民币。东方明珠塔由三根直径为九米的擎天立柱、太空舱、上球体、下球体、五个小球、塔座和广场组成。

高层建筑高层建筑的骨架采用钢结构体系，最能体现钢结构建筑轻质高强的优越性，近年来钢结构在此领域已逐步得到发展。上海环球金融中心

由日本森大厦株式会社的全额子公司森海外株式会社及日本具有代表性的银行、保险公司、商社等36家企业，偕同政府系统机构日本海外经济协力基金(OECF)联合投资的上海环球金融中心，总投资逾750亿日元。位于陆家嘴金融贸易区，建筑总面积335,420平方米，地下3层，地上94层。建成后的高度达460米。总用钢量26000t，钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱，目前正在施工基础。上海金茂大厦

金茂大厦是由中国上海对外贸易中心股份有限公司独家投资5.6亿美元建设的一座88层的超高层大厦，建筑高度420.5米，建筑面积28.9万平方米，于1998年8月28日竣工。总用钢量1