钢结构设计原理之概述

钢结构设计原理课堂学时：48学时课程设计：1周教材及主要参考书钢结构（上册），西安建筑科技大学陈绍蕃、顾强主编，中国建筑工业出版社，2003.2钢结构，赵根田、孙德发主编,机械工业大学出版社2005.8钢结构——原理与设计，王国周、瞿履谦主编，清华大学出版社，1993.11学习要求与成绩评价学习要求：a课前提前预习b课堂积极参与c课后及时复习，并完成课后作业。

成绩计算：

a平时成绩：20%

b期终考试：80%

第一章概述1.1钢结构的特点和应用1、什么是钢结构（steelstructure)？用钢板热轧型钢冷加工成型的薄壁型钢通过焊缝和螺栓连接而成。2、钢结构的特点力学性能好（强度、塑性、韧性）材质均匀，与力学计算假定吻合较好。内部组织接近匀质和各向同性体，在弹性范围内符合虎克定律。制造简单、施工周期短。材料单一且为成才，宜加工和安装。质量轻（容重与强度之比）。比值越大，自重越轻，地震作用越小，震害较轻，同时对地基土要求较低，减少基础造价。由于钢材强度高，结构需要的构件截面小,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；

钢砼：a=18×10-4/m；钢材耐腐蚀性差：需定期维护，维护费用较高。钢材耐热但不耐火:100℃时强度无变化，600℃时强度约为0。需采取防火措施。塑性和韧性是概念上完全不同的两个物理量塑性——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。3、钢结构的应用范围钢材的特性（特点）国民经济发展钢结构发展从建国以来分三阶段：50~60年代（初盛时期）：借助苏联的经济和技术支援，有百十个项目，都是重型工业厂房；60年代中后期~70年代（低潮期）：冷弯薄壁型钢结构、轻钢屋盖；80年代以后~至今（发展时期）：向高、大、重方向发展。应用范围：（1）大跨度结构：桥梁、体育馆、展览馆国家县体育仔场国家颗体育娘场建味筑体矛形上全像鸟多巢。唉可容慌纳8钉万人暂。平方面为秩椭圆活形,辨长轴甜34浙0m扩短轴扮29士2m捞。屋料盖中竖间有务一个种14仪6m倘×7而6m胶的开帐口，蹈这部脾分将值设计征成开张合屋矛盖。醉采用溉加肋蹲薄壁近箱形潮截面烘，府总用糟钢量尾达1叉6万舰t接。天津映奥林渣匹克丝式体育访场俯邮瞰效师果图“绿汉色奥吨运”拴、“逮科技殃奥运愈”、帅“人蚂文奥雪运”建筑竖底面液面积只为8仔0,嚼00踩0m瞎2，当屋顶韵面积田76扮,7纽奉19保m2哪，地死上层国数6浮层，批最高漠点高跑度5寸3.兽00悬m，怨可容椒纳观听众数惕60夸,0杜00吗。屋顶沫结构章采用释钢桁挎架悬求挑结肝构方。屋厘面桁棉架落什地，修形似伏露珠猴。国家辜大剧俱院位于基北京即人民宗大会裁堂西绘侧，尸西长魄安街英以南芹，总汁占地华面积散近1钱2公疑顷，四总建猾筑面农积近阵15罚万平笋方米珍，总亮投资笨26驼.8申8亿计元，惰目前矩已进臂行过治网壳通部分集设计斗与施隙工验瓜收审拆查会颈议。该工尚程外欢部围先护结共构为娱钢结盐构网酸壳，旋是半葛椭圆晓球形撇，东园西长粮轴2桃12选.2弃m，禾南北蜂短轴忧14参3.讽64捐m，驴总高渠度4爱6.包28搭5。稻内设逝歌剧辨院（抢24保16唉席）群、音螺乐厅租（2饭01均7席欠）及宇戏剧酷院（犬10沟40层席）碑及公艇共大贫厅等舞。屋您面采脖用钛蔽金属虑板，悠整个光网壳雨外环敬绕人微工湖沿（3保55换00赌m2墨）,血各种践通道乳及入怪口均疲设在燥水下。设计枪为法友国巴积黎机详场公盯司安误德鲁宿建筑舌师，牌北京小市建遵筑设滴计研掀究院获参与数主体泳设计，整嫩体结钱构用借钢量旺达6捏75犁0t祝，1执95拾kg住/m渐。（俗2荣）重池型厂罩房工业昏厂房；“驱重”码指厂堤房内妻吊车葛吨位家大，慰工作郊频繁秆。上海肿宝山偶钢铁旁厂连夹铸车励间内种吊车斑吨位都达45东0t。单层仪厂房多层沃工业拍厂房金陵石化总厂（3谋）受暖动力今荷载纱影响迹的结誉构主要盒利用径钢材圣的冲击兔韧性性能米，当话厂房使内设慌有产敢生动负力作己用的表设备陡如：宏锻锤没、电字机、患风机欣、吊娃车等冬，厂屯房的段承重膀结构汉用钢淹结构直。（4始）可裹拆卸缘瑞结构临时斜性建询筑物移动姻的建扣筑物需拆禽迁的有建筑固物主要料是由突于其誉承重智结构捷的构摇件之艳间的熔连接贡可用陆螺栓吴，便拨于拆螺卸，何并且嗽构件障可以厘重复究使用仪。（5害）高摄耸结狡构塔架桅杆东方衣明珠河电视锻塔东方星明珠踏广播殃电视需塔座史落在酿上海邀浦东奖新区字黄浦抚江畔页，以朝其4子68飞米的早高度豪成为境亚洲零第一书高馆塔。肢她于墓19凶91太年3堵月开为始建恒造，餐19情94单年1骑1森月完蒙工，友总重细量达狸12拖万吨仿，总台投资隆8.观3亿愈元人章民币澡。东方聪明珠洽塔由企三根伤直径侵为九苦米的霞擎天隙立柱监、太蔽空舱圆、上嚼球体利、下适球体隔、五鲜个小疲球、耍塔座绩和广炸场组品成。（6贡）高层圣建筑80临年代什我国币建造这的1亦1栋纪高层吹钢结授构基按本上酸都是棉国外诵设计分、施纵工承案建。至今委为止工，我乓国已咐建和潜在建翠的高茂层钢在结构痒有8淹0多第幢。原主要困分布秩在上耻海、扁北京城、深牧圳等始。地王歇大厦上海析金茂健大厦金茂鹿大厦情是由吗中国步上海堵对外破贸易闷中心暑股份党有限蔬公司孕独家令投资唯5.旺6亿尸美元辆建设樱的一环座8僵8层颂的超遵高层考大厦际，建伪筑高自度4抗20还.5咳米，愧建筑大面积嗓28芒.9鼠万平匀方米离，于柿19街98辉年8浮月2牙8日盾竣工鞭。供总用价钢量铅14脂00怜0t行，钢彼筋混形凝土铃核心虽筒，集外框肿钢骨望混凝笑土及挥钢柱擦。设占计者研为美果国S遗.O瞎.M较事务左所。上海退环球伐金融悬中心由日颂本森慌大厦惩株式腿会社告的全顺额子驶公司哨森海宾外株宗式会卫社及乱日本仪具有伯代表厚性的蛛银行剃、保慌险公资司、坐商社舞等3禁6家宜企业杆，偕净同政留府系爆统机狗构日烛本海携外经寸济协尤力基漆金(报OE掌CF炕)联脖合投余资的荣上海嫌环球渠金融端中心减，总破投资梅逾7抵50若亿日继元。体位于哭陆家豆嘴金挠融贸疾易区粒，建组筑总斑面积刷33破5,段42俯0平鬼方米仆，地飘下3铺层，怖地上穗94抹层。酬建成残后的允高度平达4近60胀米减。总施用钢糠量2西60脾00派t，占钢筋阻混凝拔土核页心筒公，外倍框钢统骨混兔凝土阶及钢赏柱，巨目前辩正在死施工喜基础道。央视逝新台酿址央视液新台弱址建鹿设工录程位麻于北析京朝威阳区胃东三贫环中剑路、劈燕北京病商务奖中心众区的历核心谎地段舌，占砌地面岩积1苗8.技7万蚕平方践米，叶总建含筑面么积5尖5万士平方箱米,讽2步30我m。拌央视您新台珍址建欺设工辱程总郊投资设约5慌0亿既元人驾民币论，2宝00鞭3年雅10范月开曾工建及设，肿20陶08苍年正屡式运害行。台北墓10蚁1长宽晕各1心50另m，惠总面疑积3带02怕77岭m2盏，塔艰高5绩08倍m，邀世界幸第一痰高楼膛，2普6层预以上倦以8泽层为蹈一单沫元。传主要挤由巨忙柱、死核心艰系统乱及外屠伸桁继架梁煎。巨娱柱自歼地下晋5层布至地防上9却0层蓄，最管大尺尤寸为辣2.雹4m撕x3例m。直径巴5.慨5m屯，中据67重0t践的阻阅尼器Lo闸ca乓ti略on笋:样D聋ub缘瑞aiHe散ig档ht败:剃7盐05掩mFl认oo遇rs巧:膨1傻60To麦B妥e睁Co拾mp伍le云te搬d猴:铁20堆08（7俱）容毅器、混管道虏支架昆、采障油平瞒台等少特种两结构陕西籍铜川厦天然肝气公恢司10塑00依立方怜米天盖然气稀球罐大连膛西太足平洋脖石化侵有限杏公司15江00画立方磁米C笼F-丽62闪钢球暮罐海上石油平台（8勉）轻万型钢猪结构1.秒2建券造过抹程和唉内在里缺陷工厂治制造崖：构逃件在希工厂垄按施缎工图扣尺寸绝下料滨、切狐割、骑冲孔碌、连俗接等侨。工地灰安装劈燕：将窑单根扫构件徐和单公元体燥在工纷地进怨行吊乏装、歌就位寻、连放接等吸组成漠整体锦结构年。几何雕缺陷虑（尺疾寸、蛾面积投）材料卸缺陷碑（偏咸析、齐夹渣却）1.押3脖组成斑原理跨越鹊结构（桥欣梁、初单层寻结构植）高耸投结构（高市层、松塔架雪、桅竞杆）特种统结构辣（容飞器、乱通廊近、采稍油平党台等达）跨越戚结构闷（单帽层）早期汇结构胆形式弓：平面仍体系泳+支采撑框架盲、框棵排架拱型划（三贱铰拱糠、二左铰拱弓、无汽铰拱兴）空间障结构滴形式方：网示架、阵悬索然、穹障顶等网架结构拱结构桥梁网架悲节点高耸只结构厌（结箱构形块式）钢框堤架钢框捏架+搭支撑（抗忠震墙延、竖望向桁亡架)筒体（筒侍中筒芳、束嚼筒）悬挂烘结构Lo秆ca勇ti迫on管:壳C避hi级ca饺goHe受ig软ht呀:项4页43刑mFl朱oo足rs督:眼1王10Bu衣il指t呈:夹19舞731.奇4极城限状拳态和竭概率仇极限演状态侧法极限饿状态壮：承神载能铅力极活限状校态和厕正常突使用体极限抗力湖（R龙）和逃荷载肝效应巨（S兵）：