钢结构制作与安装（第4版）绪论

钢结构制作与安装（第4版）绪论钢结构？哪里用？如何用？学习目标：

1熟悉钢结构的类型和组成。2掌握钢结构的特点。3了解钢结构的应用和发展。钢板和型钢经过加工，制作成各种基本构件（如梁、桁架、柱、板等）钢结构

按照一定的连接方式（焊接、螺栓连接或铆钉连接，或部分采用钢丝绳或钢丝束连接）钢结构1钢结构的类型和组成房屋建筑：大跨度钢结构钢结构工业厂房(包钢厂房、永辉钢构）多高层钢结构建筑轻型钢结构公路及铁路：各种钢桥钢塔及钢桅杆（高耸构筑物）：电视塔（1）钢结构的类型

由于使用功能和结构组成方式的不同，钢结构种类繁多。上海环球金融中心

东方明珠电视塔1）单层房屋钢结构的组成平面结构体系：桁架和柱、实腹梁和柱组成的框架和拱空间结构体系：平板网架，空间网壳圆屋顶（2）钢结构的组成平面结构体系平板网架空间结构体系苏州乐园宇宙大战馆球体屋面（穹顶）

空间结构体系

平面结构体系：桁架和柱、实腹梁和柱组成的框架和拱组成：承重结构体系和附加构件；空间结构体系：平板网架，空间网壳圆屋顶组成：承重结构体系小结单层房屋钢结构的组成2）多层房屋钢结构的组成框架体系带支撑的框架体系筒式结构体系支撑筒2钢结构的特点1、强度高，重量轻钢材比重：7850Kg/m3,抗拉设计强度（200～）N/mm2重量/强度＝40混凝土比重：2500Kg/m3,抗拉设计强度（1～）N/mm2重量/强度＝2500木材比重：500Kg/m3,顺纹抗拉强度（10～）N/mm2重量/强度＝502钢结构的特点2、塑性和韧性好

钢结构的塑性和韧性好，适于承受冲击和动力荷载，有较好的抗震性能。3、材性好，可靠性高4、工业化程度高，运输、安装方便,工期短自动钢板切割埋弧自动焊作业面多；现场基础施工工厂钢构制作5、密封性好

密封性好钢结构的水密性和气密性都较好可作成常压和高压容器结构和大直径的管道。6、可拆卸、改造，建筑垃圾少，材料可重复利用

7、有一定耐热性，但抗火性能差

钢材表面温度达到200℃以后，强度和弹性模量显著下降，600℃时基本降为零，所以钢结构的的耐火性较差。需采取防火、防腐对策8、耐腐蚀性较差在潮湿和腐蚀介质的环境中易发生锈蚀，需要定期维护。9、钢材在低温下可能发生脆性断裂（设计时应特别注意）。优点：1、轻质高强2、塑性韧性好，抗震性好3、材性好，可靠性高4、工业化程度高，运输、安装方便，工期短5、可拆卸、改造，建筑垃圾少，材料可重复利用6、密封性好缺点：1、有一定耐热性，但抗火性能差2、耐腐蚀性能差总结：钢结构的特点3钢结构的应用和发展(1)钢结构的应用1.重工业厂房2.大跨度结构3.高耸构筑物：电视塔4.多层、高层和超高层建筑5.容器：油罐6.轻型钢结构7.可拆卸和移动的结构（塔吊、起重臂杆）

钢结构的发展状况

钢结构的发展方向(2)钢结构的发展

1.钢结构的发展状况古代——主要是塔和桥。

始建于清康熙44年，建成于45年（1706年）。康熙御笔题为“泸定桥”。泸定桥长103米，宽3米，13根铁链固定在两岸桥台落井里，9根作底链，4根分两侧作扶手，共有12164个铁环相扣，全桥铁件重40余吨。代表作说明广州中山纪念堂（图）1931年建成，钢结构圆屋顶上海体育馆1934年建成，三角拱跨度42.6米杭州钱塘江大桥

1937年建成，后被炸毁近代

在近代由于外国侵略和封建束缚，建造了为数不多的高层建筑，但多为外国人设计和施工，我国自行设计的和施工的代表作如下：

广州中山纪念堂

由我国著名建筑师吕彦直先生设计，于1929年1月25日奠基，1931年10月10日竣工。设计师巧妙运用了建筑力学的结构原理，采用钢架和钢筋混凝土的组合结构，在跨度达71米的建筑空间内无一柱。

钢结构在国外发展较快，有下列代表作：代表作说明英国跨麦奈海峡铁路桥1850年建成70+140+140+70四跨法国埃菲尔铁塔（图）1889年建成，高321米美国圣路易斯拱桥1874年建成153+158.5+153三跨

法国埃菲尔铁塔

法国埃菲尔铁塔建于1889年，高300米，是巴黎主要标志性建筑。由土木工程师G.埃菲尔设计，为高露空格构式铁塔，塔的底部为四个半圆形拱。

现代现代钢结构代表作：分类代表作说明桥梁上海南蒲大桥（图）

西陵长江大桥单跨跨度900米九江长江大桥（图）

重型厂房长春第一汽车制造厂

上海锅炉厂重型容器车间主跨36米，高度40米洛阳拖拉机厂

大跨度结构北京人民大会堂1958年建，钢架跨度60.9米高度7米北京工人体育馆1962年建，圆形双辐式悬索结构直径94米高耸结构大庆电视塔（图）

宝钢烟囱架

九江长江大桥西陵长江大桥

大庆电视塔

塔全高260米（塔身高159米，天线桅杆高101米）。塔架底部外接圆直径为60米，是目前我国最高的全钢结构广播电视塔。塔结构为管状杆件，主塔身由729根主要构件组成，是采用高强度扭剪螺栓连接的空间桁架结构。塔基础为桩基结构，共采用141根开口钢桩，平均深度为27米。

2、钢结构的发展方向高效能钢材的研制与应用一是研制出高强度而性能好的钢材，二是采用各种有效措施，提高钢材的有效承载力，更好地发挥钢材的使用效果，从而节约钢材，如改进截面形式。

钢结构设计理论的深入研究

从合理和经济的角度出发，采用以概率为基础的极限状态的设计方法，而更为先进的全概率极限状态设计方法是今后的研究方向，此外弹塑性稳定问题和屈曲后的强度也应深入研究。

大跨度和高层结构

适用于大跨度结构体系除拱，框架外，还有网架结构和悬索结构，应扩大这些结构的应用范围，并进一步改进结构形式，另外预应力原理在钢结构