钢结构第一章绪论介绍资料精要.ppt

1、基本概念 结构可靠度：结构在规定的时间（50年），规定的条件（正常设计、正常施工、正常使用、正常维护）下，完成预定功能的概率。 失效概率：结构不能完成预定功能的概率。 结构的功能要求 安全性 适用性 耐久性 二、结构概率极限状态设计法 2、结构作用 作用效应 结构构件抗力 结构作用：施加在结构上的各种荷载及引起外加变形或约束变形的原因（如荷载、基础下沉、温度变化、焊接等） 作用： 永久作用 可变作用 偶然作用 作用效应（S）:结构作用引起结构或构件的内力（轴、弯、剪）和变形（挠度、转角）。 结构抗力（R）：结构或构件承受作用效应的能力。 3、结构的极限状态和极限状态方程 （1）结构的极限状态：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，这一特定状态称为结构的极限状态。 两种极限状态 承载能力极限状态 正常使用极限状态 （2）极限状态方程 用RS R=S RS 来描述抗力与 作用效应的关系。 结构功能函数 Z=R-S Z=g(S,R)=R-S 显然 z0 结构处于可靠状态 z=0 结构处于极限状态 Z0 结构处于失效状态 Z=R-S称为极限状态方程 这样，结构可靠概率为 Ps=p{(R-S)≥0} 结构失效概率为 Ps=p{(R-S)0}且Ps+Pf=1 绝对可靠的结构是不存在的，只要Pf达到人们可以接受的程度是安全的 Z0 Z0 Z=0 R s （3）可靠指标β 结构功能函数 Z=R-S 由于R和S均为正态分布的随机变量，其均值和标 准差分别为 失效概率 Z=R-S Pf f(z)概率密度函数 由于计算复杂，且必须知道R、S的分布密度函数，故用可靠性指标 来度量结构可靠性 可见:b大则Pf小； b与Pf有一一对应关系 b称结构可靠性指标 R S 2 Z R Z Z μZ μ μ bs b s s = - = + 设 则 = S μ 2 s （4）概率极限状态设计表达式 将 改写为 结构抗力 结构作用效应 若规定了β，并有μR、 μS、σR、 σS，就可利用上式进行设计或验算。 1、承载能力极限状态 三、钢结构设计的基本规定 对一般排件及框架结构，可采用简化计算式 ?=0.9，其它情况取?=1。 2、正常使用极限状态（如变形验算，按荷载 短期效应组合） 结构需有足够有强度、刚度和稳定性，安全可靠 要符合建筑物的使用要求，有良好的耐久性 尽可能节约钢材 尽可能缩短制造、安装周期 结构要便于运输、便于维护 在可能情况下，尽可能美观 四、钢结构设计的基本要求 根据教学大纲要求，学好钢结构的基本构件部分； 本课程的特点是：大家对钢结构的感性认识少，结构构造复杂，理论性强（特别是稳定理论）； 受课时限制，不能过多的详解例题，一定要记好笔记，从机理理解一些理论问题，加强课前预习与课后复习； 多作题，避免眼高手低 第四节 钢结构课程的学习方法 第一章 钢结构绪论 钢结构设计原理 第一章 钢结构绪论 第一节 钢结构的特点、应用及发展 第二节 钢结构的组成及主要形式 第三节 钢结构的计算方法 第四节 钢结构课程的学习方法 第一节 钢结构的特点、应用及发展 钢结构的特点 钢结构的应用范围 钢结构的发展 1、优点 材料强度高、塑性好、韧性好 工业化程度高，工期短 材质均匀，和力学计算的假定比较符合 重量轻 如： 30M钢架 4T~5T 30MR.C屋架 14T~17T 密封性好 具有一定的耐热性 抗震性能好 一、钢结构的特点 2、缺点 耐火性差 当钢表面的温度达300oC~400oC以后，其强度，弹性模量显著下降，600oC时几乎为0。 耐锈蚀性差 需定期维护，增加了维护费用。 钢结构在低温条件下可能发生脆性断裂 一、钢结构的特点 厂房结构 大跨度结度 多层、高层结构 塔桅结构 壳体结构 桥梁结构 各种轻钢结构房屋 二、钢结构的应用范围 厂 房 结 构 大跨度结度 大跨度结度 多层房屋 高层结构 高 层 结 构 塔桅结构 壳体结构 桥 梁 结 构 其 它 钢 结 构 高强度钢材的应用 构件和结构极限状态的深入了解 结构的革新 最优化原则的应用 三、钢结构的发展 1、单层房屋钢结构 传统作法，将一系列竖向平面承重结构，用支撑构件将之联成空间整体 竖向荷载 竖向承重结构 水平荷载 竖向承重结构 支撑构件 第二节 钢结构的组成及主要形式