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钢 结 构 概述 建筑钢材 设计方法 钢结构的连接 轴心受力构件 梁（受弯构件） 拉弯与压弯构件 屋架 第一章 绪论 一、钢结构特点 1、优点： ①轻质(密度/强度)、高强: ②材质好(塑韧性见第P2)，可靠性高 ③工业化程度高，工期短 ④抗震性能好：刚性抗能，柔性耗能 ⑤(水\气)密封性能好，耐热性较好 ⑥可重复利用 2、缺点： ①钢材价格相对较高 ②耐火性差：美国世界贸易大厦（9`11） 150摄氏度 时强度无变化，600摄氏度时强度约为0。 ③耐锈蚀性差,维护费用高：长征桥 钢材的塑性和韧性好； 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。 二、我国钢结构的发展现状及趋势 1 、1949年以前: 2、1949年---1978年： 钢结构得到一定发展，钢产量有限，应用特殊 所以，总体上是产量低，发展慢，应用少 3、1978年---至今： 钢结构前所未有的发展，钢产量大大提高，应用范围较大发展，钢质量及规格已基本满足要求 三、钢结构的主要结构形式及组成杆件的分类： 1、结构形式： 1）框架 2）桁架 3）拱架 4）索 5）壳体 2、具体结构应用： 1）厂房钢结构 ： 2）轻型钢结构 ： 3）大跨度钢结构 ：（1）网架结构（图） （2）悬索及索桁架结构 （3）网壳结构 4）桥梁钢结构 ： 5）高耸钢结构 ： 6）高层钢结构 ： 7） 综合应用 图（1）:大跨度钢结构 钢屋架 网架、网壳结构 悬索结构 拱架结构 桥梁结构 图（2）:重型厂房结构 西安变压器厂（400t吊车） 图（3）:高层建筑 80年代我国建造的11栋高层钢结构基本上都是国外设计、施工承建。 目前我国已建和在建的高度超过100m的钢结构有48栋。 图（4）:高耸建筑 电视塔、微波塔、通讯塔等 图（5）:轻型钢结构 图（6）:容器和其他构筑物 图(7):综合 图(7):综合 (1).波纹拱壳结构 餐厅 厂房 厂房结构 框架简图 住宅或办公楼 发射塔 高层钢结构 拱形桥和拱架 壳体 空间桁架 螺栓球节点 平面桁架 上海商务中心（网状网壳） 输电塔 苏州乐园宇宙大战馆球体屋面（穹顶） 索 网架结构 箱形桥梁 小别墅 斜拉桥 四、钢结构的发展研究： (一)、材料方面:高性能钢材（强度、塑性和韧性、耐火、耐候等） 发展高强度钢材和新品种型钢，如强度更高的钢材、耐候钢（抗腐蚀）以及提高厚板材的质量（抗层状撕裂）。 (二)、结构设计计算方法的研究 对结构承载能力的认识 从构件 整体 从弹性 弹塑性 应力蒙皮效应 计算手段的改进 (三)、新结构的推广应用 *高强钢索 *钢和混凝土组合结构 *杂交结构（索、拱配合） (四)、制造和安装 机电一体化，用软件把钢材切割、焊接技术和焊接标准集成一起，保证质量又节省劳动力。 (四)、高层建筑 ? (五)、结构优化原理的研究和应用 (六)、国产化 五、钢结构课程的学习方法 根据教学大纲要求，课程只讲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； 多作习题与思考题，避免眼高手低。 7. 轻型房屋钢结构 9.构筑物 10.建筑小品 * * 国家体育场 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 。 天津奥林匹克体育场俯瞰效果图 “绿色奥运”、“科技奥运”、“人文奥运” 建筑底面面积为80,000m2，屋顶面积76,719m2，地上层数6层，最高点高度53.00m，可容纳观众数60,000。 屋