燕山大学建筑工程与力学学院钢结构课件第1章 绪论（一）.pptVIP

钢结构基本构件设计 钢结构工程结构设计 3.了解杆件和板件稳定的基本理论，理解影响构件稳定性的主要因素及提高稳定性的措施； 2.掌握钢结构材料的主要性能及其主要影响因素，并能正确地选择钢材； 1.了解钢结构的应用和发展概况,掌握钢结构的特点； 钢结构原理的基本要求 4. 掌握各种连接（焊接、螺栓连接）和各类构件(梁、杆、柱)的工作性能、破坏特征及其设计的基本方法。 5.掌握构件间的连接方法、力的传递方式和过程以及构造原则； 教学参考书及规范: 1.钢结构（第三版）戴国欣 主编 武汉工业大学出版社 2.钢结构设计规范 （GB50017-2003) 6.熟悉与土木工程相关的钢结构设计规范。 3.钢结构工程施工质量验收规范 （GB50205-2001) 第一章 绪 论 大纲要求 1. 掌握钢结构的特点。 2．了解钢结构的应用范围。 3．了解钢结构在我国的发展趋势。 第一节 钢结构的特点 结构用钢材强度高，塑性韧性好 结构重量轻。 材性好，可靠性高。 工业化程度高，工期短。 密封性好。 耐热性较好，耐火性差。 耐锈蚀性差。 结构用钢材强度高，塑性、韧性好 强度——构件或连接在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力. 强度高，适用于大跨、高层、重载结构。强度高，构件截面小，受压时易失稳。 塑性——承受静力荷载时，材料吸收变形能的能力。 塑性好，结构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，材料吸收能量的能力。 韧性好，适宜承受动力荷载，结构的抗震性能好。但低温和某些条件下，可能发生脆性破坏。 钢结构的特点之一： 钢与混凝土、木材相比，虽然密度较大，但其强度较混凝土和木材要高得多，因此在同样受力的情况下，钢结构与钢筋混凝土结构和木结构相比，构件较小，重量较轻。 钢结构的特点之二： 结构重量轻 定义参数：a=容重/强度 a越小，结构相对越轻。 钢 砼 木材 容重kN/m3 78.5 24 强度N/mm2 215 Q235 310 Q345 350 Q390 380 Q420 C20 10, 1.1 C30 15, 1.5 容重/强度10-4/m 1.7～3.7 18 5.4 不同材料钢屋架自重比较 荷载相同，对于24米跨度的屋架 预应力钢筋混凝土结构1 钢结构1/3--1/4， 冷弯薄壁型钢结构1/10 重量轻，可减轻基础的负荷，降低地基、基础部分的造价，同时还方便运输和吊装。 材性好，可靠性高 钢材由钢厂生产，质量控制严格，材质均匀性好，且有良好的塑性和韧性，比较符合理想的各向同性弹塑性材料，因此目前采用的计算理论能够较好地反映钢结构的实际工作性能，可靠性高。 钢结构的特点之三： 工业化程度高，工期短 钢结构都为工厂制作，具备成批大件生产和成品精度高等特点；采用工厂制造、工地安装的施工方法，有效地缩短工期，为降低造价、发挥投资的经济效益创造条件。 钢结构的特点之四： 超高层建筑技术经济指标比较 钢结构 组合结构 砼结构 自重 1 1.23 1.72 结构面积 0.28 0.37 1 施工周期 1 1.33 1.60 耗钢量 1.45 1.23 1 施工中的钢结构车间 密封性好 钢结构采用焊接连接后可以做到安全密封，能够满足一些要求气密性和水密性好的高压容器、大型油库、气柜油罐和管道等的要求。 钢结构的特点之五： 耐热性较好，耐火性差 温度在200℃以内，钢材的主要性能变化很小，温度超过200℃后，材质变化较大，强度降低并出现兰脆和徐变现象。600℃时，强度几乎为零。在火灾中，未加防护的钢结构一般只能维持20分钟左右。因此，设计规定钢材表面温度超过150℃后即需加以隔热防护，对有防火要求者，更需按相应规定采取隔热保护措施。 钢结构的特点之六： 美国世贸大厦 遭受恐怖袭击 耐锈蚀性差 全世界因锈蚀每年损失的钢材大约为当年钢产量的10% 新建造的钢结构一般隔一定时间都要重新刷涂料，维护费用较高。目前国内外正在发展各种高性能的涂料和不易锈蚀的耐候钢，钢结构耐锈蚀性差的问题有望得到解决。 钢结构的特点之七： 云南宣威发电厂扩建工程干煤棚(2X300MW) 太仓环保电厂干煤棚 平板网架 干煤棚因锈蚀倒塌 因锈蚀引起钢结构的事故 节点锈蚀情况