钢结构概述课件教学ppt课件

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1、现代管理大学工程学院梁博钢结构§1-1钢结构在我国的发展概况§1-2钢结构特点及合理应用范围§1-3钢结构的设计方法§1-4钢结构的发展第1章概述第1章概述第一章绪论1.2钢结构的特点和应用1.2钢结构的特点和应用1.轻质高强★2.匀质等向体6.制造工厂化，施工装配化短★5.不渗漏7.耐腐蚀性差8.耐热不耐火1.2.1钢结构的特点3.塑性和韧性好★4.良好的焊接性能(1)钢结构自重轻而承载力高（轻质高强）a=容重/屈服强度,a越小，结构就越轻。钢材：a=1.7～3.7×10-4/m；钢砼：a=18×10-4/m；木材：a=5.4×10-4/m。钢材容重虽大，由于强度高，同荷载结

2、构需要的构件截面小,结构自重轻，运输和安装方便。例如：当跨度和荷载相同时，普通钢屋架的重量仅为钢筋混凝土屋架重量的1／3～1／4。若采用薄壁型钢屋架则更轻。所以钢结构特别适用于跨度大、建筑物高、荷载重的结构。自重轻—>每根柱子的轴压减少6000～7000KN；地震反应减少30%～40%；地基压力减少25%以上—>地震区软弱地基。柱子截面小—>增加有效使用面积3%～6%。Q235钢密度：7850kg/m3屈服强度fy：235N/mm2C30混凝土密度：2450kg/m3抗压强度fc：14.3N/mm22.最接近均质等向体内部微观组织均匀，各向同性——各个方向的力学性能大致相同；使

3、用状态下，钢材属于理想弹性体，弹性模量大（206×103N/mm2），变形小（ε<0.001），适用叠加原理，可简化计算；这些物理力学性能，最符合目前所采用的计算方法（材料力学和结构力学）的基本假定。所以钢结构的实际受力情况与计算结果最吻合，精度可达5%左右。3.塑性和韧性好塑性(plasticity)和韧性(toughness)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（0.2~0.3），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。4.良好

4、的焊接性能焊接技术的发展是近代钢结构发展的重要因素之一焊接性能好——钢材在焊接过程中和焊接后，都能保持焊接部分不开裂的完整性。——焊接部分不比原材质力学性能差5.具有不渗漏的特性无论焊、铆或螺栓连接都可以做到密闭不渗漏；各种容器，特别是高压容器（输油/水/气管、大型油库、船舶）的良好材料特点(6)制造工厂化施工装配化制作、安装简便，施工精度高，工期短，符合工业化要求。因此，钢结构可以降低总造价，节省投资，提高经济效益和资金周转率。下面给出日本钢结构住宅施工过程的例子。日本装配式钢结构住宅50天施工过程第一日堪察现场第二日维护现场，拆除旧房第十日基础完成第二十日房屋单元安装完毕第

5、二十五日门窗安装完毕，内墙安装完毕、石膏板安装完毕天棚、地面开始制作第三十日室内外装修基本完毕第三十五日电器、洁具、上下水管道安装调试完毕第四十三日班组自行检查调整第四十八日公司检查第四十九、五十日使用说明介绍完工后的室内完工后的外观(7)钢结构耐腐蚀性差应采取防护措施新建的钢结构必须先除锈，然后刷防锈涂料或镀锌，且每隔一段时间要重复一次，维护费用较大。若采用不易锈蚀的耐候钢（防腐能力提高2到4倍），则可节省大量劳动力和维护费用，但材料一次投资成本高，目前还较少采用。特点(8)耐热性能好但防火性能差——耐热不防火；温度<150℃时，钢材的物理力学性能变化很小；温度达到25

6、0℃左右时，钢材的抗拉强度提高而塑性降低，冲击韧性下降，材料变脆；当温度>300℃时，钢材的屈服点和极限强度急剧下降；到达600℃左右时，强度接近于零。故当结构表面长期受辐射热达150℃以上或在短时间内可能受到火焰作用时，须采用隔热和防火措施。——混凝土/砖包裹起来；——防火涂料主流；——耐火钢部分采用潜力大；特点第一章　　绪论纽约世界贸易中心第二次撞击的瞬间1.2.2合理应用范围：在房屋建筑中，以下情况宜采用钢结构：(1)重型厂房结构：如冶炼厂的平炉车间、热轧车间、混铁炉车间；重型机械厂的铸钢车间、锻压车间、水压机车间；造船厂的船体车间；飞机制造厂的装配车间等。应用范围

7、25(2)大跨度结构：如飞机库，体育馆，展览厅，影剧院，大型交易市场等屋盖结构。应用范围26(3)高耸和高层建筑：高耸——高压输电线路塔、变电架构、电视广播发射塔——钢结构减少主要荷载——风载；应用范围27(3)高耸和高层建筑：前面也提到我国建造了不少高层钢结构建筑应用范围28(4)受动力荷载的结构韧性好重量工作制吊车的吊车梁。应用范围西安变压器厂（400t吊车）吊车梁(5)可拆卸和移动的结构活动房屋——工地的活动板房《《返回应用范围(6)容器和管道高压气罐管道煤气罐锅炉等应用范围陕西铜