钢结构的特点、应用和发展

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1、钢结构济南大学土木工程学院第一章钢结构概述1.1钢结构的特点和应用1.2钢结构的建造过程和内在缺陷1.3钢结构的组成原理1.4钢结构的极限状态和概率极限状态法1.5钢结构的发展本章内容：1.1钢结构的特点和应用1.1.1钢结构的特点钢结构是由钢板、热轧型钢和冷加工成型的薄壁型钢制造而成。与其他材料的结构相比具有以下优点：（1）材料强度高，韧性、塑性好。（2）材质均匀，比较符合力学计算假定。（3）制造简单，施工周期短。（4）钢材质量轻。（5）密封性好。（1）钢材耐腐蚀性能差，维护费用高。（2）耐热但不耐火150℃时强度无变化，600℃时强度约为0。钢结构的缺点有：1.1.2钢结构的应

2、用（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53m，可容纳观众数60,000。屋顶采用钢桁架悬挑结构。屋面桁架落地，形似露珠。“绿色奥运”、“科技奥运”、“人文奥运”国家大剧院位于北京人民大会堂西侧，西长安街以南，总占地面积近12公顷，总建筑面积近15万平方米，总投资26.8

3、8亿元.该工程外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴212.2m，南北短轴143.64m，总高度46.285m。内设歌剧院（2416席）、音乐厅（2017席）及戏剧院（1040席）及公共大厅等。屋面采用钛金属板，整个网壳外环绕人工湖（35500m2）,各种通道及入口均设在水下。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，北京市建筑设计研究院参与主体设计，整体结构用钢量达6750t，195kg/m。（2）重型厂房结构西安变压器厂（400t吊车）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。（3）高层建筑上海环球

4、金融中心由日本森大厦株式会社的全额子公司森海外株式会社及日本具有代表性的银行、保险公司、商社等36家企业，偕同政府系统机构日本海外经济协力基金(OECF)联合投资的上海环球金融中心，总投资逾750亿日元。位于陆家嘴金融贸易区，建筑总面积335,420平方米，地下3层，地上94层。建成后的高度达460米。总用钢量26000t，钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱。上海金茂大厦金茂大厦是由中国上海对外贸易中心股份有限公司独家投资5.6亿美元建设的一座88层的超高层大厦，建筑高度420.5米，建筑面积28.9万平方米，于1998年8月28日竣工。总用钢量14000t，钢筋混凝土核心筒，

5、外框钢骨混凝土及钢柱。设计者为美国S.O.M事务所。央视新台址央视新台址建设工程位于北京朝阳区东三环中路、北京商务中心区的核心地段，占地面积18.7万平方米，总建筑面积55万平方米,230m高。央视新台址建设工程总投资约50亿元人民币，2003年10月开工建设，2008年正式运行。大连远洋大厦大连远洋大厦由大连远洋运输公司、中远房地产开发公司与美国ESPIRIT公司联合投资14.8亿人民币开发的集五星级酒店和甲级写字楼为一体的智能大厦。总建筑面积14.8万平方米。其中：A座为五星级酒店，地上51层，总高200.8m。钢筋混凝土核心筒，外框钢框架。设计、加工、安装全部国产化。台北10

6、1长宽各150m，总面积30277m2塔高508m，世界第一高，26层以上以8层为一单元。主要由巨柱、核心系统及外伸桁架梁。巨柱自地下5层至地上90层，最大尺寸为2.4mx3m。直径5.5m，重670t的阻尼器（4）高耸建筑电视塔、微波塔、通讯塔等东方明珠电视塔东方明珠广播电视塔座落在上海浦东新区黄浦江畔，以其468米的高度成为亚洲第一高塔。她于1991年3月开始建造，1994年11月完工，总重量达12万吨，总投资8.3亿元人民币。东方明珠塔由三根直径为7米的擎天立柱、太空舱、上球体、下球体、五个小球、塔座和广场组成。（5）轻型钢结构（6）容器和其他构筑物陕西铜川天然气公司1000

7、立方米天然气球罐大连西太平洋石化有限公司1500立方米CF-62钢球罐（7）可拆卸结构1.2钢结构的建造过程和内在缺陷1.2.1钢结构的建造过程＊1.工厂制造—钢材验收、放样、加工、装配、矫正、除锈和涂漆＊2.工地安装—扩大拼装、吊装就位、临时固定、最后固定1.2.2钢结构的初始缺陷＊1.几何缺陷初弯曲、初倾斜、杆件长度误差＊2.材料缺陷钢材并非理想的匀质体和各向同性体1.3钢结构的组成原理＊几何不变＊在外载作用下保持稳定性承载力和刚度○跨越式结构跨越地面上的一定空间