钢结构工程施工教学课件作者高福聚单元1　钢结构初步认识.ppt

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1、单元1钢结构初步认识1.1我国钢结构发展概况1.2钢结构的特点1.3钢结构的应用返回１．１　我国钢结构发展概况钢结构是由生铁结构逐步发展起来的，中国是较早发明炼铁技术的国家之一，也是最早用铁制造承重结构的国家。早在战国时期，我国的炼铁技术已经很盛行了。公元６５年（汉明帝永平八年），我国已成功地以锻铁为环，相扣成链，建成了世界上最早的铁链悬桥—兰津桥。１７０５年（清康熙四十四年）建成的四川泸定大渡河桥，桥宽２．８ｍ，跨长１００ｍ，由９根桥面铁链和４根桥栏铁链构成，两端系于直径２０ｃｍ、长４ｍ的生铁铸成的锚桩上。该桥比美洲１８０１年

2、（清嘉庆六年）才建造的跨长２３ｍ的铁索桥早近百年，比号称世界最早的英格兰跨长３０ｍ的铸铁拱桥也早７４年。除铁链悬桥外，我国古代还建有许多铁建筑物，如１０６１年（宋仁宗嘉六年）在湖北荆州玉泉寺建成的１３层铁塔，目前依然存在。所有这些都表下一页返回１．１　我国钢结构发展概况明，我们中华民族对铁结构的应用，曾经居于世界领先地位。英国直到１８４０年以前还只是采用铸铁来建造拱桥。随着铆钉连接和锻铁技术的发展，铸铁结构逐渐被锻铁结构取代。１８５５年英国人发明贝氏转炉炼钢法、１８６５年法国人发明平炉炼钢法，以及１８７０年成功轧制出工字钢之后

3、，欧美各国形成了工业化大批量生产钢材的能力，强度高且韧性好的钢材才开始在建筑领域逐渐取代锻铁材料，自１８９０年以后成为金属结构的主要材料。２０世纪初焊接技术以及１９３４年高强度螺栓连接方式的出现，极大地促进了钢结构的发展，使其逐渐发展成为全世界所接受的重要结构体系。上一页下一页返回１．１　我国钢结构发展概况中国古代在金属结构方面虽有卓越的成就，但在近现代铁结构方面的技术优势早已丧失殆尽。１９０７年才建成了汉阳钢铁厂，年产钢只有８５００吨。１９４３年是我国历史上钢铁产量最高的一年，生产生铁１８０万吨、钢９０万吨，但这些钢铁很少用于

4、建设，大部分被日本用于侵华战争。即使这样，我国工程师和工人仍有不少优秀设计和创造，如１９２７年建成的沈阳皇姑屯机车厂钢结构厂房、１９２８—１９３１年建成的广州中心纪念堂圆屋顶、１９３４—１９３７年建成的杭州钱塘江大桥等。新中国成立后，随着经济建设的发展，钢结构曾起过重要作用，但由于受到钢产量的制约，很长一段时期内，钢结构被限制使用在其他结构不能代替的重大工程项目中，一定程度上影响了钢结构的发展。上一页下一页返回１．１　我国钢结构发展概况２０世纪５０年代后，我国钢结构的设计、制造、安装水平有了很大提高，建成了大量钢结构工程，有些在

5、规模上和技术上已达到世界先进水平。如采用大跨度网架结构的首都体育馆、上海体育馆、深圳体育馆，大跨度三角拱形式的西安秦始皇陵兵马俑陈列馆，悬索结构的北京工人体育馆、浙江体育馆，高耸结构中的２００ｍ高的广州广播电视塔、２１０ｍ高的上海广播电视塔、１９４ｍ高的南京跨江线路塔、３２５ｍ高的北京气象桅杆等，板壳结构中有效容积达５４０００ｍ３的湿式储气柜等。上一页下一页返回１．１　我国钢结构发展概况中国的钢产量自１９９６年突破１亿吨以来，逐步改变了钢材供不应求的局面，到２０１０年全国钢产量达６．２７亿吨，钢结构产量约２６００万吨，产业规模名

6、列世界第一位。钢结构技术政策，也从“限制使用”改为积极合理地推广应用发展到鼓励使用钢结构。《钢结构设计规范》（ＧＢ５００１７—２００３）、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（ＣＥＣＳ１０２—２００２）（２０１２年版）、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（ＧＢ５００１８—２００２）等系列规范规程的发布实施，为钢结构在我国的快速发展创造了条件。预计到“十二五”期末，我国钢结构产量将达５０００万～６５００万吨，整个产业前景乐观。随着钢结构设计理论、制造、安装等方面上一页下一页返回１．１　我国钢结构发展概况技术的迅猛发展，各地建成了大量的轻钢

7、结构、大跨度钢结构、高层钢结构、高耸结构、市政设施等。以“鸟巢”“水立方”为代表的大中城市体育项目（图１-１）；以“国家大剧院”为代表的文化设施；以北京首都机场Ｔ３航站楼为代表的航站楼工程；以上海金贸大厦、上海中心大厦为代表的高层钢结构（图１-２）；以上海“东方明珠”电视塔、广州电视塔为代表的高耸钢结构；等等，展示出了我国钢结构发展的水平。上一页下一页返回１．１　我国钢结构发展概况尽管我国钢结构发展迅猛，但主要集中于工业厂房、大跨度或超高层建筑中，钢结构建筑在全部建筑中的应用比例还很低，不到５％，与发达国家钢结构建筑面积比例占总

8、建筑面积的４０％相比有很大差距。我国建筑用钢在钢材产量中的比例也很低，为２０％～３０％，低于发达国家的４５％～５５％,而且我国绝大多数建筑用钢是用于钢筋混凝土结构中的钢筋，钢结构用钢还不到建筑用钢的２％。因此，我国钢结构还是一个很年轻的行业，总体水平与西方发达国