钢结构基本原理课件.ppt

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1、钢结构基本原理第一章绪论第二章钢结构材料第三章钢结构连接第四章轴心受力构件第五章受弯构件第六章拉弯与压弯构件第一章绪论第一节钢结构的特点与应用范围第二节钢结构的设计计算方法第三节钢结构课程的学习方法美国世界贸易大厦两座塔楼110层的塔楼（北楼高417m，南楼高415m）组成，采用框筒体系。外圈为密柱深梁型框筒，由240根钢柱组成，柱距为1.02米；内中核心区为47根钢柱形成的框架；撞机1（首先撞击北楼）撞机2（约18分钟撞击南楼）倒塌瞬间上海金茂大厦建筑高度420.5米，钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱。香港中国银行钢骨钢筋混凝土角柱，横

2、梁及斜撑为钢结构东方明珠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九米的擎天立柱、太空舱、上球体、下球体、五个小球、塔座和广场组成。鸟巢鸟巢容纳8万人，平面为椭圆形,长轴340m,短轴292m。屋盖中间有一个146m×76m的开口国家大剧院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，最低-32.5m。整个网壳外环绕人

3、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。索穹顶结构汉城奥运会体操馆亚特兰大佐治亚穹顶用钢量不到30kg/m2重型厂房结构西安变压器厂（400t吊车）容器和其他构筑物陕西铜川天然气公司1000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钢球罐轻钢结构第二节钢结构的设计计算方法结构设计规范《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）规定：结构的可靠度应采用以概率论为基础的极限状态设计方法分析确定。钢结构

4、和其他建筑结构一样，遵循“统一标准”要求，采用的也是以概率论为基础，用分项系数表达的极限状态设计方法。极限状态设计方法，在其他课程（如钢混结构、建筑荷载等），对此以作详细介绍，。应掌握以下概念：结构的极限状态；结构的基本功能要求；结构的可靠度；失效概率；荷载及强度的标准值与设计值。第三节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、基本原理部分，即前面六章内容；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

5、与课后复习；多作习题与思考题，避免眼高手低。参考教材：1）夏志斌：钢结构-原理与设计，浙江大学2）沈祖炎陈扬骥：钢结构基本原理，同济大学第二章钢结构材料第一节建筑钢结构对材料的要求第二节钢材的主要性能测试第三节影响钢材性能的主要因素第四节复杂应力状态下的屈服条件第五节钢材的疲劳第六节建筑结构用钢的种类及选择第一节建筑钢结构对材料的要求建筑结构用钢来说，主要有三方面的要求。1、较高的强度：结构承载力大，所需截面小，结构的自重轻；2、较好的塑性及韧性：塑性好，破坏前变形明显，不易发生脆性破坏，同时可以调整局部高峰应力，内力重分布；韧性好，利于承受动

6、力荷载，避免发生裂纹和脆性断裂；3、良好的加工性能：不因加工对结构的强度、塑性、韧性造成较大的不良影响；4、其他性能：具有适应低温、高温和抵抗腐蚀的性能；《钢结构设计规范》GB50017-2003推荐承重结构用钢宜采用：炭素结构钢中的Q235钢及低合金高强结构钢中的Q345、Q390和Q420钢四种钢材。三、韧性－冲击韧性1、定义：动力性能，钢材在一定温度下塑变及断裂过程中吸收能量的能力，即抵抗冲击荷载的能力；2、计算：断口（单位面积上）的功即为冲击韧性；3、试件类型：夏比（V形）和梅氏（U形）4、温度的影响：温度越低，冲击韧性越低；按常温（2

7、0）、零温（0）、负温（-20、-40）四档区分。冲击韧性测量实验四、冷弯性能1、定义：在冷加工过程中产生塑性变形（弯曲变形）时，对产生裂纹（分层）的抵抗能力。2、两个参数：弯心直径d和弯曲角度180；3、意义：判别钢材塑性变形能力及冶金质量（颗粒结晶及非金属杂质分布）的综合指标。4、对象：对需进行冷加工、尤其是焊接结构焊接变形需要进行调直和调平的构件。一、化学成份的影响基本成份：铁（Fe)有益元素：碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）有害元素：硫（S）、磷（P）、氮（N）、氧（O）1、碳（C）碳是形成钢材强度的主要成分；C↑强度↑塑性、韧性、可焊

8、性、冷弯性能↓焊接结构应控制在≤0.20%。2、锰（Mn）：提高强度但不过多降低塑性和冲击韧性；脱氧作用，但属于弱脱氧剂；消除硫对钢的热脆影响；锰可使