金属钢结构PPT课件

.,1,金属结构,.,2,关于本课程的一些说明,本课程是一门专业基础课；本课程以前面的材料力学、结构力学等为基础，希望大家复习前面的课程；本课程的学习有一定难度，希望大家学习过程中认真、踏实、知难而进。,.,3,本课程的基本要求,上课认真听讲，做好笔记；按时按质完成作业，请勿抄作业。,.,4,本课程的考试方式（初定）,闭卷考试；总成绩=期末成绩80%平时成绩20%；平时成绩=课堂表现（出勤、课堂表现等）作业成绩。,.,5,本课程主要内容及重点难点,第1章绪论第2章金属结构的材料第3章计算载荷与设计方法第4章结构件的强度、刚度及稳定性（轴心受力构件、受弯构件(梁)、偏心受力构件）第5章结构件的连接及计算原理,.,6,第一章绪论,1-1金属结构的应用1-2金属结构的分类1-3金属结构的特点1-4金属结构设计的基本要求和研究方向,.,7,1-1金属结构的应用,第一章绪论,“鸟巢”,.,8,.,9,南京长江大桥,.,10,正在建设中的多层轻钢结构厂房,.,11,.,12,.,13,工字钢焊接,.,14,.,15,.,16,.,17,金属结构的定义：,以金属材料轧制的型钢(角钢、工字钢、槽钢、钢管等)和金属板作为基本元件，通过焊接、螺栓或铆钉等方式，按一定的规律连接起来制成基本构件后，再用焊接、螺栓或铆接将基本构件连接成能够承受外载荷的结构物称为金属结构。,.,18,金属结构应用种类繁多，造型新颖，规模宏大。按功能分主要应用有：会展场馆体育建筑机场剧院高层建筑塔桅结构厂房仓储住宅桥梁储罐门窗幕墙,金属结构应用范围,.,19,会展场馆体育建筑机场剧院高层建筑塔桅结构厂房仓储住宅桥梁储罐其他构筑物,上海新国际博览中心,湖南国际会展中心,广州会展中心,金属结构应用范围,.,20,会展场馆体育建筑机场剧院高层建筑塔桅结构厂房仓储住宅桥梁储罐其他构筑物,2008奥运会国家体育场,上海虹口足球场,上海八万人体育场,金属结构应用范围,.,21,会展场馆体育建筑机场剧院高层建筑塔桅结构厂房仓储住宅桥梁储罐其他构筑物,浦东国际机场,首都机场,金属结构应用范围,.,22,会展场馆体育建筑机场剧院高层建筑塔桅结构厂房仓储住宅桥梁储罐其他构筑物,上海大剧院,国家大剧院,金属结构应用范围,.,23,会展场馆体育建筑机场剧院高层建筑塔桅结构厂房仓储住宅桥梁储罐其他构筑物,金茂大厦1998年建成88层420m混凝土核心筒，钢巨型外伸桁架,钢骨混凝土巨型柱,上海环球金融中心原方案（97年打桩），浦东陆家嘴，460m，97层停工5年后，于2003年又推出新方案，高492m，101层，建成为世界第一高摩天楼，37万多m2。,金属结构应用范围,.,24,会展场馆体育建筑机场剧院高层建筑塔桅结构厂房仓储住宅桥梁储罐其他构筑物,输电塔,电视塔,通讯塔,金属结构应用范围,.,25,会展场馆体育建筑机场剧院高层建筑塔桅结构厂房仓储住宅桥梁储罐其他构筑物,轻钢厂房,大众汽车三期工程,山东省日照市双禾家纺轻钢车间,金属结构应用范围,.,26,会展场馆体育建筑机场剧院高层建筑塔桅结构厂房仓储住宅桥梁储罐其他构筑物,大连北良国储粮库净跨60m,嘉兴电厂干煤棚,金属结构应用范围,.,27,会展场馆体育建筑机场剧院高层建筑塔桅结构厂房仓储住宅桥梁储罐其他构筑物,金属结构应用范围,.,28,会展场馆体育建筑机场剧院高层建筑塔桅结构厂房仓储住宅桥梁储罐其他构筑物,杨浦大桥,卢浦大桥,金属结构应用范围,.,29,会展场馆体育建筑机场剧院高层建筑塔桅结构厂房仓储住宅桥梁储罐其他构筑物,金属结构应用范围,.,30,会展场馆体育建筑机场剧院高层建筑塔桅结构厂房仓储住宅桥梁储罐其他构筑物,金属结构应用范围,.,31,会展场馆体育建筑机场剧院高层建筑塔桅结构厂房仓储住宅桥梁储罐其他构筑物门窗幕墙,金属结构应用范围,.,32,框架式玻璃幕墙半单元式玻璃幕墙单元式玻璃幕墙全玻幕墙点支式玻璃幕墙双层幕墙光电幕墙,玻璃幕墙,.,33,框架式玻璃幕墙,.,34,半单元式玻璃幕墙,.,35,单元式玻璃幕墙,.,36,全玻幕墙,.,37,下托式全玻幕墙,.,38,吊挂式全玻幕墙,.,39,点支式玻璃幕墙,.,40,点支式玻璃幕墙,.,41,单索支撑点式玻璃幕墙,.,42,不共面肋接驳玻璃幕墙,外视,内视,.,43,双层幕墙,.,44,剖视图,内视图（配中旋门）,外景图,双层幕墙,.,45,按构件单元尺度分：杆系，板、壳、膜按受力特点分：桁架、框架、悬索结构、杂交结构、张拉集成结构、索膜结构、拱或拱架,1-2金属结构的分类,.,46,杆系以长度显著大于横向尺寸的构件为基本单元的结构体系。按几何形体可分为平面杆系和空间杆系；按受力性能可分为刚性杆系（可受拉、受压）、柔性杆系（仅可受拉）、刚柔结合杆系；按杆端连接形式可分为刚接杆系和铰接杆系。,1-2金属结构的分类,.,47,板、壳、膜厚度显著小于其它两个方向尺度的结构件。板：以受弯为主；（绕切向轴受弯，平面构件）壳：以受压为主；（切向受压，空间构件）膜：仅受拉。（切向受拉，空间构件）,1-2金属结构的分类,.,48,杆系与板系的联系和渗透,.,49,桁架：钢屋架、平板网架、网壳、空间桁架框架：门式刚架、空间刚架、刚架支撑结构、刚架抗剪桁架、框筒、筒中筒、巨型框架悬索结构：马鞍型、圆形杂交结构：拱、索，网架、索张拉集成结构：拉杆预应力张拉、少数压杆，经济、大跨索膜结构：拱或拱架：,1-2金属结构的分类,.,50,常见杆系结构,塔式起重机的臂架和塔身,第一章绪论,.,51,杆系结构,轮胎式起重机的臂架,臂架,.,52,板结构,挖掘机的动臂、斗杆、铲斗,.,53,金属结构根据其连接方式的不同，可分为铰接结构、刚接结构和混合结构。,（1）铰接结构中所有结点都是理想铰，即不承受弯矩。（2）刚接结构也称刚架结构。在外载荷作用下，结点处各构件之间的原有相互夹角不会变化，或变化甚小可忽略不计，结点能承受较大弯矩。（3）混合结构的特点是既有铰接连接的结点，又有刚接连接的结点。,.,54,根据外载荷与结构杆件在空间的相互位置不同，结构可分为平面结构和空间结构。,（1）外载荷的作用线和全部杆件的中心轴线都处在同一平面内，则结构称为平面结构。（2）当结构杆件的中心轴线不在同一平面，或者结构杆件的中心轴线虽位于同一平面，但外载荷作用线却不在其平面内，这种结构称为空间结构。,.,55,三大基本受力构件,1.受弯构件：受力特点是仅受弯矩作用。如幕墙横框等。实腹式受弯构件称为梁，格构式受弯构件称为桁架。,.,56,2.轴心受力构件：其受力特点是构件轴心受拉或受压。如桁架结构的腹杆等。,三大基本受力构件,.,57,3.偏心受力构件：受力特性是除了受轴心力外，同时还承受横向弯曲，或者轴力不通过构件截面形心而具有一定偏心距，以致产生偏心弯矩。如幕墙竖框等。,.,58,1-3金属结构的特点,一、强度高、重量轻;二、塑性和韧性好;三、材质均匀:与工程力学所采用的基本假定较符合四、制造方便，具有良好的装配性;五、密封性好:焊接;六、耐腐蚀性差；七、耐高温性差；八、耐低温型差。,.,59,金属结构的可能破坏形式,结构的整体失稳结构和构件的局部失稳结构的塑性破坏、脆性断裂结构的疲劳破坏结构的累积损伤破坏,.,60,结构的整体失稳结构所承受的外荷载尚未达到按强度计算得到的结构破坏荷载时，结构已不能承担荷载，并产生较大变形，整个结构偏离原来的平衡位置而倒塌。结构和构件的局部失稳结构或构件在保持整体稳定的条件下，结构中的局部构件或结构中的板件已不能承受外荷载的作用而失去稳定。构件：受压柱、受弯梁板件：受压翼缘、受压腹板,.,61,结构的塑性破坏、脆性破坏属结构的强度破坏。破坏时出现明显的变形的为塑性破坏；破坏时无明显的变形的为脆性破坏。结构的疲劳破坏结构在反复荷载（低于屈服强度）作用下产生的破坏。结构的累积损伤破坏结构在反复荷载（高于屈服强度）作用下，反复次数并不多的情况下产生的破坏。,.,62,足够强度、刚度和稳定性，结构安全可靠；符合建筑使用要求，具有良好耐久性；节约钢材，减轻重量；制造简单、安装方便，节约劳动力；便于运输、维护；结构适当外露、美观。,金属结构设计要求,.,63,金属结构设计的特点,1.金属结构由基