钢结构经典教程ppt课件

钢结构教程，第一章概述第二章建筑用钢，第三章钢结构连接，第四章轴向受力构件，第五章梁(弯曲构件)，第六章拉弯构件，吊车收藏欢迎大家交流，1、第一章绪论，第一节钢结构的特点和应用，第二节钢结构的设计原则和方法，第三节钢结构的发展， 第四节学习钢结构课程的方法，2、第一节钢结构的特点和应用，1、钢结构的特点，3、强度高、重量轻，钢与混凝土和木材相比，虽然质量密度较大，但其屈服点远高于混凝土和木材，质量密度与屈服点的比值相对较低。 在相同承载力条件下，与钢筋混凝土结构和木结构相比，钢结构构件更小，重量更轻，便于运输和安装。4、织构均匀，塑性和韧性好，钢材织构均匀，各向同性，弹性模量大，塑性和韧性好，是理想的弹塑性体，完全符合目前采用的计算方法和基本理论。5。生产安装高度工业化，建设周期短。钢结构生产具有大批量、高精度的特点。可采用工厂化生产和现场安装的施工方法。因此，生产作业面积大，可以缩短工期，从而为降低成本、提高效益创造条件。6、密封性能好，因为焊接结构可以完全密封，一些高压容器、大型油库、煤气柜、管道等要求良好气密性和水密性的板壳结构都是钢结构。7。良好的抗震和抗动载荷能力。钢结构重量轻、结构均匀、延性好，具有良好的抗震和抗动载能力。8、具有一定的耐热性，温度低于250时，钢材的性能变化很小，温度达到300以上时，强度逐渐降低，达到450 650时，强度降至零。因此，钢结构可用于温度不高于250的情况。在有特殊防火要求的建筑物中，钢结构必须用耐火材料维护。当防火设计不当或防火层损坏时，可能会产生灾难性后果。9，俯瞰纽约曼哈顿的世界贸易中心，10，绝版的纽约世界贸易中心双子塔，11。2001年9月11日东部时间上午8点45分，一架起飞重量为160吨的波音767飞机直接撞击了纽约世贸中心北塔楼。18分钟后，另一架起飞重量为100吨的波音757飞机几乎撞上了世贸中心的南塔楼。假设两架飞机的起飞重量是满载的，并且考虑到两架飞机的速度是1000公里/小时，并且恐怖分子决心这样做，这个速度已经是下限了，那么，在这种情况下，世贸中心会受到多大的冲击？12、根据动量计算公式P=mv，m是质点的质量，v是质点的质心速度，质点的动量是一个矢量，其方向与速度矢量的方向相同。本质上，飞机与世贸中心的碰撞是物体与障碍物碰撞的现象。让我们先看看相关数据：首先，767飞机撞击北塔楼的动量m=1601000=160000(千克)V=(10001000)3600277.8米/秒P=mv=160000277.8=44448000千克/秒2。757飞机撞击南塔的动量m=1001000=100000(kg)v=(10001000)3600277.8m/s p=mv v=(10001000)3600277.8=27780000kg m/s是巨大的。可以看出，飞机每次撞击的力量是致命的，所以一些物理学家说，撞击和爆炸可以达到1000吨高爆炸当量，应该是可信的。南北塔楼是筒中筒结构。核心是47个电梯井(由于分段布置，47个电梯井可容纳104部电梯)。外围布置有钢柱。第九层以下承重外柱之间的距离为3米，承重之间的距离如果机身直径约为10米，也就是说，在飞机的质量和速度的影响下，世贸中心北塔楼的约80层和南塔楼的约60层将被飞机穿过。此外，767装载了45吨油，757装载了30吨油。从具体的数据可以看出，油很快就被倒入其中。世贸中心边长=63.5米，世贸中心每层建筑面积=63.563.54032平方米。如果不包括隔墙所占的面积，还有电梯井的面积，一般占摩天大楼建筑面积的1/5 1/4，也就是说，45 30吨高燃烧值的油被倒入面积小于3000 m2的区域并燃烧(部分南塔溢出)。15.我们可以估计，由于液体燃料油的溢出特性，几十吨燃料油产生的热量可能足以将受影响的层变成熔化炉。它还含有许多易燃易爆物品，如纸张、塑料制品、各种管道气体等。在建筑物内部，尤其是在外部幕墙玻璃破裂并且电梯井被穿透之后，电梯井变成了抽气管道并且变成了助燃工具。所以世贸中心被撞后从远处看起来像两个巨大的烟囱。与此同时，钢结构在高达1000的温度下容易变形，最终会因压力过大而倒塌。此外，在高温下，燃油有气化现象，快速膨胀的气体在燃烧过程中必然会与爆炸混合，这就更致命了。因此，火、火、火是世贸中心倒塌的决定性因素。16.大楼被击中后，被飞机击落的三层楼在核心电梯井里失去了功能(一些油会倒入井里，导致井里爆炸)。里面几乎被掏空了。在大火的燃烧下，两边外围剩下的钢柱软化了。几十层楼以上2万多吨重的楼层的重力(以19.2万吨的两块共享钢材加上比租赁方的财产多得多的量来衡量)在剩余的10米下以9.8米/秒的加速度自由下落。这里，燃烧的热量软化了飞机撞击留下的钢柱，而撞击楼层以上的楼层的重力在加速度的作用下，导致世贸中心在袭击后不可避免地倒塌。因此，世界贸易中心只能崩溃，而不是崩溃。钢结构的耐腐蚀性差。钢结构最大的缺点是容易腐蚀。新建的钢结构通常需要仔细除锈、镀锌或喷漆。过了一定时间再刷油漆，维护费用会更高。目前，国内外正在开发不易生锈的耐候钢，可以节省大量的维修费用，但还没有得到广泛的应用。19、2、钢结构的应用，钢结构通常用于高层、大跨度、形状复杂、负载大或起重机起重量大、振动大、高温车间、密封要求高、要求移动或频繁拆装的结构。直觉地说：建筑、体育场、歌剧院、桥梁、电视塔、谷仓、工厂、住宅建筑和临时建筑。这符合钢结构本身的特点。20、应用钢结构，1、重型结构和大跨度建筑结构；2.多层、高层和超高层建筑结构；3.轻钢结构；4.高耸的结构，如塔和桅杆；5.钢-混凝土组合结构。21、钢结构的应用，钢结构通常有框架、平(木)架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构类型。22，1。厂房钢结构，一般指重型和大型厂房的承重框架。它通常由檩条、天窗框架、屋架、支架、立柱、吊车梁、制动梁(桁架)、各种支架、墙架等部件组成。，23，2。轻钢结构近年来发展迅速，其特点是用钢量低、成本低、供货快、安装方便、外形美观、内部开放。主要用于单层或多层厂房和仓库。多层住宅和办公楼(图)多层住宅和办公楼的柱距一般为6-9米，不超过8层，基础受力小，有利于抗震。减少资源消耗；高度工业化；施工速度快；可以组装和拆卸；费用稍微高一点。别墅(图)，24，25，3，大跨度钢结构，主要为网格结构、悬索结构和网壳结构。(1)网格结构。网格结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、剧院、食堂、会议室、候车厅、机库、车间等的屋顶结构。它具有工业化程度高、重量轻、稳定性好、外形美观的特点。27、网格结构，组成网格的基本元素包括三棱锥、三角体、立方体、截头四棱锥等。这些基本元素可以组合成平面三角形、四边形、六边形、圆形或任何其他形式。28，29，网格结构，一般来说，网格钢结构有以下三种节点形式：焊接球节点螺栓球节点(图)钢板节点，30，(2)悬索和索桁架结构，以一系列的索作为主要承重构件，这些索按照一定的规则形成各种形式，悬挂在相应的支撑结构上，使材料强度能在拉力下充分发挥。节省钢材(以浙江体育馆为例，仅17公斤/平方米)，外形美观，设计施工复杂，适用于大跨度屋面。(3)网壳结构与网格结构一样，也是由许多按一定规则排列的杆件组成，并通过节点连接形成空间杆系结构，但网格的形状是扁平的，而网格的形状是弯曲的。网壳结构的特点：外形美观、渗透性好、建筑空间大、材料消耗少、设计施工复杂。桥梁钢结构的主要形式有：(1)桁架桥(如武汉、南京长江大桥) (连续小跨径)(2)箱型桥(如立交桥、铁路桥)，钢板焊接成(3)拱桥、中小跨径(图)(4)斜拉桥(如上海南浦、杨浦大桥)“H”型钢。大跨度、特大跨度(图5)悬索桥(如江阴长江大桥)桁梁跨度1000米，拱桥35座，斜拉桥36座，斜拉桥37座，斜拉桥5座。高层钢结构，高层钢结构的结构形式多为空间桁架，其特点是高跨比大，主要具有水平荷载效应，可应用于以下几个方面：(1)发射塔(图)(2)通信和微波塔(3)多功能广播电视发射塔(图)(4)桅杆(5)火炬塔，石化塔，38，39，40，6。高层钢结构，建成的高层钢结构(纽约世贸中心不幸在恐怖事件中倒塌，并对遇难者表示哀悼)，41，42，高层钢结构，(1)钢结构(2)一般用于50层以上的建筑，自重轻，抗震性能好，地基处理方便；(3)柱采用焊接方管(圆角)，H型钢或组合柱(4)梁采用H型钢，上下翼缘采用对焊，腹板、加强板采用高强度螺栓抗剪连接，柱与梁翼缘对应位置设置43个高层钢结构，(5)楼板采用压型钢板、钢网和细石混凝土形成组合板。板与梁连接的销(6)、外墙的玻璃或铝幕墙(7)、基础的桩基和箱形基础、停车场的箱形基础(8)的防火要求非常严格。44，159米高的启东广播电视塔位于江苏省启东市新建成的广播电视广场，位于53号购物中心45，46，47，48，49，50，51，52，钢结构第二节的设计原则和方法。结构设计第一层规范建筑结构可靠度设计统一标准 (GB50068)规定，结构的可靠性应通过使用极限进行分析和确定54、结构概率设计法，针对结构设计中需要考虑的各种不确定因素，如载荷、材料特性等。用概率论和数理统计来发现它们的规律性，从而进行结构设计，这就是结构概率设计方法。载荷效应取决于各种载荷(静载荷、活载荷、风、地震作用、温度变化等)。)。结构或构件的承载力或阻力：取决于材料、构件的几何特性等。55，结构概率设计方法，设置结构状态方程：Z=R-S当Z0时，结构可靠；当Z20毫米)K形：适用于板厚t20毫米)X形：适用于板厚t20毫米，对接焊缝形式：112，对接焊缝结构，当焊件宽度不同或对接焊缝处厚度相差大于4毫米时，应从宽度方向或厚度方向的一侧或两侧分别形成不大于1:2.5的斜角，以使截面过渡平缓，减少应力集中。113、114、对接焊缝结构、弧坑等缺陷经常出现在焊缝的熄弧处。这些缺陷对承载能力影响很大，所以引弧板和引出板一般应在焊接时设置，焊接后切断。当结构在静载荷下很难设置引弧(引弧)板时，不允许设置引弧(引弧)板。此时，焊缝的计算长度可以等于实际长度减去2t(这里T是较薄焊件的厚度)。115、2、对接焊缝的计算、对接焊缝强度和所用钢材的牌号、焊条类型和焊缝质量检验标准等因素。如果焊缝中没有缺陷，焊缝金属的强度高于母材。由于焊接技术问题，焊缝中可能存在一些缺陷，如气孔、夹渣、咬边、未焊透等。实验表明，焊接缺陷对受压和受剪对接焊缝的影响很小，因此可以认为受压和受剪对接焊缝的强度与母材相当，但受拉对接焊缝对缺陷非常敏感。当缺陷面积与焊件横截面面积之比超过5%时，对接焊缝的抗拉强度将明显降低。因为在第三级检查的焊缝中允许有许多缺陷，所以抗拉强度是母材强度的85%，而在第一级和第二级检查的焊缝的抗拉强度可以认为等于母材强度。对接焊缝的应力分布与焊件的原始应力分布基本相同。在计算过程中，焊缝中的最大应力(或减小的应力)不得超过焊缝的强度设计值。116，轴向张力或压力；计算焊接长度。如果没有引弧板，焊缝长度应取实际长度减去2t。如果有引弧板，应取实际长度。是平接头中焊件的较小厚度，以及顶部接头中腹板的厚度；对接焊缝拉伸和压缩强度设计值。或fcw，1，轴向应力下的对接焊缝，117，在使用引弧板的一般焊接条件下，所有压力和剪切下的对接焊缝，以及拉伸下的一次和二次焊缝与母材一样坚固，无需计算。只需要计算三次受拉焊接。当直焊缝不能满足强度要求时，可采用斜对接焊缝。当斜焊缝的倾角56.3，即tg1.5时，可视为等于母材，无需计算。FVW 对接焊缝抗剪强度设计值，斜对接焊缝计算，119，2。对于弯矩和剪力共同作用的对接焊缝，由于焊缝截面为矩形，正应力和剪应力模式分别为三角形和抛物线形，其最大值应分别满足以下强度条件。120，焊接截面阻力矩焊缝截面上计算点以上截面的面积矩相对较大，尽管腹板和法兰连接处的法向应力和剪应力不是最大值。因此，有必要检查转换应力，即1，1是腹板和法兰连接处的法向应力和剪应力。1.1为了考虑最大r钢材为Q235-B，手工焊接，焊条为E43型，三级检验标准焊缝，焊接时