钢结构工程施工第1章 钢结构基本知识

1、 钢结构工程施工 出版社 科技分社 1 由于使用功能及结构组成方式不同，钢结构种 类繁多、形式各异。例如房屋建筑中，有大量的钢 结构厂房、高层钢结构建筑、大跨度钢管桁架和钢 网架建筑、悬索结构及索膜结构建筑等。在公路 和铁路方面，有板梁桥、桁架桥、拱桥、悬索桥、 斜张桥等各种形式的钢桥。钢塔及钢桅杆则广泛用 作输电线塔、电视广播发射塔。其他特种钢结构有 海上钢结构钻井平台、钢卫星发射塔架等。 钢结构工程施工 出版社 科技分社 2 1.1 1.1 钢结构基本结构形式及选型钢结构基本结构形式及选型 1.1.1 轻钢门式刚架结构 单层钢结构厂房一般为轻钢门式刚架结构。刚 架结构通常是指由直线形杆件（

2、梁和柱）通过刚性 节点连接起来的结构。工程中习惯把梁与柱之间为 铰结的单层结构称为排架，多层多跨的刚架结构则 称为框架。我们讨论的刚架是单层刚架，因单层单 跨或多跨刚架为“冂”字型的外形之故，习惯上称 为门式刚架。 钢结构工程施工 出版社 科技分社 3 图1.1 多跨刚架的形式 钢结构工程施工 出版社 科技分社 4 1.1.2 钢框架结构（民用建筑） 1）框架结构的受力特点 （1）荷载作用 （2）竖向荷载传递路线 （3）受力分析 2）框架结构在竖向荷载和水平荷载作用下的 内力图 钢结构工程施工 出版社 科技分社 5 图1.2 框架结构在竖向荷载和水平荷载作用下的计 算简图及内力图 钢结构工程施

3、工 出版社 科技分社 6 1.1.3 钢网架结构 网架结构是由很多杆件通过节点，按照一定规 律组成的空间杆系结构。网架结构根据外形可分为 平板网架和曲面网架结构。通常情况下，平板网架 称为网架，曲面网架称为网壳，如图1.3所示。 钢结构工程施工 出版社 科技分社 7 图1.3 网架、网壳 钢结构工程施工 出版社 科技分社 8 1.1.4 索膜结构 索膜结构的连接必须要满足结构受力要求和耐 久要求，具体连接构造如图1.4所示。 1.1.5 管桁架结构 桁架结构是指由杆件在端部相互连接而组成的 格子式结构，管桁架即是结构中的杆件均为圆管杆 件。管桁架中的杆件大部分情况下只受轴线拉力或 压力，应力在

4、截面上均匀分布，因而容易发挥材料 的作用，这一特点使得桁架结构用料经济，结构自 重小。 钢结构工程施工 出版社 科技分社 9图1.4 索膜连接构造 钢结构工程施工 出版社 科技分社 10 1.2 1.2 钢结构的特点钢结构的特点 1）钢结构的优点 材质均匀、可靠性高；强度高、重量轻；塑性 和韧性好；具有可焊性；便于机械化制造；安装方 便、施工周期短；耐热性好。 2）钢结构的缺点 （1）耐火性差 （2）耐腐蚀性较差 钢结构工程施工 出版社 科技分社 11 1.3 1.3 钢结构的应用钢结构的应用 由于钢材和钢结构的特点，钢结构的合理应用 范围大体如下： 重工业厂房的承重骨架和吊车梁。 大跨度屋盖结构。大跨度桥梁。 多层和高层建筑。塔桅等高耸结构。 容器、管道等壳体结构。 移动式结构。 可拆卸、搬移的结构。 轻型结构。 抗震要求较高的工程结构。 钢结构工程施工 出版社 科技分社 12 1.4 1.4 建筑用钢的现状与钢结构的发展趋势建筑用钢的现状与钢结构的发展趋势 1）我国建筑业用钢现状 2）我国建筑钢结构用钢材发展趋势 （1）中厚