钢结构-概述ppt课件

1、现代管理大学 工程学院梁博第一章 绪论1.2 钢构造的特点和运用1.2 钢构造的特点和运用钢构造的特点和运用1. 轻质高强轻质高强 2. 匀质等向体匀质等向体6. 制造工厂化，施工装配化短制造工厂化，施工装配化短5. 不渗漏不渗漏7. 耐腐蚀性差耐腐蚀性差8. 耐热不耐火耐热不耐火1.2.1钢构造的特点钢构造的特点3. 塑性和韧性好塑性和韧性好4. 良好的焊接性能良好的焊接性能(1)(1)钢构造自重轻而承载力高轻质高强钢构造自重轻而承载力高轻质高强a=a=容重容重/ /屈服强度屈服强度, a, a越小，构培育越轻。越小，构培育越轻。钢材：钢材：a=1.7a=1.73.73.710-4/m10-

2、4/m；钢砼：钢砼：a= 18a= 1810-4/m10-4/m；木材：；木材：a=5.4a=5.410-4/m10-4/m。钢材容重虽大，由于强度高，同荷载构造需求的构件截面小钢材容重虽大，由于强度高，同荷载构造需求的构件截面小, ,构造自重轻，运输和安装方便构造自重轻，运输和安装方便 。例如：当跨度和荷载一样时，普通钢屋架的分量仅为钢筋混凝例如：当跨度和荷载一样时，普通钢屋架的分量仅为钢筋混凝土屋架分量的土屋架分量的1 13 31 14 4。假设采用薄壁型钢屋架那么更轻。假设采用薄壁型钢屋架那么更轻。所以钢构造特别适用于跨度大、建筑物高、荷载重的构造。所以钢构造特别适用于跨度大、建筑物高、

3、荷载重的构造。 自重轻自重轻 每根柱子的轴压减少每根柱子的轴压减少60006000 7000KN 7000KN；地震反响减；地震反响减少少30%30%40%40%；地基压力减少；地基压力减少25%25%以上以上 地震区地震区 脆弱地基。脆弱地基。柱子截面小柱子截面小添加有效运用面积添加有效运用面积3%3%6%6%。Q235钢钢 密度：密度：7850kg/m3 屈服强度屈服强度fy：235N/mm2C30混凝土混凝土 密度：密度：2450kg/m3 抗压强度抗压强度f c ：14.3N/mm2 2.最接近均质等向体最接近均质等向体 内部微观组织均匀，各向同性内部微观组织均匀，各向同性各个方向的力

4、学性能大致一样；各个方向的力学性能大致一样； 运用形状下，钢材属于理想弹性体，弹性模量大运用形状下，钢材属于理想弹性体，弹性模量大 20610 3 N/mm2，变形小，变形小 0.001 ，适用叠加原理，可简化计算；，适用叠加原理，可简化计算； 这些物理力学性能，最符合目前所采用的计算方法资料力学和构这些物理力学性能，最符合目前所采用的计算方法资料力学和构造力学的根本假定。所以钢构造的实践受力情况与计算结果最吻合，造力学的根本假定。所以钢构造的实践受力情况与计算结果最吻合，精度可达精度可达5%左右。左右。3. 塑性和韧性好塑性和韧性好 塑性塑性(plasticity)和韧性和韧性(toughn

5、ess)是概念上完全不同的是概念上完全不同的两个物理量两个物理量塑性塑性接受静力荷载时，资料吸收变形能的才干。接受静力荷载时，资料吸收变形能的才干。塑性好塑性好0.20.3，会使构造普通情况下不会由于偶尔，会使构造普通情况下不会由于偶尔超载而忽然断裂，给人以平安保证超载而忽然断裂，给人以平安保证 韧性韧性接受动力荷载时，资料吸收能量的多少。接受动力荷载时，资料吸收能量的多少。韧性好，阐明资料具有良好的动力任务性能。韧性好，阐明资料具有良好的动力任务性能。 4. 良好的焊接性能良好的焊接性能 焊接技术的开展焊接技术的开展 是近代钢构造开展的重要要素之一是近代钢构造开展的重要要素之一焊接性能好焊接

6、性能好钢材在焊接过程中和焊接后，都能坚持钢材在焊接过程中和焊接后，都能坚持焊接部分不开裂的完好性。焊接部分不开裂的完好性。焊接部分焊接部分 不比原材质不比原材质 力学性能差力学性能差 5. 具有不渗漏的特性具有不渗漏的特性 无论焊、铆或螺栓衔接无论焊、铆或螺栓衔接 都可以做到密闭不渗漏；都可以做到密闭不渗漏；各种容器，特别是高压容器输油各种容器，特别是高压容器输油/水水/气管、大型油库、气管、大型油库、船舶的良好资料船舶的良好资料特点特点(6)(6)制造工厂化制造工厂化 施工装配化施工装配化 制造、安装简便，施工精度高，工期短，符合工业化要制造、安装简便，施工精度高，工期短，符合工业化要求。求

7、。 因此，钢构造可以降低总造价，节省投资，提高经济效因此，钢构造可以降低总造价，节省投资，提高经济效益和资金周转率。益和资金周转率。下面给出日本钢构造住宅施工过程的例子。下面给出日本钢构造住宅施工过程的例子。日本装配式钢构造住宅日本装配式钢构造住宅50天施工过程天施工过程第一日第一日堪察现场堪察现场第二日第二日维护现场，撤除旧房维护现场，撤除旧房第十日第十日根底完成根底完成第二十日第二十日房屋单元安装终了房屋单元安装终了第二十五日第二十五日门窗安装终了，内墙安装终了、石膏板安装终了门窗安装终了，内墙安装终了、石膏板安装终了天棚、地面开场制造天棚、地面开场制造第三十日第三十日室内外装修根本终了室

8、内外装修根本终了第三十五日第三十五日电器、洁具、上下水管道安装调试终了电器、洁具、上下水管道安装调试终了第四十三日第四十三日班组自行检查调整班组自行检查调整第四十八日第四十八日公司检查公司检查第四十九、五十日第四十九、五十日运用阐明引见运用阐明引见完工后的室内完工后的室内完工后的外观完工后的外观(7)(7)钢构造耐腐蚀性差钢构造耐腐蚀性差 应采取防护措施应采取防护措施 新建的钢构造必需先除锈，然后刷防锈涂料或新建的钢构造必需先除锈，然后刷防锈涂料或镀锌，且每隔一段时间要反复一次，维护费用较大。镀锌，且每隔一段时间要反复一次，维护费用较大。 假设采用不易锈蚀的耐候钢防腐才干提高假设采用不易锈蚀的

9、耐候钢防腐才干提高2 2到到4 4倍，那么可节省大量劳动力和维护费用，但资料倍，那么可节省大量劳动力和维护费用，但资料一次投资本钱高，目前还较少采用。一次投资本钱高，目前还较少采用。特点特点(8) (8) 耐热性能好耐热性能好 但防火性能差但防火性能差耐热不防火；耐热不防火；温度温度 150 300 300 时，钢材的屈服点和极限强度急剧下时，钢材的屈服点和极限强度急剧下降；降；到达到达600600左右时，强度接近于零。左右时，强度接近于零。故当构造外表长期受辐射热达故当构造外表长期受辐射热达150150以上或在短时间以上或在短时间内能够遭到火焰作用时，须采用隔热和防火措施。内能够遭到火焰作用

10、时，须采用隔热和防火措施。 混凝土混凝土/ /砖砖 包裹起来；包裹起来；防火涂料防火涂料 主流；主流；耐火钢耐火钢 部分采用部分采用 潜力大；潜力大；特点特点第一章绪论第一章绪论纽约世界贸易中心第二次撞击的瞬间纽约世界贸易中心第二次撞击的瞬间 1.2.2 1.2.2 合理运用范围：合理运用范围：在房屋建筑中，以下情况宜采用钢构造：在房屋建筑中，以下情况宜采用钢构造：(1)(1)重型厂房构造：如冶炼厂的平炉车间、热轧车间、重型厂房构造：如冶炼厂的平炉车间、热轧车间、混铁炉车间；重型机械厂的铸钢车间、锻压车间、水混铁炉车间；重型机械厂的铸钢车间、锻压车间、水压机车间；造船厂的船体车间；飞机制造厂的

11、装配车压机车间；造船厂的船体车间；飞机制造厂的装配车间等。间等。运用范围运用范围(2)大跨度构造：如飞机库，体育馆，展览厅，影剧院，大型买卖市场等屋盖构造。运用范围运用范围(3)(3)挺拔和高层建筑：挺拔和高层建筑：挺拔挺拔高压输电线路塔、变电架构、电视广高压输电线路塔、变电架构、电视广播发射塔播发射塔钢构造钢构造 减少主要荷载减少主要荷载风载；风载；运用范围运用范围(3)(3)挺拔和高层建筑：挺拔和高层建筑：前面也提到前面也提到 我国建造了不少高层钢构造建筑我国建造了不少高层钢构造建筑运用范围运用范围(4)(4)受动力荷载的构造受动力荷载的构造 韧性好韧性好 分量任务制吊车的吊车梁。分量任务

12、制吊车的吊车梁。运用范围运用范围西安变压器厂400t吊车吊车梁吊车梁 (5)可装配和挪动的构造可装配和挪动的构造活动房屋活动房屋工地的活动板房工地的活动板房前往前往运用范围运用范围 (6)容器和管道容器和管道高压气罐高压气罐 管道管道 煤气罐煤气罐 锅炉等锅炉等运用范围运用范围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1500立方米CF-62钢球罐(7)(7)轻型钢构造轻型钢构造 轻型钢构造轻型钢构造light steel structurelight steel structure是由是由冷弯薄壁型钢、薄壁钢管或小角钢，圆钢等组成冷弯薄壁型钢、薄壁钢管或小角钢，圆钢等组成的构造。的构造。安徽芜湖安徽芜湖951951一期工程的厂房；一期工程的厂房；浙江吉利浙江吉利 临海机车工业公司厂房；临海机车工业公司厂房；住宅钢构造建立部住宅钢构造建立部“十五重点十五重点 莱芜莱