钢结构工程结构设计-

1、本文由fxl8866贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。钢结构基本构件设计钢结构工程结构设计钢结构原理的基本要求1.了解钢结构的应用和发展概况,掌握钢结构的特点; 1.了解钢结构的应用和发展概况,掌握钢结构的特点;了解钢结构的应用和发展概况2.掌握钢结构材料的主要性能及其主要影响因素, 2.掌握钢结构材料的主要性能及其主要影响因素,并掌握钢结构材料的主要性能及其主要影响因素能正确地选择钢材;能正确地选择钢材;3.了解杆件和板件稳定的基本理论, 3.了解杆件和板件稳定的基本理论,理解影响构件稳了解杆件和板件稳定的基本理论定性的主要因素及提高稳定

2、性的措施;定性的主要因素及提高稳定性的措施;掌握各种连接(焊接、螺栓连接和各类构件(4. 掌握各种连接(焊接、螺栓连接和各类构件(梁、的工作性能、破坏特征及其设计的基本方法。杆、柱的工作性能、破坏特征及其设计的基本方法。5.掌握构件间的连接方法、 5.掌握构件间的连接方法、力的传递方式和过程以及掌握构件间的连接方法构造原则;构造原则;6.熟悉与土木工程相关的钢结构设计规范。 6.熟悉与土木工程相关的钢结构设计规范。熟悉与土木工程相关的钢结构设计规范教学参考书及规范: 教学参考书及规范1.钢结构第二版 1.钢结构(第二版魏明钟主编武汉工业大学出版社GB500172.钢结构设计规范(GB50017

3、-2003 2.钢结构设计规范 3.钢结构工程施工质量验收规范 3.钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001 GB50205-第一章绪论大纲要求掌握钢结构的特点。 1. 掌握钢结构的特点。 2.了解钢结构的应用范围。了解钢结构的应用范围。 3.了解钢结构在我国的发展趋势。了解钢结构在我国的发展趋势。第一节钢结构的特点? ? ? ? ?结构用钢材强度高,塑性韧性好结构重量轻。材性好,可靠性高。工业化程度高,工期短。密封性好。耐热性较好,耐火性差。耐锈蚀性差。钢结构的特点之一:钢结构的特点之一:结构用钢材强度高,塑性、韧性好强度构件或连接在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力. ? 强度

4、高,适用于大跨、高层、重载结构。强度高,构强度高,适用于大跨、高层、重载结构。强度高,件截面小,受压时易失稳。件截面小,受压时易失稳。 ? 塑性承受静力荷载时,材料吸收变形能的能力。承受静力荷载时,材料吸收变形能的能力。 ? 塑性好,结构不会由于偶然超载而突然断裂,给人以塑性好,结构不会由于偶然超载而突然断裂,安全保证。安全保证。 ? 韧性承受动力荷载时,材料吸收能量的能力。承受动力荷载时,材料吸收能量的能力。 ? 韧性好,适宜承受动力荷载,结构的抗震性能好。但韧性好,适宜承受动力荷载,结构的抗震性能好。低温和某些条件下,可能发生脆性破坏。低温和某些条件下,可能发生脆性破坏。钢结构的特点之二:

5、钢结构的特点之二:结构重量轻钢与混凝土、木材相比,虽然密度较大,但其强度较混凝土和木材要高得多,因此在同样受力的情况下,钢结构与钢筋混凝土结构和木结构相比,构件较小,重量较轻。定义参数:a=容重/ 定义参数:a=容重/强度容重越小,结构相对越轻。 a越小,结构相对越轻。钢容重kN/m3 78.5 215 310 350 380 Q235 Q345 Q390 Q420 砼 24 C20 10, 1.1 C30 15, 1.5 18 5.4 木材强度N/mm2容重/强度10-4/m1.73.7不同材料钢屋架自重比较? ? ? 荷载相同,对于24米跨度的屋架预应力钢筋混凝土结构1 钢结构1/3-1/

6、4,冷弯薄壁型钢结构1/10重量轻,可减轻基础的负荷,降低地基、基础部分的造价,同时还方便运输和吊装。钢结构的特点之三:钢结构的特点之三:材性好,可靠性高钢材由钢厂生产,质量控制严格,材质均匀性好,且有良好的塑性和韧性,比较符合理想的各向同性弹塑性材料,因此目前采用的计算理论能够较好地反映钢结构的实际工作性能,可靠性高。钢结构的特点之四:钢结构的特点之四:工业化程度高,工期短钢结构都为工厂制作,具备成批大件生产和成品精度高等特点;采用工厂制造、工地安装的施工方法,有效地缩短工期,为降低造价、发挥投资的经济效益创造条件。超高层建筑技术经济指标比较钢结构自重结构面积施工周期耗钢量 1 0.28 1

7、 1.45 组合结构 1.23 0.37 1.33 1.23 砼结构 1.72 1 1.60 1施工中的钢结构车间钢结构的特点之五:钢结构的特点之五:密封性好钢结构采用焊接连接后可以做到安全密封,能够满足一些要求气密性和水密性好的高压容器、大型油库、气柜油罐和管道等的要求。钢结构的特点之六:钢结构的特点之六:耐热性较好,耐火性差温度在200以内,钢材的主要性能变化很小,温度超过200后,材质变化较大,强度降低并出现兰脆和徐变现象。600时,强度几乎为零。在火灾中,未加防护的钢结构一般只能维持20分钟左右。因此,设计规定钢材表面温度超过150后即需加以隔热防护,对有防火要求者,更需按相应规定采取

8、隔热保护措施。美国世贸大厦遭受恐怖袭击钢结构的特点之七:钢结构的特点之七:耐锈蚀性差全世界因锈蚀每年损失的钢材大约为当年钢产量的10% ? 新建造的钢结构一般隔一定时间都要重新刷涂料,维护费用较高。目前国内外正在发展各种高性能的涂料和不易锈蚀的耐候钢,钢结构耐锈蚀性差的问题有望得到解决。云南宣威发电厂扩建工程干煤棚 (2X300MW太仓环保电厂干煤棚平板网架因锈蚀引起钢结构的事故干煤棚因锈蚀倒塌节点锈蚀情况第二节钢结构的应用范围单层轻、中型厂房及仓库、单层重型厂房、大跨度公共建筑、高层及超高层建筑、低多层工业厂房、办公楼及住宅、铁路桥梁、大跨度公路及城市桥梁、城市高架路、塔桅结构、海洋平台、矿

9、井、各种容器及管道、移动式结构、需拆卸及搬移的结构等等。下面介绍几种钢结构的主要结构形式单层工业厂房结构形式单层工业厂房的结构形式是由一系列的平面承重结构用支撑构件联成空间整体。 ? 铅垂荷载主要由平面承重结构承担,纵向水平荷载由支撑承受和传递。 ? 平面承重结构又可有多种形式。最常见的为横梁与柱刚接的门式刚架和横梁(桁架与柱铰接的排架。大跨度单层房屋结构形式: ? ? ? ? ? ?平板网架网壳悬索空间桁架、空间刚架体系索膜结构杂交结构多层、高层及超高层建筑结构形式: ? ? ? ?框架结构,框架支撑结构,框筒、筒中筒、束筒等筒体结构,巨型结构包括巨型桁架和巨型框架。钢结构用于桥梁的主要结构

10、形式? ? ? ? ?实腹板梁式结构桁架式结构拱或刚架式结构拱与梁桁架的组合结构斜拉结构悬索结构钢结构用于塔桅得主要结构形式桅杆结构,杆身依靠纤绳的牵拉而站立,杆身可采用圆管或三角形、四边形等格构杆件;塔架结构,塔架立面轮廓线可采用直线形、单折线形、多折线形和带有拱形底座的多折线形等,平面可分为三角形、四边形、六边形、八边形等。第三节钢结构的发展1材料:铸铁、煅铁、钢、铝合金2连接:销钉、铆钉、焊接、高强螺栓3结构:桥梁、塔、工业及民用建筑、水工结构、板结构中国是最早应用钢结构的国家中国古代钢结构的成就铁塔、铁桥;中国近代钢结构比较落后;中国现代钢结构发展迅速、成就显著。中国古代钢结构的成就(

11、1七大古铁塔七大古铁塔 ? ? ? ? ? ? 甘露寺铁塔建于唐代(公元825年玉泉铁塔建于北宋(公元1061 年聊城铁塔建筑年代约宋金之际,济宁铁塔建于北宋(公元1105 年泰安铁塔建于明代(公元1599年咸阳千佛铁塔建于明代,塔高33层,此塔是我国古代最高的铁塔。 ? 孤山铁塔位于陕西府谷县。分12层,为明代建造。中国古代钢结构的成就(2铁桥霁虹桥,建于1465 1487年,桥总长 113.4m,跨57.3m,宽 3.7m,底部承重铁链 16根(现存14根,栏杆铁链左右各一根。泸定桥,建于1706 年,净跨l00m,宽 2.7m,共有铁链13 根,每根重约1.6t多。中国现代钢结构的成就(1大型厂房方面的应用:鞍钢、包钢、武钢的炼钢、轧钢、连铸车间等富拉尔基重型机器厂哈尔滨锅炉厂、电机厂、汽轮机厂长春汽车制造厂沈阳、哈尔滨飞机厂大连造船厂洛阳拖拉机厂各种现代钢结构厂房中国现代钢结构的成就(2大跨公共建筑:北京人民大会堂重庆人民大礼堂各类体育馆会展中心中国现代钢结构的成就(3铁路、公路桥梁:武汉长江大桥南京长江大桥中国现代钢结构的成就(4? ? ? 塔桅结构广播电视塔微波塔环境气象塔中国现代钢结构的成就(578年以后高层和超高层房屋30余幢多层房屋单层轻型房屋体育场馆