钢结构-第章绪论

大连交通大学土木与安全建筑工程教研室钢结构与设计绪

论主要内容：钢结构的特点1钢结构的主要形式及分类2钢结构设计的基本方法3钢结构的概况4重点：钢结构的特点及钢结构设计的基本方法钢结构的特点1与其他材料组成的结构相比，钢结构具有以下明显的特点：强度高、结构重量轻，但钢结构容易失稳。材质均匀可靠性高。塑性和韧性好。

便于工业化制造。安装方便，施工时间短。密封性好。耐热但不耐火。耐腐蚀性能差。合理应用范围（技术角度）：大跨度结构重型厂房结构可拆卸的结构密封和压力容器轻型钢结构材料价格较贵，但钢结构工业化程度高，建设工期短。承受动力荷载的结构钢结构的应用范围2分为：可以根据应用类型分（见），也可以按照受力特点分受拉杆件受压杆件受弯杆件拉弯杆件压弯杆件受2.钢结构板件：钢结构板件是一种平面构件，一般在板件平面

应力、压应力和剪应力共同作用，工作状态比较复杂。可按边界支承状况分类。钢结构构件的分类31.钢结构杆件：一般工业建筑密闭压力容器钢结构桅塔钢结构船舶海洋钢结构水利钢结构煤炭电力、钎钢结构雕塑、脚手架货架等梁、刚架结构（受力特点）拱架结构（受力特点）桁架结构（受力特点）网架网壳结构（受力特点）悬索结构和复合结构（受力特点）钢结构的极限状态钢结构设计的基本方法承载能力极限状态对应于构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继续承载，结构和构件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆。正常使用极限状态对应于影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏。钢结构设计的基本方法安全性、适用性和耐久性统称钢结构的可靠性现阶段我国钢结构设计方法：除疲劳设计外，以概率论为基础的极限状态设计方法，并且采用分项系数表达式来进行设计计算的。设计方法可靠性结构功能函数可靠度

Ps失效概率

Pf可靠度指标一般用β表示Ps=P(Z≥0)Pf=P(Z<0)Ps=1-PfPf

(

)f(Z)zzPfZ

=

R

-

S破坏类型安

全

等

级一级二级三级延性破坏3.73.22.7脆性破坏4.23.73.2承载能力极限状态函数Z=R

-

SPf

=P

(S

>R)

=P(Z<

0)ZZfP

0

f

(Z

)dx结构构件承载能力极限状态的目标可靠指标[β]钢结构设计的基本方法钢结构的设计表达式荷载组合:

一般情况

用在构件上的可变荷载往往不止一种。但这些荷载不可能同时达到各自的最大值，所以应考虑荷载组合。承载能力极限状态设计表达式（基本组合）取1.2，异号的情况下取=1.0，

仍然取1.4G—

—

荷载分项系数和可变荷载分项系数，一般情况下QkQ

取1.4；在SGk和SGQ式中：

G、

Q

0的严重性按照规范的有关规定——结构重要性系数，根据结构破坏采用。R

——结构抗力分项系数，Q235钢构件取1.087，Q345、Q390和Q420钢构件取1.111。SGk、SQk

——

荷载效应和可变荷载效应

。Rk——按标准的材料性能、几何参数和抗力计算公式求得的构件抗力值。钢结构设计的基本方法承载能力极限状态设计表达式对于一般框排架结构钢结构设计的基本方法正常使用极限状态S≤C式中C—结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值，例如变形、裂缝、振幅、加速度、应力等的限值,应按各有关建筑结构设计规范的规定采用。nS

SGk

SQ1k

ciSQiki2钢结构设计的基本方法正常使用极限状态当验算变形是否超过规定限值时，不考虑荷载分项系数，只用荷载标准值。对钢与混凝土组合梁，因混凝土在长期荷载下有蠕变的影响，还应考虑荷载效应