钢结构特点及应用技术讲解

一、钢结构的特点2.塑性、韧性好，各向同性、力学性能与力学假定符合程度好，抗震性能好；1.强度/重量比大；稳定性3.具可焊性、易加工制造、具良好的装配性；4.密封性好；5.可以重复利用；6.有一定的耐热性，但是耐火性较差；7.易锈蚀、有焊接残余应力；8.低温冷脆。§1-2钢结构特点及应用§1-2钢结构特点及应用

工业化程度高（具可焊性、易加工制造、具良好的装配性）§1-2钢结构特点及应用密封性能好§1-2钢结构特点及应用耐火性不好，易锈蚀钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力发生很大的变形，导致钢柱、钢梁弯曲，因过大变形不能使用一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。§1-2钢结构特点及应用A.外包层在钢结构外表添加外包层，可以现浇成型，可以采用喷涂法。B.充水(水套)空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施。

提高钢结构耐火性的措施§1-2钢结构特点及应用屏蔽钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内，或将构件包藏在两片墙之间的空隙里增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的一种经济的防火方法。

D.膨胀材料采用钢结构防火涂料保护构件具有防火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点一般不需要添加辅助设施，涂层质量轻，美观先进防火技术措施。§1-2钢结构特点及应用1.大跨度结构有空间桁架、网架、网壳、悬索、张弦梁、拱架和框架等二.钢结构的应用国家大剧院§1-2钢结构特点及应用北京中华世纪坛§1-2钢结构特点及应用2.工业厂房鞍钢1700连铸主厂房工程鞍钢大连镀锌线主厂房工程§1-2钢结构特点及应用3.受动力荷载作用的结构（桥梁、吊车梁）§1-2钢结构特点及应用深圳地王大厦4.多层与高层结构香港中银汇丰银行§1-2钢结构特点及应用上海环球金融中心根据设计方案，大厦高492米、101层，建成后其高度将超过目前居世界第一的马来西亚大厦（高452米）。

§1-2钢结构特点及应用青岛电视塔5.高耸结构神州飞船发射塔§1-2钢结构特点及应用多伦多电视塔多伦多电视塔东方明珠§1-2钢结构特点及应用6.可拆卸移动结构应用于建筑、铁路、公路、水利、商业、旅游和军事等领域的办公室、指挥部、宿舍、会议室、仓库、商店及各种临时用房。§1-2钢结构特点及应用7.容器和管道§1-2钢结构特点及应用各种筒仓南京扬子石化化工厂§1-2钢结构特点及应用配以零件、扣件、门窗等形成比较完善的建筑体系，即轻钢结构体系。体系由工厂制作，现场按要求拼装形成。具有自重轻，建设周期短，适应性强，外表美观，造价低，易维护等特点。由于自重轻，也降低了基础的造价。8.轻型钢结构彩钢板作屋面和墙面薄壁型钢作檩条和圈梁H型截面做柱与梁现场用螺栓或焊接门式钢架为主要结构的一种建筑§1-2钢结构特点及应用厂房、库房、体育馆展览馆机场机库已建和在建的浦东国际机场、首都国际机场、萧山国际机场、成都双流国际机场等重要工程。§1-2钢结构特点及应用全钢结构无吊车砼柱+钢屋盖排架结构§1-2钢结构特点及应用多层循妖环类停纽奉车设备§1-译2钢纹结构特印点及应填用9.钢核与混凝土煎组合结构黑龙江省愿联通大厦§1-2段钢结构过特点及应须用1.传琴统的容许拆应力法和也最大荷载就法（统誉称单系数历法）20因世纪初~计五十年代前言、秘钢结乐构设计呈方法的践发展演雹变最大荷载李法也称极哈限荷载法SK是容许经荷载产煎生的荷护载效应；Rb是结构构悟件的破坏屠抗力。§1-亲3钢边结构的鼠设计方悼法§1-计3钢悠结构的追设计方支法2.三店系数极限拦状态设计光法五十年代滋~七十年彼代将一个敢安全系信数分解樱为三个绕系数：超载系茎数材料均质些系数工作条件吗系数特点--着----根----肉--提出舌两种极限巡寿状态：（1）忘承载力硬极限；（2）排正常使赖用极限聋状态。§1-3防钢结构犯的设计方色法3.永半概率鹊极限状呆态设计嫂法侨八十胶年代~SK是荷载效础应标准值铜；Rk是结构摧构件抗湖力标准墙值。K1荷载系数听（1.2掉3)K2材料系数沟(3号钢K2为1芝.14够3，1颗6Mn钢为利1.1遗75)K3调整系箩数(一黑般等于傲1)令是构件轿截面的阿几何特爹征§1-3图钢结构鸦的设计方旁法公式形为蚀容许应力沉法表达式岩，实为半法概率半经枣验的极限曲状态设计普法。缺点：系数大质小并不坦反映可探靠度，姥例如3宿号钢K=1.源41，缎16Mn钢K=1.粘45，磨并不说苗明用1陡6Mn的结构腥比3号为钢安全聪。§1-竭3钢苗结构的口设计方亿法1.3作.1惭概率极土限状态吓设计法将影响结型构功能的灶诸因素作络为随机变炉量，认为办任何设计桨都不能保伏证绝对安好全，而是牙存在一定嚼风险，只棒要失效概陪率小到可丛接受的程福度，可认塘为结构是灾安全的。思想：半概率法络近宜似概率法温全概率法§1-优3钢骆结构的强设计方单法结构的功冈能要求结构在骗规定的折设计使忙用年限劫内应满锣足的功兔能有：(1)正常施工成和正常使抬用时，能轧承受可能殃出现各种粱作用；(2)正常使汗用时具滩有良好愧的工作乒性能；(3)正常维本护下具鸣有足够矿的耐久锐性；(4)在设计规悲定的偶然跑事件（如慨地震、火祝灾、爆炸巨、撞击等方）发生时缝及发生后献，仍能保棵持必须的亭整体稳定瘦性。§1-3雕钢结构宁的设计方凭法二.帽结构的留可靠度结构在造规定的达时间内视，规定筋的条件赚下，完床成预定影功能的拜概率。一般建筑暑物的设计屡基准期为椒50年。三.结作构的极限聚状态极限状城态-整谈个结构爆或结构魂的一部检分超过炊某一特再定状态织就不能危满足设镜计规定滋的某一吐功能要掏求。承载力极纵限状态强度破坏碎、疲劳破码坏、结构迷和构件丧弓失稳定。(2)正常使用岩极限状态影响结滚构、构改件和非抱结构构砍件正常肠使用或挠耐久性膏能的局玩部损坏狂。§1-3测钢结构脚的设计方败法R、S受许多饶随机因有素影响浓而不具岔确定性别。结构可靠颤度定义：督结构在规涉定时间内剥，在规定榨条件下，旁完成预定贺功能的概滨率。

>0可靠1.结构功能函数

Z=R-S=0达极限状态<0失效状态结构抗力荷载对结构的综合效应四.本概率极喜限状态钓设计原祸理§1-3久钢结构矩的设计方丢法结构可靠始度失效概恨率归并R、S两个基揭本变量惯，设二很者都服酷从正态里分布，凭这样Z也是正栋态随机革变量。平均值标准差2.东失效号概率可级靠指标§1-3云钢结构般的设计方括法可靠指标μ表示平俗均值，棉确定曲稻线位置鉴；σ表示离散姐程度，确级定形状。疑只要二者骑确定，正箭态分布f(z换)就确定令：f(z)Zβ指标确定疗了f(欺z)的分布目，由其耐可确定华失效概阳率Pf§1-限3钢摸结构的习设计方历法半概率法耕是分别考号虑荷载效翅应与抗力普的变异性眨，概率法跃是用可靠隆指标将荷臂载与抗力蔬的变异性舅对结构的批影响联合搜考虑。五.枣设计表桐达式按照概率阀表达式不娃符合人们称习惯将公式弟转化为搂设计人芝员熟悉虏的分项端系数设台计式：Z=R－幕S1.承煮载力极限安状态表达器式§1-按3钢誉结构的怕设计方密法根据结哑构功能砍要求，奴进行承玻载能力谋极限状仓态设计夜时，应帅考虑作泰用效应蜻的基本坏组合，蜜必要时遍应考虑抛作用效范应的偶吴然性（碎如火灾证、爆炸旬、撞击忠、地震帮等偶然昼事件的乐组合）(1)烛基蜂本组合可变荷晕载效应现控制的事组合：结构重要臭性系数荷载效应傲值分项系植数组合值系眯数§1-坐3钢冈结构的要设计方凳法构件本身罪的承载能由力（抗力慰）R是材料性涉能和构件膛几何因素骂的函数：材料强度既的标准值抗力分眼项系数几何因素锯（截面积破或截面抵葬抗矩）材料或连火接设计强偶度§1-魄3钢始结构的坏设计方去法永久荷载砌效应控制饺的组合：对于一般炕排架、框慎架结构，帅可采用简球化式计算架：

由可骂变荷载效姿应控制的觉组合：由永久单荷载效顺应控制争的组合谊，仍按飘上式进岭行计算§1-结3钢瞧结构的侄设计方阁法(2)桨偶然组藏合极限状态众设计表达碧式宜按下盈列原则确段定：尤偶然抓作用的代搞表值不乘涝分项系数变；与偶然的作用同时卷出现的可豪变荷载，型应根据观晋测资料和番工程经验歉采用适当免的代表值谣具体的冬设计表达罩式及各种培系数，应殖符合专门宿规范的规窝定。2.变正常使宇用极限拳状态表言达式结构只考茧虑荷载的酱标准组合宫，其设计愈式为：§1-削3钢篇结构的处设计方商法§1-4黎钢结构矿的新发展1.4.词1结构持用钢的新追发展高强度禾高性能稀钢、低页屈服点控钢和耐错火钢的其开发和励应用Q42碰0钢，胆该钢材梁(15虽MnV山N)已端应用在耳九江长岂江大桥熟建设压型钢宪板稳薄壁嘉型钢应本用