第十三章 钢结构二

第十三章钢结构13.1绪论13.1.1钢结构的类型及组成1、什么是钢结构？一些典型的钢结构建筑钢结构是钢材（钢板和型钢）经过设计、加工，形成各种基本构件，如拉杆（有时还包括钢索）、压杆、梁、柱及桁架等，然后将这些基本构件按一定的方式通过焊接和螺栓连接组成的工程结构形式。五大结构形式：钢筋混凝土结构砌体结构木结构钢结构组合结构第1章绪论2“银色弯弓”架浦江——全钢结构卢浦大桥1、什么是钢结构南浦大桥夜景大跨度钢结构屋盖钢结构高层建筑2、结构形式及应用（1）桁架

平面桁架

空间桁架

（2）框架

（3）拱架

（4）索

（5）壳体13.1.2钢结构的特点和应用范围1、特点①强度高，重量轻②塑性、韧性好③材质均匀，工作可靠性高④适于于机械化加工，工业化生产程度高⑤减少砂、石、灰用量，减轻对不壳再生资源的破坏⑥环保、可回收再利用，建筑造型美观⑦密闭性能好,能制成不渗漏的密闭容器⑧耐热性能好，耐火性能差。⑨耐腐蚀性差钢和偏混凝模土容洒重比迫：3酸.4古强度欲比：接21漠0～杰13策6所以黄重量遮轻好处:但(端1)便于泪运输饼和安锹装(2夫)可跨也越更端大的绞跨度容量/kN/m3设计强度/MPa拉压钢材76.9220～360220～360混凝土22.61.05～2.658.50～32.52、瞎应用艰范围①承受荷载怒大的民结构恒（工业舅厂房）②大跨店度建皂筑物体育跪馆、央展览稻馆、友影剧界院、萌会议飞中心标、机第库③高层建筑④轻型钢石结构轻型性钢结惧构是天一个扯很模到糊的筋概念构，没扬有严颜格的瓣定义勒。以旺下结菜构都终可称习为轻司型钢撞结构包：①企由冷蛮弯薄旨壁型功钢组艳成的繁结构筋；②饭由热叉轧轻均型型劝钢（讲工字辉钢、定槽钢莫、H型钢具、L型钢腹、T型钢荣等）亭组成个的结松构；惭③由舅焊接跳轻型混型钢轨（工纽奉字钢镰、槽错钢、H型钢轨、L型钢涝、T型钢甘等）阔组成领的结壁构；暮④由塔圆管诸、方逝管、逢矩形鼻管组冤成的启结构块；⑤雄由薄字钢板煮焊成后的构蛾件组写成的脊结构趴；⑥碗由以肝上各插种构窑件组巧成的螺结构课。塔桅结政构电视底塔、跨天线澡、发暂射架、海洋钳平台可拆包卸和尸搬迁誉的结拥构流动展览袍馆、舞台腐、施工时的冬临时沃房屋毙、温凤室大蛮棚等挡水宿结构垃、容巴器、声大直律径管芝道储油例库、杠煤气甩库、巧高炉柔等各际种容夕器⑧大跨欣度桥栋梁⑨钢与爬混凝恳土组健合结贪构13养.1冒.4有关同钢结市构的浮规范抱、规帐程及重标准《建唉筑个愉可靠份度设牛计统闯一标威准》烫（GB俱50傻06叙8）《建宪筑结低构设复计通沟用符可号、中计量接单位帝和基业本术歪语》追（GB丹J8详3-炊85课）《建鞋筑结宅构制煤图标赠准》陡（GB培J1斧05座-8兰7）《建筑桑结构俭荷载驰规范艺》（GB触50诉00希9）《钢评结构设计邪规范》(GB跃50旱01凝7)《冷形弯薄安壁型优钢结委构技讨术规范》(GB秤50瓜01贷8-泻20外02拿)《网坊架结偿构设渐计与蛙施工擦规程领》（JG啊J7猜-9外1）《高孤层民绒用建饰筑钢侦结构惕技术铅规程》（有JG胜J9瓶9-面98汉）《门清式刚阔架轻祸型房吧屋钢秒结构阔技术需规程》（顶CE盗CS坟10樱2:缸98词）123《钢蔬结构燥工程施工质量臂验收规范》(GB盲50福20泼5)《钢书结构翁工程吸质量琴检验肯评定粮标准》(GB钳50瞎22翅1)《建就筑钢打结构讨焊接倡技术无规程》(JG敏J8湿1-烫91崇)《钢裙结构池高强采螺栓紫连接亮的设别计施张工及玻验收查规程》(JG卷J8岁2-超91绪)《网唱架结图构工躬程质驰量检仆验评绝定标漠准》(JG漏J7广8-焰91戴)《螺闭栓球待节点畏网架》(JG早J7作5.渴1-随91馅)《焊缺接球龄节点绿网架》(JG扬J7凉5.被2-猎91里)45与上梁述设执计和执施工抗规范业、规棕程配料套的孕钢材肉、焊篇条、茎型钢钳、钢悔板、砍紧固众件等疯标准13斑.1盏.5钢结眼构的躲发展钢结欣构是组由生焦铁结乳构逐纯步发燥展起驴来的鞠，中专国是挣最早百用铁厕制造荣承重子结构磁的国季家。挨远在焦秦始雷皇时居代（手公元颠前二译百多贯年）蛇，就向有了塔用铁扯建造诉的桥挑墩。漏以后雷在深晕山峡显谷上左建造衰铁链吹悬桥焰、铁净塔等煌，这隙些表谎明我沟国古牢代建椅筑和叼冶金么技术桌方面嗓的高慨度水淋平。20朴世纪康50欠年代鞭后，为钢结堪构的更设计蛾、制使造、猜安装览水平局有了应很大森提高每，建核成了兆大量补钢结脾构工折程，衡有些抗在规再模上闷和技老术上疮已达旋到世庸界先雪进水淡平。企如采亮用大爷跨度撑网架佩结构臣的首民都体伴育馆射、上壁海体曾育馆痛、定深圳暂体育鄙馆，猛大跨侦度三鹅角拱耐形式怜的西投安秦厉始皇膀陵兵识马俑粗陈列嫌馆，贿悬索堪结构雹的北染京工历人体促育馆交、浙舰江体骆育馆樱，高有耸结范构中泻的2朴00m高广讯州广婚播电梦视塔斑、2怒10m高上都海广牢播电宪视塔锡、3趁25m高北忙京气扒象桅红杆等穿，板怪壳结错构中良有效务容积施达5角40印00m3的湿蠢式储战气柜简等。近期污，随街着钢置结构攻设计横理论寺、制亦造、合安装俭等方库面技妄术的燃迅猛责发展搅，各象地建投成了妻大量出的高记层钢属结构视建筑捐、轻朴钢结高构、傍高耸柳结构妹、市遇政设焰施等含。如削：位勒于上温海浦抽东、拘42含0.寺5m高、记88束层、眉总建言筑面瞎积达唱28逝.7暖万m2的金贸滴大厦；麻总建辞筑面闯积达永20忙万m2的上标海浦桌东国宗际机命场；扬主体葱建筑月东西邀跨度道28抬8.唉4m、南北亭跨度降27馆4.贪7m、建筑旦高度宅70折.6m、可容毛纳8李万名貌观众妄的上海欧体育抽场；3抢36m高、增建于层哈尔狂滨的沟黑龙盲江广幻玉播电光视塔丑以及术横跨兄黄浦皇江的剖南浦幼大桥睁、杨题浦大抖桥、赔卢浦款大桥戒等。钢结冈构的植发展牙方向1、岂发展技建筑邪钢材2、锡发展崇建筑巷钢结乔构3、始发展抵钢结精构施甲工工爆艺我国遍钢结船构的宣应用纲前景（1且）我纵国钢签产量技1亿多吨，河质量舅可靠门；（2及）扩马大钢捉材建筑市场：目前退仅5队%(衡50犬0万说吨左像右)嫂；（3晓）扩硬大应脚用范数围：住宅追、公赢共、渴商业免；（4歼）开发汉新材喘料：罢不锈循钢，宜耐候循钢，揉耐火辫钢，占高强棒钢；（5齐）新渡体系、新孤理论镰：组合欠结构，预朴应力初，索倚膜；（6饰）建暗筑结芒构一而体化茂：新框颖结选构形值式表遣现建眼筑。13图.2建筑恢钢材本节吩讲述枣建筑区钢材臭（Q2只35常、Q灰34土5、枕Q3费90及Q4就20柳）的主艘要机泥械性狮能及奶影响根这些敢性能闯的主兔要因吩素；杯钢材熊受力宴的两闭种破永坏形烦式及银防止伸脆性夸破坏筛的措萝施；周介绍贱我国中目前岭生产叮的建盟筑钢绢材品和种及棍规格成。13叨.2相.1建筑谦钢材旋的基严本要苦求较高愿的强叫度较好椒的塑左性及炭韧性良好掩的加慈工性轰能良好统的可预焊性较好降的抗吨锈蚀白能力现行松《钢岩结构狐设计盘规范秘》（GB兔J5及00痕17窃）推荐屡承重误结构冬的钢锡材宜晨采用芝碳素除结构挪钢中菠的Q2忠35，及低进合金铺高强荷度结四构钢班中的Q3跳45、Q3抢90及Q4测20钢。13侧.2功.2建筑飘钢材腾的主汇要机单械性法能一、训强度粉和塑蛇性—邪—单折轴拉辨伸试敢验屈服杯强度(yi居el烘d白st欣re蜂ng壳th)fy抗拉似强度(te花ns触il井e俩st另re属ng坛th)fu伸长匀率(el漂on桐ga蓬ti熟on)d弹性爹模量EE为常字量，叮低碳其钢有疫明显鞭屈服饿点，fy作为扶破坏腰标志饿，fu/fy为强此度储玻备，伸长醒率d表示雅塑性严变形能力。图2-1单轴应力

ffpfyfu指标宴:0

fy图2-2为了析简化敞计算倚，将勒图2攀-1领所示斥应力鸣-应裕变关辈系简逼化为模图2抄-2险。实际篇设计义中对s—e曲线故的简椒化<fy,完全艺弹性>fy,完全虽塑性fu作为安全储备伸长率根据试件原标距长度

l0与试件中间部分的直径d0的比值为10或5而分为10或5，为试件拉断时原标距间长度伸长值与原标距比值的百分率。

式中：

l1——为试件拉断后标距间长度。断面收缩率是指试件拉断后，颈缩区的断面面积缩小值与原断面面积比值的百分率。式中：A0——试件原来的断面面积；A1——试件拉断后颈缩区的断面面积；二、冷弯俘(co糠ld璃b尼en模di院ng凑)试验僵—冷产弯角a加工违性能酷，塑朵性变厨性能掘力，倍材质货均匀兰性，a=18胃0度合斧格。指标：将报根据英试件呢厚度浩按规国定的韵弯曲租直径筹将试眠件弯红曲1利800，如甜表面埋无裂妥纹或环分层垄则合贩格.看动走画三、冲击韧性钢材解的韧性是钢薯材在尺塑性量变形辫和断倾裂的纵过程挖中吸册收能穗量的浓能力苗，也吸是表势示钢撇材抵胀抗冲详击荷柄载或粘振动剥荷载勤的能稳力，朴它是强度粥与塑充性的综样合表讨现。钢材块韧性如通过她冲击气试验椒，测摩定冲集击功玩(冲胞击韧袍性值Akv沙,单位J或akv单位J/c捞m2)来表干示。钢结扫构设刊计规春范对罚钢材助的冲剂击韧个性Akv有常奏温和扬负温龄要求叶的规揉定。纱选用透钢材烫时，艰根据然结构禾的使版用情雕况和忘要求跃提出罪相应辽温度齿的冲龙击韧胸性指越标要骄求。避常温(2萝0℃)和低念温(0℃，胸-20℃，撤-40℃)试验胆.用带浴缺口炭（V型或U型）脆的标剥准试质件（肾下图润）进垃行冲云击试科验，科试件拖破坏泥时截姨面单槐位面害积吸轮收的竖能量减，称冲墨击韧炮性。赞冲击量韧性稠越好予，表以明钢多材越洁不易屠脆断零。(a)(b)冲击韧性试件P四、可焊紫性②革焊接交接头割和焊挂缝的坦冲击君韧性镇及近化缝区恭塑性徐不低絮于母辉材性义能。(使脑用性子能上娱的可捷焊性岸)（1帖）可级焊性拾好意跪味着读钢材兆施焊域后能择获得鼓良好乘的焊申接接均头性散能。（2思）评榴定可既焊性坦好的热标志①樱在一源定的膛焊接忙工艺塘条件协下，循焊缝藏和近丈缝区缠均不缩慧产生戏裂纹(施争工上污的可矩焊性舟)13群.2装.3建筑耗钢材斗的两赛种破僵坏形阔式塑性饰破坏宵：破坏装前有庆显著死的变药形，昏吸收炒很大机的能夺量，延续馆时间祥长，帅有明锡显的俊塑性属变形骆，断垂裂时断口秤呈纤览维状暖，色插泽发径暗。脆性婆破坏领：破坏控前无顿明显橡变形外，破闪坏突非然发范生，坛断裂时朵断口轧平齐料，呈拘有光班泽的嫂晶粒蝇状。详脆性破航坏危榨险性呆大。13纵.2目.4建筑峰钢材圣的种推类、简规格册及选雄择一、犁建筑茄钢材同的种啄类建筑用钢普通碳素钢普通低合金钢。1、牢普通后碳素督钢按其索屈服职点高爸低，柿由高搬到低俯排列虫，分吊为1霸号、铺2号炎、3过号、忧4号驼……赤7号当等，钢号粉越高龙，其坡含碳吃量越马高，鉴强度界越高花，塑蚂性越雹低。建移筑钢辜结构摧中最邮常用章的是当3号钻钢。命名启规则“QXX川X—└没┘·[扁]”，例如Q2汪35A·骡F、谁Q2锄35B·购b、弹Q3姜45E·充Z。其中Q：屈服司强度柳的第膨一个握拼音什字母终。XX领X：屈服录强度情值，赏单位哑为N/摆mm2，结构张用钢马常有稀23脾5、绪34递5、赏39甩0。└┘：质索量等糊级，崖有A、坑B、诞C、惑D、王E五等店。其裂中A无冲浮击功刷规定奔；B有2暑0C时的凭冲击歪功要苦求；C有0C时的五冲击谈功要络求；D有－柱20C时的拾冲仓击功互要求串；E有－筐40C时的煎冲击被功要殿求，低合惧金钢郊才有E等。[怨]：脱肠氧方嘉法，迫可分冤为F、底b、医Z和TZ江，F表示掠沸腾基钢，b表示半镇浑静钢剃，Z表示箱镇静哑钢，TZ表示臂特殊淘镇静浑钢，舅其中Z和TZ可不旋写。2、气普通艘低合伍金钢普通群低合乖金钢士是在凉普通凭碳素脆钢中虏添加闻少量或的一首种或韵几种屋合金运元素宣（总剑量<悲5％匠）以雹提高碌其强装度、拍耐腐像蚀性魄、耐颜热性锻、低壤温冲趋击韧箱性。泰其含屑碳量步<0之.2鞋%，玩以便诸钢材眉的加手工和拉焊接植。按明加入影的合另金元体素有猛：1蔬6Mn钢、巨16Mn宣q钢、暮1芬5Mn劳V钢、议15Mn赏Vq钢和住15Mn乘VN钢等役。15Mn萝V命名贷规则15股表示模含碳长量为废万分话之1胀5，Mn葬，V后无搭阿拉脉伯数似字，糟表示遍其含耗量均啊<1秀.5矩％，勾若有桐数字絮，表融示其喷含量取的百愤分数苹。如：门36Mn2Si厚,其中Mn的含妥量为阁2％蚊。另外雅，在哪桥梁据、造柔船、纪压力驳容器应、锅舍炉等蛛专业饼用钢击材，比分别陡在末两尾加零“q”刮、“景c”孩、“省r”锻、繁“g当”，如：16Mn饱q，15Mn壁Vq3、叉特种赴钢Z向钢耐候恒钢二、