钢结构基本原理及设计

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毯电视莲塔5.烟高耸挥结构神州肠飞船戒发射带塔§1功-2延钢煮结构石特点染及应输用多伦挖多电充视塔多伦湖多电势视塔东方盲明珠§1哪-2朽钢说结构铁特点能及应茶用6.奥可错拆卸锹移动畅结构应用板于建无筑、交铁路舞、公仆路、厕水利哨、商贵业、涝旅游谢和军浸事等瓣领域辛的办避公室料、指炎挥部古、宿宰舍、吨会议健室、帐仓库衔、商刑店及押各种株临时央用房决。§1阶-2革钢呆结构阿特点田及应从用7.示容必器和席管道§1运-2双钢灶结构镜特点鉴及应瘦用各种钻筒仓南京拢扬子栗石化悄化工任厂§1株-2版钢张结构融特点劈燕及应戚用配以赌零件惩、扣蓝件、劲门窗朋等形唐成比仍较完煤善的约建筑格体系暖，即舞轻钢滚结构界体系嘱。体菊系由茅工厂妻制作躲，现丑场按灰要求籍拼装锻形成遭。具拆有自蒸重轻国，建鲁设周大期短明，适但应性叹强，违外表统美观葡，造眉价低挡，易袍维护桥等特队点。结由于亚自重杨轻，屑也降些低了恼基础避的造零价。8.没轻超型钢熟结构彩钢皇板作厨屋面贼和墙船面薄壁剥型钢版作檩矛条和墨圈梁抵H肉型截摔面做馒柱与弓梁现场仅用螺宴栓或痒焊接门式章钢架候为主食要结快构的叼一种藏建筑§1弃-2斑钢否结构工特点钩及应调用厂房损、库房焦、体育未馆展览丹馆机场泛机库已建音和在昌建的辜浦东罗国际性机场完、首模都国俗际机狸场、齐萧山壳国际出机场盼、成惜都双狭流国欧际机信场等猪重闪要工屯程。§1并-2赢钢俗结构抖特点那及应悄用全钢买结构东无吊状车砼柱幕+钢轰屋盖牢排架蠢结构§1纠-2精钢糖结构聚特点块及应凶用多层形循环精类停顿车设培备§1脊-2局钢灰结构虽特点卸及应充用9.予钢助与混卖凝土颜组合脑结构黑龙奔江省参联通燃大厦§1壶-2孔钢敞结构怨特点塘及应袜用1.目传纷统的展容许译应力渗法和确最大蔽荷载尚法（摄统浊称单捕系数毒法）伟20渠世纪蕉初~沾五十禽年代前言葡、财钢结术构设险计方匆法的当发展缎演变最大恒荷载厘法也邮称极买限荷弟载法SK是容阳许荷洞载产白生的登荷载漏效应；蔬Rb是结前构构抓件的里破坏狭抗力转。§1找-3东钢爪结构格的设搞计方脉法§1仔-3腊钢界结构诞的设冰计方怖法2.勤三漠系数水极限装状态粘设计检法五十疼年代村~七氧十年术代将一帮个安笼全系籍数分咸解为营三个恰系数维：超载盗系数材料邮均质金系数工作恩条件尤系数特点圣--宫--迎--眠--裳--枝--辈提出像两种柿极限姜状态很：（1愁）承纪载力叫极限耽；（2帮）正忘常使存用极出限状浓态。§1农-3郊钢饮结构倘的设垂计方旁法3.雄半汪概率踏极限笛状态谜设计生法性八十酬年代村~SK是荷溜载效造应标勇准值衰；Rk是结产构构端件抗鹊力标祝准值钓。K1荷载银系数垫（1刃.2使3)K2材料败系数知(3害号钢K2为赵1.循14隙3，米16Mn钢为谎1谋.1飞75幅)K3调整副系数无(一街般等锻于1澡)令是构驼件截污面的隆几何潜特征§1捕-3敌钢根结构地的设塔计方愁法公式晶形为济容许返应力喊法表类达式锄，实觉为半深概率君半经嘱验的底极限尚状态朴设计烈法。缺点招：系数唯大小送并不长反映芳可靠杨度，扭例如毯3号腐钢K=1怨.4便1，窗16Mn钢K=1跨.4揭5，些并不柱说明巾用1盏6Mn的结晨构比戴3号饶钢安挥全。§1乘-3准钢织结构列的设秒计方渐法1.骆3.笨1朵概率量极限凶状态守设计爷法将影走响结嚼构功用能的碰诸因边素作剖为随砌机变须量，报认为展任何姿设计风都不愿能保低证绝事对安挖全，怠而是锻存在退一定约风险敬，只研要失魂效概约率小渠到可因接受编的程达度，摸可认芝为结首构是财安全慢的。思想：半概巡寿率法海近幻玉似概收率法代全概伐率法§1对-3逆钢伟结构艳的设海计方尼法结构帅的功糕能要惧求结构医在规迎定的论设计至使用泳年限陡内应巩满足州的功洽能有愧：(1毯)正常瞒施工喷和正扮常使默用时殊，能都承受笑可能弹出现港各种房诚作用牲；(2惭)正常收使用累时具练有良朱好的虫工作龄性能欲；(3柜)正常意维护肯下具州有足衣够的最耐久伤性；(4住)在设分计规膜定的熟偶然服事件诞（如殃地震蒜、火受灾、叛爆炸渴、撞希击等护）发妨生时够及发虚生后留，仍拘能保办持必倍须的世整体剪稳定历性。§1河-3耕钢习结构忆的设从计方炕法二.疯结袄构的珍可靠你度结构坛在规壳定的哥时间旨内，劫规定瞎的条勤件下码，完重成预埋定功运能的遭概率记。一般贵建筑妨物的棍设计补基准配期为壶50歌年。三.衣结歇构的是极限隔状态极限暖状态皮-整良个结讲构或怪结构哪的一章部分悟超过村某一山特定劈燕状态车就不尊能满编足设雄计规筝定的促某一贿功能该要求刑。承载归力极胳限状辣态强度必破坏形、疲顽劳破坐坏、拥结构迷和构巷件丧罪失稳割定。(2主)正常馒使用扔极限菜状态影响窗结构薯、构研件和艘非结堡构构胞件正早常使笑用或宜耐久衡性能计的局辆部损肯坏。§1挑-3要钢察结构各的设义计方确法R、及S受许那多随姐机因将素影授响而替不具位确定燃性。结构蛮可靠碧度定窑义：盲结构经在规坡定时担间内讯，在幅规定将条件弃下，只完成之预定奴功能达的概饶率。

>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.妥概奸率极郊限状醋态设攀计原盆理§1庭-3牢钢赵结构弯的设悦计方播法结构颂可靠年度失效情概率归并R、种S两个摆基本陆变量烘，设较二者洽都服粉从正副态分景布，峰这样Z也是勤正态趁随机占变量绣。平均品值标准仰差2.识失效乖概率餐可靠昌指标§1酱-3贫钢麻结构莲的设扭计方该法可靠滤指标μ表示摄平均稿值，放确定泉曲线晨位置劝；σ表示相离散坊程度锻，确糠定形爸状。后只要丑二者沸确定饼，正漂态分熊布f柏(z撤)就确普定令：f(z晃)Zβ指标驳确定男了f依(z扮)的分劣布，记由其疾可确佩定失事效概定率Pf§1屯-3纪钢楚结构过的设殊计方神法半概乳率法吨是分暗别考早虑荷犬载效芬应与赢抗力是的变举异性就，概你率法杨是用练可靠治指标伶将荷撇载与握抗力棚的变讽异性陈对结昌构的梢影响杯联合爹考虑伞。五.择设剪计表烛达式按照典概率酿表达溪式不感符合劲人们捆习惯将公诉式转李化为筋设计塑人员梁熟悉办的分的项系惕数设贴计式斑：Z=钉R－汤S1.古承筑载力迎极限异状态介表达信式§1白-3塘钢饰结构盛的设业计方肤法根据秒结构蒸功能甲要求把，进扎行承飘载能都力极袋限状狂态设湾计时丽，应陆考虑惨作用醋效应部的基乳本组哑合，算必要泽时应盘考虑巷作用吵效应旨的偶遇然性问（如兴火灾胆、爆拆炸、晨撞击表、地壁震等宇偶然帽事件扫的组晒合）(1迈)伍基宵本组违合可变蛾荷载欣效应雄控制取的组段合：结构设重要愉性系至数荷载蜘效应赔值分项阴系数组合瞧值系柄数§1腰-3李钢赌结构凝的设狼计方筐法构件巨本身宇的承饱载能届力（观抗力部）R是材胁料性坚能和检构件聚几何贴因素费的函院数：材料采强度虚的标端准值抗力伏分项呢系数几何谜因素窝（截斩面积云或截鼻面抵绪抗矩青）材料益或连近接设远计强假度§1怖-3平钢铅结构抵的设掏计方啦法永久晒荷载爷效应门控制缓的组巩合：对于咏一般渴排架体、框收架结运构，尼可采下用简竭化式谢计算婚：蔑由可鄙变荷巾载效刚应控肾制的筐组合誉：由永钻久荷即载效罗应控改制的报组合度，仍圆按上舟式进锋行计慰算§1浑-3截钢骡结构呜的设偶计方骂法(2跑)汤偶刃然组芳合极限斗状态炕设计术表达析式宜点按下蜘列原帆则确堡定：守偶然遥作用透的代赏表值戴不乘习分项作系数团；与神偶然色作用夜同时吐出现怠的可章变荷彩载，算应根专据观块测资凶料和迟工程躬经验门采用急适当限的代服表值卫具第体的钞设计体表达方式及帆各