第一章土力学概论

钢结构早餐自习听课课堂要求及考核方式按时出勤上课，平时成绩包括出勤和课堂学习表现，迟到2次算一次旷课，2次旷课没有平时成绩，3次旷课没有考试资格。进行闭卷考试，成绩包括卷面成绩（70%）和平时成绩（30%)。钢结构的定义钢结构的特点钢结构的应用钢结构的发展绪论1.钢结构的概念钢板热轧型钢冷加工成型的薄壁型钢通过焊缝和螺栓连接而成钢板工字钢H型钢角钢槽钢T钢圆钢管矩形钢管对接焊缝是钢结构焊缝连接中最主要的一种连接方式。它包括钢结构的建造过程工厂制造：验收、放样、加工、装配、矫正、除锈和涂漆工地安装：扩大拼装、吊装就位、临时固定、最后固定钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure强度高、重量轻2、钢结构的特点材质均匀，塑性、韧性好钢结构制造简便，施工工期短密封性能好可重复性使用性耐热性较好，耐火性差耐腐蚀性差结构强度高、自重轻

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。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。绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure定义参数：a=容重/强度

a越小，结构相对越轻。钢砼木材容重kN/m378.524强度N/mm2215Q235310Q345350Q390380Q420C2010,1.1C3015,1.5容重/强度10-4/m1.7～3.7185.4绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure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--1/4，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。绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure钢材塑性、韧性好塑性——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，给人以安全保证。韧性——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。但低温和某些条件下，可能发生脆性破坏。绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure材质均匀，各向同性钢材内部组织比较均匀，接近各向同性，在一定应力幅度内材料为弹性，因此，钢结构实际受力情况和工程力学计算结果比较符合，在计算中采用的经验公式不多，从而计算上的不定性较小，计算结果比较可靠。绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure钢结构制造简便，施工工期短钢结构工业化程度高，良好的装配性工厂制造，工地安装，缩短施工周期，降低了造价。我国某厂房240*315，建筑面积达7万多平米，结构安装仅用了98天。绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure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。绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure缺点耐腐蚀性差

使用环境，钢材极易锈蚀，需注意保护，特殊环境下不易使用钢结构耐火性差耐热性较好（200℃以下钢材性质变化很小），高于200℃后钢材强度下降很快，600℃时钢材进入塑性状态，强度几乎降为零丧失承载力，需采取隔热防火措施钢材价格相对较高绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure干煤棚因锈蚀倒塌因锈蚀引起钢结构的事故节点锈蚀情况缺点耐腐蚀性差

使用环境，钢材极易锈蚀，需注意保护，特殊环境下不易使用钢结构耐火性差耐热性较好（200℃以下钢材性质变化很小），高于200℃后钢材强度下降很快，600℃时钢材进入塑性状态，强度几乎降为零丧失承载力，需采取隔热防火措施钢材价格相对较高绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure3、我国钢结构的发展概况在公元前2000年，在美索不达米亚平原就出现了早期的炼铁术。在战国时期，我国的炼铁技术已很盛行。公元前200多年，秦始皇时代用铁建造了桥墩。公元60年，汉明帝时代建造了铁链悬桥--兰津桥绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure1705年（清康熙四十四年）建成的四川泸定大渡河桥，桥宽2.8m，跨长100m，由9根桥面铁链和4根桥栏铁链构成，两端系于直径20cm、长4m的生铁铸成的锚桩上。玉泉铁塔公元1061年（宋代），在湖北荆州玉泉寺建成的13层铁塔。所有这些都表明，我们中华民族对铁结构的应用，曾经居于世界领先地位。1840年以后，随着铆钉连接和锻铁技术的发展，铸铁结构逐渐被锻铁结构取代。1855年英国人发明贝氏转炉炼钢法和1865年法国人发明平炉炼钢法，钢材才开始在建筑领域逐渐取代锻铁材料。自1890年以后钢材成为金属结构的主要材料。20世纪初焊接技术的出现，以及1934年高强度螺栓连接的出现，极大地促进了钢结构的发展。绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure18世纪欧洲工业革命后绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure3、我国钢结构的发展概况钢结构在欧洲各国的应用逐渐增多，而我国钢结构的发展非常缓慢。1927年建成的沈阳黄姑屯机车厂钢结构厂房。1931年建成的广州中心纪念堂圆屋顶。1937年建成的杭州钱塘江大桥等。钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure新中国成立后绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure3、我国钢结构的发展概况由于受到钢产量的制约，钢结构仅在重型厂房、大跨度公共建筑、铁路桥梁以及塔桅结构中采用。几个大型的钢铁企业生产车间都采用钢结构。1962年建成的北京工人体育馆采用圆形双层辐射式悬索结构，直径为94米。1975年建成的上海体育馆，采用三向网架，跨度达110米。武汉和南京长江大桥都采用了公、铁两用的双层钢桁架桥。广州上海等地都建造了高度超过200米的多边形空间桁架钢质电视塔。钢结构政策从限制使用改为积极合理的推广应用1996年我国的钢产量超过一亿吨，一直位于世界钢产量的首位，2003年达到创记录的2.2亿吨。钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure改革开放以来第一章绪论绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure4、钢结构的应用迪拜塔（高828m，160层）台北101——楼高101层，总高度508米，主要由巨柱、核心系统及外伸桁架梁。钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure上海金茂大厦

位于上海浦东新区，陆家嘴金融贸易中心，采用钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱结构。建筑面积28.9万m2，地下3层，地上88层，建筑高度420.5m，总用钢量18000吨。设计者为美国S.O.M事务所。广州电视观光塔取代加拿大的CN电视塔成为世界第一高自立式电视塔，也成为广州的新地标。其中塔身主体450米(塔顶观光平台最高处454米)，天线桅杆150米，总高度600米。钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure上海环球金融中心

位于陆家嘴金融贸易区，毗邻金贸大厦，是以日本森大厦株式会社为中心，联合日本、美国等40多家企业投资兴建的项目。工程占地面积为3万m2，总建筑面积达38.16万m2。该工程地上101层，地下3层，建筑主体高度达492m，总用钢量26000吨，采用钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱结构，2008年竣工。钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure上海环球金融中心和金贸大厦的相对位置和相对高度钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure

深圳地王大厦深圳第一高层建筑，高383.95m，共81层，于1996年完工，其建筑形体的设计灵感来源于中世纪西方的教堂和中国古代文化中通、透、瘦的精髓，它的宽高比例为1：9，创造了世界超高层建筑最扁最瘦的记录。地王大厦钢结构总量达2.45万吨。钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure

于1990年落成，由著名建筑学家贝聿铭负责设计。大楼高300多米，形状下面大上面小，顶端像针尖一样直刺云霄。香港中国银行大楼钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure多功能广播电视发射塔输电塔火箭发射塔钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure东方明珠电视塔

东方明珠广播电视塔座落在上海浦东新区黄浦江畔，以其468米的高度成为亚洲第一高塔。她于1994年11月完工，总重量达12万吨。东方明珠塔由三根直径为九米的擎天立柱、太空舱、上球体、下球体、五个小球、塔座和广场组成。钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure巴黎埃菲尔铁塔

建于1886年，是为随后1889万国博览会而建，以建筑师埃菲尔的名字命名。高达320米,从塔座到塔顶共有1711级阶梯，共用去钢铁7000吨，12000个金属部件，259万只铆钉，极为壮观。钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure

国家体育场建筑体形上像鸟巢，建筑面积25.8m2。可容纳10万人。平面为椭圆形，长轴340m，短轴292m。屋盖中间有一个146m×76m的开口，这部分将设计成开合屋盖。采用加肋薄壁箱形截面，总用钢量达11万吨。国家体育馆钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure国家大剧院钢结构设计原理DesignPrinciplesofSteelStructure绪论Chapter1PrefacetoSteelStructure天