陈联盟-钢结构基本原理 第1章绪论-0902

主讲人：陈联盟钢结构基本原理

办公室：7A-307（南）联系电话Q号码：247039328主要内容第一章绪论（2）第二章钢结构材料（4）第三章钢结构连接（12）第四章轴心受力构件（8）第五章受弯构件（8）第六章拉弯与压弯构件（2）考核方式考核方式为平时成绩加上期末考试；平时成绩占30%，包括平时作业、课堂点名和试验成绩，各占10%；期末成绩占70%，采用闭卷考试。第一章绪论第一节钢结构的特点与应用范围（重点）第二节钢结构的设计计算方法（自学）第三节钢结构课程的学习方法第一节钢结构的特点及应用范围浙江在线宁波2011年3月31日讯(记者李利徐晓)400公斤炸药8秒“解决”高楼，宁波两座大楼今晨被爆破拆除。今天早上5点30分，随着宁波市江东区区长孙黎明一声令下，位于该市中心地段三江口附近的两座高楼——21层的雅戈尔滨江大厦和11层的宁波银行金融大厦瞬间在电光火石和雷鸣声中轰然倒地。楼龄仅19年，曾是宁波的地标性建筑，又宣布其悲壮地“英年早逝”，同时，还生产出约5万吨污染环境的建筑垃圾。一、应用背景：（1）建筑物英年早逝建筑名称建成时间拆除时间楼龄建筑特点包头金融大厦19882011.122曾是包头的地标性建筑，地上13层，楼高48。北京凯莱酒店19902010.820曾是北京第一批涉外四星级酒店，京城的地标性建筑，地上16层，高60m南昌五湖大酒店19972010.213曾是南昌的地标性建筑，四星级酒店，地上22层，高85.7m沈阳夏宫19942009.215曾是亚洲跨度最大的拱体建筑，曾入选沈阳十大景观、辽宁省五十景观，沈阳的地标性建筑之一。无锡市第一人民医院综合楼20002008.48曾是无锡的高标准医院建筑，地上22层，高98m沈阳五里河体育场19892007.218曾见证了中国男足挺进世界杯决赛圈的历史时刻青岛铁道大厦19912007.116曾是青岛的地标性建筑之一，带上22层，高73m浙江大学湖滨校区教学主楼19912007.116曾是杭州西湖周边最高的建筑，地上20层，高67m青岛大酒店19862006.1020曾是山东省的地标性建筑，主楼地上19层，高61m重庆永川市渝西会展中心20002005.85曾是永川市行政接待中心，城市的地标性建筑，地上16层，高56m目前中国是世界上年新建建筑量最大的国家，每年20亿平方米新建面积消耗了全世界40%水泥和钢材，同时生产出全球最多建筑垃圾——每年高达4亿吨，建筑垃圾数量已占到垃圾总量的30％～40％。

欧美建筑平均寿命是80年以上，我国建筑平均寿命却只有30年。不及国标最低使用年限的60%。

我国著名的中国工程院院士、清华大学陈肇元教授不无担忧地说：“‘短命建筑’的后果相当严重，不仅造成社会资源的极大浪费，更对人类生存环境构成威胁。（2）节能减排是国策（3）钢材产量稳居世界第一：物质基础我国曾经是一个严重缺钢的国家。50～60岁左右的人大概都记得，1958年全民大炼钢铁，那时口号是“节约用钢、以木代钢”。现今中国的钢产量已经接近7亿吨，建筑技术政策也从“限制用钢、节约用钢”过渡到“合理用钢、鼓励用钢”。中国钢产量：世界都在关注中国钢铁工业“难以置信的产量”。2011年近7亿多吨，连续第15年钢产量居世界第一位，建筑钢结构所用的各类板材、型材、线材及钢管的年产能力有大幅度的增长，基本能满足建设的需求。

2011年我国的钢产量比日本、美国等排名在第2～10名国家的总和还要多，占到了全世界钢产量的45.5%，我国已是真正的钢铁大国。我国钢结构建筑的发展已奠定了强大的基础。第一节钢结构的特点及应用范围二、钢结构的特点1、强度高、强重比大重量轻，基础费用减少，抗震性能好；塑性好：伸长率达20％延性好，利于抗震2、材质均匀，安全可靠度高：符合各向同性力学假定3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快；4、密封性好：采用焊接连接可以做到安全密封，能够应用到气密性和水密性好的高压容器等5、缺点：钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差；价格相对较高；稳定问题高：高层、超高层建筑结构及高耸结构

大：大跨度空间建筑结构；网架网壳、索膜

重：重型厂房、重型吊车结构

特：高压密封性容器的管道钢结构

轻：轻型钢结构三、钢材应用范围第一节钢结构的特点及应用范围办公层平面客房平面第88层平面剖面RC核心筒+外框型钢混凝土柱及钢柱，88层，高420m，7度抗震设防上海金茂大厦8个钢-混凝土组合柱核心筒＋外伸钢桁架香港中银大厦平面简图钢骨混凝土角柱南立面巨型桁架美国世界贸易大厦两座塔楼110层的塔楼（北楼高417m，南楼高415m

）组成，采用框筒体系。外圈为密柱深梁型框筒，由240根钢柱组成，柱距为1.02米；内中核心区为47根钢柱形成的框架；撞机1（首先撞击北楼）撞机2（约18分钟撞击南楼）倒塌瞬间上海环球金融中心

RC核心筒+外伸桁架和巨型（型钢）柱(三重结构体系)，101层，高492m，7度抗震设防核芯筒底部剪力墙位于芝加哥，是美国第三高度，1969年建成，100层，343.51米。结构型式为钢斜撑周边桁筒体系，在每个建筑立面形成巨大的X形斜向支撑。是世界最早的巨型钢桁架结构。汉考克大厦“鸟巢”是游泳、跳水、花样游泳、水球等项目的比赛场馆，是唯一一个政府指定以港澳台侨同胞捐资建设的奥运场馆。建筑造型为“充满水的立方体”。建筑外形为正方形,平面：177.338m×177.338m，高度：30.588m。总用钢量：6700t。“水立方”“鸟巢”和“水立方”（卫星照片）“水立方”还比概算节约投资1亿人民币，达到国际领先水平。荣获我国科学技术的最高荣誉——国家科技进步一等奖国家体育馆体操（体操）、手球屋盖呈波浪形，南北长144m，东西宽114m，采用双向正交张弦结构，是目前世界上跨度最大的双向张弦结构。张弦梁结构上海浦东国际机场航站楼国家大剧院东西长轴212.2m，南北短轴143.64m，总高度46.285。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师。索穹顶结构汉城奥运会体操馆

亚特兰大佐治亚穹顶用钢量不到30kg/m2

索穹顶结构西安变压器厂（400t吊车）重型厂房结构陕西铜川天然气公司1000立方米天然气球罐大连西太平洋石化有限公司1500立方米CF-62钢球罐容器和其他构筑物轻钢结构钢结构住宅钢结构构件类型分析板壳单元：储液罐等容器，输油管等管道拉索：索穹顶结构拉杆、压杆：网架结构、桁架结构弯：钢梁压（拉）弯：柱子第二节钢结构的设计计算方法（自学）结构设计规范《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）规定：结构的可靠度应采用以概率论为基础的极限状态设计方法分析确定。钢结构和其他建筑结构一样，遵循“统一标准”要求，采用的也是以概率论为基础，用分项系数表达的极限状态设计方法。极限状态设计方法，在其他课程（如钢混结构、建筑荷载等），对此以作详细介绍，此课就不再讲述，认真进行复习。通过复习应掌握以下概念：结构的极限状态；结构的基本功能要求；结构的可靠度；失效概率；荷载及强度的标准