钢结构发展浅谈.doc

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1、.钢结构发展浅谈金属材料，特别是钢铁之所以从古至今一直被人类所中庸，坚韧并存的宏观品质是奇胜出的核心，而此特性的微观来源便是自由电子组成的金属键，当金属原子受外部英产生相对位移之时，自由电子依然可以将大家黏在一起，这便是韧性的微观来源，而结合强度更高的共价键，由于原子之间相互锁死，受宏观歪理往往不能够均匀分担，从而造成局部应力过大而断裂，这便是玻璃硬而脆的宏观来源，自然界硬度最高的金刚石便是由碳原子通过共价键结合而成的晶格结构，将碳原子共价键的高硬度与铁原子金属键的高韧性，取长补短，有机结合，便是铁碳合金刚的本质。胡克郑玄定律：

2、胡克定律的表达式为F=k·x或△F=k·Δx，其中k是常数，是物体的胡克定律劲度（倔强）系数。在国际单位制中，F的单位是牛，x的单位是米，它是形变量（弹性形变），k的单位是牛/米。劲度系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力。弹性定律是胡克最重要的发现之一，也是力学最重要基本定律之一。在现代，仍然是物理学的重要基本理论。胡克的弹性定律指出：弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力Ff和弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比，即F=-k·x。k是物质的弹性系数，它由材料的性质所决定，负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长（或压缩）的方向相反

3、。为了证实这一定律，胡克还做了大量实验，制作了各种材料构成的各种形状的弹性体。满足胡克定律的弹性体是一个重要的物理理论模型，它是对现实世界中复杂的非线性本构关系的线性简化，而实践又证明了它在一定程度上是有效的。然而现实中也存在这大量不满足胡克定律的实例。胡克定律的重要意义不只在于它描述了弹性体形变与力的关系，更在于它开创了一种研究的重要方法：将现实世界中复杂的非线性现象作线性简化，这种方法的使用在理论物理学中是数见不鲜的。胡克定律又可表示为：[1]Fn∕S=E·（△l∕l。）式中比例系数E成为弹性模量，也成为杨氏模量，由于△l∕

4、l。为纯数，故弹性模量和应力具有相同的单位，弹性模量是描写材料本身的物理量，由上式可知，应力大而应变小，则弹性模量较大；反之，弹性模量较小。弹性模量反映材料对于拉伸或压缩变形的抵抗能力，对于一定的材料来说，拉伸和压缩量的弹性模量不同，但二者相差不多，这时可认为两者相同，下表列出了几种常见材料的弹性模量。..材料铝绿石英混凝土铜玻璃花岗石铁铅松木（平行于纹理）E∕10^10Pa7.09.12.0115.54.5191.61.0钢结构的历史：钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。我国是最早用铁制造承重结构的国家，远在秦始皇时代

5、(公元前246-219年)，就已经用铁做简单的承重结构，而西方国家在17世纪才开始使用金属承重结构。公元3-6世纪，聪明勤劳的我国人民就用铁链修建铁索悬桥，著名的四川泸定大渡河铁索桥，云南的元江桥和贵州的盘江桥等都是我国早期铁体承重结构的例子。我国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就，但由于2000多年的封建制度的束缚，科学不发达，因此，长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末，我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后，钢结构的应用有了很大的发展，不论在数量上或质量上都远远超过了过去。在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平

6、，掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术，在全国各地已经建造了许多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等，我国的人民大会堂钢屋架，北京和上海等地的体育馆的钢网架，陕西秦始皇兵马佣陈列馆的三铰钢拱架和北京的鸟巢等。　《钢结构设计规范》GBJ17-88已经于2003年12月1日起废除，现时实行的是《钢结构设计规范》GB50017-2003轻钢结构轻钢结构即轻型钢结构建筑体系，是以热轧轻型H钢、轻型焊接型钢、高频焊接型钢、冷弯薄壁型钢、薄钢板和薄壁钢管等高效能结构钢材和高效功能材料为主，以各类高效装饰连接材料

7、为辅组装而成，能满足建筑特定使用功能和特定空间需求的轻型全装配钢结构建筑。现代钢结构：轻钢也是一个比较含糊的名词，一般可以有两种理解。一种是现行《钢结构设计规范》（GBJ17－88）中第十一章“圆钢、小角钢的轻型钢结构”，是指用圆钢和小于L45*4和L56*36*4的角钢制作的轻型钢结构，主要在钢材缺乏年代时用于不宜用..钢筋混凝土结构制造的小型结构，现已基本上不大采用，所以这次钢结构设计规范修订中已基本上倾向去掉。另一种是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》所规定的具有轻型屋盖和轻型外墙（也可以有条件地采用砌体外墙）的单层实腹门

8、式刚架结构，这里的轻型主要是指围护是用轻质材料。既然前一种已经快取消，所以轻钢含义主要是指后一种。随着现代化进程的不断发展钢结构工程也得到快速发展，越来越多的现代化建筑拔地而起。还有一些参考值：如每平米造价，最大构件重量，最大跨度，结构形式，檐高等，以上这些在判