钢结构第一章绪论ppt课件.ppt

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1、钢结构SteelStructure目的：掌握钢结构材料性能，连接计算、轴心受力、受弯、压弯构件、桁架与屋盖结构设计的基本理论和方法。第一章绪论掌握：轻型钢架重型厂房结构多高层结构设计特点。第一节钢结构特点及应用钢结构：用钢板和型钢制成构件，并连接成结构体系。钢结构特点：1、高强度、良好塑性和韧性①高强度钢材：铁碳合金高强来自于纯铁和碳元素及合金元素（锰、钒）含量关系含碳量<0.25%0.25-0.60%0.60%<低碳钢中碳钢高碳钢标准强度比较：结构钢Q345混凝土C60抗压强度340MPa36MPa峰值应变0.200ε0.001

2、5ε②塑性：达到塑性屈服极限后，仍然产生大量变形，通过消耗塑性功，保持高应力状态。③韧性：动荷载下构件吸收能量强弱的性能。④受压构件破坏模式主要为失稳模式杆件抗拉承载力大于或等于抗压承载力2、均质、接近各向同性，力学计算与工程实际较符合，离散率小。3、制造简便，工期短。4、质量轻，自重小。因强度高，钢结构断面小、自重和地震惯性力小。5、耐腐蚀性差锈蚀、酸雨腐蚀6、耐热不耐火温度环境：100℃强度不变;200℃徐变；600℃承载能力完全丧失。钢结构应用：厂房结构大跨度结构多层、高层结构塔桅结构壳体结构桥梁结构各种轻钢结构房屋工业厂房

3、建筑厂房结构厂房柱、吊车梁与屋盖厂房结构航站楼大跨钢管桁屋架大跨度结构会堂波形曲梁屋盖大跨度结构多层房屋钢结构住宅多层房屋住宅钢结构高层钢结构上海环球金融中心结构形式：由核心筒结构、巨型柱、巨型斜撑和桁架组成。总建筑面积：38.16万平方米建筑主体高度：492米地上101层，地下3层用钢总量6.2万吨天津云坛花园大厦总建筑面积：160,000m2结构形式：高层钢结构高43层,185.8m塔桅结构电视发射塔网壳结构球形网壳结构桥梁结构钢拱提篮桥桥梁结构斜拉索桥鸟巢钢结构北京奥运会主体育场项目工程概况瑞士赫尔佐格和德梅隆设计事务所AR

4、UP工程顾问公司中国建筑设计研究院共同设计鸟巢钢结构场馆名称：国家体育场建筑面积：25.8万M²结构形式：钢结构座席数：91000赛时功能：2008年奥运会开、闭幕式田径、足球鸟巢钢结构鸟巢建筑顶面呈鞍形长轴332.3米，短轴296.4米最高点68.5米，最低点42.8米鸟巢钢结构空间结构新颖，建筑和结构浑然一体，独特、美观。形态象征孕育生命的“巢”和摇篮，寄托人类对未来的希望。鸟巢钢结构体育场主体由一系列钢桁架围绕碗状坐席区编制而成鸟巢钢结构看台部分采用钢筋混凝土框架一剪力墙结构体系，与大跨度钢结构完全分开。鸟巢钢结构建筑立面与

5、结构统一在一起，形成格栅结构；格栅由1.2M*1.2M银色钢构件组成，如同金属树枝编制的巨大鸟巢；鸟巢钢结构交叉布置的主桁架与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”建筑造型，具有很强的震撼力和视觉冲击力。鸟巢钢结构结构内力计算计算软件：ANSYS计算内容：静力计算动力计算（振型分解反应谱法）钢结构设计的基本要求结构有足够有强度、刚度和稳定性，安全可靠符合建筑物使用要求，有良好耐久性尽量节约钢材，缩短制造、安装周期结构便于运输与维护力求美观美国明尼苏达州I－35W跨河大桥垮塌2007年8月1日150米的桥段分成三截美国明尼苏达州I－3

6、5W跨河大桥垮塌事故原因：结构性损伤关键螺栓丢失金属结构老化生锈。承重结构为钢桁架结构美国明尼苏达州I－35W跨河大桥垮塌支撑桥面的钢桁架结构第二节钢结构体系及组成一.单层厂房钢结构1.平面承重结构桁架（梁）角钢杆件柱型钢柱吊车梁型钢梁吊车组合钢梁基础独立杯形2.网架平面网架双层平板网架倒置四角锥网状筒拱：由两组倾斜于房屋轴线的斜拱、一组垂直于轴线的拱肋和平行纵轴杆件联接。①垂直与倾斜房屋轴线的拱肋②平行纵轴杆件曲面网壳网状筒拱拱肋：钢管H型钢（隧道）联接杆件:直径较小钢管槽钢角钢曲面网壳穹顶网壳结构由拱肋、环梁（杆）、斜撑组成悬

7、索桥（因岛）3.索结构悬索桥塔与主梁断面悬索只能承受拉力，不发生失稳，钢材强度充分利用4.钢桁梁结构钢桁梁桥结构钢桁梁桥横断面1.高层钢结构建筑体系刚架框撑结构荷载：水平力、竖向力构件：梁、柱、中心支撑水平桁架、垂直桁架二.多层、高层房屋钢结构内力计算：①竖向力构件内力用分层法计算②水平力产生的构件内力用底部剪力法或振型分解反应谱法、反弯点法和D值法计算。地震荷载计算：结构高度小于等于40m采用底部剪力法，大40m采用振型分解反应谱法。柱：型钢Ⅰ、H箱形、钢管砼梁：型钢Ⅰ、H支撑：角钢、槽钢、钢板、H钢、箱形楼盖：压型钢板V、W

8、，现浇混凝土，栓钉墙板：①非承重墙：轻质混凝土砌块墙②承重墙：钢板剪力墙；中心支撑钢板剪力墙2.筒式结构房屋周围柱子密集排列，形成空间刚架式筒体。纽约世贸大厦110层410m外筒抵抗水平侧力内筒承受竖向力成束筒束筒共同承受竖向力和水平力芝加哥西尔斯