緒論——鋼結(jié)構(gòu)的分類、應(yīng)用及設(shè)計

1、一、鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展、特點和應(yīng)用實例一、鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展、特點和應(yīng)用實例 二、鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理二、鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理 三、鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制要點三、鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制要點 四、鋼結(jié)構(gòu)竣工檔案內(nèi)容及排列順序四、鋼結(jié)構(gòu)竣工檔案內(nèi)容及排列順序 鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu) 用鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁用鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁 型鋼制造而成的結(jié)構(gòu)形式。型鋼制造而成的結(jié)構(gòu)形式。 一、鋼結(jié)構(gòu)的特點 1、強(qiáng)度高，塑性和韌性好 鋼材鋼材 比重：7850Kg/m3, 抗拉設(shè)計強(qiáng)度（370540 ）N/mm2 重量/強(qiáng)度40 混凝土混凝土 比重：2500Kg/m3, 抗拉設(shè)計強(qiáng)度（0.912.22 ）N/mm2 重量/強(qiáng)度2500

2、 木材木材 比重：500Kg/m3, 順紋抗拉強(qiáng)度（70 150）N/mm2 重量/強(qiáng)度50 2、均勻性好，和力學(xué)計算的假定符合 3、制造簡便，施工周期短 自動鋼板切割 埋弧自動焊 作業(yè)面多 現(xiàn)場基礎(chǔ)施工 工廠鋼構(gòu)制作 一、鋼結(jié)構(gòu)的特點 4、質(zhì)量輕 一、鋼結(jié)構(gòu)的特點 5、有效使用空間大 一、鋼結(jié)構(gòu)的特點 6、運輸、安裝方便 一、鋼結(jié)構(gòu)的特點 7、可拆卸、改造， 建筑垃圾少， 材料可重復(fù)利用 8、密封性好 一、鋼結(jié)構(gòu)的特點 1、鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展 1、網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 2、高層建筑鋼結(jié)構(gòu) 3、懸索和斜拉結(jié)構(gòu) 4、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 5、索膜結(jié)構(gòu) 6、廠房框架 2、鋼結(jié)構(gòu)的特點 鋼結(jié)構(gòu)是由鋼板、熱軋型鋼和冷加工成 型的薄

3、壁型鋼制造而成。與其他材料的結(jié) 構(gòu)相比具有以下優(yōu)點優(yōu)點： （1）材料強(qiáng)度高，鋼材質(zhì)量輕。 （2）韌性、塑性好。 （2）材質(zhì)均勻。 （3）制造簡單，施工周期短。 （4）密封性好。 鋼結(jié)構(gòu)的缺點缺點有： （1）耐熱但不耐火 150攝氏度時強(qiáng)度無變化，600攝氏度時 強(qiáng)度約為0。 （2）鋼材耐腐蝕性能差，維護(hù)費用高。 3、鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實例 （1）大跨度鋼結(jié)構(gòu) 鋼屋架 網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 懸索結(jié)構(gòu) 拱架結(jié)構(gòu) 橋梁結(jié)構(gòu) 國家體育場國家體育場 國家體育場建筑體形上像 鳥巢?？扇菁{8萬人。平 面為橢圓形,長軸340m短 軸292m。屋蓋中間有一 個146m76m的開口， 這部分將設(shè)計成開合屋蓋。 采用加肋薄壁箱

4、形截面 ， 總用鋼量達(dá)16萬t 。 天津奧林匹克體育場俯瞰效果圖天津奧林匹克體育場俯瞰效果圖 “綠色奧運”、“科技奧運”、“人文奧運” 建筑底面面積為80,000m2，屋頂面積76,719m2，地上層數(shù)6層， 最高點高度53.00m，可容納觀眾數(shù)60,000。 屋頂結(jié)構(gòu)采用鋼桁架懸挑結(jié)構(gòu) 。屋面桁架落地，形似露珠 。 國家大劇院國家大劇院 位于北京人民大會堂西側(cè)，西長安街以南，總占地面積近12公頃， 總建筑面積近15萬平方米，總投資26.88億元，目前已進(jìn)行過網(wǎng)殼部 分設(shè)計與施工驗收審查會議。 該工程外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼，是半橢圓球形，東西長軸 212.2m，南北短軸143.64m，總高度

5、46.285。內(nèi)設(shè)歌劇院（2416 席）、音樂廳（2017席）及戲劇院（1040席）及公共大廳等。屋面 采用鈦金屬板，整個網(wǎng)殼外環(huán)繞人工湖（35500m2）,各種通道及入 口均設(shè)在水下 。設(shè)計為法國巴黎機(jī)場公司安德魯建筑師，北京市建筑 設(shè)計研究院參與主體設(shè)計 ，整體結(jié)構(gòu)用鋼量達(dá)6750t，195kg/m。 塔桅結(jié)構(gòu)（空間桁架）塔桅結(jié)構(gòu)（空間桁架） 美麗之處：美麗之處： 1 1、周圍唯一拔地而起的鐵塔、周圍唯一拔地而起的鐵塔 2 2、瞭望臺和電梯不影響鐵塔的輪廓和形象、瞭望臺和電梯不影響鐵塔的輪廓和形象 3 3、鋼構(gòu)件細(xì)長且數(shù)量多，與結(jié)構(gòu)無關(guān)的裝飾性構(gòu)件較多、鋼構(gòu)件細(xì)長且數(shù)量多，與結(jié)構(gòu)無關(guān)的裝飾

6、性構(gòu)件較多 4 4、色彩為淡茶色，與景觀顏色非常協(xié)調(diào)、色彩為淡茶色，與景觀顏色非常協(xié)調(diào) （2）重型廠房結(jié)構(gòu) 西安變壓器廠（400t吊車） （3）高層建筑 世界高層都市建筑學(xué)會(CTBUH)公布的數(shù) 據(jù)顯示，全球正在修建和已經(jīng)建成的400米 以上的高層建筑前50棟中，25棟在中國。 并且，這25棟高樓基本上都是鋼結(jié)構(gòu)。 上海環(huán)球金融中心上海環(huán)球金融中心 由日本森大廈株式會社的全額 子公司森海外株式會社及日本 具有代表性的銀行、保險公司、 商社等36家企業(yè)，偕同政府系 統(tǒng)機(jī)構(gòu)日本海外經(jīng)濟(jì)協(xié)力基金 (OECF)聯(lián)合投資的上海環(huán)球 金融中心，總投資逾750億日 元。位于陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)， 建筑總面積3

7、35,420平方米， 地下3層，地上94層。建成后 的高度達(dá)460米 ?？傆娩摿?26000t，鋼筋混凝土核心筒， 外框鋼骨混凝土及鋼柱，目前 正在施工基礎(chǔ)。 上海金茂大廈上海金茂大廈 金茂大廈是由中國上海對外貿(mào) 易中心股份有限公司獨家投資 5.6億美元建設(shè)的一座88層的 超高層大廈，建筑高度420.5 米，建筑面積28.9萬平方米， 于1998年8月28日竣工。 總用 鋼量14000t，鋼筋混凝土核心 筒，外框鋼骨混凝土及鋼柱。 設(shè)計者為美國S.O.M事務(wù)所。 央視新臺址 央視新臺址建設(shè)工 程位于北京朝陽區(qū) 東三環(huán)中路、北京 商務(wù)中心區(qū)的核心 地段，占地面積 18.7萬平方米，總 建筑面積5

8、5萬平方 米, 230m。央視新 臺址建設(shè)工程總投 資約50億元人民幣， 2003年10月開工建 設(shè)，2008年正式運 行 。 大連遠(yuǎn)洋大廈大連遠(yuǎn)洋大廈 大連遠(yuǎn)洋大廈由大連遠(yuǎn)洋運輸公 司、中遠(yuǎn)房地產(chǎn)開發(fā)公司與美國 ESPIRIT公司聯(lián)合投資14.8億人 民幣開發(fā)的集五星級酒店和甲級 寫字樓為一體的智能大廈。 總建 筑面積14.8萬平方米。其中：A 座為五星級酒店，地上51層，總 高200.8m。鋼筋混凝土核心筒， 外框鋼框架。設(shè)計、加工、安裝 全部國產(chǎn)化。 臺北臺北101 長寬各150m，總面積30277m2，塔高 508m，26層以上以8層為一單元。主要由 巨柱、核心系統(tǒng)及外伸桁架梁。巨柱自

9、地 下5層至地上90層，最大尺寸為2.4mx3m。 直徑直徑5.5m，中，中670t的阻尼器的阻尼器 （4）高聳建筑 電視塔、微波塔、通訊塔等 東方明珠電視塔 東方明珠廣播電視塔座落在 上海浦東新區(qū)黃浦江畔，以 其468米的高度成為亞洲第 一高 塔。她于1991年3月開 始建造，1994年11 月完工， 總重量達(dá)12萬噸，總投資8.3 億元人民幣。 東方明珠塔由三根直徑為九 米的擎天立柱、太空艙、上 球體、下球體、五個小球、 塔座和廣場組成。 （5）輕型鋼結(jié)構(gòu) （6）容器和其他構(gòu)筑物 陜西銅川天然氣公司 1000立方米天然氣球罐 大連西太平洋石化有限公司 1500立方米CF-62鋼球罐 （7）

10、裝配式鋼結(jié)構(gòu) 4、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 （1）承載能力極限狀態(tài) 對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或出 現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形，包括以下幾個方面： 整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡 （如傾覆等）； 結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強(qiáng)度而破壞（包 括疲勞破壞），或因過度變形而不適于繼續(xù) 承載； 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系； 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如壓屈等）； 地基喪失承載能力而破壞（如失穩(wěn)等）。 （2）正常使用極限狀態(tài) 對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項 規(guī)定限值： 影響正常使用或外觀的變形； 影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括裂縫）； 影響正常使用的振動； 影響正常使用的其它特定狀態(tài)。

11、概率極限狀態(tài)設(shè)計方法 設(shè)計基本原則基本原則：技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保 質(zhì)量 0，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài) Z=R-S =0，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài) 0, 結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài) 除疲勞疲勞計算外，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范采用以概率理論概率理論 為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，用分項系數(shù)用分項系數(shù)的設(shè)計表 達(dá)式進(jìn)行計算。 鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制要點 1、設(shè)計圖紙和鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收 規(guī)范 2、鋼結(jié)構(gòu)焊接 3、鋼結(jié)構(gòu)緊固件連接 4、鋼零件及鋼部件加工 設(shè)計圖紙和鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量 驗收規(guī)范 1、有資質(zhì)的設(shè)計單位設(shè)計，有資質(zhì)的審圖 單位審核。 2、鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 3、其它技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 鋼結(jié)構(gòu)焊接

12、1、材料質(zhì)量控制 鋼材、焊條、焊絲、焊劑、焊釘。 2、施工過程質(zhì)量控制 焊工持證上崗 組裝質(zhì)量和焊縫區(qū)檢查 焊前預(yù)熱和焊后熱處理 鋼結(jié)構(gòu)緊固件連接 1、材料質(zhì)量要求 高強(qiáng)螺栓、普通螺栓、鉚釘、藥栓 2、施工過程質(zhì)量控制 高強(qiáng)螺栓連接控制 普通螺栓連接控制 鋼零件及鋼部件加工 1、材料質(zhì)量要求 鋼材 2、施工質(zhì)量控制 切割 矯正和成型 制孔 鋼結(jié)構(gòu)工程竣工檔案內(nèi)容及排列順序鋼結(jié)構(gòu)工程竣工檔案內(nèi)容及排列順序 一工程概況表（附工程新貌照片一張） 二建設(shè)工程檔案工作終身責(zé)任人登記表 三圖紙會審記錄、技術(shù)交底記錄施2002-9/11九安全和功能檢測記錄 四施工組織設(shè)計（施工方案）、審批表及開工報告施2002-10 （一）見證取樣送樣試驗項目 1鋼材及焊接材料復(fù)檢（在原材料鋼材類中已體現(xiàn)） 2高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力扭矩系數(shù)復(fù)驗 3.摩擦面抗滑移系數(shù)復(fù)驗 4網(wǎng)架節(jié)點承載力試