鋼結(jié)構(gòu)基本原理

1、第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 本章內(nèi)容本章內(nèi)容： 1.1 1.1 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍 1.2 1.2 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法 1.3 1.3 鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展的發(fā)展 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 由鋼板、熱軋型鋼、冷加工成型的薄壁型鋼以及鋼索制 成的工程結(jié)構(gòu)稱之為鋼結(jié)構(gòu)。 鋼結(jié)構(gòu)（steel structure）有以下特點(diǎn)： 1.1 1.1 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍 (1)鋼材強(qiáng)度高 結(jié)構(gòu)重量輕（輕質(zhì)高強(qiáng)） 由于鋼材強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)需要的構(gòu)件截面小,結(jié)構(gòu)自重輕， 運(yùn)輸和

2、安裝方便 。 a=容重/屈服強(qiáng)度, a越小，結(jié)構(gòu)就越輕。 鋼材：a=1.73.710-4/m； 鋼砼：a= 1810-4/m；木材：a=5.410-4/m。 當(dāng)跨度和荷載相同時(shí)，普通鋼屋架的重量?jī)H為鋼筋混凝 土屋架重量的1314。若采用薄壁型鋼屋架則更輕。所 以鋼結(jié)構(gòu)特別適用于跨度大、建筑物高、荷載重的結(jié)構(gòu)，也 適用于要求裝拆和移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） (2)材質(zhì)均勻 有良好的塑性和韌性 內(nèi)部微觀組織均勻，各向同性，具有良好的塑性 (plasticity) 和韌性(toughness)。這些物理力學(xué)性能， 最符合目前所采用的計(jì)算方法（材料力

3、學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)）的 基本假定。所以鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況與計(jì)算結(jié)果最吻合， 精度可達(dá)5%左右。 特點(diǎn)特點(diǎn) (3)安裝方便 施工周期短 制作、安裝簡(jiǎn)便，施工精度高，工期短，符合工業(yè)化要 求。因此，鋼結(jié)構(gòu)可以降低造價(jià)，節(jié)省投資，提高經(jīng)濟(jì)效益 和資金周轉(zhuǎn)率。 (4)密閉性好 具有不滲漏性和可焊性(weldability)。常用于氣密性和 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） (5)鋼結(jié)構(gòu)耐熱 但不耐火 溫度 300 時(shí)，鋼材的屈服點(diǎn)和極限強(qiáng) 度急劇下降；到達(dá)600左右時(shí)，強(qiáng)度接近于零。故當(dāng)結(jié)構(gòu)表 面長(zhǎng)期受輻射熱達(dá)150以上或在短時(shí)間內(nèi)可能受到火焰作用 時(shí)，須采用隔熱和防火措施

4、。 (6)鋼結(jié)構(gòu)易銹蝕 維護(hù)費(fèi)用大 新建的鋼結(jié)構(gòu)必須先除銹，然后刷防銹涂料或鍍鋅，且 每隔一段時(shí)間要重復(fù)一次，維護(hù)費(fèi)用較大。若采用不易銹蝕 的耐候鋼，則可節(jié)省大量勞動(dòng)力和維護(hù)費(fèi)用，但材料一次投 資成本高，目前還較少采用。 特點(diǎn)特點(diǎn) 水密性要求較高的高壓容器、大型油庫(kù)、煤氣柜、大型管道、 船舶等板殼結(jié)構(gòu)。 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍： 在房屋建筑中，以下情況宜采用鋼結(jié)構(gòu)： (1)重型廠房結(jié)構(gòu)：如冶煉廠的平爐車(chē)間、熱軋車(chē)間、混鐵 爐車(chē)間；重型機(jī)械廠的鑄鋼車(chē)間、鍛壓車(chē)間、水壓機(jī)車(chē)間； 造船廠的船體車(chē)間；飛機(jī)制造廠的裝配車(chē)間等。 (2)大跨度房

5、屋的屋蓋結(jié)構(gòu)：如飛機(jī)庫(kù)，體育館，展覽廳， 影劇院，大型交易市場(chǎng)等屋蓋結(jié)構(gòu)。 (3)高層及多層建筑：鋼結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)自重輕、構(gòu)件體積小、 裝配化程度高，對(duì)高層結(jié)構(gòu)（high-rise structure）特別 有利。此外，鋼結(jié)構(gòu)還適用于多層工業(yè)廠房（industrial plant building），如煉油工業(yè)中的多層多跨框架等。 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） (4)輕型鋼結(jié)構(gòu) 輕型鋼結(jié)構(gòu)（light steel structure）是由冷彎薄 壁型鋼、薄壁鋼管或小角鋼，圓鋼等組成的結(jié)構(gòu)。 (5)其他結(jié)構(gòu) 1）塔桅結(jié)構(gòu) 2）板殼結(jié)構(gòu) 3）橋梁

6、結(jié)構(gòu) 4）移動(dòng)式結(jié)構(gòu) 返回返回 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 1.2 1.2 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法 1.2.1 1.2.1 基本要求基本要求 1）保證結(jié)構(gòu)安全可靠。構(gòu)件在運(yùn)輸、安裝和使用過(guò)程中具 有足夠的強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性。 2）滿足建筑物的使用要求。建筑外形盡量簡(jiǎn)潔、美觀。 3）在設(shè)計(jì)中采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論，新型的結(jié)構(gòu)形式和連接 方式。優(yōu)先選用高強(qiáng)度低合金鋼等優(yōu)質(zhì)鋼材，減輕結(jié)構(gòu)自 重和節(jié)省鋼材。 4）設(shè)計(jì)時(shí)盡量使結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造、運(yùn)輸、安裝方便， 從而縮短施工周期，降低造價(jià)。 5）采取有效措施，提高鋼結(jié)構(gòu)的防銹

7、蝕能力和滿足鋼結(jié)構(gòu) 的防火要求。 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 1.2.2 1.2.2 設(shè)計(jì)方法及其發(fā)展設(shè)計(jì)方法及其發(fā)展 （1）容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法 容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法（allowable stress design method）， 即把鋼材可以使用的最大強(qiáng)度，除以一個(gè)安全系數(shù)，作為結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)容許達(dá)到的最大應(yīng)力容許應(yīng)力。表達(dá)式為： yi fN SK （1.1） 式中：構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)力；鋼材的容許應(yīng)力； Ni根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)荷載求得的內(nèi)力組合值; S構(gòu)件的幾何 特性 ; fy鋼材的屈服點(diǎn) ; K安全系數(shù) . 設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理

8、（黃呈偉主編） 式中：K1荷載系數(shù);K2材料系數(shù); K3調(diào)整系 數(shù)。其他符號(hào)同前。 yyi 123 1.2 ffN SKKKK （） （3）近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 該方法簡(jiǎn)化了基本變量隨時(shí)間變化的關(guān)系，同時(shí)，將一 些復(fù)雜的關(guān)系進(jìn)行了線性化 。1989年實(shí)施的 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 規(guī)范（code for design of steel structure）（GBJI7 88）和現(xiàn)行的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500172003）均采用 此法。 設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法 （2）半概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 形式表示為： 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） （4）全概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 即將影響結(jié)構(gòu)安

9、全的各種因素分別采用隨機(jī)變量或隨機(jī) 過(guò)程的概率模型來(lái)描述，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行精確的概率分 析后，用求得的失效概率直接度量結(jié)構(gòu)的安全性。此法需大 量的技術(shù)資料，目前尚不具備條件，世界各國(guó)都還尚未列入 規(guī)范。隨著分析理論的發(fā)展和各種技術(shù)資料的豐富與積累， 最終必將采用全概率設(shè)計(jì)法。 半概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和全概率 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法也稱為概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的三個(gè)水準(zhǔn)。 設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 1.2.31.2.3概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 (1)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)：當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件超過(guò)某個(gè)特定的狀態(tài)， 就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)

10、定的某一功能要求時(shí)，則此特定狀態(tài)稱 為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)分為兩類(lèi)： a.承載能力極限狀態(tài): 包括：強(qiáng)度破壞、疲勞破壞、不適于繼續(xù)承載的變形、失 穩(wěn)、傾覆、變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系等狀態(tài)。 b.正常使用極限狀態(tài): 包括：影響正常使用或外觀的變形、影響正常使用的振動(dòng)、 影響正常使用或耐久性的局部破壞等狀態(tài)。 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 1,2n (,)Zg x xx （1.3） ( , )Zg R SRS （1.4） 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 結(jié)構(gòu)的工作性能可用結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)來(lái)描述，設(shè)x1 ,x2,， xn為n個(gè)隨機(jī)變量，則: 式中：Z結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)，也可用結(jié)

11、構(gòu)的荷載效應(yīng)S和抗 力R來(lái)表達(dá)，即: 式中：R和S為兩個(gè)基本的隨機(jī)變量，Z是R和S的函數(shù)，也是一 個(gè)隨機(jī)變量。 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） ( , )0Zg R SRS （1.5） 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中，可能出現(xiàn)下列三種情況： 當(dāng)Z0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)； 當(dāng)Z0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)； 當(dāng)Z0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。 由此可見(jiàn)，結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)是結(jié)構(gòu)由可靠轉(zhuǎn)變?yōu)槭У?臨界狀態(tài)。判斷結(jié)構(gòu)是否可靠，要看結(jié)構(gòu)是否達(dá)到極限 狀態(tài)，為此，通常將下式： 稱為極限狀態(tài)方程。 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） s (

12、0) 1.6 pp Z （） 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 (2)結(jié)構(gòu)的可靠度 結(jié)構(gòu)的可靠性（reliability）包括結(jié)構(gòu)的安全性（safety）、 適用性（usability）和耐久性（durability）。而結(jié)構(gòu)的可靠度 則是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定 的條件下，完成預(yù)定功能的概率。用ps表示結(jié)構(gòu)的可靠度 （degree of reliability），則有： 當(dāng)結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)（Z0）時(shí)的概率，稱為失效概率 （probability of failure），用pf表示，即: s pspspsp 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編）

13、 s (0)pp Z （1.7） sf 1pp （1.8） 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 由于可靠度與失效概率是兩個(gè)相反的概率，兩者的關(guān)系 應(yīng)滿足下式： 所以，結(jié)構(gòu)可靠度的計(jì)算可以轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)失效率的計(jì)算。 用概率的觀點(diǎn)來(lái)觀察結(jié)構(gòu)是否可靠，是指失效概率是否已經(jīng) 達(dá)到可以接受的預(yù)定要求。在實(shí)際工程中絕對(duì)可靠的結(jié)構(gòu) （ ps 1），即失效概率為零（ pf 0）的結(jié)構(gòu)是沒(méi)有的。 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 已知功能函數(shù) 設(shè)fR(R)和fS(S)分別是結(jié)構(gòu)的抗力R和荷載效應(yīng)S的概率密度函 數(shù)，為R和S的聯(lián)合概率密度函數(shù)，R和S是相互獨(dú)立的隨機(jī)變 量，則有: 其失效概

14、率為: ( , )0Zg R SRS RS ( , )( )( ) (1.9) f R SfRf S fRS R S 0R S 0 (0)(0)( , )( )( ) (1.10) pp Zp R Sf R S dRdSfRf S dRdS 由于影響結(jié)構(gòu)可靠度的因素很多，且極為復(fù)雜，求R和S 的理論概率密度困難很大，所以目前無(wú)法從上述理論公式直 接求出結(jié)構(gòu)的失效概率，這就是目前我們還不能采用全概率 設(shè)計(jì)法的原因之一。 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 0 fz 0( )pp zf z dz （1.11） 22 zRSzRS , （1

15、.12） RSz 22 z RS （1.13） 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 (3) 可靠指標(biāo) 在功能函數(shù)中，R和S是兩個(gè)服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量， 可分別求出它們的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，則功能函數(shù)Z也服從正 態(tài)分布，有： 它的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為： 可以求出： 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 功能函數(shù)ZR-S的正態(tài)分布圖 f f(z)(z) P Pf f面面 積積 z zZ=R-SZ=R-S Z 失效失效 可靠可靠 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 從圖中可以看出，與 失效概率pf之間存在著對(duì)應(yīng) 關(guān)系。當(dāng)值增大時(shí)，陰影 面積減小，即失效概率pf減 ??；反之，當(dāng)變小時(shí)，p

16、f 增大。 因此，可以作為衡量 結(jié)構(gòu)可靠度的一個(gè)數(shù)量指 標(biāo) ，稱為可靠指標(biāo) （reliability index）。 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） f ()p （1.14） )( 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 式中: 為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)函數(shù)，只要知道可靠指標(biāo)的數(shù)值， 即可查標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)函數(shù)表，求出失效概率。 表1.為與pf的對(duì)應(yīng)值。 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 為了使結(jié)構(gòu)達(dá)到安全可靠與經(jīng)濟(jì)上的最佳平衡，必須選 擇一個(gè)結(jié)構(gòu)的最優(yōu)失效概率或目標(biāo)可靠指標(biāo)，但這是一個(gè)非 常復(fù)雜而困難的工作。目前，我國(guó)與其他很多國(guó)家一樣，采 用“校準(zhǔn)法”，就

17、是以長(zhǎng)期的工程實(shí)踐為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)原有 設(shè)計(jì)的反演分析，找出校準(zhǔn)點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)綜合分析后，確定設(shè) 計(jì)采用的目標(biāo)可靠指標(biāo)。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)各類(lèi)主要構(gòu)件校準(zhǔn)的結(jié)果， 一般在3.163.62之間。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各 類(lèi)構(gòu)件的可靠指標(biāo)見(jiàn)表1.2。用于一般工業(yè)與民用建筑物的 鋼結(jié)構(gòu)，其構(gòu)件設(shè)計(jì)的目標(biāo)可靠指標(biāo)一般為3.2，鋼結(jié)構(gòu)連 接的目標(biāo)可靠指標(biāo)比構(gòu)件略高，一般推薦為4.5。 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果（危及人 的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會(huì)影響等）的嚴(yán)重性，采用 不同的安全等級(jí)。一般工業(yè)建筑鋼結(jié)構(gòu)

18、的安全等級(jí)可取為二 級(jí)，民用建筑鋼結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)可按現(xiàn)行民用建筑等級(jí)標(biāo) 準(zhǔn)劃分。對(duì)于特殊建筑鋼結(jié)構(gòu)，其安全等級(jí)可根據(jù)具體情 況另行確定。當(dāng)按抗震要求設(shè)計(jì)時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)應(yīng) 符合建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 1.2.41.2.4鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表達(dá)式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表達(dá)式 采用計(jì)算結(jié)構(gòu)的失效概率或可靠指標(biāo)與所定的最優(yōu)失效 概率或目標(biāo)可靠指標(biāo)相比較的設(shè)計(jì)方法較難掌握?，F(xiàn)規(guī)范采 用分項(xiàng)系數(shù)來(lái)表達(dá)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 1）承載能力極限狀態(tài) 按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的基本組 合，必要時(shí)尚應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的

19、偶然組合。 基本組合時(shí)按下列設(shè)計(jì)表達(dá)式中最不利值計(jì)算。 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 由永久荷載效應(yīng)控制的組合： 0GGkQ1Q1kQcQ kRkk 2 )(,.) n iii i SSSRf （ （1.15） 0GGkQcQ kRkk 1 )(,.) n iii i SSRf （ （1.16） 對(duì)于一般排架及框架結(jié)構(gòu)，可采用下列簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)表達(dá)式： 0GGiQQ kRkk 1 )(,.) n ii i SSRf （ （1.17） 設(shè)計(jì)表達(dá)式設(shè)計(jì)表達(dá)式 由可變荷載效應(yīng)控制的組合： 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 式中g(shù)0 結(jié)構(gòu)

20、重要性系數(shù)，對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)和設(shè)計(jì)使用 年限為100年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不應(yīng)小于1.1，對(duì)安全等級(jí) 為二級(jí)和設(shè)計(jì)使用年限為50年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不應(yīng)小于1.0， 對(duì)安全等級(jí)為三級(jí)和設(shè)計(jì)使用年限5年及以下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件， 不應(yīng)小于0.9； gG永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般情況下對(duì)式（1.15）、 （1.17）取1.2；對(duì)式（1.16）取1.35；當(dāng)作用效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu) 有利時(shí)取1.0；對(duì)抗傾覆和滑移有利時(shí)可取0.9； gQi第一個(gè)和其它任意第個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù),一般 情況取1.4（第一個(gè)可變荷載取可變荷載中最大者）；當(dāng)樓 面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值4kN/m2時(shí)取1.3； 設(shè)計(jì)表達(dá)式設(shè)計(jì)表達(dá)式 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基

21、本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） SGK按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值； SQ1k、SQik按第一個(gè)和其它任意第個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 的可變荷載效應(yīng)。 ci第i個(gè)可變荷載的組合值系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載 規(guī)范的規(guī)定采用； 簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)表達(dá)式中采用的荷載組合系數(shù)，一般情 況取0.9，只有一個(gè)可變荷載時(shí)取1.0； R()結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力函數(shù) gR結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力分項(xiàng)系數(shù)，其值應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范 對(duì)各類(lèi)材料的規(guī)定； fk材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值； 設(shè)計(jì)表達(dá)式設(shè)計(jì)表達(dá)式 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） k幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值；當(dāng)幾何參數(shù)的變異性對(duì)結(jié)構(gòu)性能 有明顯影響時(shí)，可另增減一個(gè)附加值考慮

22、其不利影響。 對(duì)于荷載效應(yīng)的偶然組合，應(yīng)按現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷 載規(guī)范確定。 設(shè)計(jì)表達(dá)式設(shè)計(jì)表達(dá)式 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 在工程應(yīng)用中，考慮到鋼結(jié)構(gòu)主要為單一材料制成，而 且設(shè)計(jì)人員習(xí)慣于用應(yīng)力形式表達(dá)和計(jì)算，故也可將計(jì)算公 式（1.15）寫(xiě)成應(yīng)力表達(dá)式: 0kQ1Q1kQcQk 2 ) n GGiii i f （ （1.18） 式中 f=fy/gR,稱為鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 2 2）正常使用極限狀態(tài)）正常使用極限狀態(tài) 正常使用極限狀態(tài)(serviceability limit states)為結(jié)構(gòu)或 結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用的某項(xiàng)規(guī)定限值時(shí)的極限狀態(tài)。按 正

23、常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，除鋼與混凝土組合梁外，只考 慮荷載短期效應(yīng)組合。 設(shè)計(jì)表達(dá)式設(shè)計(jì)表達(dá)式 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 式中：C結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用要求的規(guī)定限值，如變 形、裂縫、振幅等，按相關(guān)規(guī)范的規(guī)定采用。 q1k GcQk 2 (1.19) n iii i SSSSC 返回返回 設(shè)計(jì)表達(dá)式設(shè)計(jì)表達(dá)式 對(duì)于正常使用極限狀態(tài)，要求分別采用荷載的標(biāo)準(zhǔn) 組合、頻遇組合和準(zhǔn)永久組合，并使變形等不超過(guò)相應(yīng) 的規(guī)定限值。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只考慮荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合，其 表達(dá)式為： 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 1.3 1.3 鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)

24、展鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展 鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，與鋼鐵產(chǎn)量和鋼鐵冶煉技術(shù)有著密切的 關(guān)系。我國(guó)是最早用鋼鐵建造橋梁等承重結(jié)構(gòu)的少數(shù)幾個(gè)國(guó) 家之一 。 公元前二百多年（秦始皇時(shí)代）用鐵建造橋墩 公元60年前后（漢明帝時(shí)代） 鐵鏈懸橋 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 世界上最古老的鐵橋和我國(guó)古代的一些紀(jì)念性建筑 盤(pán)江橋盤(pán)江橋大渡河橋大渡河橋 玉泉寺鐵塔玉泉寺鐵塔 鐵塔寺鐵塔鐵塔寺鐵塔 甘露寺鐵塔甘露寺鐵塔 鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展 第第1章章 概述概述 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理（黃呈偉主編） 18世紀(jì)歐洲工業(yè)革命以后，我國(guó)由于長(zhǎng)期受封建主義 社會(huì)制度的束縛，特別是1840年鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)以后，鋼