鋼結(jié)構(gòu)的特點、應(yīng)用和發(fā)展課件

鋼結(jié)構(gòu)濟(jì)南大學(xué)第一章

鋼結(jié)構(gòu)概述1.1鋼結(jié)構(gòu)的特點和應(yīng)用

1.2鋼結(jié)構(gòu)的建造過程和內(nèi)在缺陷

1.3鋼結(jié)構(gòu)的組成原理

1.4鋼結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)和概率極限狀態(tài)法

1.5鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展本章內(nèi)容：（1）鋼材耐腐蝕性能差，維護(hù)費用高。（2）耐熱但不耐火150℃時強(qiáng)度無變化，600℃時強(qiáng)度約為0。鋼結(jié)構(gòu)的缺點有：1.1.2鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用（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)天津奧林匹克體育場建筑底面面積為80,000m2，屋頂面積76,719m2，地上層數(shù)6層，最高點高度53m，可容納觀眾數(shù)60,000。屋頂采用鋼桁架懸挑結(jié)構(gòu)。屋面桁架落地，形似露珠。“綠色奧運(yùn)”、“科技奧運(yùn)”、“人文奧運(yùn)”

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.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46.285m。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。（2）重型廠房結(jié)構(gòu)西安變壓器廠（400t吊車）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335,420平方米，地下3層，地上94層。建成后的高度達(dá)460米?？傆娩摿?6000t，鋼筋混凝土核心筒，外框鋼骨混凝土及鋼柱。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?？傆娩摿?4000t，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55萬平方米,230m高。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(yùn)行。大連遠(yuǎn)洋大廈

大連遠(yuǎn)洋大廈由大連遠(yuǎn)洋運(yùn)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101長寬各150m，總面積30277m2塔高508m，世界第一高，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。巨柱自地下5層至地上90層，最大尺寸為2.4mx3m。直徑5.5m，重670t的阻尼器

（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）可拆卸結(jié)構(gòu)1.3鋼結(jié)構(gòu)的組成原理＊幾何不變＊在外載作用下保持穩(wěn)定性承載力和剛度○跨越式結(jié)構(gòu)跨越地面上的一定空間，包括橋梁和單層房屋結(jié)構(gòu)?！鸶呗柦Y(jié)構(gòu)從地面向上發(fā)展的結(jié)構(gòu)，包括高層房屋、塔架和桅桿結(jié)構(gòu)。1.4鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

1.4.1鋼結(jié)構(gòu)的概率極限狀態(tài)（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)。＊設(shè)計基本原則：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)除疲勞計算外，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，用分項系數(shù)的設(shè)計表達(dá)式進(jìn)行計算。1.4.2概率極限狀態(tài)設(shè)計方法

1.4.3

設(shè)計表達(dá)式：由可變荷載效應(yīng)控制的組合：由永久荷載效應(yīng)控制的組合：＊排架、框架結(jié)構(gòu)的簡化規(guī)則：由可變荷載效應(yīng)控制的組合：由永久荷載效應(yīng)控制的組合不變：1.5鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展（1）高性能鋼材（強(qiáng)度、塑性和韌性、耐火、耐候等）-Ab(f)GB50017-2003-Bb(f)Q235-C-D-A-BQ345-C(390、420)-D-E從構(gòu)件整體從彈性彈