鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理張耀春，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》，高等教育出版社，2011第一章緒論第二章鋼結(jié)構(gòu)的材料第三章連接第四、五章受彎構(gòu)件第六章軸心受力構(gòu)件第七章拉彎、壓彎構(gòu)件第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)第一章緒論第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡(jiǎn)史鋼—鐵碳合金鑄鐵—公元前2000年（美索不達(dá)米亞平原）戰(zhàn)國(guó)時(shí)代（公元前475年-221年）鐵制工具公元65年（漢明帝）世界上最早的懸鏈橋蘭津橋1705年四川瀘定大渡河橋-跨度最大的懸鏈橋鐵建筑物公元694年洛陽(yáng)的“天樞”公元1061年湖北荊州玉泉寺13層鐵塔歐美國(guó)家1840之前---鑄鐵做橋1840之后前---鉚釘和鍛鐵做橋1846-1850年英國(guó)布里塔尼亞橋—箱梁1855年英國(guó)發(fā)明貝氏轉(zhuǎn)爐煉鋼法1865年法國(guó)人發(fā)明平爐煉鋼法1870年軋制出工字鋼1890年后成為金屬結(jié)構(gòu)的主要材料1840之后我國(guó)—半封建半殖民地1907年建成漢陽(yáng)鋼廠日本在中國(guó)建鋼廠解放后---主要建廠房、建橋1978年改革開放后---鋼產(chǎn)量逐年增加1996年超過(guò)1億噸2009年5.68一億噸從“限制使用”“合理推廣使用”GB50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50018-2002《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用

*鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

1、鋼材強(qiáng)度高、重量輕

2、材質(zhì)均勻、塑性韌性好

3、良好的加工性能和焊接性能

4、密封性好

5、鋼材的可重復(fù)使用

6、鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火

7、耐腐蝕能力差

8、鋼結(jié)構(gòu)的低溫冷脆傾向

*鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

1、大跨度結(jié)構(gòu)

2、工業(yè)廠房

3、受動(dòng)力荷載影響的結(jié)構(gòu)

產(chǎn)生動(dòng)力作用的設(shè)備

抗震能力要求高的結(jié)構(gòu)

4、多層和高層建筑

5、高聳結(jié)構(gòu)

6、可拆卸的結(jié)構(gòu)

7、容器和其它構(gòu)筑物

8、輕鋼結(jié)構(gòu)

9、鋼和混凝土的組合結(jié)構(gòu)第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法

*概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法

1、結(jié)構(gòu)功能要求1）在施工和使用時(shí)，能承受可能出現(xiàn)的各種作用2）正常使用時(shí)具有良好的工作狀態(tài)3）在正常維護(hù)下具有良好的耐久性4)在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性

2、結(jié)構(gòu)的可靠度可靠性、可靠度、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期

3、結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)為該功能的極限狀態(tài)。承載能力極限狀態(tài)：強(qiáng)度破壞、疲勞破壞、過(guò)度變形不適于繼續(xù)承載，失穩(wěn)、變成機(jī)動(dòng)體系和傾覆正常使用極限狀態(tài)：影響正常使用或外觀的變形、震動(dòng)，影響正常使用或耐久性的局部損壞

4、概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原理>0安全、可靠Z=R-S=0極限狀態(tài)<0不安全、失效狀態(tài)

失效概率：Pf=P（Z<0）

設(shè)R、S的統(tǒng)計(jì)值服從正態(tài)分布，則：

Z為正態(tài)分布的概率密度函數(shù)稱為一次二階矩法5、設(shè)計(jì)表達(dá)式*澡承載窄能力變極限您狀態(tài)應(yīng)考盼慮作碌用效硬應(yīng)的教基本述組合蓋，必乒要時(shí)味考慮墨偶然猾效應(yīng)雜組合可變旨荷載季效應(yīng)挎控制盲的組囑合：永久手荷載梨效應(yīng)駕控制穩(wěn)的組研合：對(duì)于舍一般稠的排樸架、蝕框架粗結(jié)構(gòu)像，可翅變荷武載效寬應(yīng)控燭制的抹組合底：*煩正常玩使用刮極限距狀態(tài)鋼結(jié)構(gòu)匯只考慮程標(biāo)準(zhǔn)組底合：*容閣許應(yīng)技力設(shè)冤計(jì)法*結(jié)佛構(gòu)內(nèi)力嗽的分析拍方法1、一娛階彈忘性分貸析在變形封前的位氣置上建扇立平衡表方程可以烘使用洗疊加誓原理2、二階序分析在變形吊后的位禁置上建各立平衡只方程疊加海原理送一般簡(jiǎn)不適前用二階姐分析籍，列扮平衡廣方程驗(yàn)：解方程麥得y，進(jìn)一余步得到釣：3近似齡二階箏分析兼方法I）P-效應(yīng)的減基本概丘念P與i呈現(xiàn)立復(fù)雜臭的非界線性灘關(guān)系P棉i的作育用效新果匙用水政平力P榜i/hi代替一階殼分析納：層珠側(cè)移萬(wàn)剛度蠅與軸選力無(wú)悠關(guān)II）多層銜框架的桂近似二奏階彈性吹分析二階彈死性分析獵必要性?shī)A判斷u采用[減u]通過(guò)束施加祖假想庭水平會(huì)力考茂慮結(jié)至構(gòu)和辦構(gòu)件違各種漏缺陷吐的影擔(dān)響二階彈員性分析月特點(diǎn)1、荷償載位鐮移呈稍非線過(guò)性關(guān)詳系，翠疊加泰原理幟不適唯用2、極限煎狀態(tài)設(shè)鼠計(jì)表達(dá)助式不再酷使用3、先熔荷載扮組合貞，再們進(jìn)行忘二階惕分析區(qū)，比平較各旬組合驗(yàn)，求什最不拐利內(nèi)紅力。4、框擊架柱搖計(jì)算你長(zhǎng)度渣取1.揭01、發(fā)蟻展新忠鋼材高強(qiáng)度紡高性能摔鋼、低糧屈服點(diǎn)障鋼、耐爪火鋼我國(guó)：Q42老0湊L朝Q55介0等厚鋼春板--貍--蹤蝶GB旁/T膀1喉98鋼79伏-2群00錄5低屈服叉點(diǎn)鋼10禿0M沖Pa澡--捧--相當(dāng)并于日煙本LY1克00耐火鋼--躺--呼60迎0度保持2/3以上的柏常溫強(qiáng)區(qū)度日本：19長(zhǎng)94年鋼材俘按使用咳部位分垃類（SN標(biāo)準(zhǔn)權(quán)）SN4攔00A水(Q2糟35A蔥)—彈性叼、非熊焊接SN幼40膜0B、SN4型90B（Q3薦45）--保證塑亦性和焊?jìng)有阅苡糜诳顾艺鸾Y(jié)構(gòu)SN4此00C、SN4梁90C壘---好的掃抗層若狀撕登裂性對(duì)SN尿B肝C屈服圾點(diǎn)進(jìn)汗行限掀制C、S、P嚴(yán)格限富制低屈訪服點(diǎn)鋼鋼、卸耐火動(dòng)鋼歐美紅：膜美國(guó)涌調(diào)弊質(zhì)處倉(cāng)理后窮的A5遮14屈服點(diǎn)69意0M鴿Pa第四節(jié)涉鋼犧結(jié)構(gòu)的貌新發(fā)展2、發(fā)珍展新唇結(jié)構(gòu)轟體系大跨株空間過(guò)結(jié)構(gòu)貍、網(wǎng)擾架、鍋網(wǎng)殼雄、張腫弦桁恐架、宣懸掛阿結(jié)構(gòu)腎、直頃接焊根接鋼趁管結(jié)欺構(gòu)、豆門