鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理之概述

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課堂學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)課程設(shè)計(jì)：1周教材及主要參考書鋼結(jié)構(gòu)（上冊(cè)），西安建筑科技大學(xué)陳紹蕃、顧強(qiáng)主編，中國建筑工業(yè)出版社，2003.2鋼結(jié)構(gòu)，趙根田、孫德發(fā)主編,機(jī)械工業(yè)大學(xué)出版社2005.8鋼結(jié)構(gòu)——原理與設(shè)計(jì)，王國周、瞿履謙主編，清華大學(xué)出版社，1993.11學(xué)習(xí)要求與成績?cè)u(píng)價(jià)學(xué)習(xí)要求：a課前提前預(yù)習(xí)b課堂積極參與c課后及時(shí)復(fù)習(xí)，并完成課后作業(yè)。

成績計(jì)算：

a平時(shí)成績：20%

b期終考試：80%

第一章概述1.1鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用1、什么是鋼結(jié)構(gòu)（steelstructure)？用鋼板熱軋型鋼冷加工成型的薄壁型鋼通過焊縫和螺栓連接而成。2、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)力學(xué)性能好（強(qiáng)度、塑性、韌性）材質(zhì)均勻，與力學(xué)計(jì)算假定吻合較好。內(nèi)部組織接近勻質(zhì)和各向同性體，在彈性范圍內(nèi)符合虎克定律。制造簡(jiǎn)單、施工周期短。材料單一且為成才，宜加工和安裝。質(zhì)量輕（容重與強(qiáng)度之比）。比值越大，自重越輕，地震作用越小，震害較輕，同時(shí)對(duì)地基土要求較低，減少基礎(chǔ)造價(jià)。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。a=容重/強(qiáng)度,a越小，結(jié)構(gòu)相對(duì)越輕。鋼材：a=1.7～3.7×10-4/m；

鋼砼：a=18×10-4/m；鋼材耐腐蝕性差：需定期維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用較高。鋼材耐熱但不耐火:100℃時(shí)強(qiáng)度無變化，600℃時(shí)強(qiáng)度約為0。需采取防火措施。塑性和韌性是概念上完全不同的兩個(gè)物理量塑性——承受靜力荷載時(shí)，材料吸收變形能的能力。塑性好，會(huì)使結(jié)構(gòu)一般情況下不會(huì)由于偶然超載而突然斷裂，給人以安全保證；韌性——承受動(dòng)力荷載時(shí)，材料吸收能量的多少。韌性好，說明材料具有良好的動(dòng)力工作性能。3、鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍鋼材的特性（特點(diǎn)）國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展從建國以來分三階段：50~60年代（初盛時(shí)期）：借助蘇聯(lián)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)支援，有百十個(gè)項(xiàng)目，都是重型工業(yè)廠房；60年代中后期~70年代（低潮期）：冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、輕鋼屋蓋；80年代以后~至今（發(fā)展時(shí)期）：向高、大、重方向發(fā)展。應(yīng)用范圍：（1）大跨度結(jié)構(gòu)：橋梁、體育館、展覽館國家縣體育仔場(chǎng)國家顆體育娘場(chǎng)建味筑體矛形上全像鳥多巢。唉可容慌納8釘萬人暫。平方面為秩橢圓活形,辨長軸甜34浙0m擴(kuò)短軸扮29士2m撈。屋料蓋中豎間有務(wù)一個(gè)種14儀6m倘×7而6m膠的開帳口，蹈這部脾分將值設(shè)計(jì)征成開張合屋矛蓋。醉采用溉加肋蹲薄壁近箱形潮截面烘，府總用糟鋼量尾達(dá)1叉6萬艦t接。天津映奧林渣匹克絲式體育訪場(chǎng)俯郵瞰效師果圖“綠漢色奧噸運(yùn)”拴、“逮科技殃奧運(yùn)愈”、帥“人螞文奧雪運(yùn)”建筑豎底面液面積只為8仔0,嚼00踩0m瞎2，當(dāng)屋頂韻面積田76扮,7紐奉19保m2哪，地死上層國數(shù)6浮層，批最高漠點(diǎn)高跑度5寸3.獸00懸m，怨可容椒納觀聽眾數(shù)惕60夸,0杜00嗎。屋頂沫結(jié)構(gòu)章采用釋鋼桁挎架懸求挑結(jié)肝構(gòu)方。屋厘面桁棉架落什地，修形似伏露珠猴。國家辜大劇俱院位于基北京即人民宗大會(huì)裁堂西繪側(cè)，尸西長魄安街英以南芹，總汁占地華面積散近1錢2公疑頃，四總建猾筑面農(nóng)積近陣15罰萬平筍方米珍，總亮投資笨26駝.8申8億計(jì)元，惰目前矩已進(jìn)臂行過治網(wǎng)殼通部分集設(shè)計(jì)斗與施隙工驗(yàn)瓜收審拆查會(huì)頸議。該工尚程外歡部圍先護(hù)結(jié)共構(gòu)為娛鋼結(jié)鹽構(gòu)網(wǎng)酸殼，旋是半葛橢圓曉球形撇，東園西長糧軸2桃12選.2棄m，禾南北蜂短軸憂14參3.諷64捐m，驢總高渠度4愛6.包28搭5。稻內(nèi)設(shè)逝歌劇辨院（搶24保16唉席）群、音螺樂廳租（2飯01均7席欠）及宇戲劇酷院（犬10溝40層席）碑及公艇共大貧廳等舞。屋您面采脖用鈦蔽金屬慮板，悠整個(gè)光網(wǎng)殼雨外環(huán)敬繞人微工湖沿（3保55換00賭m2墨）,血各種踐通道乳及入怪口均疲設(shè)在燥水下。設(shè)計(jì)槍為法友國巴積黎機(jī)詳場(chǎng)公盯司安誤德魯宿建筑舌師，牌北京小市建遵筑設(shè)滴計(jì)研掀究院獲參與數(shù)主體泳設(shè)計(jì)，整嫩體結(jié)錢構(gòu)用借鋼量旺達(dá)6捏75犁0t祝，1執(zhí)95拾kg住/m漸。（俗2榮）重池型廠罩房工業(yè)昏廠房；“驅(qū)重”碼指廠堤房內(nèi)妻吊車葛噸位家大，慰工作郊頻繁稈。上海腫寶山偶鋼鐵旁廠連夾鑄車勵(lì)間內(nèi)種吊車斑噸位都達(dá)45東0t。單層儀廠房多層沃工業(yè)拍廠房金陵石化總廠（3謀）受暖動(dòng)力今荷載紗影響跡的結(jié)譽(yù)構(gòu)主要盒利用徑鋼材圣的沖擊兔韌性性能米，當(dāng)話廠房使內(nèi)設(shè)慌有產(chǎn)敢生動(dòng)負(fù)力作己用的表設(shè)備陡如：宏鍛錘沒、電字機(jī)、患風(fēng)機(jī)欣、吊娃車等冬，廠屯房的段承重膀結(jié)構(gòu)漢用鋼淹結(jié)構(gòu)直。（4始）可裹拆卸緣瑞結(jié)構(gòu)臨時(shí)斜性建詢筑物移動(dòng)姻的建扣筑物需拆禽遷的有建筑固物主要料是由突于其譽(yù)承重智結(jié)構(gòu)捷的構(gòu)搖件之艷間的熔連接貢可用陸螺栓吳，便撥于拆螺卸，何并且嗽構(gòu)件障可以厘重復(fù)究使用儀。（5害）高攝聳結(jié)狡構(gòu)塔架桅桿東方衣明珠河電視鍛塔東方星明珠踏廣播殃電視需塔座史落在釀上海邀浦東獎(jiǎng)新區(qū)字黃浦撫江畔頁，以朝其4子68飛米的早高度豪成為境亞洲零第一書高館塔。肢她于墓19兇91太年3堵月開為始建恒造，餐19情94單年1騎1森月完蒙工，友總重細(xì)量達(dá)貍12拖萬噸仿，總臺(tái)投資隆8.觀3億愈元人章民幣澡。東方聰明珠洽塔由企三根傷直徑侵為九苦米的霞擎天隙立柱監(jiān)、太蔽空艙圓、上嚼球體利、下適球體隔、五鮮個(gè)小疲球、耍塔座績和廣炸場(chǎng)組品成。（6貢）高層圣建筑80臨年代什我國幣建造這的1亦1棟紀(jì)高層吹鋼結(jié)授構(gòu)基按本上酸都是棉國外誦設(shè)計(jì)分、施縱工承案建。至今委為止工，我乓國已咐建和潛在建翠的高茂層鋼在結(jié)構(gòu)癢有8淹0多第幢。原主要困分布秩在上恥海、扁北京城、深牧圳等始。地王歇大廈上海析金茂健大廈金茂鹿大廈情是由嗎中國步上海堵對(duì)外破貿(mào)易悶中心暑股份黨有限蔬公司孕獨(dú)家令投資唯5.旺6億尸美元輛建設(shè)櫻的一環(huán)座8僵8層頌的超遵高層考大廈際，建偽筑高自度4抗20還.5咳米，愧建筑大面積嗓28芒.9鼠萬平勻方米離，于柿19街98輝年8浮月2牙8日盾竣工鞭。供總用價(jià)鋼量鉛14脂00憐0t行，鋼彼筋混形凝土鈴核心雖筒，集外框腫鋼骨望混凝笑土及揮鋼柱擦。設(shè)占計(jì)者研為美果國S遺.O瞎.M較事務(wù)左所。上海退環(huán)球伐金融懸中心由日頌本森慌大廈懲株式腿會(huì)社告的全順額子駛公司哨森海賓外株宗式會(huì)衛(wèi)社及亂日本儀具有伯代表厚性的蛛銀行剃、?；烹U(xiǎn)公資司、坐商社舞等3禁6家宜企業(yè)桿，偕凈同政留府系爆統(tǒng)機(jī)狗構(gòu)日燭本海攜外經(jīng)寸濟(jì)協(xié)尤力基漆金(報(bào)OE掌CF炕)聯(lián)脖合投余資的榮上海嫌環(huán)球渠金融端中心減，總破投資梅逾7抵50若億日繼元。體位于哭陸家豆嘴金撓融貿(mào)疾易區(qū)粒，建組筑總斑面積刷33破5,段42俯0平鬼方米仆，地飄下3鋪層，怖地上穗94抹層。酬建成殘后的允高度平達(dá)4近60脹米減。總施用鋼糠量2西60脾00派t，占鋼筋阻混凝拔土核頁心筒公，外倍框鋼統(tǒng)骨混兔凝土階及鋼賞柱，巨目前辯正在死施工喜基礎(chǔ)道。央視逝新臺(tái)釀址央視液新臺(tái)弱址建鹿設(shè)工錄程位麻于北析京朝威陽區(qū)胃東三貧環(huán)中劍路、劈燕北京病商務(wù)獎(jiǎng)中心眾區(qū)的歷核心謊地段舌，占砌地面巖積1苗8.技7萬蠶平方踐米，葉總建含筑面么積5尖5萬士平方箱米,諷2步30我m。拌央視您新臺(tái)珍址建欺設(shè)工辱程總郊投資設(shè)約5慌0億既元人駕民幣論，2寶00鞭3年雅10范月開曾工建及設(shè)，腫20陶08蒼年正屢式運(yùn)害行。臺(tái)北墓10蟻1長寬暈各1心50另m，惠總面疑積3帶02怕77嶺m2盞，塔艱高5績08倍m，邀世界幸第一痰高樓膛，2普6層預(yù)以上倦以8澤層為蹈一單沫元。傳主要擠由巨忙柱、死核心艱系統(tǒng)亂及外屠伸桁繼架梁煎。巨娛柱自殲地下晉5層布至地防上9卻0層蓄，最管大尺尤寸為辣2.雹4m撕x3例m。直徑巴5.慨5m屯，中據(jù)67重0t踐的阻閱尼器Lo閘ca乓ti略on筍:樣D聾ub緣瑞aiHe散ig檔ht敗:剃7鹽05掩mFl認(rèn)oo遇rs巧:膨1傻60To麥B妥e睜Co拾mp伍le云te搬d猴:鐵20堆08（7俱）容毅器、混管道虜支架昆、采障油平瞞臺(tái)等少特種兩結(jié)構(gòu)陜西籍銅川廈天然肝氣公恢司10塑00依立方憐米天蓋然氣稀球罐大連膛西太足平洋脖石化侵有限杏公司15江00畫立方磁米C籠F-麗62閃鋼球暮罐海上石油平臺(tái)（8勉）輕萬型鋼豬結(jié)構(gòu)1.秒2建券造過抹程和唉內(nèi)在里缺陷工廠治制造崖：構(gòu)逃件在希工廠壟按施緞工圖扣尺寸絕下料濱、切狐割、騎沖孔碌、連俗接等僑。工地灰安裝劈燕：將窯單根掃構(gòu)件徐和單公元體燥在工紛地進(jìn)怨行吊乏裝、歌就位尋、連放接等吸組成漠整體錦結(jié)構(gòu)年。幾何雕缺陷慮（尺疾寸、蛾面積投）材料卸缺陷碑（偏咸析、齊夾渣卻）1.押3脖組成斑原理跨越鵲結(jié)構(gòu)（橋欣梁、初單層尋結(jié)構(gòu)植）高聳投結(jié)構(gòu)（高市層、松塔架雪、桅競(jìng)桿）特種統(tǒng)結(jié)構(gòu)辣（容飛器、亂通廊近、采稍油平黨臺(tái)等達(dá)）跨越戚結(jié)構(gòu)悶（單帽層）早期匯結(jié)構(gòu)膽形式弓：平面仍體系泳+支采撐框架盲、框棵排架拱型劃（三賤鉸拱糠、二左鉸拱弓、無汽鉸拱興）空間障結(jié)構(gòu)滴形式方：網(wǎng)示架、陣懸索然、穹障頂?shù)染W(wǎng)架結(jié)構(gòu)拱結(jié)構(gòu)橋梁網(wǎng)架悲節(jié)點(diǎn)高聳只結(jié)構(gòu)厭（結(jié)箱構(gòu)形塊式）鋼框堤架鋼框捏架+搭支撐（抗忠震墻延、豎望向桁亡架)筒體（筒侍中筒芳、束嚼筒）懸掛烘結(jié)構(gòu)Lo稈ca勇ti迫on管:殼C避hi級(jí)ca餃goHe受ig軟ht呀:項(xiàng)4頁43刑mFl朱oo足rs督:眼1王10Bu衣il指t呈:夾19舞731.奇4極城限狀拳態(tài)和竭概率仇極限演狀態(tài)側(cè)法極限餓狀態(tài)壯：承神載能鉛力極活限狀校態(tài)和廁正常突使用體極限抗力湖（R龍）和逃荷載肝效應(yīng)巨（S兵）：