建筑鋼結構施工（第2版） 課件 1.1-1 了解鋼結構的特點及應用

任課教師：鐘靜地址：邢臺市信都區(qū)鋼鐵北路552號郵政編碼：054035任務1.1：了解鋼結構的特點及應用學習單元1建筑鋼結構概述《建筑鋼結構施工》1.強度高，自重小2.塑性、韌性好3.材質均勻，工作可靠性高4.工業(yè)化生產程度高、施工速度快5.密閉性好6.有利于保護環(huán)境、節(jié)約資源7.耐熱性能好，但耐火性能差8.耐腐蝕性差9.易斷裂鋼結構的特點強度高，自重小1鋼材的重度雖然比鋼筋混凝土、砌體及木材大，但因其強度和彈性模量要比后者高出很多倍，因此在承載力相同的條件下，鋼結構的自重比其它結構要小。臺北101塑性、韌性好2鋼材具有良好的塑性，鋼結構在一般情況下不會因偶然局部超載而發(fā)生突發(fā)性破壞，而是在事先有較大塑性變形作為預兆。此外，鋼材還具有良好的韌性，對動力荷載的適應性強，抗震性能好。國內外大量的地震調查表明，各類結構中鋼結構在地震中所受的損害最小。國家體育場“鳥巢”材質均勻，工作可靠性高3鋼材的內部組織比較均勻，非常接近于各向同性體，且在一定的應力范圍內，屬于理想彈性工作，因此它的實際工作情況與一般力學計算中所假定的材料為勻質各向同性體較為符合，工作可靠性高。工業(yè)生產程度高、施工速度快4鋼結構由各種型材和鋼板組成，采用機械加工，需在專業(yè)化的鋼結構工廠制造。雖然有較復雜的機械設備和嚴格的工藝要求，但其制作簡便，精確度高，能批量生產，生產效率高，是工業(yè)化生產程度最高的一種結構。鋼結構的工廠制作、工地安裝的施工方法，可縮短施工周期，降低造價，提高經濟效益。迪拜塔密閉性好5鋼材組織非常密實，采用焊接連接可做到完全密封，一些要求氣密性和水密性好的高壓容器、大型油庫、煤氣罐、輸送管道等板殼結構，最適宜采用鋼結構。大連西太平洋石化有限公司1500立方米CF-62鋼球罐有利于環(huán)境保護、節(jié)約資源6采用鋼結構可大大減少砂、石、灰的用量，減輕對不可再生資源的破壞。鋼結構拆除后可回爐再生循環(huán)利用，有的還可以搬遷復用，可大大減少建筑垃圾。工程資料表明，一噸鋼結構可減少七噸混凝土用量，因此采用鋼結構有利于保護環(huán)境、節(jié)約資源。輕鋼別墅耐熱性能好，但耐火性能差7鋼材在常溫至200℃以內性能變化不大，但超過200℃，鋼材的強度及彈性模量將隨溫度升高而大大降低，到600℃時就完全失去承載能力。另外鋼材導熱性很好，局部受熱（如發(fā)生火災）也會迅速引起整個結構升溫，危及結構安全。因此，鋼結構的防火性較鋼筋混凝土結構差，一般用于溫度不高于250℃的場所?？垢g性差8鋼材在潮濕的環(huán)境中易于銹蝕，處于有腐蝕性介質的環(huán)境中更易生銹，據(jù)有關資料估算，約有10%~12%的鋼材損耗是屬于銹蝕損耗，因此，鋼結構必須進行防銹處理?？刹捎糜推?、熱浸鋅或熱噴涂鋁（鋅）復合涂層。但這種防護并非一勞永逸，需相隔一段時間重新維修，因而其維護費用較高。易斷裂9鋼結構在低溫或其他條件（如應力集中）下，易發(fā)生脆性斷裂。1.重型工業(yè)廠房結構2.大跨度結構3.多層和高層建筑結構4.高聳結構5.擋水結構、貯罐、容器及大直徑管道6.輕型鋼結構7.橋梁鋼結構8.可以拆卸和搬遷的結構9.鋼-混凝土組合結構鋼結構的應用范圍重型工業(yè)廠房結構1所謂“重”，就是這類廠房的吊車起重量大（常在100t以上，有的達到440t），且操作頻繁，動載影響大，主要承重骨架及吊車梁大多采用鋼結構。冶金工廠的軋鋼車間、重型機器制造廠的鑄鋼車間、鍛壓車間等均屬重型廠房。重型工業(yè)廠房結構1大跨度結構2屬于大跨度結構的有飛機庫、汽車庫、火車站、會議廳、體育館、展覽館、影劇院等。其結構體系主要有框架結構、拱式結構、網(wǎng)架結構、懸索結構、懸掛結構、膜結構等等。大跨度結構2多層和高層建筑結構3建筑物采用鋼結構，由于結構自重輕、強度高，結構構件截面面積小，可以獲得較大的建筑空間，同時抗震性能好、工期短、施工方便，對高層建筑的修建極為有利。因此旅館、飯店、公寓、辦公大樓等多層及高層建筑采用鋼結構的越來越多。河北省第一例鋼結構建筑作品國內領先多層和高層建筑結構3石家莊開元花園42萬平米全鋼結構建筑群施工中的中央電視臺新大樓高聳結構4高聳結構包括電視塔、微波塔、通訊塔、輸電線路塔、火箭發(fā)射塔、旅游瞭望塔、鉆井塔等。這類結構的特點是高度大，主要承受風荷載。采用鋼結構，自重輕，對運輸及安裝有利；同時還因材料強度高，所需構件截面小，可以減小風荷載，能取得較好的經濟效益。

廣州塔高聳結構4海上鉆井平臺上海金茂大廈：420.5米上海環(huán)球金融中心：495米上海中心大廈：632米擋水結構、儲罐、容器及大直徑管道5如水工建筑中的擋水閘門、大型油庫、氣罐、煤氣柜、輸油管道、煤氣管道以及各種容器等。三峽大壩擋水閘門輕型鋼結構6輕型鋼結構通常指由圓鋼、小角鋼、薄壁型鋼或薄鋼板焊接而成的結構。中小型房屋建筑、體育場看臺雨篷、小型倉庫等多采用輕型鋼結構。主要承重結構為單跨或多跨單層門式剛架，剛架由實腹工字形變截面的橫梁和立柱組成，其中支撐、檁條、墻架梁等均采用冷彎薄壁型鋼，并采用輕型屋面和輕型墻體（一般用彩色壓型鋼板制成）。輕型鋼結構的優(yōu)點是自重輕，造價低，生產制作工廠化程度高，現(xiàn)場安裝工作量小，建設速度快，同時外型美觀，內部空曠，建筑面積及空間利用率高，因此在建筑市場極具競爭力。輕型鋼結構6橋梁鋼結構7橋梁鋼結構越來越多，特別是中等跨度和大跨度的斜拉橋，例如上海兩座著名的大橋—南浦大橋、楊浦大橋（主跨602m），長江下游的江陰大橋（采用懸索橋，跨長1385m）等等。橋梁鋼結構7南浦大橋楊浦大橋可拆卸和搬遷的結構8鋼結構因為可以采用螺栓連接，拆卸搬遷方便，且強度高，結構自重相對較輕，韌性好，因此橋式吊車和各種塔式起重機、商業(yè)、旅游業(yè)和建筑工地的活動房屋，流動展覽館、移動式混凝土攪拌站、施工臨時用的房屋都是采用鋼結構。塔式起重機可拆卸和搬遷的結構8活動房屋汽車展廳鋼-混凝土組合結構9充分利用鋼