钢结构基本理论(第一章 绪论)

部环境影响；采用机械化加工，自动控制，节约人工成本；
现场采用拼接安装，施工速度快，周期短； 施工现场作业少，便于质量控制及安全保障；
注意：随着我国人力成本的提高，钢结构的总体成本与现 行混凝土结构相比，差距在减小。
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§1.2 钢结构的特点
（5）钢结构密闭性好；
材质致密，有良好的水密性和气密性，适用于板壳结 构、管道结构及压力容器如油库、气柜等。
原因：采用焊接技术，形成密闭结构；
（6）采用螺栓连接的钢结构，方便装、拆。
活动建筑、临时建筑采用钢结构，便于安装与拆卸。
原因：采用螺栓连接技术，易于装卸；
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§1.2 钢结构的特点
（7）绿色环保，材料回收可循环使用； 钢结构达到使用期限后，材料可回收利用，是绿色环
保的材料。 对环境的影响小，基本无污染； 治金技术的提高，降低了能耗。
钢材：a=1.7～3.7×10-4/m； 木材：a=5.4×10-4/m； 钢砼：a= 18×10-4/m；
质量轻的优点：自重轻可承担更多的外荷载；可减轻 基础负荷，降低地基基础成本ppt课；件 方便运输与吊装； 3
§1.2 钢结构的特点
与其它结构相比，钢结构有如下特点：
（1）建筑钢材强度高，塑性、韧性好；
注意：目前钢结构厂房广泛采用的轻钢门式刚架结构，其与 传统重型钢结构厂房的结构体系有较大区别；
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§1.3 钢结构应用与发展
（3）多高层建筑钢结构
多层钢结构 高层钢结构 超高层钢结构 常用结构体系： 框架、框架剪力墙、框架支撑结构、框筒、巨型桁架等。
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§1.3 钢结构应用与发展
体育场、体育馆等建筑； 展览馆、会展中心等； 飞机场、火车站等交通枢纽及桥梁工程； 仓库、煤棚、飞机装配车间、飞机库等；
结构体系：网架、网壳、悬索、拱、张拉体系及组合结构体系
等。
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§1.3 钢结构应用与发展
（2）工业厂房
较大起重设施的重型厂房；（重载） 承受动力荷载作用的厂房；（动力荷载） 生产工艺及设备要求大空间的结构体系； 结构体系：框架结构、排架结构、门式刚架。
（4）高耸结构
桅杆
电视塔
烟囱
输电线塔、微波发射塔
特种结构
此类结构特点：自重轻、抗风、抗震要求高。
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§1.3 钢结构应用与发展
（5）密闭结构。
高压容器 煤气柜 贮油罐 输油管、输水管等
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§1.3 钢结构应用与发展
（6）可拆卸、可移动结构
起重运输设备 钻井平台 采油井 临时建筑
强度：材料抗破坏能力的大小度量；
塑性：材料变形性能的重要指标；
韧性：材料抗冲击破坏及抗疲劳能力的指标；
要求：理解强度、塑性、韧性的概念，以及其对结构
性能的影响；
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§1.2 钢结构的特点
（3）材质均匀，与力学计算的假定较相符；
材质均匀，接近各向同性，具有良好的塑性性能，接近理想 弹—塑性体；
学习过程中，注重特点的具体体现，以便更好地掌握相关 专业知识，提高对钢结构基本理论知识的理解和应用能力。
在今后的应用中，应做到以下几个方面：
正确选择，合理使用；
精心设计，扬长避短；
精心施工，确保安全；
注重维护，经济耐久；
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§1.3 钢结构应用与发展
钢结构的应用：
（1）大跨建筑结构 大会堂、纪念馆等建筑；
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§1.2 钢结构的特点
Baidu Nhomakorabea
（8）钢结构耐腐蚀性差； 钢材生锈：自然潮湿环境下产生锈蚀； 不耐酸不耐碱： 正常使用时需采取必要的防护措施： 防护措施：刷漆、喷漆、镀锌、热浸锌等。 正常使用的维护费用较高。
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§1.2 钢结构的特点
（9）钢材耐热不耐火；
200℃以内时，材料性能基本不变， 200℃以上时，材料 性能变化很大。
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§1.3 钢结构应用与发展
（7）其它行业中用到的钢结构
交通运输业中的大跨桥梁结构
水工结构中的闸门
工业设备的支架（锅炉支架）
航空发射塔
天文望远镜
娱乐设施（伦敦眼、过山车等）
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§1.3 钢结构应用与发展
钢结构的发展：
（1）新材料：不锈钢，耐候钢，高强钢；
50年代：A3钢（16q）：235Mpa；
钢结构基本理论
第一章
§1.1 概述 §1.2 钢结构的特点 §1.3 钢结构的应用和发展 §1.4 钢结构的设计方法
绪论
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§1.1 概述
1、什么是“钢结构”？
定义：钢结构是钢材经过设计、制作和安装而形成的工程结构形式。
2、钢结构与其它结构有何异同？
★钢筋混凝土结构 ★砌体结构 ★ 木结构
脆性破坏：与塑性破坏相对，破坏前无明显征兆，比较突 然，危害大。
问题：塑性好的钢材为什么会产生脆性破坏？
丧失稳定：钢结构的稳定问题比较突出，而结构或构件的 失稳往往产生较为严重的后果，需特别注意。
相关内容在后续学习中大家需特别注意。
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§1.2 钢结构的特点
总结：了解钢结构的特点的意义
尤其是在高温情况下，强度下降很快，发生软化现象，承 载力迅速降低。
隔热措施：钢结构表面受热温度不超过150℃时可不采取措 施；超过150℃时，需采取隔热措施；
防火措施：钢结构对防火要求较高，根据实际防火要求，
采取合理的防火措施。 ppt课件
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§1.2 钢结构的特点
（10）钢结构可能发生脆性破坏和失稳现象；
与力学计算时对材料的假定比较相符，理论分析的结果可适 用于工程实践；力学的理论研究成果可用于工程实践设计；
提示：工程力学中的相关理论，可直接应用于钢结构工程的 设计，或进行简单修正后应用，
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§1.2 钢结构的特点
（4）制作简单，施工周期短，机械化程度及自动化程度高。 钢结构构件一般工厂里制作，精度高，准确度好，不受外
3、《钢结构》课与其它专业课之间的关系
钢结构设计需要: 理论基础+工程经验
设计过程：整体结构分析—结构力学为基础
单个构件分析—材料力学为基础
连接与构造分析—结合工程实际
施工图纸与计算书
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§1.2 钢结构的特点
（2）钢结构的质量轻； 质强比：a=容重/强度, a越小，结构相对越轻。