钢结构设计全套教学课件
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2024版钢结构ppt课件
01钢结构定义02发展历程由钢材制成的工程结构，具有轻质、高强、施工速度快等特点。
从工业革命时期的初步应用到现代建筑业的广泛应用，钢结构经历了不断的技术创新和发展。
钢结构定义及发展历程钢材性能与分类钢材性能包括力学性能、工艺性能和耐久性等方面，如抗拉强度、屈服点、延伸率、冷弯性能等。
钢材分类根据化学成分、冶炼方法、用途等不同，钢材可分为碳素钢、合金钢、不锈钢等多种类型。
0102强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保等。
耐火性差、易腐蚀、隔音效果一般、设计要求高等。
优势局限性钢结构优势与局限性应用领域及发展趋势应用领域广泛应用于工业厂房、高层建筑、桥梁、海洋平台等领域。
发展趋势随着新材料、新技术的不断涌现，钢结构将朝着更加轻质、高强、耐久、环保的方向发展，同时智能化、模块化等新型建造方式也将得到更广泛的应用。
03通过电弧或火焰将焊条和焊件局部加热到熔化状态，形成永久性的连接。
焊接连接原理包括焊接前准备（如坡口加工、清理焊件等）、装配与定位、焊接工艺参数选择、焊接操作以及焊后检验等步骤。
工艺流程常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊等，设备包括焊机、焊枪、焊条等。
焊接方法与设备焊接连接原理及工艺流程01螺栓连接类型包括普通螺栓连接和高强度螺栓连接，其中高强度螺栓连接又分为摩擦型连接和承压型连接。
02选用原则根据连接件的受力情况、工作环境、安装条件等因素选择合适的螺栓类型和规格。
03安装与紧固螺栓连接安装时应保证螺栓与孔洞的配合精度，采用正确的紧固方法和力矩，避免过紧或过松。
螺栓连接类型与选用原则铆接技术简介及实例分析铆接技术简介铆接是一种通过铆钉将两个或多个构件连接在一起的方法，具有连接可靠、承受载荷大等优点。
实例分析以某钢结构桥梁为例，介绍铆接技术在桥梁建设中的应用，包括铆钉的选用、铆接工艺以及铆接质量的检验等。
优缺点及适用范围分析铆接技术的优缺点，如连接强度高、密封性好但拆卸困难等，并指出其适用于承受较大载荷和需要密封的场合。
《钢结构设计培训》课件
02
03
进行初步的结构分析和计算 ，确定结构体系和基本构件
。
04
05
制定设计方案，包括结构形 式、材料选择、节点构造等
。
初步设计
总结词：对方案设计进行深 化和完善，确定主要构件的 尺寸和材料
04
考虑施工条件和工艺要求， 对结构进行必要的调整和优 化。
01 03
详细描述
02
对方案设计进行详细的结构 分析和计算，确定构件的截 面尺寸和材料。
《钢结构设计培训》ppt课件
目录
CONTENTS
• 钢结构设计概述 • 钢结构设计基础 • 钢结构设计流程 • 钢结构节点设计 • 钢结构防腐与防火设计 • 案例分析
01 钢结构设计概述
CHAPTER
钢结构定义
钢结构定义
指采用钢材为主要材料，通过焊 接、铆钉或螺栓连接等方式组成 承重结构，以承受建筑物的重量 和外力。
结构分析方法
有限元分析法
介绍有限元分析的基本原理、方 法和应用，帮助学员掌握这一常
用的结构分析工具。
结构动力分析
阐述结构动力分析的原理、方法和 应用，包括地震作用下的结构响应 分析等。
结构稳定性分析
讲解如何进行结构稳定性分析，确 保结构在各种工况下的稳定性。
结构稳定性
结构失稳的类型和原因
介绍常见的结构失稳类型、原因和后 果，强调稳定性在结构设计中的重要 性。
广泛应用。
公共设施
钢结构在体育场馆、会 展中心等公共设施中也
有广泛应用。
02 钢结构设计基础
CHAPTER
结构设计原理
01
02
03
结构设计基本原则
介绍结构设计的原则、目 标和限制条件，确保结构 的安全性、经济性和实用 性。
钢结构设计全套教学课件
附图1：拉伸试件
20
2
附 图 ： 冲 击 韧 性 试 验
21
3
附 图 ： 冷 弯 试 验
22
第二章 钢结构的材料
2.4 各种因素对钢材主要性能的影响
影响钢材性能的两大方面：生产过程
使用过程
一、生产过程
1：化学成分 普通碳素钢中Fe占99%，其他杂质元素占1% 普通低合金钢中有＜5%的合金元素
2.按炉种分
平炉
成本高，质量好（6小时100t左右）
氧气顶吹转炉 成本低，质量也可（15分钟150t）
3. 按脱氧程度分
沸腾钢（F） 脱氧较差 镇静钢（Z） 脱氧充分 半镇静钢（b） 脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间 特殊镇静钢（TZ）
32 2.5 钢的种类和钢材规格
第二章 钢结构的材料
4. 按质量等级分 A级：保证抗拉强度、屈服点和伸长率及硫、磷含量 B、C、D级：保证抗拉强度、屈服点、伸长率、冷弯和冲击
梅氏U型缺口试件: k J / cm2
冲击试验的标准试件型式：
夏比V型缺口试件: CV J
我国采用夏比V型缺口试件
➢ 冲击韧性受温度的影响
17 2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
四、冷弯性能 ➢ 冷弯性能是检验钢材适应冷加工（常温下加工）
的能力和显示钢材内部缺陷状况的一项指标 ➢ 冷弯性能是考察钢材在复杂应力状态下发展塑性
变形能力的指标 ➢ 冷弯性能由冷弯试验确定
18 2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
➢ 钢材物理性能指标
弹性模量 E 206 103 N mm 2
泊松比 0.3
剪变模量
G
E
21
79
《建筑钢结构全部》课件
20世纪初
随着工业化和城市化的发展，建筑钢 结构的应用逐渐广泛，开始应用于高 层建筑和大型公共设施等领域。
建筑钢结构的研究热点
高性能钢材的研发
01
通过改进钢材的成分和生产工艺，提高钢材的强度、韧性和耐
腐蚀性等性能，以满足更高要求的建筑结构需求。
新型连接技术的研发
02
针对建筑钢结构的特点，研究更加可靠、高效的连接方式和技
色建造方式，降低能耗和排放。
轻质化
为了减轻建筑自重、降低地震反应和节约 材料，未来建筑钢结构将向轻质化方向发 展。
智能化
随着物联网、传感器等技术的发展，未来 建筑钢结构将实现智能化监控和管理，提 高结构的安全性和可靠性。
THANKS
感谢观看
将制造好的钢结构在现场进行 组装，然后采用适当的吊装机 械将其安装到基础上。
焊接与固定
根据需要对接头进行焊接，并 对关键部位进行固定，确保结 构稳定。
04
建筑钢结构的防腐与防火
建筑钢结构的防腐措施
表面涂层防腐
Hale Waihona Puke 在钢结构表面涂覆防锈 漆、防火涂料等，以提 高其耐久性和防腐性能
。
电化学保护
利用阴极保护技术，通 过外加电流使钢结构成 为阴极，从而减缓腐蚀
速度。
防锈处理
对钢结构进行除锈、除 污、干燥等预处理，以
提高其防锈能力。
定期维护
定期对钢结构进行检查 、维修和涂装，以保持
其良好的防腐状态。
建筑钢结构的防火设计
使用耐火材料
选用耐火等级较高的材料，以提高钢 结构在火灾中的稳定性。
设置防火涂料
在钢结构表面涂覆防火涂料，以提高 其耐火极限。
防火分隔
钢结构全套PPT教学课件
防腐防火处理效果评价
厚度检测
使用涂层测厚仪检测防腐防火 涂层的厚度，确保满足设计要 求。
耐腐蚀性测试
通过盐雾试验、湿热试验等模 拟环境测试方法，评估防腐处 理效果。
外观检查
观察防腐防火处理后的钢结构 表面是否平整、无气泡、无裂 纹等缺陷。
附着力测试
采用划格法或拉开法等测试方 法，检测防腐防火涂层与钢结 构基材的附着力。
结构分析与计算方法
结构分析方法
弹性力学方法、塑性力学方法、有限 元方法等。
计算内容
计算软件
SAP2000、ANSYS、ABAQUS等通 用有限元软件，以及专用钢结构分析 软件如Midas/Gen、3D3S等。
内力分析、变形计算、稳定性验算、 疲劳分析等。
构造措施与节点设计
01
02
03
构造措施
保证结构整体性和稳定性 的措施，如设置支撑、加 强刚度等。
认真阅读图纸，了解钢结构的构 造、节点形式和安装要求，掌握 相关技术标准和验收规范。
制定施工方案
根据工程特点和现场条件，制定 切实可行的施工方案，包括安装 顺序、吊装方法、安全措施等。
材料和设备准备
按照图纸要求，准备好所需的钢 材、连接件、紧固件等材料，以 及吊装设备、焊接设备、测量工 具等。
现场拼装和吊装技术
前景展望
随着城市化进程的加快和建筑业的持续发展，钢结构将在未来建筑领域中发挥更 加重要的作用。同时，随着新材料和新技术的不断涌现，钢结构的应用范围将进 一步扩大，市场前景广阔。
02 钢结构设计原理 与方法
设计基本原则与规范要求
设计基本原则
确保结构安全、适用、经济、美观；符合现行国家规范和行 业标准；考虑施工便利性和可持续性。
钢结构设计ppt课件
1.2.1、“高钢规程”的规定
1、适用高度
“高钢规定”对非抗震设防和设防烈度为6度至 9度的乙类和丙类高层建筑，按照所采用的结 构类型和结构体系，规定了下表适用高度。
精选课件
6
2、建筑高宽比限值
精选课件
7
1.2.2、“抗震规范”（GB 50011－ 2001）的规定
1、适用高度
高层民用建筑钢结构各种类型的最大适用高度 应符合规范规定。对平面和竖向不规则或建造 于Ⅳ类场地的钢结构，其高度应适当降低。
6～8度时 120235fay
9度时
100235fay
精选课件
50
5.3.2、梁的板件宽厚比限制
➢ 不超过12层钢框架的梁板件的宽厚比限值
抗震设防烈度
7度
8度
9度
工字形截面和箱形
11
10
9
截面翼缘外伸部分
箱形截面翼缘在两
36
32
30
腹板间的部分
工字形截面和箱形 截面腹板
Nb Af0.3785~12N0b Af80~11N0b Af70~10N0b Af
对于多层框架结构可忽略柱轴向变形产生的层 间位移。对高层框架虽不能忽略此变形，但由 梁柱构件变形产生的层间位移是主要的，它构 成的水平变形曲线属剪切型。 由于柱脚处无水平位移，且底部作用剪力最大， 最大的层间位移常位于底层或下部几层，顶部 较小。
精选课件
25
精选课件
26
在水平荷载作用下，框架节点因腹板较薄，节点域将产生 较大的剪切变形（图1-17），从而使框架侧移增大10%至20% （“高钢规程”规定，应计入其影响）；对内力的影响在10% 以内（可不计其影响）。
精选课件
4
1、适用高度
“高钢规定”对非抗震设防和设防烈度为6度至 9度的乙类和丙类高层建筑，按照所采用的结 构类型和结构体系，规定了下表适用高度。
精选课件
6
2、建筑高宽比限值
精选课件
7
1.2.2、“抗震规范”（GB 50011－ 2001）的规定
1、适用高度
高层民用建筑钢结构各种类型的最大适用高度 应符合规范规定。对平面和竖向不规则或建造 于Ⅳ类场地的钢结构，其高度应适当降低。
6～8度时 120235fay
9度时
100235fay
精选课件
50
5.3.2、梁的板件宽厚比限制
➢ 不超过12层钢框架的梁板件的宽厚比限值
抗震设防烈度
7度
8度
9度
工字形截面和箱形
11
10
9
截面翼缘外伸部分
箱形截面翼缘在两
36
32
30
腹板间的部分
工字形截面和箱形 截面腹板
Nb Af0.3785~12N0b Af80~11N0b Af70~10N0b Af
对于多层框架结构可忽略柱轴向变形产生的层 间位移。对高层框架虽不能忽略此变形，但由 梁柱构件变形产生的层间位移是主要的，它构 成的水平变形曲线属剪切型。 由于柱脚处无水平位移，且底部作用剪力最大， 最大的层间位移常位于底层或下部几层，顶部 较小。
精选课件
25
精选课件
26
在水平荷载作用下，框架节点因腹板较薄，节点域将产生 较大的剪切变形（图1-17），从而使框架侧移增大10%至20% （“高钢规程”规定，应计入其影响）；对内力的影响在10% 以内（可不计其影响）。
精选课件
4
《钢结构设计》课件
特殊环境下的钢结构设计需要考虑环境因素对结构的影响。
特殊环境如海洋环境、极寒地区等，对钢结构的设计提出了更高的要求。在这些环境下，需要考虑环境因素如腐蚀、温差等对结构的影响，并采取相应的防护措施。同时，还需要考虑结构的施工方法、材料选择等因素，以确保结构的安全性和稳定性。
总结词
详细描述
THANKS
轻型钢结构设计需要考虑的因素包括结构体系、支撑形式、节点构造、防腐防锈等，以确保结构的稳定性和安全性。
轻型钢结构设计需要遵循相关的规范和标准，如《轻型钢结构设计规范》等，同时需要进行详细的结构分析和计算。
轻型钢结构设计是指采用轻型钢材组成的结构物的设计，通常用于小型工业厂房、仓库、民用住宅等建筑。
04
CHAPTER
钢结构设计软件与技术
03
Revit
建筑信息模型（BIM）软件，适用于多专业协同设计和钢结构详图绘制。
01
AutoCAD
用于二维绘图和基本三维设计，广泛应用于钢结构设计中的绘图和建模。
02
Tekla Structures
专业钢结构详图设计软件，支持3D模型构建、材料统计和碰撞检测等功能。
详细描述
总结词
大跨度桥梁钢结构设计需要注重结构跨度、稳定性、耐久性和景观设计。
详细描述
大跨度桥梁如悬索桥、斜拉桥等，其钢结构设计需要充分考虑结构的跨度、稳定性、耐久性和景观设计等因素。在设计中，需要采用先进的计算和分析方法，确保结构的承载能力和稳定性。同时，还需要考虑桥梁的耐久性和景观设计，以满足桥梁长期使用和美观的需求。
总结词
高层建筑钢结构设计需要注重结构体系、抗震性能和施工方法的选择。
总结词
高层建筑由于楼层高度较高，对结构的强度、刚度和稳定性要求更高。在钢结构设计中，需要选择合理的结构体系，如框架-核心筒结构、筒中筒结构等，以提高结构的承载能力和抗震性能。同时，还需要考虑施工方法的选择，如预制装配式施工、高空拼装施工等，以确保施工的可行性和安全性。
钢结构设计课件ppt
将结构离散为有限个小的单元，通过计算这些单元的力学行为
来预测整体结构的力学性能。
直接分析法
02
直接对整体结构进行分析，无需离散化，适用于大型复杂结构
的快速近似分析。
边界元法
03
基于边界积分方程的数值方法，适用于求解边界问题，减少未
知数和计算量。
结构体系与布置
框架结构
由梁和柱组成的结构体系 ，具有较好的承载能力和 空间灵活性。
预紧力控制
防腐处理
对高强螺栓进行预紧力控制，保证节点连 接的紧密性和稳定性。
对螺栓进行防腐处理，提高节点的耐久性 和安全性。
板梁拼接节点设计
拼接方式选择
根据板梁的截面形式和承载要求选择合适的 拼接方式，如对接、搭接等。
拼接缝处理
对拼接缝进行合理处理，减小拼接缝对节点 承载能力的影响。
拼接材料选择
选择合适的拼接材料，如钢板、角钢等，确 保节点的承载能力和稳定性。
感谢您的观看
THANKS
根据地震危险性评估结果，采取相应 的抗震设防标准。
抗震构造措施与节点设计
合理选择节点连接方式，如焊接、螺栓连接等，确保节点具有足够的承载力和延性 。
加强节点构造，如增加加劲肋、设置抗剪键等，以提高节点的抗剪切和抗弯能力。
对关键部位进行加强，如增加支撑、设置斜拉索等，以提高结构的整体稳定性和抗 震性能。
焊接顺序
制定合理的焊接顺序，减小焊接变形 和残余应力对节点的影响。
焊缝质量检测
进行焊缝质量检测，确保焊缝无缺陷 ，满足结构安全要求。
螺栓连接节点设计
螺栓类型选择
螺栓布置
根据节点的承载要求和施工条件选择合适 的螺栓类型，如高强螺栓、普通螺栓等。
钢结构课件完整版
防腐涂料选择及涂装技术要求
防腐涂料种类
根据钢结构所处环境和耐腐蚀要求， 选择合适的防腐涂料，如环氧类、醇 酸类、氯化橡胶类等。
01
02
表面处理
清除钢结构表面的油污、锈蚀等杂质 ，达到涂装要求。
03
涂料配套
根据防腐涂料性能和使用要求，选择 合适的底漆、中间漆和面漆。
涂装施工
按照涂料厂家提供的涂装工艺要求进 行施工，注意涂装间隔时间和涂层厚 度。
综合考虑选用钢材。
对于重要结构或关键部位，应 选用质量稳定、性能可靠的优
质钢材。
在满足设计要求的前提下，尽 量选用价格合理、来源广泛的
普通钢材。
注意所选钢材的规格、型号、 质量等级等技术要求，确保符 合设计文件和施工规范的规定
。
03
钢结构连接方法与技 术
焊接连接方法及工艺要点
焊接方法
包括电弧焊、气焊、激光 焊等多种焊接方法，其中 电弧焊应用最为广泛。
焊接质量检查与验收标准
焊接材料的质量控制
选用符合设计要求的焊接材料，并进行外观 和质量检验。
焊缝外观检查
检查焊缝外观质量，包括焊缝成形、余高、 咬边等缺陷。
焊接工艺评定
根据焊接工艺评定报告确定焊接工艺参数。
无损检测
采用射线、超声波等无损检测方法对焊缝进 行内部质量检查。
06
钢结构防腐防火措施 与维护保养
焊接材料
焊条、焊丝等焊接材料的 选择应根据母材的化学成 分、力学性能以及焊接工 艺要求进行。
焊接工艺要点
包括焊接接头设计、焊接 参数选择、预热和后热处 理、焊接检验等内容，确 保焊接质量和安全性。
螺栓连接类型、特点及适用范围
螺栓连接类型
钢结构ppt课件
控制环境湿度和腐蚀性介质
通过合理的建筑设计，控制室内湿度和腐蚀性介质的含量 ，如设置除湿设备、避免潮湿环境等，以降低钢结构腐蚀 的风险。
定期检查和修复
建立定期检查制度，对钢结构进行定期的外观检查和涂层 厚度测量，及时发现并修复腐蚀问题，确保钢结构的安全 性和稳定性。
防火设计和实施建议
01
选用不燃或难燃材料
100%
螺栓连接
利用螺栓将钢构件紧固在一起， 分为普通螺栓连接和高强度螺栓 连接，适用于承受动力荷载的结 构。
80%
铆钉连接
通过铆钉将钢构件铆接在一起， 适用于承受较大剪力或拉力的结 构。
构造要求及规范
01
02
03
04
连接设计
连接应具有足够的强度、刚度 和稳定性，满足结构整体性能
要求。
焊缝质量
焊缝应符合相关标准规范，无 裂纹、夹渣、未焊透等缺陷。
测、预警和维护，保障结构安全。
THANK YOU
感谢聆听
钢结构ppt课件
目
CONTENCT
录
• 钢结构基本概念与特点 • 钢材性能与选用原则 • 连接方法与构造要求 • 稳定性分析与设计原理 • 制作、安装与验收规范 • 防腐、防火与维护保养措施 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
钢结构基本概念与特点
钢结构定义及分类
定义
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑 结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的 钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化 、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。
设计方法
包括整体稳定设计、局部稳定设计和连接设计。整体稳定设计需考虑结构整体刚 度、稳定性验算和抗震设计等；局部稳定设计需关注板件宽厚比、加劲肋设置等 细节；连接设计则涉及节点类型选择、焊缝质量和紧固件要求等。
通过合理的建筑设计，控制室内湿度和腐蚀性介质的含量 ，如设置除湿设备、避免潮湿环境等，以降低钢结构腐蚀 的风险。
定期检查和修复
建立定期检查制度，对钢结构进行定期的外观检查和涂层 厚度测量，及时发现并修复腐蚀问题，确保钢结构的安全 性和稳定性。
防火设计和实施建议
01
选用不燃或难燃材料
100%
螺栓连接
利用螺栓将钢构件紧固在一起， 分为普通螺栓连接和高强度螺栓 连接，适用于承受动力荷载的结 构。
80%
铆钉连接
通过铆钉将钢构件铆接在一起， 适用于承受较大剪力或拉力的结 构。
构造要求及规范
01
02
03
04
连接设计
连接应具有足够的强度、刚度 和稳定性，满足结构整体性能
要求。
焊缝质量
焊缝应符合相关标准规范，无 裂纹、夹渣、未焊透等缺陷。
测、预警和维护，保障结构安全。
THANK YOU
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目
CONTENCT
录
• 钢结构基本概念与特点 • 钢材性能与选用原则 • 连接方法与构造要求 • 稳定性分析与设计原理 • 制作、安装与验收规范 • 防腐、防火与维护保养措施 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
钢结构基本概念与特点
钢结构定义及分类
定义
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑 结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的 钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化 、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。
设计方法
包括整体稳定设计、局部稳定设计和连接设计。整体稳定设计需考虑结构整体刚 度、稳定性验算和抗震设计等；局部稳定设计需关注板件宽厚比、加劲肋设置等 细节；连接设计则涉及节点类型选择、焊缝质量和紧固件要求等。
2024版14676_钢结构课件ppt完整版
考虑选用钢材。
对于重要结构和高强度螺栓连接 的结构，应选用质量等级较高的
钢材。
2024/1/28
在腐蚀性环境中使用的结构，应 选用耐腐蚀性较好的钢材，并采 取必要的防护措施。
对于需要冷加工或焊接的结构， 应选用相应保证加工或焊接性能 的钢材。
15
03
连接方法与构造要求
2024/1/28
16
连接方法简介及特点比较
按要求进行防腐、防火涂层处理， 确保涂层质量。
04
29
安装施工流程和技术要求
施工准备
熟悉图纸、编制施工方案、准备施工机具等。
基础验收与处理
确保基础符合设计要求，进行必要处理。
钢构件安装
按照安装顺序，采用合适吊装方法进行钢构件安装。
高强度螺栓连接
使用专用工具进行高强度螺栓紧固，确保预紧力。
2024/1/28
基于力学性能的抗震评价
通过计算结构在地震作用下的内力、变形等响应，评估结构的抗 震性能。
基于试验的抗震评价
通过对结构或构件进行振动台试验或拟静力试验，模拟地震作用下 的结构响应，评估其抗震性能。
基于可靠度的抗震评价
综合考虑结构的不确定性因素，采用概率方法评估结构的抗震可靠 度。
26
加固措施和改造建议
设计原理
局部稳定性概念：指结构局 部构件或连接在荷载作用下
的稳定性。
01
02
03
保证局部构件的强度和刚度， 避免发生局部失稳。
合理选择连接方式和紧固件， 确保连接的可靠性。
04
2024/1/28
05
考虑局部构件的支撑条件和 约束情况，避免产生过大的
变形和应力集中。
23
05
对于重要结构和高强度螺栓连接 的结构，应选用质量等级较高的
钢材。
2024/1/28
在腐蚀性环境中使用的结构，应 选用耐腐蚀性较好的钢材，并采 取必要的防护措施。
对于需要冷加工或焊接的结构， 应选用相应保证加工或焊接性能 的钢材。
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03
连接方法与构造要求
2024/1/28
16
连接方法简介及特点比较
按要求进行防腐、防火涂层处理， 确保涂层质量。
04
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安装施工流程和技术要求
施工准备
熟悉图纸、编制施工方案、准备施工机具等。
基础验收与处理
确保基础符合设计要求，进行必要处理。
钢构件安装
按照安装顺序，采用合适吊装方法进行钢构件安装。
高强度螺栓连接
使用专用工具进行高强度螺栓紧固，确保预紧力。
2024/1/28
基于力学性能的抗震评价
通过计算结构在地震作用下的内力、变形等响应，评估结构的抗 震性能。
基于试验的抗震评价
通过对结构或构件进行振动台试验或拟静力试验，模拟地震作用下 的结构响应，评估其抗震性能。
基于可靠度的抗震评价
综合考虑结构的不确定性因素，采用概率方法评估结构的抗震可靠 度。
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加固措施和改造建议
设计原理
局部稳定性概念：指结构局 部构件或连接在荷载作用下
的稳定性。
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保证局部构件的强度和刚度， 避免发生局部失稳。
合理选择连接方式和紧固件， 确保连接的可靠性。
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2024/1/28
05
考虑局部构件的支撑条件和 约束情况，避免产生过大的
变形和应力集中。
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05
2024版钢结构教学课件pptx
目录•钢结构基本概念与特点•钢材性能及选用原则•连接方法与构造要求•钢结构设计基本原理与方法•典型钢结构形式与设计实例•制作、安装与验收规范钢结构基本概念与特点钢结构定义及分类钢结构定义以钢材为主要材料，通过焊接、铆接、螺栓连接等方式构建而成的建筑结构。
钢结构分类根据结构形式和使用功能，可分为框架结构、网架结构、索膜结构等。
高强度钢材具有高的抗拉、抗压和抗剪强度，能够实现大跨度、重载设计。
延性好钢材在破坏前具有较大的变形能力，抗震性能优越。
施工速度快钢结构构件可预制化生产，现场安装简便，缩短建设周期。
节能环保钢材可回收利用，减少建筑垃圾对环境的污染。
0102 03耐腐蚀性差钢材易受到腐蚀，需要采取防护措施。
耐火性差钢材在高温下易失去承载能力，需采取防火措施。
对设计要求高钢结构设计需要考虑多种因素，如荷载、稳定性、连接等，对设计师的专业素养要求较高。
高性能钢材的应用研发和应用具有更高强度、更好耐腐蚀性和耐火性的钢材。
数字化设计与建造利用BIM等数字化技术，实现钢结构设计的精细化、智能化和自动化。
•绿色建造与可持续发展：推广钢结构建筑的绿色建造技术，提高建筑的环境友好性。
高层建筑利用钢结构的优势，实现高层建筑的安全、稳定和快速建设。
大跨度桥梁钢结构桥梁能够实现大跨度、重载设计，提高桥梁的通行能力和安全性。
发展趋势及应用领域工业厂房钢结构厂房具有建设周期短、灵活性强等特点，适用于工业生产的需要。
公共建筑如体育场馆、会展中心等公共建筑，钢结构能够实现复杂造型和快速建设的需求。
钢材性能及选用原则ABDC屈服强度钢材开始发生明显塑性变形时的应力，是衡量钢材承载能力的重要指标。
抗拉强度钢材在拉伸过程中所能承受的最大应力，反映了钢材的强度和韧性。
伸长率钢材在拉伸断裂后，标距段伸长的长度与原标距长度之比的百分率，表示钢材的塑性变形能力。
冲击韧性钢材在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力，反映钢材抵抗冲击载荷的能力。
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13 2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
➢ 钢材的工作性能可以看作理想弹性塑性体 1. 计算简便 2. f y与 f p 相差不大 3. 虽然 f u ＞ f y ，但 f u 对应
的应变非常大（不满足正 常使用极限状态） 4. 以 f y 作为设计强度的依据，具有较大的强度储备， 若出现偶然因素，使人们有机会补救
塑性——承受静力荷载时，材料吸收变形能的能力。
塑性好，会使结构一般情况下不会由于偶然超载而 突然断裂，给人以安全保证
韧性——承受动力荷载时，材料吸收能量的多少。
韧性好，说明材料具有良好的动力工作性能。
7
附3: 耐热不耐火 100℃以内，强度无影响 150℃以上，必须进行遮挡处理 600℃左右，钢材进入塑性，无承载能力
屈强比 f y / fu ：Q235钢为0.57，Q345钢为0.67
14 2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
➢ f y 作为钢结构设计的最大应力 ➢ 简化计算, 采用理想弹塑性模型 ➢ f u 作为钢材实际破坏强度储备
15 2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
二、塑性性能
塑性：在静力荷载作用下，钢材吸收变形能的能力
第一章 绪论
1.1.1 钢结构的特点
1. 强度高 2. 塑性、韧性好 3. 材质均匀、性能稳定 4. 制作简便，施工工期短. 5. 重量轻 6. 耐腐蚀性差 7. 耐热不耐火
1 1.1.1 钢结构的特点
第一章 绪论
1.1.2 钢结构的应用
1大：大跨度结构 2重：重型工业厂房 3高：高层建筑、高耸结构 4动：受动荷载作用的厂房 5轻：荷载较小的轻钢结构 6: 可拆装的结构 7: 容器和其它构筑物
3 1.2 钢结构的设计方法
附1: 轻质高强 Q235钢 密度：7850kg/m3 强度：235N/mm2 C30混凝土 密度：2450kg/m3 强度：20N/mm2
轻质——材料的质量密度与强度的比值 f 小
Q235钢
f1.7~3.7 1 4 0/m
C30混凝土 f 18 10 4/m
6
附2: 塑性、韧性好 塑性和韧性是概念上完全不同的两个物理量
第二章 钢结构的材料
三、冲击韧性 冲击韧性：在动力荷载作用下，材料吸收能量的能力 ➢ 韧性是钢材强度和塑性的综合指标 衡量冲击韧性的指标：冲击功
梅氏U型缺口试件: k J/cm 2
冲击试验的标准试件型式：
夏比V型缺口试件: CV J
我国采用夏比V型缺口试件
➢ 冲击韧性受温度的影响
17 2.3 钢材的主要性能
11 2.2 钢材的破坏形式
第二章 钢结构的材料
2.3 钢材的主要性能
一、强度 强度指标：比例极限 f p ；屈服强度 f y ；极限强度 f u
强度指标是由钢材的单向均匀受拉试验测得的 试验条件：标准试件在常温（20℃）下缓慢加载，
一次完成
12 2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
➢ 钢材在单向均匀受拉时工作性能表现为四个阶段
承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷 含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊 接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷 弯试验的合格保证。需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有 常温或负温冲击韧性的合格保证。对需要验算疲劳的非焊接结 构的钢材应具有常温冲击韧性的合格保证。
10 2.1 钢结构对材料的要求
第二章 钢结构的材料
2.2 钢材的破坏形式
塑性破坏：破坏前有明显的变形，破坏历时时 间长，可以采取补救措施。
脆性破坏：破坏前没有明显的变形，破坏发生 突然，没有机会补救。
脆性破坏的原因：钢材内部缺陷，焊接缺陷、构造 不合理、使用不当等。
➢ 应尽量发挥材料的塑性 ➢ 避免一切脆性破坏的可能性
2 1.1.2 钢结构的应用
第一章 绪论
1.2 钢结构的设计方法
设计方法：以概率理论为基础的极限状态设计方法 计算疲劳仍采用容许应力幅法
计算强度、稳定、连接用荷载设计值 计算疲劳、变形用荷载标准值 对于直接承受动力荷载的结构：
在计算强度和稳定时，动力荷载设计值应乘动力系数 在计算疲劳和变形时，动力荷载标准值不应乘动力系数
第二章 钢结构的材料
四、冷弯性能 ➢ 冷弯性能是检验钢材适应冷加工（常温下加工）
的能力和显示钢材内部缺陷状况的一项指标 ➢ 冷弯性能是考察钢材在复杂应力状态下发展塑性
变形能力的指标 ➢ 冷弯性能由冷弯试验确定
18 2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
➢ 钢材物理性能指标
弹性模量 E20613 0Nm2m
泊松比 0.3
剪变模量 G21E 79 130Nm2 m
线膨胀系数 1 21 06/0C 质量密度 785k0gm3
19 2.3 钢材的主要性能
附图1：拉伸试件
20
2
附 图 ： 冲 击 韧 性 试 验
21
3
附 图 ： 冷 弯 试 验
22
第二章 钢结构的材料
措施：防火涂料、防火漆、外包混凝土
8
钢结构设计原理
第二章 钢结构的材料
2.1 钢结构对材料的要求 2.2 钢材的破坏形式 2.3 钢材的主要性能及鉴定 2.4 影响钢材性能的因素 2.5 钢材的种类规格和选择
9
第二章 钢结构的材料
2.1 钢结构对材料的要求
较高的强度。 足够的变形能力，塑性、韧性好。 良好的加工性能（包括冷加工、热加工和可焊性）。 其它特殊要求 钢结构设计规范（GB50017-2003）规定：
衡量塑性性能的指标： 伸长率δ
试验条件：标准试件在常温（20℃）缓慢加载， 一次完成
l1 l0 100 % l0
l0 试件原标距长度 l1 试件拉断后的标距长度 d 0 试件中间部分的直径
l0 d 0 10 时 ,以 10 表示 l0 d 0 5时 ,以 5 表示
16 2.3 钢材的主要性能
1. 弹性阶段: 应力最高点对应比例极限 f p
2.
弹性模量 E2.0 6150Nm2m
3.
应力 E
2. 弹塑性阶段: 应力介于 f p 和 f y 之间 弹塑性模量 E t 是变数
3. 塑性阶段: 应力达到屈服强度 f y
E t0 , :0 .1% 5 2 .5 %
4. 强化颈缩阶段: 应力最高点对应抗拉极限 f u