钢结构课件
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钢结构 ppt课件
远眺纽约曼哈顿世贸大楼
绝 版 纽 约 世 贸 中 心 双 子 塔
撞击下的世界贸易中心
美国东部时间2001年9月11日上午8时 45分，一架起飞重量达160吨的波音767型 飞机，直接撞击纽约世界贸易中心北塔；18 分钟后，又一架起飞重量为100吨的波音 757型飞机，几乎拦腰撞击世界贸易中心南 塔。假设两架飞机的起飞重量是满负荷，再 考虑两种机型的速度是1000千米/小时，而 且以恐怖分子执意为之的心理，这个速度已 是下限，那么，在这种条件下，世界贸易中 心受到的冲量究竟有多少呢？
二、钢结构的应用
钢结构通常用于高层、大跨度、体型复 杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、 高温车间、密封性要求高、要求能活动 或经常装拆的结构。直观的说：大厦、 体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、 工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结 构自身的特点相一致的。
世界贸易中心边长=63.5米 世界贸易中心每层的建筑面积 =63.5×63.5≈4032平方米
如果除开间隔墙体所占面积，还有一般占摩天大 厦建筑面积达1/5～1/4的电梯井的面积，也就是说， 在3000平方米不到的面积里，浇灌了45～30吨的 高燃值的油料在燃烧（南塔有一部分溢出）。
我们可以估量，以液态燃油的漫溢性质，这数十吨 燃油所产生的热量，或可足以把受撞击层变成熔炉， 兼有楼体里面许多例如纸张、塑料制品、各类管线 气体等易燃易爆物品，特别是外幕墙玻璃被击破和 电梯井被穿透后，电梯井便变作拔气管，成了助燃 工具。所以被撞击后的世界贸易中心，远远看去， 就像两根硕大的烟囱。同时，高达1000℃的温度， 钢结构都易产生变形，更因上有重压，所以最终招 致崩落现象。而且，高温之下，燃油有气化的现象， 急速膨胀的气体，燃烧中必然夹杂着爆炸，这更是 致命的。
钢结构基本原理(戴国欣版)课件
铆钉连接
铆钉连接的优点
铆钉连接具有结构简单、承载能力高 、耐久性好等优点，适用于承受较大 载荷的结构。
铆钉连接的缺点
铆钉连接的分类
根据铆钉的类型和用途的不同，铆钉 连接可以分为实心铆钉连接、空心铆 钉连接等。
铆钉连接施工难度较大，可能对结构 造成损伤，且成本较高。
复合连接方式
复合连接方式的优点
复合连接方式结合了焊接、螺栓连接和铆钉连接的优点，具有更 高的承载能力和稳定性。
应用领域
桥梁、建筑、船舶、车辆等。
钢材的强度等级
Q235、Q345、Q390等。
钢材的力学性能
01
弹性模量
钢材在弹性阶段的应 力与应变之比。
02
屈服点
钢材在屈服阶段的最 小应力值。
03
抗拉强度
钢材在拉伸断裂时的 最大应力值。
04
冲击韧性
钢材抵抗冲击载荷的 能力。
钢材的加工性能
可塑性
钢材在塑性变形过程中 ，抵抗断裂的能力。
造成破坏。
结构失稳和倒塌
02
地震作用下，结构的支撑和连接部位可能发生失稳或断裂，导
致结构整体倒塌。
构件和连接的破坏
03
地震中，钢结构的梁、柱、节点和连接部位可能发生断裂、扭
曲或变形，导致结构失效。
钢结构的抗震设计
结构选型和布置
选择合适的结构形式和布置方式，使其具有较好 的抗震性能。
抗震承载力计算
根据地震烈度和结构重要性，计算结构的抗震承 载力，确保结构在地震中不发生严重破坏。
抗震构造措施
采取有效的抗震构造措施，如加强支撑、增加节 点连接等，提高结构的抗震能力。
抗震构造措施
加强梁柱节点、主次梁节点等关 键部位的连接，确保节点在地震 中不发生断裂或失效。
钢结构培训PPT课件
要求高。 角接接头
两焊件端面间构成大于30°、小于 135°夹角的接头形式，承载能力较弱，
常用于不重要的结构中。
T形接头
一焊件之端面与另一焊件表面构成复 角或近似直角的接头形式，受力情况 复杂，需采取加强措施。
搭接接头
两焊件部分重叠构成的接头形式，承 载能力低，应力分布不均匀，应避免 使用。
焊接质量检查与验收标准
高强度螺栓连接和铆钉连接承 载能力较高，普通螺栓连接承
载能力较低。
疲劳性能
高强度螺栓连接和铆钉连接疲 劳性能好，普通螺栓连接疲劳
性能较差。
安装拆卸方便性
普通螺栓连接安装拆卸方便， 高强度螺栓连接和铆钉连接安
装拆卸较困难。
适用范围
普通螺栓连接适用于次要结构 部位，高强度螺栓连接和铆钉
连接适用于重要结构部位。
维护保养
根据检查结果制定相应的维护保养 策略，如补漆、更换涂层等，确保 钢结构的防腐、防火性能得到有效 维护。
执行与记录
按照维护保养策略执行相关操作， 并做好记录，以便后续跟踪和管理。
案例分析：典型钢结
06
构工程实例剖析
高层建筑中应用实例分享
上海中心大厦
采用钢框架-核心筒结构体系，高度达632米，为世界第二高楼。通过高强度钢材和先进焊接技术实现结 构轻量化。
防火涂料种类和涂刷技巧
防火涂料种类
根据防火等级和使用要求，选择合适的防火涂料，如膨胀型防火涂料、非膨胀型防火涂料等。
涂刷技巧
施工前对钢结构表面进行处理，确保表面平整、无油污和杂质；涂刷时采用适当的涂刷工具，确保涂层均匀、无 漏刷现象。
维护保养策略制定和执行
定期检查
定期对钢结构进行防腐、防火涂 层检查，发现问题及时处理。
两焊件端面间构成大于30°、小于 135°夹角的接头形式，承载能力较弱，
常用于不重要的结构中。
T形接头
一焊件之端面与另一焊件表面构成复 角或近似直角的接头形式，受力情况 复杂，需采取加强措施。
搭接接头
两焊件部分重叠构成的接头形式，承 载能力低，应力分布不均匀，应避免 使用。
焊接质量检查与验收标准
高强度螺栓连接和铆钉连接承 载能力较高，普通螺栓连接承
载能力较低。
疲劳性能
高强度螺栓连接和铆钉连接疲 劳性能好，普通螺栓连接疲劳
性能较差。
安装拆卸方便性
普通螺栓连接安装拆卸方便， 高强度螺栓连接和铆钉连接安
装拆卸较困难。
适用范围
普通螺栓连接适用于次要结构 部位，高强度螺栓连接和铆钉
连接适用于重要结构部位。
维护保养
根据检查结果制定相应的维护保养 策略，如补漆、更换涂层等，确保 钢结构的防腐、防火性能得到有效 维护。
执行与记录
按照维护保养策略执行相关操作， 并做好记录，以便后续跟踪和管理。
案例分析：典型钢结
06
构工程实例剖析
高层建筑中应用实例分享
上海中心大厦
采用钢框架-核心筒结构体系，高度达632米，为世界第二高楼。通过高强度钢材和先进焊接技术实现结 构轻量化。
防火涂料种类和涂刷技巧
防火涂料种类
根据防火等级和使用要求，选择合适的防火涂料，如膨胀型防火涂料、非膨胀型防火涂料等。
涂刷技巧
施工前对钢结构表面进行处理，确保表面平整、无油污和杂质；涂刷时采用适当的涂刷工具，确保涂层均匀、无 漏刷现象。
维护保养策略制定和执行
定期检查
定期对钢结构进行防腐、防火涂 层检查，发现问题及时处理。
《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ppt课件
能
可焊性
11
Z向收缩率
一、钢结构的特点
1、材料强度高、强重比大；塑性、韧性好。 2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高。 3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快。 4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。 二、钢结构的应用
重型工业厂房、大跨度建筑的屋盖、多层及超高层建筑、 高耸结构、组合结构
三、钢结构的设计方法（极限状态设计法） 1、承载能力极限状态设计法 2、正常使用极限状态设计法
2
第一节 钢结构的特点及应用
一、钢结构的特点
1、材料强度高、强重比大；塑性、韧性好。 2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高。 3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快。 4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。
3
二、钢结构的应用
1、重型结构及大跨度建筑结构。
4
二、钢结构的应用
2、多层、高层及超高层建筑结构。
17
第七节 结构钢材的种类、规格及其选
用
一、结构钢材的种类
Q235A.b
1、Q：表示“屈”字拼音首位字母，意为“屈服强度”；
2、质量等级：分A~E五级（字序越高质量越好）；
3、脱氧方法：F－沸腾钢；b－半镇静钢； Z－镇静钢（一般 省
略）； TZ－特殊镇静钢。 注：1、炭素结构钢（Q235)分：A、B、C、D 四级，含
四、钢材的主要力学性能 强度、塑性、冲击韧性、冷弯性能、可焊性、Z向性能 12
第五节 复杂应力作用下结构钢材的屈服条件
只有正应力
f
只有剪应力 既有正应力又有剪应力
f
3
2 3 2 f
13
第六节 钢材的破坏形式
塑性破坏
破坏时有很大的塑性变形
钢结构教学课件PPT轴心受力构件
第六章 轴心受力构件
§6.1 轴心受力构件的应用及截面形式
6.1.1 轴心受力构件的应用
a)
轴心受力构件是指承受通过截面形 心轴线的轴向力作用的构件。包括 轴心受拉构件（轴心拉杆）和轴心 受压构件（轴心压杆）。
在钢结构中应用广泛，如桁架、网 架中的杆件，工业厂房及高层钢结 构的支撑，操作平台和其它结构的 支柱等。
1、弹性弯曲屈曲
欧拉（Euler）早在1744年通过对理想轴心压杆的整体稳定问题进 行的研究，当轴心力达到临界值时，压杆处于屈曲的微弯状态。 在弹性微弯状态下，根据外力矩平衡条件，可建立平衡微分方程， 求解后得到了著名的欧拉临界力和欧拉临界应力。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
其临界力。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
2、弹塑性弯曲屈曲
1889年恩格塞尔，用应力－应变曲线的切线模量代替欧拉公式中 的弹性模量E，将欧拉公式推广应用于非弹性范围，即：
Ncr
2Et I
l02
2 Et
2
A
（6.3.5）
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
对于高强螺栓的摩擦型连接，可以认为连接传力所依靠的摩擦力 均匀分布于螺孔四周，故在孔前接触面已传递一半的力，因此最 外列螺栓处危险截面的净截面强度应按下式计算：
N f
An,1
其中：An,1 b n1 d0 t;
+
+
+
+
b)
++
§6.1 轴心受力构件的应用及截面形式
6.1.1 轴心受力构件的应用
a)
轴心受力构件是指承受通过截面形 心轴线的轴向力作用的构件。包括 轴心受拉构件（轴心拉杆）和轴心 受压构件（轴心压杆）。
在钢结构中应用广泛，如桁架、网 架中的杆件，工业厂房及高层钢结 构的支撑，操作平台和其它结构的 支柱等。
1、弹性弯曲屈曲
欧拉（Euler）早在1744年通过对理想轴心压杆的整体稳定问题进 行的研究，当轴心力达到临界值时，压杆处于屈曲的微弯状态。 在弹性微弯状态下，根据外力矩平衡条件，可建立平衡微分方程， 求解后得到了著名的欧拉临界力和欧拉临界应力。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
其临界力。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
2、弹塑性弯曲屈曲
1889年恩格塞尔，用应力－应变曲线的切线模量代替欧拉公式中 的弹性模量E，将欧拉公式推广应用于非弹性范围，即：
Ncr
2Et I
l02
2 Et
2
A
（6.3.5）
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
对于高强螺栓的摩擦型连接，可以认为连接传力所依靠的摩擦力 均匀分布于螺孔四周，故在孔前接触面已传递一半的力，因此最 外列螺栓处危险截面的净截面强度应按下式计算：
N f
An,1
其中：An,1 b n1 d0 t;
+
+
+
+
b)
++
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。
钢结构图PPT课件
▪ 栓焊梁
• 工厂焊接、工地（现场）螺栓连接
21
下承式简支栓焊梁
22
钢梁结构图的内容
➢ 设计轮廓图 ➢ 节点图 ➢ 杆件图 ➢ 零件图
23
设 计 轮 廓 图
表示整个钢 梁结构的示 意图。
只画出杆件 中心线。
2000
上平纵联
桥门架
主桁
6X8000=48000
A1 A2 A3 A4 A'3 A'2 A'1
100
13601 填 板 1-260× 12× 355
8000
B9 节 点 板 D4
-1120× 12× 1460
80909080
11760
480 50
50 15 75
60
460 13601 仅 在 主 桁 内 侧 与 横 梁
连 结 处 有 此 螺 栓 孔 8000
主 桁 外 侧
钢结构图
图学教研室
1
钢结构图
§ 15-1 § 15-2 § 15-3
概述 钢屋架结构图 钢梁结构图
2
§15-1 概述
➢钢结构
由型钢连接而成的结构物，例如:钢梁、钢屋 架、钢塔架、钢脚手架等。
➢钢结构图
用来表示钢结构的图样。
➢型钢
型钢是由钢厂按照标准规格轧制而成的钢材， 其断面形状和尺寸是定型的，例如:角钢、工 字钢、槽钢等。
3
型 钢 的 代 号 及 标 注
4
钢结构中型钢的连接方法 常用钢结构连接方法有三种：
➢ 焊接 ➢ 铆接 ➢ 螺栓连接
5
焊接
➢将被连接的型钢在连接部位加热， 使其和焊条一起熔化，凝固后成为 不可分割的整体。
➢焊缝类型
• 工厂焊接、工地（现场）螺栓连接
21
下承式简支栓焊梁
22
钢梁结构图的内容
➢ 设计轮廓图 ➢ 节点图 ➢ 杆件图 ➢ 零件图
23
设 计 轮 廓 图
表示整个钢 梁结构的示 意图。
只画出杆件 中心线。
2000
上平纵联
桥门架
主桁
6X8000=48000
A1 A2 A3 A4 A'3 A'2 A'1
100
13601 填 板 1-260× 12× 355
8000
B9 节 点 板 D4
-1120× 12× 1460
80909080
11760
480 50
50 15 75
60
460 13601 仅 在 主 桁 内 侧 与 横 梁
连 结 处 有 此 螺 栓 孔 8000
主 桁 外 侧
钢结构图
图学教研室
1
钢结构图
§ 15-1 § 15-2 § 15-3
概述 钢屋架结构图 钢梁结构图
2
§15-1 概述
➢钢结构
由型钢连接而成的结构物，例如:钢梁、钢屋 架、钢塔架、钢脚手架等。
➢钢结构图
用来表示钢结构的图样。
➢型钢
型钢是由钢厂按照标准规格轧制而成的钢材， 其断面形状和尺寸是定型的，例如:角钢、工 字钢、槽钢等。
3
型 钢 的 代 号 及 标 注
4
钢结构中型钢的连接方法 常用钢结构连接方法有三种：
➢ 焊接 ➢ 铆接 ➢ 螺栓连接
5
焊接
➢将被连接的型钢在连接部位加热， 使其和焊条一起熔化，凝固后成为 不可分割的整体。
➢焊缝类型
钢结构ppt课件
2024/1/28
案例二
某大跨度钢桥，针对风荷载和 温度荷载引起的稳定性问题， 通过增设横向支撑和采用先进 的施工技术，确保了桥梁的安 全运营。
案例三
某工业厂房钢结构屋盖，通过 改进节点设计和加强关键部位 的局部稳定措施，成功解决了 屋盖在雪荷载作用下的失稳问 题。
20
05
制作、安装与验收规范
2024/1/28
选用耐候钢和高耐蚀性涂层
针对钢结构易受腐蚀的特点，应优先选用耐候钢作为主体 材料，同时采用高耐蚀性的涂层进行表面保护，如热镀锌 、喷涂防腐漆等。
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。
大跨度空间钢结构
大跨度空间钢结构在体育馆、展览馆 、机场航站楼等公共设施中的应用日 益增多，其独特的美学效果和空间感 受备受青睐。
海洋工程钢结构
随着海洋资源的开发和海洋工程建设 的推进，海洋工程钢结构的应用前景 看好，如海上风力发电、海洋石油平 台等。
2024/1/28
31
创新思维在钢结构领域应用
3
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。
按用途分
建筑钢结构、桥梁钢结构、海洋钢结构、塔桅钢 结构等。
2024/1/28
按结构形式分
轻型钢结构、高层钢结构、大跨度钢结构、钢和 混凝土组合结构等。
案例二
某大跨度钢桥，针对风荷载和 温度荷载引起的稳定性问题， 通过增设横向支撑和采用先进 的施工技术，确保了桥梁的安 全运营。
案例三
某工业厂房钢结构屋盖，通过 改进节点设计和加强关键部位 的局部稳定措施，成功解决了 屋盖在雪荷载作用下的失稳问 题。
20
05
制作、安装与验收规范
2024/1/28
选用耐候钢和高耐蚀性涂层
针对钢结构易受腐蚀的特点，应优先选用耐候钢作为主体 材料，同时采用高耐蚀性的涂层进行表面保护，如热镀锌 、喷涂防腐漆等。
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。
大跨度空间钢结构
大跨度空间钢结构在体育馆、展览馆 、机场航站楼等公共设施中的应用日 益增多，其独特的美学效果和空间感 受备受青睐。
海洋工程钢结构
随着海洋资源的开发和海洋工程建设 的推进，海洋工程钢结构的应用前景 看好，如海上风力发电、海洋石油平 台等。
2024/1/28
31
创新思维在钢结构领域应用
3
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。
按用途分
建筑钢结构、桥梁钢结构、海洋钢结构、塔桅钢 结构等。
2024/1/28
按结构形式分
轻型钢结构、高层钢结构、大跨度钢结构、钢和 混凝土组合结构等。
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。
2024版PPT课件钢结构工程施工培训
•钢结构工程施工概述•钢结构材料及其性能•钢结构设计基础与原则•钢结构加工制作技术要点目录•钢结构安装施工技术要点•钢结构质量检测与验收标准•安全防护措施与应急预案制定01钢结构工程施工概述钢结构工程定义与特点定义钢结构工程是以钢材为主要材料，通过焊接、铆接、螺栓连接等方式构建高强度塑性和韧性好钢材在受力时具有良好的塑性和韧性，材质均匀钢材内部组织致密，材质均匀，性能稳定。
易于加工环保钢材可回收利用，符合绿色环保理念。
其他领域如海洋工程、石油化工、电力等领域也有广泛应用。
如机场航站楼、体育场馆、会展中心等大型公共设施常采用钢结构。
工业厂房钢结构厂房具有建设周期短、投资回报快、灵活多变等优势。
高层建筑钢结构工程在高层建筑中应用广泛，如摩天大楼、商业大厦大跨度桥梁施工准备基础施工钢构件加工030201钢构件运输与堆放钢构件安装连接与固定防腐与防火处理验收与维护02钢结构材料及其性能碳素结构钢低合金高强度结构钢耐候钢桥梁用钢常用钢材类型及性能钢材连接方式及优缺点螺栓连接焊接连接优点包括连接可靠、装拆方便、适用于工地安装；缺点包括连接刚度较差、用钢量较大。
铆钉连接钢材防腐与防火措施防腐措施采用耐候钢或进行表面涂层保护，如喷涂防锈漆、防火涂料等，以减缓钢材的大气腐蚀。
防火措施采用耐火极限高的钢材或进行防火涂层保护，如喷涂防火涂料、包裹防火材料等，以提高钢材的耐火时间。
此外，还可采用合理的结构设计和构造措施，如设置防火墙、防火隔断等，以延缓火灾蔓延和减少火灾损失。
03钢结构设计基础与原则结构设计基本要求安全可靠确保结构在各种荷载作用下具有足够的强度、刚度和稳定性，防止发生破坏或失稳。
经济合理在满足安全性的前提下，尽量降低材料消耗和造价，提高结构设计的经济性。
适用耐久结构应满足使用功能要求，具有良好的耐久性和抗腐蚀性，延长使用寿命。
荷载组合根据荷载同时出现的概率和重要性，进行合理的荷载组合，以确定最不利荷载效应。
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
钢结构工程培训PPT课件课件
钢结构的应用领域
建筑领域
高层大型建筑、大跨度 跨越桥梁、大型工业厂
房等。
交通领域
高速铁路桥梁、地铁车 辆段、公路桥梁等。
工业领域
重型机械制造、化工设 备安装、电力设施建设
等。
船舶与车辆制造
大型船舶、大型车辆的 制造与维修。
钢结构的优势与局限性
优势
强度高、自重轻、塑性和韧性好、制造安装方便、环保节能 等。
防腐设计
采用防锈漆、热镀锌等防腐措施 ，提高钢结构的使用寿命。
防火设计
采用防火涂料、耐火砖等防火措 施，提高钢结构的耐火等级。
03 钢结构的加工与制作
钢结构的放样与下料
01
根据施工图纸和工艺要求， 对钢结构进行放样，确定各 部件的尺寸和形状。
02
03
04
根据放样结果，对钢材进行 切割、剪裁和矫形，为后续 加工提供合格的原材料。
临时支撑与固定
在安装过程中设置临时支撑和固定 措施，确保结构稳定性和施工安全。
高层建筑的钢结构安装
案例
上海中心大厦
安装过程
采用分段制作、运输和整体提升的方 法进行安装，同时配备高精度测量和
定位设备。
简介
上海中心大厦是中国第一高楼，采用 钢结构设计，高达632米。
实际效果
建成后成为中国乃至世界范围内高层 建筑钢结构的代表之一。
基础工程
包括桩基、基础土方开挖、垫 层铺设等。
吊装与安装
将加工好的钢构件按照设计要 求进行吊装和安装。
施工准备
包括现场勘查、设计图纸审核、 材料采购等。
钢构件制作
按照设计图纸，对钢材进行切 割、焊接、拼装等加工。
验收与检测
完成安装后，进行质量检测和 验收，确保符合设计要求。
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同理
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9
三、纯扭构件的开裂扭矩
3. 闭口薄壁纯扭构件
砂堆体积 = 相应实心砂堆体积 – 将空心部分
看作是实心而得的砂堆体积
得出Wt
10
四、矩形截面纯扭构件承载力
1. 基本假定
*箱形截面：忽略核心区混凝土的作用 *空间桁架
定义剪力流
F4+F4=Ast4st
纵筋
F1+F1=Ast1st
s F2+F2=Ast2st
q t te
抗扭承载力
F3+F3=Ast3st
q = Tte
Tu 2 Acor q
剪力流中心线所包围的面积
te
Acor
h
b 12
四、矩形截面纯扭构件承载力
2. 承载力计算分析
箍筋 裂缝
Astl f y s Ast1 f yv cor
D
C
Nd d
F2 A
s
Nst
q
B
纵筋与箍筋配筋强度比
b
hcor ctg
16
四、矩形截面纯扭构件承载力
2. 承载力计算分析
箍筋
裂缝
T
Tu
抗扭承载力的计算公式 Astl f y q cor ctg
Ast1 f yv hcor ctg qhcor s
T(T)
2
裂缝
Tmax
形成一螺旋形裂缝，一裂即坏
三边受拉，一边受压
受压区
3
二、纯扭构件的破坏特征
2. 钢筋混凝土纯扭构件
T(T)
钢筋混凝土纯扭构件
开裂前钢筋中的应力很小
T(T)
开裂后不立即破坏，裂缝可 以不断增加，随着钢筋用量 的不同，有不同的破坏形态
4
二、纯扭构件的破坏特征
2. 钢筋混凝土纯扭构件
7
三、纯扭构件的开裂扭矩
1. 矩形截面纯扭构件
d2 F2 d1 b/2 F1 F2 b/2 h F1
b Tcr 2( F1d1 F2 d 2 ) (3h b) f t Wt f t 6
混凝土材料并非理想弹塑性材料，故可取
2
b
Tcr 0.7Wt f t
理想弹塑性材料
8
三、纯扭构件的开裂扭矩
*混凝土开裂后不承受拉力
箍筋 纵筋
裂缝
T
Tu
*忽略混凝土斜杆的抗剪作用 *忽略纵筋和箍筋的销栓作用
F4+F4=Ast4st F1+F1=Ast1st
s F2+F2=Ast2st 11
F3+F3=Ast3st
四、矩形截面纯扭构件承载力
2. 承载力计算分析
裂缝
T
Tu
箍筋
抗扭承载力
消去
纵筋
D
F4+F4=Ast4fy
C
F1+F1=Ast1fy
A s F2+F2=Ast2fy F1
B
F3+F3=Ast3fy
D
C
q
Astl f y Ast1 f yv s cor
Tu 2 Acor q
te
q = Tte qhcor Acor h
Nd d
F2 A
s
Nst
Ast1 f yv s
Acor
为保证纵、箍筋均能屈服，建议取 0.6~1.7，当>1.7 时，取=1.7，常 用值的区间为1.0~1.3
18
五、实用抗扭承载力计算公式
1. 矩形截面
Tu 0.35Wt f t 1.2
Ast1 f yv s
Acor
st Ast bs 0.28 f t f yv
T
Tu
纵筋的拉力
对隔离体ABCD
F4+F4=Ast4fy F1+F1=Ast1fy
纵筋
C
D
F1 F2 qhcor ctg
相应其它三个面的隔离体
A s F2+F2=Ast2fy q = Tte F1
B
F1' F4 ' qbcor ctg F4 F3 qhcor ctg F F2 ' qbcor ctg
Ast//3 tw Ast//3 bw tw
Ast 0.28 f t f yv bs 验算： Astl 0.85 f t fy bh
不满足其 中的一项
bh
矩形：Tu 0.7 f tWt 2.5t w 箱形：Tu 0.7 f t Wt bh
混凝土结构基本原理
第八章 构件扭曲截面性能与计算
同济大学土木工程学院 顾祥林
gxl@
一、工程实例
平衡扭转——静定问题
约束扭转——超静定问 题
受扭构件中通常也配置纵筋和箍筋以抵御扭矩
2
二、纯扭构件的破坏特征
1. 素混凝土纯扭构件
T(T)
素混凝土纯扭构件
2
1 1
先在某长边中点开裂
由、Ast1 确定Astl stl
Astl f 0.85 t fy bh
24
六、抗扭承载力计算公式应用
1. 基于承载力的截面设计
T形截面或I形截面——配筋构造
25
六、抗扭承载力计算公式应用
2. 既有构件截面承载力
Ast//3
矩形截面或箱形截面
按纵筋均匀布置的原则，确定抗扭纵筋的截面积
Nd d
F2 A
s
Nst
q
B
如果配筋适中，纵筋可以屈服
b
hcor ctg 14
四、矩形截面纯扭构件承载力
2. 承载力计算分析
箍筋 裂缝
T
Tu
箍筋的拉力
对斜裂缝上半部分的隔离 体ACD
F4+F4=Ast4fy F1+F1=Ast1fy
纵筋 D
C
A s F2+F2=Ast2fy q = Tte F1
Tu Tui
注意翼缘抗扭抵抗矩的计算
20
五、实用抗扭承载力计算公式
3. 箱形截面
tw
bw
tw
Asvt1 f yv 2.5t w Tu 0.35Wt ( ) f t 1.2 Acor bh s
2.5t w 2.5t w 1.0，取 1.0 bh bh
bh
21
六、抗扭承载力计算公式应用
纯弯构件的抗弯承载力
Mu
弯扭构件的抗弯承载力
M u0
31
八、弯扭作用时截面的承载力
Tu
As'
Tu 0
r=3 r=2
实用的承载力计算方法
h
0
h
确定弯扭钢筋 后，分别计算 其抗弯和抗扭 承载力，不考 虑弯、扭的相 关作用
r=1
b
As
r
As f y As' f y'
Mu
M u0
32
防止少筋破坏
stl Astl bh 0.85 f t f y
T Tu 0.2Wt c f c , 当h0 / b 4时 T Tu 0.16Wt c f c , 当h0 / b 6时
线性插值
防止超筋破坏
19
五、实用抗扭承载力计算公式
2. T形、I形截面
将截面分成若干个矩形截面， 求Tui
求，若 1.7，取 1.7
由基本公式求：Tu Tc Ts (1.6 ~ 2.0)Wt c f c
26
六、抗扭承载力计算公式应用
2. 既有构件截面承载力
T形截面或I形截面
Tu Tui
步骤和矩形截面类似，不予赘述！
27
七、弯剪扭构件的破坏特征
V不起控制作用，且 T/M较小，配筋适量时
1. 基于承载力的截面设计
T形截面或I形截面——设计步骤
验算截面尺寸：T (0.16 ~ 0.2) cWt f c
将截面分成若干个矩形
Wtf ' Wtf Wtw 求每个矩形所承担的扭矩：Tw T ,Tf ' T ,Tf T Wt Wt Wt
选定 1.0 ~ 1.3
A A f 由设计公式求每个矩形： st1 vt st 0.28 t s Ast1 f yv s bs
2. T形、I形截面纯扭构件
对T形I形截面的受扭构件，可分成 若干个矩形求Tcri。再求和Tcri 。
划分矩形的原则：使Wt最大。 以 T形截面为例
简化成三棱柱
b f'
1' 2' 1 h f'
2 3' 3 h
用1'2'3'填补123
Vf
'
h
' 2 f
4
(b 'f b)
b
试验表明，挑出部分不 应超过翼缘厚度的3倍
q
B
hcor ctg b
Tu 2 Acor
Ast1 f yv s
反映配筋对抗扭承载力的贡献，对任意形状的薄壁构件可导 出类似的公式
17
五、实用抗扭承载力计算公式
1. 矩形截面
考虑混凝土和钢筋的共同贡 献，经回归分析得出实用计 算公式
箍筋内皮所包围的面积，取截面尺 寸减去保护层厚度算得