钢结构介绍PPT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。
钢结构基本知识ppt课件
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6、吊车梁：吊车的轨 道，通常表示为DCL， 构造较为复杂，不介 绍了
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次构件部分
1、水平支撑：增加屋盖的整体刚度；减 少弦杆出平面的计算长度，节约钢材； 增加弦杆侧向稳定性。一般表示为SC， 由圆钢制作而成
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3、抗风柱：简单的个 人理解就是 传递荷 载、连接作用，通常 表示为KFZ，一般也 是用H型钢制作的
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4、檩条：作用是将屋面荷载（墙面荷载） 通过檩传递到梁（柱）上；通常的表示 方法为屋面檩条 LT，墙面檩条称为墙梁 QL，一般为C型钢和Z型钢
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3、拉条：减小檩条的侧向变形和扭转， 提高檩条承载力。拉条一般由圆钢加工 成的，表示为直拉条T，斜拉条XT
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4、系杆：系杆的作用主要是提高结构的 整体刚度，使结构发挥空间作用，保证 结构的几何稳定性和受压构件的侧向稳 定。表示为XG或者ST，一般是有圆管 加工成的
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钢结构厂房的主要构件
• 主构件
1、钢柱； 2、钢梁，也称为屋架梁； 3、抗风柱； 4、屋面檩条、墙面檩条
（也称为墙梁）； 5、钢板天沟； 6、吊车梁
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。
钢结构基础知识ppt课件
（a）
（b）
（c）
（d）
（e）
（f）
（g）
（a）对接连接；（b）用拼接盖板的对接连接；（c）搭接连接； （d）、（e）T形连接；（f）、（g）角部连接
中新房华构住工
《钢结构基础与识图》
焊缝按其工作性质来分有强度焊缝和密强焊缝两种。强度焊缝只作为传 递内力之用，密强焊缝除传递内力外，还必须保证不使气体或液体渗漏。
气体保护焊是用惰性气体（或CO2）气体作为电弧的保护介质， 使熔化金属与空气隔绝，以保持焊接过程稳定。气体保护焊电弧加热 集中，焊接速度快，熔深大，故焊缝强度比手工焊的高。且塑性和抗 腐蚀性好，适合于厚钢板的焊接。
焊丝
中新房华构住工
《钢结构基础与识图》
（二）焊缝形式
焊缝连接形式根据被连接构件间的相互位置可分为对接、搭接、T形连接和 角接等四种形式。这些连接所用的焊缝有对接焊缝和角焊缝两种基本形式。在 具体应用时，应根据连接的受力情况，结合制造、安装和焊接条件进行选择。
造方便，连接刚度大，密封性能好，在一定条件下易于 采用自动化作业，生产效率高。
缺点：焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响
区可能是某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到分布 不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余 变形，对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响； 焊接结构由于刚度大，局部裂纹一经发生很容易扩展到 整体，尤其是在低温下易发生脆断；焊缝连接的塑性和 韧性较差，施焊时可能产生缺陷，使疲劳强度降低。
中新房华构住工
《钢结构基础与识图》
自动焊的焊缝质量稳定，焊缝内部缺陷较少，塑性好，冲击韧性好， 适合于焊接较长的直接焊缝。半自动焊因人工操作，适用于焊曲线或任意形 状的焊缝。自动和半自动焊应采用与主体金属相适应的焊丝和焊剂，焊丝应 符合国家标准的规定，焊剂应根据焊接工艺要求确定。
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。
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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
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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。
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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
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创新思维在钢结构领域应用
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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。
钢结构简介 ppt课件
断裂破坏。韧性好，则使钢结构对动力荷载的适应性较强。钢材 的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证
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钢结构优缺点
三、钢材更接近于匀质和各向同性体 钢材的内部组织比较均匀，非常接近匀质和各向同性体，在
一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。这些性能和力学计算中的 假定比较符合，所以钢结构的计算结果较符合实际的受力情况。
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桁架结构
天津奥林匹克中心体育场
武昌火车站
九江长江大桥
ppt课件
网架结构
网架结构
• 网架结构网架是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。构成网架的基本单 元有三角锥，三棱体，正方体，截头四角锥等。这些基本单元可组合成平面形状的三边形，四边形， 六边形，圆形或其他任何形体。
三、抗震性能好。由于网架结构自重轻，地震时产生的地震力就小，同时钢材具有
良好的延伸性，可吸收大量地震能量，网架空间刚度大，结构稳定不会倒塌，所以具
备优良的抗震性能。
四、网架结构高度小。可有效利用空间，普通钢结构高跨比为1/8—1/10，而网架
结构高跨比只有1/14—1/20，能降低建筑物的高度。
五、建设速度快。网架结构的构件，其尺寸和形状大量相同，可在工厂成批生产，
ppt课件
门式钢架结构
门式钢架的安装
• 门式刚架一般高度较小，构件较轻，现场都是采用螺栓连接，因此该类工程 安装都相对较简单；
• 门式刚架结构通常是采用汽车吊在地面直接吊装，吊车吨位一般不超过50T。
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门式钢架结构
门式钢架特点
（1）、质量轻，根据国内的工程实例统计，单层门式刚架房屋承 重结构的用钢量一般为10～30kg／m2 ；在相同的跨度和荷载条件 情况下自重约仅为钢筋混凝土结构的1／20～1／30； （2）、工程化程度高，施工周期短。门式刚架结构的主要构件和配 件均为工厂制作，质量易于保证，工地安装方便。除基础施工外， 基本没有湿作业，现场施工人员的需要量也很少。构件之间的连接 多采用高强度螺栓连接，是安装迅速的一个重要方面，但必须注意 设计为刚性连接的节点，应具有足够的转动刚度。 （3）、综合经济效益高。门式刚架结构由于材料价格的原因其造价 虽然比钢筋混凝土结构等其他结构形式略高，但由于采用了计算机 辅助设计，设计周期短；构件采用先进自动化设备制造；原材料的 种类较少，易于筹措，便于运输；所以门式刚架结构的工程周期短， 资金回报快，投资效益高。 （4）、柱网布置比较灵活。传统的结构形式由于受屋面板、墙板尺 寸的限制，柱距多为6m，当采用 12m柱距时，需设置托架及墙架 柱。而门式刚架结构的围护体系采用金属压型板，所以柱网布置不 受模数限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确 定。
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钢结构优缺点
三、钢材更接近于匀质和各向同性体 钢材的内部组织比较均匀，非常接近匀质和各向同性体，在
一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。这些性能和力学计算中的 假定比较符合，所以钢结构的计算结果较符合实际的受力情况。
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桁架结构
天津奥林匹克中心体育场
武昌火车站
九江长江大桥
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网架结构
网架结构
• 网架结构网架是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。构成网架的基本单 元有三角锥，三棱体，正方体，截头四角锥等。这些基本单元可组合成平面形状的三边形，四边形， 六边形，圆形或其他任何形体。
三、抗震性能好。由于网架结构自重轻，地震时产生的地震力就小，同时钢材具有
良好的延伸性，可吸收大量地震能量，网架空间刚度大，结构稳定不会倒塌，所以具
备优良的抗震性能。
四、网架结构高度小。可有效利用空间，普通钢结构高跨比为1/8—1/10，而网架
结构高跨比只有1/14—1/20，能降低建筑物的高度。
五、建设速度快。网架结构的构件，其尺寸和形状大量相同，可在工厂成批生产，
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门式钢架结构
门式钢架的安装
• 门式刚架一般高度较小，构件较轻，现场都是采用螺栓连接，因此该类工程 安装都相对较简单；
• 门式刚架结构通常是采用汽车吊在地面直接吊装，吊车吨位一般不超过50T。
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门式钢架结构
门式钢架特点
（1）、质量轻，根据国内的工程实例统计，单层门式刚架房屋承 重结构的用钢量一般为10～30kg／m2 ；在相同的跨度和荷载条件 情况下自重约仅为钢筋混凝土结构的1／20～1／30； （2）、工程化程度高，施工周期短。门式刚架结构的主要构件和配 件均为工厂制作，质量易于保证，工地安装方便。除基础施工外， 基本没有湿作业，现场施工人员的需要量也很少。构件之间的连接 多采用高强度螺栓连接，是安装迅速的一个重要方面，但必须注意 设计为刚性连接的节点，应具有足够的转动刚度。 （3）、综合经济效益高。门式刚架结构由于材料价格的原因其造价 虽然比钢筋混凝土结构等其他结构形式略高，但由于采用了计算机 辅助设计，设计周期短；构件采用先进自动化设备制造；原材料的 种类较少，易于筹措，便于运输；所以门式刚架结构的工程周期短， 资金回报快，投资效益高。 （4）、柱网布置比较灵活。传统的结构形式由于受屋面板、墙板尺 寸的限制，柱距多为6m，当采用 12m柱距时，需设置托架及墙架 柱。而门式刚架结构的围护体系采用金属压型板，所以柱网布置不 受模数限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确 定。
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.ppt
二、钢结构的应用
1、重型结构及大跨度建筑结构。
二、钢结构的应用
2、多层、高层及超高层建筑结构。
二、钢结构的应用
3、塔桅等高耸结构。
二、钢结构的应用
4、钢－混凝土组合结构。
第二节 钢结构的设计方法
经济、安全、适用、耐久
颠覆 强度破坏
承载能力极 限状态 疲劳破坏
丧失稳定
极限状态设计法
变为可变体系
n
5、普通螺栓群偏心受剪承载力计算
Ni
N iF
F n
(NiTx )2
(NiF
NiTy )2
Nb v,min
NiT
T ri ri2
NiTx
T yi xi2 yi2
NiTy
T xi xi2 yi2
例题3、一厚度为12mm的钢板与H型钢柱的翼缘板（厚14mm） 通过8个C级普通螺栓连接，钢板均为Q345，螺栓直径为20mm， 孔径为21.5mm，F=200KN，e=100mm，螺栓水平间距为 120mm，竖向间距为80mm，验算螺栓强度。
3、按受力特点分：对接焊缝、角焊缝
三、高强度螺栓连接（摩擦型、承压型）
四、对接焊缝的计算
1、轴向受力的对接焊缝
N lwt
f
t
w或f
w c
2、对接焊缝承受弯矩和剪力共同作用
1、 max
Mymax Ix
ft
w或f
w c
2、
max
VSx I xt
f
w v
3、 2 3 2 1.1 ftw
第三节 角焊缝连接设计
一、角焊缝形式
侧面角焊缝 斜角焊缝
正面角焊缝
直角角焊缝
二、角焊缝截面形状
相关主题
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金茂大厦是由中国上海对外贸 易中心股份有限公司独家投资 5.6亿美元建设的一座88层的 超高层大厦，建筑高度420.5 米，建筑面积28.9万平方米， 于1998年8月28日竣工。 总用 钢量14000t，钢筋混凝土核心 筒，外框钢骨混凝土及钢柱。 设计者为美国S.O.M事务所。
上海金茂大厦
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（1）耐热但不耐火 150摄氏度时强度无变化，600摄氏度时
强度约为0。 （2）钢材耐腐蚀性能差，维护费用高。
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2、钢结构的应用
（1）大跨度钢结构 • 钢屋架 • 网架、网壳结构 • 悬索结构 • 拱架结构 • 桥梁结构
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国家体育场
国家体育场建 筑体形上像鸟 巢。可容纳8 万人。平面为 椭圆形,长轴 340m短轴 292m。屋盖 中间有一个 146m×76m的 开口，这部分 将设计成开合 屋盖。采用加 肋薄壁箱形截 面 ，总用钢 量达16万t 。
央视新台址
央视新台址建设工 程位于北京朝阳区 东三环中路、北京 商务中心区的核心 地段，占地面积 18.7万平方米，总 建筑面积55万平方 米, 230m。央视新 台址建设工程总投 资约50亿元人民币， 2003年10月开工建 设，2008年正式运 行。
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央视新台址
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大连远洋大厦由大连远洋运输公 司、中远房地产开发公司与美国 ESPIRIT公司联合投资14.8亿人 民币开发的集五星级酒店和甲级 写字楼为一体的智能大厦。 总建 筑面积14.8万平方米。其中：A 座为五星级酒店，地上51层，总 高200.8m。钢筋混凝土核心筒， 外框钢框架。设计、加工、安装 全部国产化。
（2）重型厂房结构 西安变压器厂（400t吊车）
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（3）高层建筑 80年代我国建造的11栋高层钢结构基本
上都是国外设计、施工承建。 目前我国已建和在建的高度超过100m的钢 结构有48栋。
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上海环球金融中心
由日本森大厦株式会社的全额 子公司森海外株式会社及日本 具有代表性的银行、保险公司、 商社等36家企业，偕同政府系 统机构日本海外经济协力基金 (OECF)联合投资的上海环球 金融中心，总投资逾750亿日 元。位于陆家嘴金融贸易区， 建筑总面积335,420平方米， 地下3层，地上94层。建成后 的高度达460米 。总用钢量 26000t，钢筋混凝土核心筒， 外框钢骨混凝土及钢柱，目前 正在施工基础。
Q235-A b (f)
GB 700-88
钢结构的特点、应用和发展
西安建筑科技大学构是由钢板、热轧型钢和冷加工成 型的薄壁型钢制造而成。与其他材料的结
构相比具有以下优点：
（1）材料强度高，钢材质量轻。 （2）韧性、塑性好。 （2）材质均匀。 （3）制造简单，施工周期短。 （4）密封性好。
2
钢结构的缺点有：
大连远洋大厦
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长宽各150m，总面积 30277m2，塔高508m，世 界第一高，26层以上以8层 为一单元。主要由巨柱、核 心系统及外伸桁架梁。巨柱 自地下5层至地上90层，最 大尺寸为2.4mx3m。
台北101
直径5.5m，中670t的阻尼器 15
（4）高耸建筑
电视塔、微波塔、通讯塔等
东方明珠广播电视塔座落在 上海浦东新区黄浦江畔，以 其468米的高度成为亚洲第 一高 塔。她于1991年3月开 始建造，1994年11 月完工， 总重量达12万吨，总投资8.3 亿元人民币。
东方明珠塔由三根直径为九 米的擎天立柱、太空舱、上 球体、下球体、五个小球、 塔座和广场组成。
东方明珠电视塔
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（5）轻型钢结构
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（6）容器和其他构筑物
大连西太平洋石化有限公司 1500立方米CF-62钢球罐
陕西铜川天然气公司 1000立方米天然气球罐
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3、钢结构的组成
• 跨越式结构
→ 结构构件或连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳破 坏），或因过度变形而不适于继续承载；
→ 结构转变为机动体系； → 结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）； → 地基丧失承载能力而破坏（如失稳等）。
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（2）正常使用极限状态 对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项 规定限值：
→ 影响正常使用或外观的变形； → 影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）； → 影响正常使用的振动； → 影响正常使用的其它特定状态。
该工程外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴 212.2m，南北短轴143.64m，总高度46.285。内设歌剧院（2416 席）、音乐厅（2017席）及戏剧院（1040席）及公共大厅等。屋面 采用钛金属板，整个网壳外环绕人工湖（35500m2）,各种通道及入 口均设在水下 。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，北京市建筑 设计研究院参与主体设计 ，整体结构用钢量达6750t，195kg/m。 7
跨越地面上的一定空间，包括桥梁和单层房屋结构。
• 高耸结构
从地面向上发展的结构，包括高层房屋、塔架和桅杆结构。
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4、钢结构设计方法
• 钢结构的概率极限状态
（1）承载能力极限状态 对应于结构或结构构件达到最大承载能力或出现不适于 继续承载的变形，包括以下几个方面：
→ 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆 等）；
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“绿色奥运”、“科技奥运”、“人文奥运”
建筑底面面积为80,000m2，屋顶面积76,719m2，地上层数6 层，最高点高度53.00m，可容纳观众数60,000。
屋顶结构采用钢桁架悬挑结构 。屋面桁架落地，形似露珠 。
天津奥林匹克体育场俯瞰效果图
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国家大剧院
位于北京人民大会堂西侧，西长安街以南，总占地面积近12公顷， 总建筑面积近15万平方米，总投资26.88亿元，目前已进行过网壳部 分设计与施工验收审查会议。
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• 概率极限状态设计方法
设计基本原则：技术先进、经济合理、安全适用、确保
质量 >0，结构处于可靠状态
Z=R-S =0，结构处于极限状态 <0, 结构处于失效状态
除疲劳计算外，钢结构设计规范采用以概率理论 为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表
达式进行计算。
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5、钢结构的发展
（1）高性能钢材（强度、塑性和韧性、耐火、耐候等）
金茂大厦是由中国上海对外贸 易中心股份有限公司独家投资 5.6亿美元建设的一座88层的 超高层大厦，建筑高度420.5 米，建筑面积28.9万平方米， 于1998年8月28日竣工。 总用 钢量14000t，钢筋混凝土核心 筒，外框钢骨混凝土及钢柱。 设计者为美国S.O.M事务所。
上海金茂大厦
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（1）耐热但不耐火 150摄氏度时强度无变化，600摄氏度时
强度约为0。 （2）钢材耐腐蚀性能差，维护费用高。
3
2、钢结构的应用
（1）大跨度钢结构 • 钢屋架 • 网架、网壳结构 • 悬索结构 • 拱架结构 • 桥梁结构
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国家体育场
国家体育场建 筑体形上像鸟 巢。可容纳8 万人。平面为 椭圆形,长轴 340m短轴 292m。屋盖 中间有一个 146m×76m的 开口，这部分 将设计成开合 屋盖。采用加 肋薄壁箱形截 面 ，总用钢 量达16万t 。
央视新台址
央视新台址建设工 程位于北京朝阳区 东三环中路、北京 商务中心区的核心 地段，占地面积 18.7万平方米，总 建筑面积55万平方 米, 230m。央视新 台址建设工程总投 资约50亿元人民币， 2003年10月开工建 设，2008年正式运 行。
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央视新台址
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大连远洋大厦由大连远洋运输公 司、中远房地产开发公司与美国 ESPIRIT公司联合投资14.8亿人 民币开发的集五星级酒店和甲级 写字楼为一体的智能大厦。 总建 筑面积14.8万平方米。其中：A 座为五星级酒店，地上51层，总 高200.8m。钢筋混凝土核心筒， 外框钢框架。设计、加工、安装 全部国产化。
（2）重型厂房结构 西安变压器厂（400t吊车）
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（3）高层建筑 80年代我国建造的11栋高层钢结构基本
上都是国外设计、施工承建。 目前我国已建和在建的高度超过100m的钢 结构有48栋。
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上海环球金融中心
由日本森大厦株式会社的全额 子公司森海外株式会社及日本 具有代表性的银行、保险公司、 商社等36家企业，偕同政府系 统机构日本海外经济协力基金 (OECF)联合投资的上海环球 金融中心，总投资逾750亿日 元。位于陆家嘴金融贸易区， 建筑总面积335,420平方米， 地下3层，地上94层。建成后 的高度达460米 。总用钢量 26000t，钢筋混凝土核心筒， 外框钢骨混凝土及钢柱，目前 正在施工基础。
Q235-A b (f)
GB 700-88
钢结构的特点、应用和发展
西安建筑科技大学构是由钢板、热轧型钢和冷加工成 型的薄壁型钢制造而成。与其他材料的结
构相比具有以下优点：
（1）材料强度高，钢材质量轻。 （2）韧性、塑性好。 （2）材质均匀。 （3）制造简单，施工周期短。 （4）密封性好。
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钢结构的缺点有：
大连远洋大厦
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长宽各150m，总面积 30277m2，塔高508m，世 界第一高，26层以上以8层 为一单元。主要由巨柱、核 心系统及外伸桁架梁。巨柱 自地下5层至地上90层，最 大尺寸为2.4mx3m。
台北101
直径5.5m，中670t的阻尼器 15
（4）高耸建筑
电视塔、微波塔、通讯塔等
东方明珠广播电视塔座落在 上海浦东新区黄浦江畔，以 其468米的高度成为亚洲第 一高 塔。她于1991年3月开 始建造，1994年11 月完工， 总重量达12万吨，总投资8.3 亿元人民币。
东方明珠塔由三根直径为九 米的擎天立柱、太空舱、上 球体、下球体、五个小球、 塔座和广场组成。
东方明珠电视塔
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（5）轻型钢结构
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（6）容器和其他构筑物
大连西太平洋石化有限公司 1500立方米CF-62钢球罐
陕西铜川天然气公司 1000立方米天然气球罐
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3、钢结构的组成
• 跨越式结构
→ 结构构件或连接因超过材料强度而破坏（包括疲劳破 坏），或因过度变形而不适于继续承载；
→ 结构转变为机动体系； → 结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）； → 地基丧失承载能力而破坏（如失稳等）。
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（2）正常使用极限状态 对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项 规定限值：
→ 影响正常使用或外观的变形； → 影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）； → 影响正常使用的振动； → 影响正常使用的其它特定状态。
该工程外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴 212.2m，南北短轴143.64m，总高度46.285。内设歌剧院（2416 席）、音乐厅（2017席）及戏剧院（1040席）及公共大厅等。屋面 采用钛金属板，整个网壳外环绕人工湖（35500m2）,各种通道及入 口均设在水下 。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，北京市建筑 设计研究院参与主体设计 ，整体结构用钢量达6750t，195kg/m。 7
跨越地面上的一定空间，包括桥梁和单层房屋结构。
• 高耸结构
从地面向上发展的结构，包括高层房屋、塔架和桅杆结构。
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4、钢结构设计方法
• 钢结构的概率极限状态
（1）承载能力极限状态 对应于结构或结构构件达到最大承载能力或出现不适于 继续承载的变形，包括以下几个方面：
→ 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆 等）；
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“绿色奥运”、“科技奥运”、“人文奥运”
建筑底面面积为80,000m2，屋顶面积76,719m2，地上层数6 层，最高点高度53.00m，可容纳观众数60,000。
屋顶结构采用钢桁架悬挑结构 。屋面桁架落地，形似露珠 。
天津奥林匹克体育场俯瞰效果图
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国家大剧院
位于北京人民大会堂西侧，西长安街以南，总占地面积近12公顷， 总建筑面积近15万平方米，总投资26.88亿元，目前已进行过网壳部 分设计与施工验收审查会议。
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• 概率极限状态设计方法
设计基本原则：技术先进、经济合理、安全适用、确保
质量 >0，结构处于可靠状态
Z=R-S =0，结构处于极限状态 <0, 结构处于失效状态
除疲劳计算外，钢结构设计规范采用以概率理论 为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表
达式进行计算。
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5、钢结构的发展
（1）高性能钢材（强度、塑性和韧性、耐火、耐候等）