第一节 钢结构的一些基本概念
钢结构培训讲解
钢结构培训讲解钢结构作为现代建筑领域中一种重要的结构形式，因其具有强度高、自重轻、施工速度快等优点，在工业厂房、高层建筑、桥梁等众多工程中得到了广泛应用。
为了让大家更好地了解和掌握钢结构相关知识，下面将为大家进行详细的培训讲解。
一、钢结构的基本概念钢结构是指以钢材为主要材料，通过焊接、螺栓连接等方式组成的结构体系。
钢材具有良好的力学性能，如高强度、高韧性、良好的塑性和可焊性等，这使得钢结构能够承受较大的荷载并具有较好的抗震性能。
二、钢结构的材料1、钢材的种类碳素结构钢：价格较低，性能一般，适用于一般的建筑结构。
低合金高强度结构钢：强度高、韧性好，常用于重要的钢结构工程。
2、钢材的性能强度：包括屈服强度和抗拉强度，是衡量钢材承载能力的重要指标。
塑性：常用伸长率和断面收缩率来表示，塑性好的钢材在受力时能产生较大的变形而不破坏。
韧性：反映钢材抵抗冲击荷载的能力。
可焊性：指钢材在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊缝的性能。
三、钢结构的连接1、焊接连接优点：连接强度高、构造简单、施工方便。
缺点：焊接残余应力和焊接变形对结构性能有一定影响，质量检验要求较高。
2、螺栓连接普通螺栓连接：装拆方便，但连接强度较低。
高强度螺栓连接：分为摩擦型和承压型，连接强度高，广泛应用于钢结构中。
四、钢结构的设计1、设计原则安全可靠：满足结构在使用过程中的承载能力和稳定性要求。
经济合理：在保证结构安全的前提下，尽量降低造价。
施工方便：便于制作、安装和维护。
2、设计内容结构选型：根据建筑功能、跨度、高度等因素选择合适的结构形式。
荷载计算：包括恒载、活载、风载、地震作用等。
内力分析：确定结构在各种荷载作用下的内力分布。
构件设计：根据内力计算结果，对钢梁、钢柱等构件进行截面设计和强度、稳定性验算。
五、钢结构的施工1、施工准备技术准备：熟悉施工图纸，编制施工方案。
材料准备：采购符合要求的钢材和连接材料。
场地准备：平整场地，搭建临时设施。
2、构件制作放样：根据设计图纸进行尺寸放样。
钢结构基本概念(1)
质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到 高。不同质量等级钢对化学成分和力学性能的要求不同。A级 无冲击功规定，其碳、锰、硅含量也可以不作为交货条件；B 级、C级、D级分别要求保证20℃、0℃、－20℃时V形缺口冲 击功不小于27J，还要求提供冷弯试验的合格保证，以及碳、 锰、硅、硫和磷等含量的质保。 沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢分别用汉字拼音 字首F、Z、b和TZ表示。对Q235，A、B级钢可以是Z、b或F， C级钢只能是Z，D级钢只能是TZ。Z和TZ可以省略不写。 例如： Q235-AF表示屈服强度为235N／mm2的A级沸腾钢；
玉泉寺铁塔
北宋公元1061年
6
18世纪欧洲工业革命以后，我国由于长期受封建主义 社会制度的束缚，特别是1840年鸦片战争以后，钢结构发 展非常缓慢，与欧美各国差距拉大。但在这段时期，也建 造了一些钢结构厂房、桥梁等工程。
是我国著名桥梁专家茅以升 主持设计的第一座双层式公 路、铁路两用特大桥。为上 下双层钢结构桁梁桥，全长 1453米，宽9.1米。大桥于 1935年4月动工，1937年9月 26日建成通车。
4
崇觉寺铁塔
南北朝（560年）
位于山东省济宁市，铁 塔原来是八角七层楼阁 式塔，明万历九年 （1581年）重修，并增 建为九层，塔通高23.8 米。塔的下部是一砖砌 的八角形基座 。 5
位于湖北省当阳县, 全称“如来舍利宝 塔”, 是我国目前最 高（十三层）、最重 （十万六千六百斤） 和保存最完整的铁塔。
2.5
钢材的规格
钢结构所用的钢材主要为热轧成型的钢板、型钢以及冷弯成型 的薄壁型钢。 1．热轧钢板
钢板有薄钢板（厚度0.35~4mm）、厚钢板（厚度4.5~60mm）、 特厚板（板厚＞60mm）。钢板用“—宽×厚×长(mm)”或“—宽× 厚”表示，如—450×8×3100，—450×8。
钢结构基础知识点总结
钢结构基础知识点总结钢结构作为一种广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域的重要结构形式，具有许多独特的优点和特性。
下面就来为大家总结一下钢结构的基础知识点。
一、钢结构的定义和特点钢结构是指以钢材为主制作的结构，主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成。
钢结构的特点主要包括以下几个方面：1、强度高：钢材的强度比混凝土和木材高很多，能够承受较大的荷载。
2、重量轻：相比混凝土结构，钢结构的自重较轻，有利于减轻建筑物的基础负担。
3、塑性和韧性好：钢结构在受到外力作用时，能够产生较大的变形而不破坏，具有良好的抗震性能。
4、工业化程度高：钢结构的构件可以在工厂预制，然后在现场进行组装，施工速度快，质量易于控制。
5、可重复利用：钢结构拆除后，钢材可以回收再利用，符合可持续发展的要求。
二、钢材的种类和性能1、钢材的种类常见的钢材有碳素结构钢、低合金高强度结构钢等。
碳素结构钢价格较低，但强度和韧性相对较低；低合金高强度结构钢具有更高的强度和更好的综合性能。
2、钢材的性能（1）力学性能：包括屈服强度、抗拉强度、伸长率等，这些性能指标决定了钢材的承载能力和变形能力。
（2）工艺性能：如冷弯性能、焊接性能等，影响着钢材在加工和施工过程中的表现。
三、钢结构的连接方式钢结构的连接方式主要有焊接、螺栓连接和铆钉连接三种。
1、焊接连接焊接是通过高温使钢材局部熔化，然后冷却凝固形成连接。
焊接连接的优点是强度高、节省钢材；缺点是焊接质量受焊接工艺和焊工技术水平的影响较大。
2、螺栓连接螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
普通螺栓连接施工简单，但承载能力相对较低；高强度螺栓连接具有更高的承载能力和可靠性。
3、铆钉连接铆钉连接是将铆钉加热后打入连接部位，使构件连接在一起。
这种连接方式在现代钢结构中应用较少。
四、钢结构的设计原则1、安全可靠钢结构的设计必须满足承载能力和稳定性的要求，确保在使用过程中结构的安全。
2、经济合理在保证结构安全的前提下，应尽量减少钢材的用量，降低工程造价。
钢结构基本知识
钢结构基本知识钢结构基本知识本文档旨在介绍钢结构的基本知识，涵盖了钢结构的概念、特点、组成部分、设计原则、施工过程以及常见问题的解决方法。
本文档将详细阐述每个章节的内容，以便读者对钢结构有一个更全面的了解。
一、钢结构概述钢结构是指使用钢材作为主要构件的建筑结构系统。
它具有高强度、轻质、可塑性好、可靠性高等特点，因此被广泛应用于各种建筑和工程领域。
二、钢结构的组成部分钢结构由主梁、次梁、柱子、框架等组成。
主梁起到承载整个结构重量的作用，次梁用于辅助支撑和加强结构稳定性，柱子起到承重支撑的作用，框架则是几个结构构件的组合。
三、钢结构的设计原则钢结构的设计原则包括荷载计算、结构分析、构件设计、连接设计等。
荷载计算需要确保结构能够承受各种静态和动态荷载。
结构分析是通过数学模型计算结构的应力和变形情况。
构件设计涉及梁、柱、连接件的尺寸和截面设计。
连接设计是确保各构件之间紧密连接的重要步骤。
四、钢结构的施工过程钢结构的施工过程涉及到各个环节的安装和调试。
包括货物组织、运输、起吊、定位、焊接、检测等步骤。
施工中需要注意安全、合理使用设备、遵守规范等。
五、常见问题及解决方法在钢结构的设计和施工过程中，会遇到一些常见问题，比如设计错误、连接不牢固、变形过大等。
针对这些问题，我们将给出相应的解决方法和建议，以确保钢结构的稳定性和安全性。
扩展内容：1、本文档所涉及附件如下：附件1：钢结构设计规范附件2：钢结构施工图纸示例附件3：钢结构质量检测报告模板2、本文档所涉及的法律名词及注释：1）建筑结构设计规范：国家规定的建筑结构设计的基本原则和要求。
2）静态荷载：指结构在静止状态下受到的荷载，如自重、人员荷载等。
3）动态荷载：指结构在运动或变化状态下受到的荷载，如风荷载、地震荷载等。
钢结构培训基础
钢结构培训基础钢结构作为现代建筑领域中广泛应用的一种结构形式，具有强度高、重量轻、施工速度快等诸多优点。
为了让更多人了解和掌握钢结构相关知识，进行系统的钢结构培训是非常必要的。
接下来，让我们一起走进钢结构培训的基础知识领域。
一、钢结构的基本概念钢结构是指以钢材为主要材料，通过焊接、螺栓连接等方式组成的结构体系。
它广泛应用于工业厂房、高层建筑、桥梁等各类建筑工程中。
钢材具有良好的力学性能，如高强度、高韧性和良好的延展性，这使得钢结构能够承受较大的荷载并适应各种复杂的工况。
二、钢结构的材料1、钢材的种类常见的钢材有碳素结构钢、低合金高强度结构钢等。
碳素结构钢价格相对较低，但强度和韧性一般；低合金高强度结构钢则具有更高的强度和更好的综合性能。
2、钢材的性能钢材的性能包括强度、塑性、韧性、可焊性等。
强度是钢材抵抗外力的能力，塑性反映了钢材在受力时产生变形而不破坏的能力，韧性表示钢材在冲击荷载下吸收能量的能力，可焊性则关系到钢结构构件之间连接的质量。
三、钢结构的连接方式1、焊接连接焊接是将钢材通过高温融化后连接在一起的方法。
焊接连接具有整体性好、刚度大等优点，但焊接质量受焊接工艺和焊工技术水平的影响较大。
2、螺栓连接螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
普通螺栓连接施工方便，但承载能力相对较低；高强度螺栓连接具有承载能力高、施工精度要求高等特点。
3、铆钉连接铆钉连接在钢结构中应用较少，但其连接可靠，适用于一些特殊场合。
四、钢结构的设计原则1、安全性钢结构设计首先要保证结构在使用过程中的安全性，能够承受各种可能的荷载组合。
2、适用性结构应满足使用功能的要求，如空间布局、变形限制等。
3、耐久性考虑钢结构在使用环境中的腐蚀等因素，采取相应的防护措施，确保结构具有足够的耐久性。
五、钢结构的施工工艺1、构件制作包括钢材的切割、矫正、焊接、打孔等工序，确保构件的尺寸和质量符合设计要求。
2、运输与堆放合理安排构件的运输和堆放，避免构件在运输和堆放过程中发生变形和损坏。
钢结构基础知识
钢结构基础知识钢结构是现代建筑中广泛应用的一种结构形式，它具有强度高、重量轻、施工速度快等诸多优点。
接下来，让我们一起深入了解一下钢结构的基础知识。
一、钢结构的定义与特点钢结构，顾名思义，是以钢材为主要材料构建的结构体系。
钢材具有优异的力学性能，其强度高，能够承受较大的荷载；同时，钢材的重量相对较轻，这使得钢结构在大跨度和高层建筑中具有明显的优势。
钢结构的特点可以总结为以下几点：1、强度高：钢材的强度远高于混凝土和木材等常见建筑材料，能够建造更高、更大跨度的建筑结构。
2、重量轻：在相同的承载能力下，钢结构的重量约为混凝土结构的一半，这减轻了建筑物的自重，有利于基础设计和降低运输成本。
3、施工速度快：钢结构构件可以在工厂预制，然后在施工现场进行快速组装，大大缩短了施工周期。
4、可重复利用：钢结构构件拆除后，大部分材料可以回收再利用，符合可持续发展的理念。
5、空间布置灵活：钢结构的梁柱截面较小，可以为建筑提供更大的使用空间和更灵活的布局。
二、钢结构的材料钢结构中常用的钢材主要包括碳素结构钢和低合金高强度结构钢。
碳素结构钢价格相对较低，但强度和韧性一般；低合金高强度结构钢则具有更高的强度、更好的韧性和焊接性能，在重要的钢结构工程中应用广泛。
钢材的性能指标主要包括强度、塑性、韧性、冷弯性能和可焊性等。
强度是钢材最重要的性能指标，通常用屈服强度和抗拉强度来表示。
塑性反映了钢材在受力时产生变形而不破坏的能力，常用伸长率来衡量。
韧性表示钢材在冲击荷载作用下抵抗破坏的能力，通过冲击试验来测定。
冷弯性能是衡量钢材在常温下承受弯曲变形的能力，可焊性则关系到钢材在焊接过程中的质量和性能。
三、钢结构的连接钢结构的连接方式主要有焊接、螺栓连接和铆钉连接三种。
焊接是通过高温使钢材局部融化，冷却后形成牢固的连接。
焊接连接的优点是刚度大、整体性好，但焊接质量容易受到焊接工艺和焊工技术水平的影响，并且焊接会产生残余应力和变形。
螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
钢结构基本知识
钢结构基本知识第一章概述一、钢结构的特点1、强度高，塑性和韧性好2、材质均匀，符合力学假定3、钢结构制造简便，施工周期短4、钢结构的质量轻强度与密度之比远大于混凝土5、耐腐蚀性差6、耐热不耐火≦250℃，500～600 ℃强度为零防火处理：蛭石板、蛭石喷涂、石膏板等7、钢结构的密封性好容器等8、低温冷脆二、钢结构的应用范围1、重型厂房结构2、大跨结构3、高层建筑4、塔桅结构5、板壳结构容器、储液库、煤气库、管道等6、可移动式结构活动房屋、水工闸门、起重运输机等7、桥梁结构8、轻型钢结构9、承受振动荷载和地震作用的结构三、钢结构设计的基本要求1、安全可靠。
在运输、安装和使用中，具有足够的强度、刚度和稳定性2、合理选用材料、结构方案和构造措施，满足使用要求3、节约钢材，减轻自重4、钢结构要便于运输和维护5、尽量注意美观四、现代钢结构的发展1、高强度钢材的应用Q235、Q345、Q420、45 号钢等2、钢结构设计计算理论的研究与改进3、新型结构形式的应用4、钢—混凝土组合结构的应用5、钢结构优化原理及其应用6、生产制造工业化、产业化第二章钢结构的材料一、钢的种类碳素钢和合金钢1、碳素钢●分结构钢（低碳钢）和工具钢（高碳钢）；●碳素结构钢—《GB700－88》质量等级：A、B、C、D四级；●A—只保证抗拉强度、屈服点和伸长率；B、C、D—保证抗拉强度、屈服点和伸长率、冷弯性能和冲击韧性（分别为＋20℃、0℃和－20℃），同时严格控制C、S、P的极限含量；●钢号：Q235-A、Q235-B、Q235-C、Q235-D等2、合金钢●分为结构钢、工具钢和特殊钢●结构钢（低合金钢）—《GB/1591－94》质量等级：A、B、C、D、E五级；●A、B、C、D的规定同碳素结构钢，E级要求－40℃的冲击韧性；●钢号：Q345-A、Q390-B、Q420-C、Q235-D等二、炼钢的种类●转炉钢——质量较差，杂质含量较多。
钢结构PPT
6、耐久性要求
第二章 钢结构的材料
2.1 建筑钢材在单轴应力作用下的工作性能 一、 六大性能要求 1、强度要求 （1）屈服强度和抗拉强 度必须得到保证
σ fy fp
上屈服点
fu
下屈服点 比例极限
图2-1 单轴应力 ① 屈服强度fy是钢结构强 度设计时，钢材的极限强度，其重要性可想而知。采 用高的屈服强度可减轻自重，节约钢材，降低造价。
第一章 钢结构的基本概念
1.1 钢结构特点及其应用 三、钢结构的发展 1、高效钢材 低合金钢材
利用添加少量合金元素提高钢材的强度，改善其他一些 性能，代替普通碳素钢，从而达到降低钢材用量和延长钢材 使用寿命等目的。结构上常用锰、钒低合金钢材。 以提高耐候性为主要目的发展起来的低合金钢为耐候钢 （耐大气腐蚀钢）
1 k 1.35 1.0 1.7 0.8
345 [ ] 200 MPa 1. 7
（2）钢材标准强度与设计强度
见教材附表4-1。
此外，钢材设计强度指标或允许应力指标的取值还
与如下因素有关：
钢材种类：
受力特点：受拉、剪切、弯曲等 钢材尺寸：同一种类钢材，厚度不同，屈服强度也 会不同。因此，对各类钢材给出了设计强度（或允 许应力）。对同一类钢材，又按照其厚度分组，给
第一章 钢结构的基本概念
1.1 钢结构特点及其应用 一、 特点 1、轻质高强
6、耐腐蚀性差
7、防火性差
2、塑性、韧性好
3、材质均匀
4、具有可焊性
5、制造简便
第一章 钢结构的基本概念
1.1 钢结构特点及其应用
二、钢结构的应用前景
1、钢结构发展的历史机遇 钢结构发展的基础 钢结构发展的技术政策 钢结构发展的市场需求 2、钢结构是一项绿色环保建筑产业 钢结树材料可再生利用，大气污染物少 工厂化生产，现场施工周期短，最大限度地减少了施工工地 对环境的影响 钢结构体系可以带动其他"节能环保"型建筑材料的推广应用Biblioteka f fy fpfu
钢结构基础知识概述
钢结构基础知识概述钢结构基础知识概述引言：钢结构作为一种重要的建筑结构形式，在现代建筑领域中扮演着重要角色。
它的优点包括高强度、抗风、抗震、耐久性强等。
钢结构在桥梁、大型工厂、体育场馆以及高层建筑等领域得到广泛应用。
本文将概述钢结构的基础知识，包括钢材、构件和连接方式等方面，并分享我对钢结构的观点和理解。
第一部分：钢材1. 钢材概述钢是一种具有高强度和良好塑性的金属材料，可以用于建筑结构中。
钢材的主要成分是铁和碳，其中碳含量通常在0.2%至2.1%之间。
2. 不同类型的钢- 碳钢：最常用的钢材类型，具有较高的强度和硬度，但同时也容易生锈。
- 不锈钢：具有抗腐蚀性，适用于特殊环境。
- 高强度钢：具有更高的强度和更低的重量，常用于需要减轻自重的结构。
- 耐候钢：具有良好的耐候性，适用于户外结构。
第二部分：构件1. 主要构件类型- 梁：用于承受横向荷载，并将其传递到支撑结构上。
- 柱：用于承受纵向荷载，并将其传递到地基上。
- 桁架：由多个梁和柱组成，用于跨距较大的结构。
2. 构件制造和安装- 现场制造：某些大型钢结构构件需要在现场进行制造和焊接。
- 预制构件：一些构件可以在工厂中预先制造并运送到现场进行安装。
第三部分：连接方式1. 普通螺栓连接- 概述：使用螺栓连接构件，通过对螺栓进行预紧力来传递力量。
- 优点：可重复使用，方便调整和拆卸。
- 缺点：可能需要定期检查和重新预紧。
2. 焊接连接- 概述：通过熔化钢材来实现构件连接，形成持久的连接。
- 优点：连接强度高，无需定期检查。
- 缺点：不可逆过程，难以调整和拆卸。
总结与回顾：钢结构作为一种重要的建筑结构形式，具有许多优点，包括高强度、抗风、抗震和耐久性强等。
在本文中，我们概述了钢结构的基础知识，包括钢材、构件和连接方式等方面。
钢材的选择需要根据具体的应用环境和要求进行考虑，不同类型的钢具有不同的特点和用途。
构件类型包括梁、柱和桁架，它们在钢结构中发挥着不同的作用。
钢结构基本知识
钢结构基本知识钢结构是指由钢材构成的建筑结构。
与传统的混凝土结构相比，钢结构具有重量轻、强度高、抗震性能好等优点，因此在现代建筑中得到广泛应用。
钢结构的基本组成是钢材。
钢材是一种由铁和碳组成的合金，其中碳的含量一般在0.02%至2.11%之间。
钢材具有优异的力学性能，可以满足建筑结构的承载要求。
常见的钢材有普通碳素结构钢、低合金结构钢、高强度结构钢等。
钢结构的主要构件包括梁、柱和框架。
梁是承受建筑物上部荷载并将其传递到柱子上的构件，一般为横截面为矩形的杆件。
柱是承受纵向荷载并将其传递到地基上的构件，一般为横截面为圆形或方形的杆件。
框架是由梁和柱组成的结构系统，可以将荷载均匀分配到整个结构上。
钢结构的连接方式有焊接、螺栓连接和铆接等。
焊接是将两个钢材通过熔化金属填充物连接在一起的方法，焊接连接具有较高的强度和刚度。
螺栓连接是通过螺栓将两个钢材连接在一起的方法，螺栓连接具有可拆卸的特点，适用于需要经常拆卸和更换的部位。
铆接是通过钉子将两个钢材连接在一起的方法，铆接连接具有较高的抗剪强度和抗冲击性能。
钢结构的设计需要考虑结构的强度、刚度和稳定性等因素。
强度是指结构在外力作用下不发生破坏的能力，刚度是指结构在荷载作用下变形的能力，稳定性是指结构在荷载作用下不失去平衡的能力。
设计师需要根据建筑物的用途、荷载情况和地理条件等因素进行结构计算和选择合适的钢材和连接方式，以确保钢结构的安全可靠。
钢结构在建筑中的应用非常广泛。
它可以用于高层建筑、桥梁、厂房、体育馆等各种建筑类型。
钢结构的重量轻，可以减轻建筑物的自重，降低地基承载压力，节省建筑材料和施工时间。
此外，钢结构还具有良好的可塑性和可持续性，可以进行多次回收利用，减少资源浪费。
钢结构是一种现代建筑中常用的结构形式，具有重量轻、强度高、抗震性能好等优点。
钢结构的设计需要考虑强度、刚度和稳定性等因素，选择合适的钢材和连接方式。
钢结构广泛应用于各种建筑类型，可以提高建筑物的安全性和可持续性。
什么是钢结构钢结构的定义
什么是钢结构钢结构的定义第一篇范本：一、什么是钢结构钢结构，指的是将钢材作为主要构件材料，通过各种连接方式将其连接成一体，构成具有一定刚度和强度的整体结构。
钢结构具有重量轻、刚度大、可塑性好、耐腐蚀性强等优点，被广泛应用于建筑、桥梁、厂房等领域。
二、钢结构的定义钢结构是指通过焊接、螺栓连接等方式，将钢材构件连接组成的具有一定刚度和强度的结构体系。
钢结构的构件包括钢柱、钢梁、钢板等，其材质主要为碳素钢和低合金钢。
钢结构具有重量轻、强度高、施工周期短等优点，被广泛应用于建筑工程、桥梁工程等领域。
三、钢结构的分类1. 按用途分类：(1) 工业建筑钢结构：用于工厂、厂房、仓库等工业建筑；(2) 商业建筑钢结构：用于商场、写字楼等商业建筑；(3) 民用建筑钢结构：用于住宅楼、别墅等民用建筑。
2. 按构件形式分类：(1) 钢框架结构：由钢柱、钢梁等构成的空间框架结构；(2) 钢管结构：由钢管构件组成的结构体系；(3) 钢板结构：由钢板构件组成的结构体系；(4) 钢混结构：由钢材和混凝土构件组成的结构体系。
四、钢结构的施工步骤1. 设计阶段：(1) 结构设计：确定结构的荷载、布置和尺寸等；(2) 连接设计：确定连接方式、连接件的类型和尺寸等；(3) 施工设计：确定施工工艺和施工顺序等。
2. 制作阶段：(1) 钢材加工：对钢材进行切割、焊接、冷弯等加工；(2) 构件制作：根据设计图纸制作钢结构构件；(3) 控制质量：对制作的构件进行质量检验和控制。
3. 安装阶段：(1) 地基处理：对基础进行处理，确保地基的承载能力；(2) 安装钢结构：将制作好的钢结构构件进行拼装和安装；(3) 质量验收：对安装完成的钢结构进行质量验收和评估。
附件：无法律名词及注释：1. 钢材：指用来制作钢结构构件的金属材料，主要包括碳素钢和低合金钢等。
2. 结构设计：指根据建筑或桥梁的荷载情况和结构要求等，进行结构尺寸、布置和构件安排等的设计。
钢结构基础课程教案
钢结构基础课程教案第一章：钢结构的概述1.1 钢结构的基本概念钢结构的定义钢结构的特点钢结构的分类1.2 钢结构的材料钢材的组成和分类钢材的性能钢材的选择和使用1.3 钢结构的应用范围钢结构的常见应用领域钢结构的优势和限制钢结构的未来发展趋势第二章：钢结构的连接2.1 钢结构连接的基本要求连接的目的和重要性连接的类型和特点连接的设计和计算2.2 焊接连接焊接连接的原理和工艺焊接连接的优缺点焊接连接的应用和实例2.3 螺栓连接螺栓连接的原理和类型螺栓连接的设计和计算螺栓连接的应用和实例第三章：钢结构的受力分析3.1 钢结构的基本受力元件杆件的受力特性梁的受力特性柱的受力特性3.2 钢结构的受力分析方法静力平衡法动力平衡法受力图的绘制和分析3.3 钢结构的受力极限状态弹性极限状态塑性极限状态疲劳极限状态第四章：钢结构的设计计算4.1 钢结构设计的基本原则安全性的要求可靠性的要求经济性的要求4.2 钢结构的设计计算方法弹性设计计算方法塑性设计计算方法极限状态设计计算方法4.3 钢结构的设计计算实例杆件的设计计算实例梁的设计计算实例柱的设计计算实例第五章：钢结构施工与验收5.1 钢结构施工的基本要求施工准备和施工方案钢材的加工和制作钢结构的组装和焊接5.2 钢结构施工的注意事项施工安全和管理施工质量控制和验收施工过程中的问题处理5.3 钢结构验收的标准和程序验收标准和规范验收程序和机构验收结果的判定和处理第六章：钢结构的稳定性与变形6.1 钢结构稳定性的概念稳定性的定义和重要性失稳的现象和原因稳定性的分类6.2 钢结构稳定性的计算临界力的计算临界应力的计算稳定性校核的方法6.3 钢结构变形的控制变形的定义和原因变形限值的要求控制变形的方法和措施第七章：钢结构的抗震设计7.1 抗震设计的基本原则抗震安全性的要求抗震可靠性的要求抗震经济性的要求7.2 钢结构抗震设计的计算方法弹性抗震设计计算方法塑性抗震设计计算方法极限状态抗震设计计算方法7.3 钢结构抗震设计的实例杆件的抗震设计实例梁的抗震设计实例柱的抗震设计实例第八章：钢结构的保护与防腐8.1 钢结构腐蚀的原因和类型腐蚀的定义和现象腐蚀的原因和类型腐蚀的影响和危害8.2 钢结构防腐的方法防腐材料的选用防腐涂层的施工防腐措施的维护和管理8.3 钢结构保护的实例防腐涂层的实例防腐涂料的实例防腐措施的实施和检查第九章：钢结构的安全评估与检测9.1 钢结构安全评估的概念和重要性安全评估的定义和目的钢结构安全评估的必要性安全评估的方法和程序9.2 钢结构检测的方法和设备检测方法的分类和原理检测设备的选用和使用检测数据的分析和处理9.3 钢结构安全评估的实例结构检测的实例安全评估报告的编制安全评估结果的处理和改进第十章：钢结构案例分析与实践10.1 钢结构案例分析的目的和方法案例分析的定义和意义案例分析的目的和原则案例分析的方法和步骤10.2 钢结构案例分析的实例案例选取和背景介绍结构分析和设计计算施工和验收过程的解析10.3 钢结构实践活动的建议实践活动的类型和内容实践活动的组织和实施实践活动成果的总结和评价重点和难点解析重点环节1：钢结构的定义和特点钢结构是由钢材构成的结构体系，具有高强度、重载、施工速度快等特点。
建筑结构钢结构知识点总结
建筑结构钢结构知识点总结一、钢结构的概念1. 钢结构是指以承受和传递荷载为主要任务的结构，并且主要承受荷载的材料是钢材的结构。
二、钢结构的特点1. 高强度：钢材具有较高的抗拉强度、屈服强度和硬度。
2. 可塑性和韧性：钢材具有良好的塑性和韧性，可以在较大变形下不发生断裂。
3. 适应性：钢结构可以适应各种复杂的建筑形式和结构要求。
4. 施工便利：钢结构具有工厂化制作和现场快速拼装的优势，可以有效缩短工期。
5. 轻质高强：相比于混凝土结构，钢结构更轻、更薄，可以节约建筑材料。
三、钢结构的应用范围1. 工业厂房：钢结构具有较好的抗震性和承载能力，适用于工业厂房的建造。
2. 商业建筑：如商场、酒店、办公大楼等，钢结构可以有效地满足建筑自由度的需求。
3. 桥梁：钢结构桥梁具有较大的跨度和承载能力，适用于桥梁建设。
4. 体育场馆：如体育馆、体育场等，钢结构可以满足大空间无柱设计的需求。
四、钢结构的构件1. 柱：承受竖向荷载，通常为H型钢或工字钢。
2. 梁：承受横向荷载，通常为工字钢或槽钢。
3. 梁柱节点：连接柱和梁的关键部位，常见的有焊接节点和螺栓连接节点。
4. 梁梁连接：连接两根梁的节点，常见的有角钢连接和对焊连接。
五、钢结构的设计原则1. 强度原则：保证结构的承载能力和抗震能力。
2. 稳定性原则：保证结构的稳定性，避免产生局部屈曲和整体失稳。
3. 刚度原则：保证结构具有足够的刚度，以满足使用要求。
4. 经济原则：在满足强度、稳定性和刚度的前提下，尽可能减小结构的材料和成本。
六、钢结构的施工工艺1. 钢结构的制作：通常在工厂进行钢结构构件的焊接、切割和预制。
2. 钢结构的运输：经过预制的钢结构构件通常由专业的运输车辆进行运输。
3. 钢结构的安装：在现场进行钢结构构件的吊装、安装和连接。
4. 钢结构的防腐处理：对于室外暴露的钢结构，需要进行防腐处理，以延长使用寿命。
七、钢结构的检验与验收1. 钢结构的焊缝检验：通过X射线检测、超声波检测等手段对焊缝进行质量检验。
钢结构基本概念
组合梁：组成灵活，用于荷载或跨度较大的情况，当型钢没
法满足承载力和刚度要求时。
常用组合梁形式
(g)一般采用三块钢板焊接而成的工字形截面，或 (h)由T型钢(用H型钢剖分而成)中间加板的焊接截面。 (i)当焊接组合梁翼缘需要很厚时，可采用两层翼缘板截面。 (j) 对受动力荷载的梁，若钢材质量不能满足焊接结构的要求 时，可采用高强度螺栓或铆钉连接而成的工字形截面。 (k)荷载很大而高度受到限制或梁的抗扭要求较高时，可采用 箱形截面。
强度 ∟100×80×8的截面积
A 13.944cm 2
构件净截面积: Aj 2 (13.944 2.15 0.8) 24.448 cm2
图 5-4 例题 5-1 附图(单位 mm )
410 103 N 167.7 MPa f y 2 24.448 10 Aj
螺栓连接施工简单，固定可靠，无需专用设备，广泛用 于临时固定构件及可拆卸结构的安装。
2.高强度螺栓
施工简便、受力好、耐疲劳、可拆换、 工作安全可靠。已广泛用于钢结构连接 中，尤其适用于承受动力荷载的结构中。
按抗剪受力特性分：摩擦型与承压型
摩擦型以板件间最大摩擦力为承载力极限状态； 承压型允许克服最大摩擦力后，以螺杆抗剪与孔壁承压破坏为承 载力极限状态。
第四节
一、焊缝连接
钢结构的连接
优点：不削弱截面，方便施工，连接刚度大； 缺点：材质易脆，存在残余应力，对裂纹敏感。
二、螺栓连接
分为： 普通螺栓连接；高强度螺栓连接
N
优点：拆装方便
缺点：板件有削弱
三、铆钉连接
优点：连接刚度大，传力可靠； 缺点：对施工技术要求很高，劳动强度大， 施工条件差， 施工速度慢。
钢结构工程施工电子书
钢结构工程施工电子书一、钢结构工程概述1.1 钢结构的基本概念钢结构是指采用钢材作为主要构件的建筑结构，它具有高强度、轻质、抗震、可靠性高等特点。
钢结构广泛应用于工业厂房、仓库、体育馆、桥梁等领域，成为现代建筑工程不可或缺的一部分。
1.2 钢结构的分类按结构形式可分为框架结构、桁架结构、悬索结构等；按用途可分为工业厂房、商业建筑、道路桥梁等；按构件形式可分为钢柱、钢梁、连接件等；按材质可分为碳钢、合金钢、不锈钢等。
1.3 钢结构施工的重要性钢结构工程施工是整个工程的关键环节，直接影响到工程质量、安全和进度。
因此，施工人员必须具备相关技术和经验，确保施工过程顺利进行。
二、钢结构工程施工准备工作2.1 施工方案设计在进行钢结构工程施工前，需要根据设计图纸和施工要求制定详细的施工方案，包括施工工艺、安全措施、质量要求等内容。
2.2 施工组织设计确定施工组织结构和人员分工，明确各岗位责任和任务，确保施工工程顺利进行。
2.3 施工材料采购采购质量合格的钢材、焊材、螺栓等施工材料，确保施工质量和安全。
2.4 施工设备配置确保施工需要的吊装设备、焊接设备、测量仪器等设备完好齐全，保证施工工程顺利进行。
2.5 安全生产准备建立安全生产管理体系，进行安全教育和培训，规范施工作业，确保施工期间的安全生产。
三、钢结构工程施工流程3.1 地基处理在进行钢结构工程施工前，需要对地基进行处理，确保地基承载能力符合要求。
3.2 钢梁制作根据设计要求，对钢材进行切割、焊接、喷漆等加工制作钢梁。
3.3 预制构件制作对部分构件进行预制加工，提高施工效率和质量。
3.4 钢柱安装首先安装钢柱，采用吊装设备将钢柱吊装到指定位置，并进行固定。
3.5 钢梁安装将预制的钢梁与钢柱连接并进行固定，完成钢梁的安装。
3.6 连接件安装安装连接件，确保各构件之间的连接牢固可靠。
3.7 钢结构验收完成钢结构工程施工后，进行验收工作，检查施工质量是否符合要求。
钢结构基本原理知识点
钢结构基本原理知识点一、知识概述《钢结构基本原理》①基本定义：简单说，钢结构就是用钢材做成建筑结构的那些部分，像梁啊、柱啊这些，就跟我们搭积木似的，一块块钢材组合起来，能承受住上面的重量，构成房子或者其他建筑物的骨架。
②重要程度：在建筑学科里相当重要。
现在很多大高楼、大跨度的桥梁好多都用钢结构。
就好比人的骨头要是不强壮，那整个人就垮了，钢结构对建筑而言就是那强壮的骨头，没有它大楼就立不起来，桥也过不去车人。
③前置知识：你得先了解一些材料力学的知识，要是不知道材料受力的时候会怎么变形，钢材能承受多大的力这些，钢结构原理就不好理解。
还得有点工程力学基础，知道力怎么传，建筑物怎么平衡的。
我当初学的时候，先学这种基础知识的时候就挺难，感觉云里雾里，但是后来学钢结构就发现这些基础有用极了。
④应用价值：实际应用可太多了。
比如那些超高层的写字楼，用钢结构可以让建造速度更快，还能节省很多空间呢，因为钢结构可以做得比较纤细又很结实。
再比如大型的体育场，那个大屋顶往往是钢结构的，能覆盖很大的空间又不会塌下来。
二、知识体系①知识图谱：钢结构基本原理在建筑结构这个大范畴里属于骨架部分相关知识。
就像一个家族里关键的那几只顶梁柱的知识。
②关联知识：和混凝土结构知识有很大联系，很多时候建筑里既有钢结构的部分又有混凝土结构部分，它们之间怎么配合很重要。
还有结构力学知识，钢结构的受力分析离不开结构力学原理，就好像做菜离不开调料一样。
③重难点分析：- 掌握难度：有一定难度。
像钢结构的连接部分，螺栓连接、焊接不是那么简单就能全搞明白的。
钢材材料特性也复杂，不同型号的钢材性能不一样，就像不同的人力量大小不同一样。
- 关键点：我觉得理解钢材在不同受力状态下怎么工作是关键，且钢结构稳定理论也比较难，比如一根细长的钢柱怎么才能稳稳地立着，受到压力不那么容易弯掉之类的。
④考点分析：- 在考试中的重要性：超级重要。
无论是建筑专业的课程考试还是职业资格考试都会考到。
钢结构基础知识
钢结构基础知识钢结构在现代建筑工程中起着至关重要的作用，它具有高强度、轻质、耐用等特点，因此在大型建筑物或桥梁等工程中广泛应用。
本文将介绍钢结构的基础知识，包括钢的性质、钢结构构件以及常见的钢结构连接方式等内容。
一、钢的性质钢是一种由铁和碳组成的合金，其中碳元素含量小于2%。
钢的特点主要包括以下几个方面：1.高强度：相比其他材料，钢的强度更高，能够承受较大的荷载。
2.轻质：相对于混凝土等材料，钢的密度较小，从而减轻了整体建筑的自重。
3.耐腐蚀：钢具有较好的耐腐蚀性能，可以抵抗大部分外界环境的侵蚀。
4.可回收再利用：钢可以通过回收再利用的方式减少资源浪费，符合可持续发展的理念。
二、钢结构构件钢结构构件是组成钢结构的基本单元，通过连接构件形成整体框架。
常见的钢结构构件包括梁、柱、桁架等，每种构件都有其特定的形状和功能。
1.梁：梁是一种用于支撑屋顶或楼板的水平构件，承担着承载荷载的任务。
梁的截面形状多样，常见的有I型梁和H型梁等。
2.柱：柱是一种用于承受垂直荷载并将其传递到地基的垂直构件。
柱的形状通常为圆形、矩形或方形。
3.桁架：桁架是由梁与柱构成的三角形结构，用于支撑较大跨度的屋顶或桥梁。
桁架结构具有高刚性和较低的自重。
4.其他构件：除了梁、柱和桁架，钢结构中还可以存在其他构件，如连接板、瓦楞钢板等，用于完成特定的功能或满足设计要求。
三、钢结构连接方式钢结构的连接方式对于结构的稳定性和完整性至关重要。
根据连接方式的不同，可以分为焊接连接、螺栓连接和铆接连接等几种。
1.焊接连接：焊接连接是将构件通过焊接的方式固定在一起。
焊接连接具有较高的强度和刚性，广泛应用于大型和重要的钢结构工程中。
2.螺栓连接：螺栓连接是通过将构件用螺栓紧固在一起形成连接。
螺栓连接具有可拆卸的特点，便于维护和更换。
3.铆接连接：铆接连接是使用铆钉将构件连接在一起。
铆接连接可以实现构件的高强度和可靠性，适用于较大荷载和较高要求的工程。
零基础学钢结构
零基础学钢结构全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：零基础学钢结构钢结构是一种重要的结构形式，它具有重量轻、强度高、抗震能力强等优点，在建筑、桥梁、塔架等工程领域得到广泛应用。
学习钢结构对于从事相关领域的工程师来说是很重要的一部分，但对于零基础的学员来说可能会感到困难。
本文将介绍如何零基础学习钢结构，帮助读者快速入门并掌握相关知识。
一、了解钢结构的基本概念在学习钢结构之前，我们首先需要了解一些基本概念。
钢结构是指由钢材组成的结构体系，一般由构件、连接件、承载系统和保护系统组成。
构件是构成结构的各个部分，如梁、柱、桁架等；连接件用于连接构件，如焊接件、螺栓等；承载系统是整个结构的承载部分，直接承载外载荷，如梁柱系统、桁架等；保护系统用于保护结构免受外界环境的影响，如防腐涂层、防火隔热等。
二、学习钢结构的基本原理零基础学习钢结构需要了解一些基本原理。
首先是力学知识，包括静力学、材料力学、结构力学等。
静力学是研究物体在平衡状态下受力和力的关系的学科，它是学习结构力学和钢结构设计的基础；材料力学是研究材料受力和变形规律的学科，了解材料的性能对于设计符合要求的钢结构至关重要；结构力学是应用物理学和数学原理研究结构在受力时的静力、动力学特性的学科，是设计、分析和计算钢结构的理论基础。
三、学习钢结构的设计规范和标准学习钢结构还需要了解相关的设计规范和标准。
《钢结构设计规范》是指钢结构设计和施工的技术规范，其中包括了钢结构设计的原则、方法、要求等内容。
学习设计规范可以帮助我们了解梁、柱、桁架等构件的设计原则和计算方法，了解如何确定结构的材料和截面尺寸，以及结构的稳定性、抗震性等设计要求。
四、学习钢结构的实践技能除了理论知识外，学习钢结构还需要掌握一些实践技能。
首先是绘图技能，学习绘制钢结构的平面图、立面图、剖面图等图纸，了解材料标志、尺寸标注、连接方式等要求；其次是模型建立技能，可以通过建立三维模型进行结构分析和设计，掌握如何使用建模软件进行钢结构的建模和分析。
钢结构基本概念
第一节钢结构的一些基本概念结构是由构件组成的构件的种类：梁、柱、板、墙体、桁架、网架、悬索变力性能：拉、压、弯、剪、扭、疲劳、裂缝扩展(断裂)杆件系统：梁、柱、桁架、网架都属杆件系统结构计算的内容包括：强度稳定结构在静力或动力荷载作用下的变形振动疲劳其中：强度，稳定和变形在结构设计中常要予以计算。
振动是在设计跨度大而轻的楼层和楼梯时考虑，主要是防止因人行走或使用时结构产生令人不适的振动。
疲劳计算仅在多次反复荷载下才予以考虑。
§ 1 强度强度：可指杆件的强度或结构的强度。
一．杆件的强度：杆件抵抗破坏的能力。
荷载引起的外力≤构件的承载力(由材料强度，构件截面的大小和形状确定)影响因素：荷载：大小，作用方式(拉、压、弯、剪、扭，静力或动力)材料：屈服强度、极限强度、弹性模量等构件截面的大小和形状：截面越大，承载力越大。
粗绳比细绳能承受更大的拉力。
性层的两侧远方。
因此工形截面的抗弯承载能力要比面积相同、宽度相等的矩形沿Y轴方向，也就是抵抗绕X轴的弯曲(强轴弯曲)，有较大的强度，同时也有较层沿Y轴。
截面面积总是有效地分布在中性轴的两侧远方。
二、结构的强度：是结构抵抗破坏的能力。
结构是由杆件组成的，但结构中某根杆件的破坏并不一定意味着结构破坏。
结构的破坏与结构的稳定有直接关联，通常说结构失稳了就意味着结构破坏了。
这个问题在结构稳定中再予以介绍。
§ 2 刚度简单结构或构件在荷载作用下的变形，可近似地表示为：△＝Q/B式中△为结构或构件的变形，Q为荷载效应，B为结构或构件的刚度由此可见，刚度愈大，变形愈小，刚度是衡量结构或构件抵抗变形的能力。
一、杆件的刚度：杆件抵抗变形的能力轴向刚度：杆件抵抗轴向拉伸和压缩变形的能力弯曲刚度：杆件抵抗弯曲变形的能力扭转刚度：杆件抵抗扭转变形的能力荷载引起的构件变形≤规范容许的构件变形值(通常以不影响结构正常使用为依据)影响因素：1．荷载：大小，作用方式(拉、压、弯、剪、扭)引起杆件相应的变形。
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第一节钢结构的一些基本概念结构是由构件组成的构件的种类：梁、柱、板、墙体、桁架、网架、悬索变力性能：拉、压、弯、剪、扭、疲劳、裂缝扩展(断裂)杆件系统：梁、柱、桁架、网架都属杆件系统结构计算的内容包括：强度稳定结构在静力或动力荷载作用下的变形振动疲劳其中：强度，稳定和变形在结构设计中常要予以计算。
振动是在设计跨度大而轻的楼层和楼梯时考虑，主要是防止因人行走或使用时结构产生令人不适的振动。
疲劳计算仅在多次反复荷载下才予以考虑。
§ 1 强度强度：可指杆件的强度或结构的强度。
一．杆件的强度：杆件抵抗破坏的能力。
荷载引起的外力≤构件的承载力(由材料强度，构件截面的大小和形状确定)影响因素：荷载：大小，作用方式(拉、压、弯、剪、扭，静力或动力)材料：屈服强度、极限强度、弹性模量等构件截面的大小和形状：截面越大，承载力越大。
粗绳比细绳能承受更大的拉力。
性层的两侧远方。
因此工形截面的抗弯承载能力要比面积相同、宽度相等的矩形沿Y轴方向，也就是抵抗绕X轴的弯曲(强轴弯曲)，有较大的强度，同时也有较层沿Y轴。
截面面积总是有效地分布在中性轴的两侧远方。
二、结构的强度：是结构抵抗破坏的能力。
结构是由杆件组成的，但结构中某根杆件的破坏并不一定意味着结构破坏。
结构的破坏与结构的稳定有直接关联，通常说结构失稳了就意味着结构破坏了。
这个问题在结构稳定中再予以介绍。
§ 2 刚度简单结构或构件在荷载作用下的变形，可近似地表示为：△＝Q/B式中△为结构或构件的变形，Q为荷载效应，B为结构或构件的刚度由此可见，刚度愈大，变形愈小，刚度是衡量结构或构件抵抗变形的能力。
一、杆件的刚度：杆件抵抗变形的能力轴向刚度：杆件抵抗轴向拉伸和压缩变形的能力弯曲刚度：杆件抵抗弯曲变形的能力扭转刚度：杆件抵抗扭转变形的能力荷载引起的构件变形≤规范容许的构件变形值(通常以不影响结构正常使用为依据)影响因素：1．荷载：大小，作用方式(拉、压、弯、剪、扭)引起杆件相应的变形。
2．材料：弹性模量、屈服强度、屈服后材料的变形能力等。
3．杆件的长度、截面大小和形状：一般地说，杆件愈长，刚度愈小，变形愈大。
例如，杆件在拉伸荷载作用下的轴向变形与杆件长度成正比，而梁在跨中集中荷载作用下的挠度与梁长的三次幂成正比。
截面尺寸愈小，杆件刚度愈小，变形愈大。
截面形状对构件的强度有影响，对杆件刚度也有影响，例如，相同长度的圆形截面的抗扭转刚度就与面积相同的正方形截面的抗扭刚度不一样。
工字型截面在2个不同方向(强轴方向和弱轴方向)上的抗弯刚度相差很大，例如热轧工字钢I40a绕其强轴弯曲的刚度是绕其弱轴弯曲的刚度的32.9倍。
二、结构刚度结构的刚度是结构抵抗变形的能力，刚度愈大，结构的变形就愈小，例如门式刚架是一种由横梁和柱组成的简单结构。
结构的刚度是由构件刚度和构件之间加连接形式确定的，例如，横梁和柱的刚度以及梁柱之间的刚性连接就形成了门式刚架刚度。
门式刚架要验算屋面竖向荷载下横梁的挠度和风荷载作用下刚架檐口处的侧向位移，因此在设计中要计算门式刚架抗下挠和抗侧移的刚度。
§ 3 稳定钢结构的稳定分为结构的稳定和构件的稳定两个概念。
一、构件的稳定一般地说，失稳与构件承受压力有关，因为在压力作用下，杆件会发生局部屈曲而导致构件的承载能力降低或全部丧失。
一个夸张的例子能形象地说明这个现象，一根绳子，不论多么细，总能承受一定的抗力，但绳子不能承受任何压力，稍一施压，绳子便弯曲失稳了。
受压失稳的现象也同样发生在柱与梁等结构构件上。
1．柱：压缩失稳N f=Af y (1－2) N f---短柱承载能力A----柱面积f y---材料的屈服强度M E＝π/L×EI y (GJ＋EI w×π2/L2) (2-2)式中，E－材料弹性模量，G－材料的剪切模量，I y－截面绕y轴(弱轴)的惯性矩，仅与截面大小和形状有关，I w－截面抗翘曲常数，仅与截面大小和形状有关，J－截面抗扭常数，仅与截面大小和形状有关，L－梁受压区横向支撑(约束)的间距，若无支撑则L为梁跨跨长。
由上式可见，M E与材料屈服强度f y无关，但与L的平方成反比。
无侧向支撑时，梁跨愈大，则临界弯矩愈小，即梁的承载能力就愈小。
三、结构的稳定稳定的结构1．从稳定的角度看待结构，结构可分为三种体系a.可变体系：结构的几何形状是可变的，变化可由外界微小的作用引起，作用移开后也不会恢复原状。
一个单铰柱是可变体系，靠很小的摩擦力直立，用一个很小的力一推便倒下了。
四根杆件用四个铰两两相连形成一个矩形结构。
在每一个铰处，杆件都可以自由转动，这也是一个可变体系。
设想一对力在对角处一拉，则矩形变成了菱形。
b.瞬变体系：瞬变体系实际上是一种可变体系，之不会由于外界作用而改变。
三杆用三铰两两相连形成的三角形是一个简单的不变体系。
体系的可变与不变与结构中杆件的数量有关。
加一根斜杆(A杆)到上面提到的四杆四铰可变体系中，结构就变成了不变体系。
如果在上述结构中再加一杆，则结构仍是不变体系。
现在设想荷载加大，直到将A杆拉断，但其它杆件尚未破坏。
结构仍为不变体系，因此可以认为维持上述结构为不变体系的杆件最少数量为5根。
杆件数量多于不变体系要求的最少杆件数的结构称为赘余体系。
赘余体系是不变体系中的一个类别。
在赘余体系中，个别杆件的破坏并不意味整个结构体系就破坏。
只要体系是不变的，就仍能承受一定的外荷载。
网架结构是一种典型的赘余体系，其杆件数量比维持结构为不变体系的最少杆件数量要多得多。
但这并不是说赘余体系的杆件可以任意破坏。
一根杆件破坏了，不再承担外力，原来由其承担的力要由其它杆件分担。
这2. 只受拉杆件还有一个概念问题需要说明：前面提到的杆件都是即可受拉又可受压，但在实际工程中，常用到一种只能受拉不能受压的杆件。
例如悬索、钢绞线、钢链和长而细的圆钢(常用直径范围为12～30mm)。
此时，结构稳定对杆件数量的要求会与荷载方向有关。
仍以四杆铰节的结构为例，布置在周边的四杆均为普通杆，即可承拉又可受压。
在结构的对角线上布置拉杆(只能受拉)。
铰节点：杆件可绕节点转动，即各杆的相对角度可任意改变而又不引起杆件受力。
刚节点：杆件不可绕节点转动。
杆件之间的相对角也许有人会提出沿厂房纵向亦可做成刚节点。
可以这样做，但一般不这样做，并不是由于刚节点施工麻烦，而主要是用钢问题。
这个问题可以从下面两方面看：1．如果要将结构在两个方面(横向和纵向)做成刚接，H形截面可能不再能使用。
如前所述，H形截面在弱轴方向的强度和刚度都太小，比其强轴方向小十几倍至几十倍。
因此要用到箱形截面或管形截面。
截面面积A＝200×8×2＋284×6＝4904mm2截面在受弯方向的惯性矩I＝79.7×106mm4用钢＝4904×10－6×8×7850＝308kg经验算，上述截面的稳定临界弯矩大于荷载引起的弯矩，因此所选截面满足稳定要求。
b.现在将上述结构改为一根铰接柱加上缆风拉杆的方案，由上图可知：拉杆力N T＝10kN/cos60o=20kN所需最小面积A＝KN/[σ]＝1.4×20×103/215＝130.2mm2 (2-2)K－荷载系数，N－荷载引起的杆件力，σ－材料设计应力Q235直径16的拉杆面积为201mm2铰接柱的力，N C＝10kn/tg30o=17.32kn试采用圆管截面102(直径)×2.5(壁厚)面积＝781mm2；回转半径I＝35.2mm长细比λ＝L/r＝8000/35.2＝227.3式中L－柱高；r-截面回转半径受压稳定系数φ＝0.148实际应力σ＝KN/A＝1.4×17.32×103/781×0.148＝210N/mm2 （2-3）式中，K－荷载系数，N－荷载引起的杆件力，A－杆件截面面积截面惯性矩：I＝73.6×106mm4截面弯曲横量：W＝545×103mm3(>521×103mm3，强度计算所需截面模量)(1)对于’c’中的方管悬臂柱在柱顶作用10KN(1吨)水平力时，柱顶位移δ为：δ＝PL3/3EI=10×83×1012 /3×2.05×105×73.6×106＝113.1mm(≈L/70)(2-4)式中，P－力，L－柱高，E－弹性模量，I－截面惯性矩(2)对铰接柱加缆风的结构，在同样荷载作用下，柱顶位移δ为：δ＝ΣNNL/EA＝[20×2×8/201×cos30o+17.32×1.732×8/781]×106/2.05×105＝10.5mm (2-5)式中，N－荷载引起的杆件力，N－单位力在位移方向上引起的杆件力，L－杆件长度E－弹性模量A－杆件截面面积移过大，是柱高的70分之一。
若将柱顶位移控制在柱高的100分之一，即80mm，则柱截面还要加大。
需要的截面为310×6mm，面积为7296mm2，8m长的重量为458kg。
铰接柱加上四条缆风拉杆的重量仅为其的23.4%。
如果将悬臂柱的柱顶位移也控制在10.5mm左右，则方管截面要做到540×8mm。
从以上的计算比较可见，使用支撑系统的结构用钢比不使用支撑系统的结构用钢要小得多，从而可节约建筑造价。
但其缺点是支撑系统要占据一定空间位置，这一点，常与建筑美观和使用方便产生矛盾。
一个实际工程例子非常有效地说明了使用支撑系统节约用钢的事实。
马来西亚一家设计事务所设计了一幢三层办公楼，最初设计采用框架结构抵抗水平力(风力和地震力)，平均每平方米的用钢达到65kg/m2。
后改用支撑系统传递水平力，平均每平方米的用钢降到45kg/m2。
高层结构的水平力是设计中要予以考虑的主要问题之一，支撑系统也被广泛地使用在高层结构设计中。
下面例举了国内外高层结构的一些例子。
图2-6上图是美国休斯敦的联合银行大厦的立面和结构体系图。
图2-6下图是该大厦支撑体系的大样图。
图2-7是香港中银大厦和广州某大楼的结构体系图。
这些图说明了支撑体系在高层中的运用。
图2－7 带斜支撑的高层建筑因此，当销售人员与业主讨论结构布局等问题时，应该说明支撑体系的优越性和经济性。
有一点应予注意，对于双跨和多跨厂房结构，边跨必须布置纵向柱间支撑的要求，已在前面提到，中间跨在原则上亦应布置纵向柱间支撑，只有当两跨跨度之和较小(例如小于40M)，且无吊车荷载，而边跨刚度相对较大时，经计算后可以略去中间跨的柱间支撑。
有时由于使用上的要求，例如门和通道等，十字形斜撑不能使用。
国内外工程师们创造使用了不同形式的支撑。