钢结构第一章
《钢结构》第一章 钢结构绪论
抗层状撕裂性能,主要使用在如箱型柱的外部板材 等需要板厚方向性能(Z向性能)的构件和部位中。 SN B、C类钢材均对屈服点的上限值做出了规定,
以防构件需塑性变形耗能的部位不能进入塑性屈服; 并对碳当量及磷、硫的上限予以严格限制。
③不能精确地考虑结构体系与它的构件之间 的相互影响,无法在给定荷载下预测结构体 系的破坏模式;④需要花费大量时间进行各 构件的承载力验算,包括计算长度的计算; ⑤不便于基于计算机的分析和设计。
要克服上述问题,必须开展以整个框架结构 体系为对象的二阶非弹性分析,即所谓高等 分析和设计。此时,可求得在特定荷载作用 下框架体系的极限承载力和失效模态,而无 需对各个构件进行验算。
目前大多数国家(当然包括我国)采用计算长度法计 算钢结构的稳定问题。该方法的步骤是:采用一阶 分析求解结构内力,按各种荷载组合求出各杆件的 最不利内力,按第一类弹性稳定问题建立结构达临 界状态时的特征方程,确定各压杆的计算长度;将 各杆件隔离出来,按单独的压弯构件进行稳定承载 力验算,验算中考虑了弹塑性、残余应力和几何缺 陷等的影响。该方法的最大特点是采用计算长度系 数来考虑结构体系对被隔离出来的构件的影响,计 算比较简单,对比较规则的结构也可给出较好的结 果。
上述“各种作用”是指凡使结构产生内力或变形的各种原
因,如施加在结构上的集中荷载或分布荷载,以及引起结构外 加变形或约束变形的原因,例如地震、地基沉降、温度变化等。
二. 结构的可靠度 结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预
定功能的能力,称为结构的可靠性(reliability)。结构 可靠度是对结构可靠性的定量描述,即结构在规定的 时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。对 结构可靠度的要求与结构的设计基准期长短有关,设 计基准期长,可靠度要求就高,反之则低。一般建筑 物的设计基准期为50年
(房屋钢结构设计课件)第一章—刚架设计
Wefnx 、Wefny—对主轴x和y的有效净截面抵抗矩;
M x 、M y —对主轴x和y的弯矩。
▪ 工字形截面受弯构件在剪力V和弯矩M
共同作用下的强度应符合下列要求:
当 V 0.5Vd 时 M M e
当 0.5Vd V Vd 时
M
Mf
Me M f
1
V 0.5Vd
2
1
当截面为双轴对称时 M f Af hw t f
注意:考虑屈曲后强度的相关公式,当剪力V大于0.5Vd时,腹板
所能承担的弯矩应乘以一个折减系数
1
V 0.5Vd
2 1
▪ 工字形截面受弯构件在剪力V、弯矩M和轴力N
共同作用下的强度应符合下列要求:
当 V 0.5Vd 时
M
M
N e
M
N e
Me
NWe
Ae
当 0.5Vd V Vd 时
1.3 刚架设计
❖ 1.3.1 荷载及荷载组合 ❖ 1.3.2 刚架的内力和侧移计算 ❖ 1.3.3 刚架柱和梁的设计
1.3.1荷载及荷载组合
➢ 永久荷载:包括结构构件的自重和悬挂在结构上 的非结构构件的重力荷载,如屋面、檩条、支撑、 吊顶、墙面构件和刚架自重等。
➢ 可变荷载:屋面活荷载 、屋面雪荷载和积灰荷载 吊车荷载 、地震作用 、风荷载。
宜取hw~2hw
当梁腹板在剪应力作用下发生屈曲后,将以拉力带的方式 承受继续增加的剪力,亦即起类似桁架斜腹杆的作用,而 横向加劲肋则相当于受压的桁架竖杆。因此,中间横向加 劲肋除承受集中荷载和翼缘转折产生的压力外,还要承受 拉力场产生的压力。
加劲肋的计算
▪ 加劲肋稳定性验算按规范规定进行,计算长度取腹板高度
钢结构钢结构快速入门教材第一、二章
第一章概论第一节钢结构的特点和应用钢结构的特点:钢结构构件较小,质量较轻,便于运输和安装,便于装拆、扩建。
适用于跨度大、高度高,承载重的结构。
1.钢材的材质均匀,质量稳定,可靠度高;2.钢材的强度高,塑性和韧性好,抗冲击和抗振动能力强;3.钢结构工业化程度高,工厂制造,工地安装,加工精度高,制造周期短,生产效率高,建造速度快;4.钢结构抗震性能好;5.耐腐蚀和耐火性差。
第二节钢结构的应用范围一、大跨度结构:体育场、馆、会展中心、会堂、剧场、飞机库、机车库等。
二、高层建筑:纽约的西尔斯大厦共110层,总高443m;深圳的地王商业大厦总高368m;上海金茂大厦共88层,总高420.5m。
三、工业建筑设有大吨位吊车,炼钢车间,船体车间,水压机车间。
四、轻钢结构后面重点讲解。
五、高耸结构(塔桅结构)高压输电塔,微波站,雷达站,火箭发射塔,海洋石油平台。
随着现代建筑技术发展,塔桅结构由单一功能向多功能方向发展,如加拿大多伦多的电视塔为全钢结构,我国黑龙江省336m高的全钢结构多功能电视塔。
六、活动式结构水工钢闸门,升船机,三峡的升船机120×18×3.5m,最大提升高度113m,重11800T。
七、可拆卸或移动的结构钢栈桥、移动式平台,发挥钢结构重量轻,便于运输和安装的优点。
加拿大已建成120多万吨,可容纳5000多人的海上采油平台。
八、高压容器和大直径管道三峡水利枢纽工程中的发电机组压力钢管内径达12.4m,钢管壁厚60mm。
九、抗震要求高的结构十、特种结构钢烟囱、钢水塔,纪念性建筑(北京的中华世纪坛)城市大型雕塑(南海大佛)。
第三节现代建筑钢材的发展一、高强度钢材随着人们对结构性能要求的提高,研制和应用高强度钢材、优质钢和各种低合金钢,如Q345(16锰钢)、Q390(15锰钒钢)、Q420(15锰钒氮钢),有些西方国家已把钢材的屈服强度为700~800Mpa或更高强度的低合金钢列入设计规范。
钢结构制造手册
钢结构制造手册钢结构制造手册第一章:钢结构制造概述1.1 钢结构制造的定义钢结构制造是利用钢材进行构建建筑及其他工程结构的过程。
它包括设计、制造、加工和安装等环节。
1.2 钢结构制造的优势钢结构制造具有以下优势:强度高、耐久性强、施工速度快、可重复利用、环保等。
这些优点使得钢结构制造在许多工程中得到广泛应用。
1.3 钢结构制造的工艺流程钢结构制造的工艺流程包括:图纸设计、材料采购、加工制造、质量控制和安装等一系列环节。
每个环节都具有其特定的要求和流程。
第二章:钢结构材料2.1 钢结构常用材料钢结构常用的材料包括钢管、钢板、钢梁、钢柱等。
每种材料具有不同的特性和适用范围,需要根据具体工程的要求进行选择。
2.2 钢结构材料的标准和规范钢结构材料的标准和规范是保证钢结构质量的重要依据。
常见的标准有国家标准、行业标准和企业标准等。
在材料采购过程中,需要按照相关标准进行选材和验收。
第三章:钢结构制造工艺3.1 钢结构制造设备钢结构制造需要使用一系列专业设备,包括钢材切割机、焊接机、钢筋连接机等。
这些设备可以提高制造效率和质量。
3.2 钢结构制造工艺步骤钢结构制造的工艺步骤包括:材料准备、切割加工、焊接装配、表面处理和质量检查等。
每个步骤都需要严格操作,以确保制造质量。
第四章:钢结构安装4.1 钢结构安装前的准备工作钢结构安装前需要进行场地勘察、基础施工、预制构件的运输等准备工作。
这些工作的精细程度直接影响到后续安装的顺利进行。
4.2 钢结构安装步骤钢结构安装的步骤包括:主体安装、次要构件安装、节点连接和焊接加固等。
每个步骤都需要按照相关标准和规范进行操作。
第五章:钢结构质量控制5.1 钢结构制造质量控制钢结构制造质量控制包含原材料质量控制、制造过程质量控制和最终产品质量控制。
每个环节都需要严格控制,以确保最终产品质量稳定。
5.2 钢结构安装质量控制钢结构安装质量控制包括安装过程的控制和验收两部分。
安装过程中需要检查安装工艺和连接方式,验收则需要检查安装质量是否符合设计要求。
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
钢结构设计原理——第一章
1.2 钢结构的特点及应用
钢结构的特点:
强度高,结构重量轻 材质均匀,且塑性和韧性好(最符合一般工程力学假定) 良好的加工性能和焊接性能 密封性好 钢材的可重复使用性 耐热不耐火 >200℃兰脆,500~600 ℃强度几乎为零,防 火处理:防火涂料、蛭石板、蛭石喷涂、石膏板等 耐腐蚀性差 低温冷脆 钢结构制造简便,施工周期短
产生的变形值(该值使计算结果为最大);
1.4 钢结构的新发展
1.4.1 结构用钢的新发展
(1)高性能钢材(高强度、塑性和韧性),低屈服点钢,耐 火和耐候等) (2)更合理的型钢截面有H型钢和T型钢,可直接用作梁、柱 或屋架杆件,使制造简便,工期缩短,已列入我国钢结构 构件设计规范。 压型钢板也是一种新材料,在组合楼板中可兼作施工模板 使用,大大缩短施工周期。
Z
Pf
μz
Z=R-S
Z 的概率密度曲线
1.3 钢结构的设计方法 因为R和S都是随机变量,且假定都服从正态分布,由 概率论原理知功能函数 Z=R-S 也服从正态分布,则:
Pf P ( Z 0)
0
f ( Z ) dZ
f(z)
Z
令:Z、R、S的平均值分别为
μz、μR、μs,标准差分
n
S
G
S
Gk
Q1
S
Q 1k
i2
S
Qi ci
Qik
2.由永久荷载效应控制的组合:
S
G
S
Gk
i 1
n
S
Qi ci
Qik
1.3 钢结构的设计方法 3.荷载分项系数取值如下: (1)永久荷载分项系数 当其效应对结构不利时 --对可变荷载效应控制的组合,应取1.2; --对永久荷载效应控制的组合,应取1.35; 当其效应对结构有利时 --一般情况下应取1.0; --对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9。 (2)可变荷载的分项系数 --一般情况下应取1.4; --对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的 活荷载标准值应取1.3。
钢结构设计原理复习
钢结构设计原理复习第一章绪论1、钢结构的特点(前5为优点,后三为缺点)1)强度高、重量轻2)材质均匀,塑性、韧性好3)良好的加工性能和焊接性能(易于工厂化生产,施工周期短,效率高、质量好)4)密封性能好 5 )可重复性使用性 6 ) 耐热性较好,耐火性差7)耐腐蚀性差8)低温冷脆倾向2、钢结构的应用1)大跨结构【钢材强度高、结构重量轻】(体育馆、会展、机场、厂房)2)工业厂房【具有耐热性】3)受动力荷载影响的结构【钢材具有良好的韧性】4)多层与高层建筑【钢结构的综合效益指标优良】(宾馆、办公楼、住宅等)3、结构的可靠度:结构在规定的时间(50年),规定的条件(正常设计、正常施工、正常使用、正常维护)下,完成预定功能的概率。
4、结构的极限状态:承载能力极限状态(计算时使用荷载设计值)、正常使用极限状态(荷载取标准值)5、涉及标准值转化为设计值的分项系数:恒荷载取1.2 活荷载取1.4第二章钢结构的材料1、钢材的加工①热加工:指将钢坯加热至塑性状态,依靠外力改变其形状,生产出各种厚度的钢板和型钢。
(热加工的开轧和锻压温度控制在1150-1300℃)②冷加工:指在常温下对钢材进行加工。
(冷作硬化现象:钢材经冷加工后,会产生局部或整体硬化,即在局部或整体上提高了钢材的强度和硬度,降低了塑性和韧性的现象)③热处理:指通过加热、保温、冷却的操作方法,使钢材的组织结构发生变化,以获得所需性能的加工工艺。
(退火、正火、淬火和回火)3、钢材的六大机械性能指标屈服点f y:它是衡量钢材的承载能力和确定钢材强度设计值的重要指标。
(作为钢结构设计可以达到的最大应力)抗拉强度f u:它是钢材破坏前所能承受的最大应力。
(强度的安全储备)伸长率δ:代表材料断裂前具有的塑性变形能力。
断面收缩率ψ:断面收缩率ψ越大,钢材的塑性越好。
冷弯性能(塑性):钢材在冷加工(常温下加工)产生塑性变形时,对发生裂缝的抵抗能力。
冲击韧性:【韧性:反映钢材抵抗冲击荷载、动力荷载的能力,是钢材在变形和断裂中吸收能量的度量。
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。
钢结构 第一 二章
多层房屋
第二节 极限状态设计方法
一、概述
任何结构都是为了完成所要求的某些功能而设计的。工 程结构必须具备下列功能: (1)安全性 结构在正常施工和正常使用条件下,承受可能出现的各 种作用的能力,在偶然事件发生时和发生后,仍保持必要的 整体稳定性的能力。 (2)适用性 结构在正常使用条件下,满足预定使用要求的能力。 (3)耐久性 结构在正常维护条件下,随时间变化而仍能满足预定功 能要求的能力。
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,重670t的阻尼器
高耸结构
包括:塔架、桅杆结构;构件轻,风荷载小。
5.可拆卸和搬迁的结构。如:活动房屋、塔吊等。
i2
n
2.正常使用极限状态
标准组合 S SGk SQ1k ci SQik C
i 2
n
第二章 钢结构的材料
第一节 钢结构对材料的要求
第二节 钢材的主要性能 第三节 影响钢材性能的因素 第五节 钢材类别及选用
第一节 钢结构对材料的要求
● 较高的强度。即抗拉强度fu和屈服点fy比较高。 ● 足够的变形能力。即塑性和韧性性能好。 ● 良好的加工性能。即适合冷、热加工,良好的可焊性。 ● 适应低温、有害介质侵蚀(包括大气锈蚀)以及重复荷载作
图2-3 钢材的冷弯试验
三、 冲击韧性Cv
实际工作中,用冲击韧性衡量钢材抗脆断的性能,因为实 际结构中脆性断裂总是发生在有缺口高峰应力的地方,在缺 口高峰应力的地方常呈三向受拉的应力状态。
缺口韧性值受温度影响,温度低于某值时将急剧降低。设计处 于不同环境温度的重要结构,要根据相应的环境温度对应提出 冲击韧性的保证要求。按20°、 0°、-20°、 -40°区分。
钢结构基本原理课件:第一章
钢筋混凝土屋架中钢筋的重量。
质量轻有利于抗震。 质量轻对荷载敏感(拉、压反号)
3、材质均匀和力学计算的假定比较符合
连续、匀质、各向同性,为理想弹塑性体,在一般情 况下处于弹性阶段工作,采用力学方法计算,其结果符合 实际受力情况。 现代化冶炼、扎制技术使钢材质量稳定,材质波动小。
4、钢结构制作简单,施工工期短
建筑用钢”。
我国建筑业中发展最快的就是钢结构,钢结 构设计施工人才短缺,发展钢结构以带动其它相 关产业的发展,已成为建筑业发展的重要任务。
一、钢结构的应用
应用范围不仅取决于钢结构本身的特点, 还取决于国民经济发展的情况。
1、重型工业厂房 冶金厂房 重型机械厂房
随网架结构的大量应用,一般厂房也采用钢网架
上海中心大厦
上海中心建 成后将与金 茂大厦、上 海环球金融 中心形成 “品”字型 超高层建筑 群
上海中心大厦模型
(3)埃菲尔铁塔
是1887年1月26日动工, 1889年5月15日开放的,距今 近120年。 埃菲尔铁塔占地一公顷。 除了四个脚是用钢筋水泥之外, 全身都用钢铁构成,塔身总重 量7000吨。塔分三层,第一层 高57米,第二层115米,第三 层274米。除了第三层平台没 有缝隙外,其他部分全是透空 的。从塔座到塔顶共有1711级 阶梯。
1.2.2 概率极限状态设计法
极限状态: 当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能 满足设计规定的某一功能要求, 此特定状态就称为该 功能的极限状态. (1)承载能力极限状态 (2)正常使用极限状态
(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是出现不适
于继续承载的变形,包括倾覆、强度破坏、疲劳破坏、丧失 稳定、结构变为机动体系或出现过度的塑性变形。
钢结构设计手册
钢结构设计手册钢结构设计手册第一章:引言1.1 目的和范围本钢结构设计手册的目的是提供钢结构设计师所需的详尽信息和指导,旨在确保钢结构的安全性、可行性和可持续性。
本手册适用于各类钢结构项目,包括建筑物、桥梁、塔楼等。
1.2 设计过程本章将介绍钢结构设计的基本流程,并解释每个阶段的和要求。
设计过程包括结构预备设计、详细设计和施工图设计。
第二章:材料2.1 钢材选用详细介绍了不同种类的钢材,包括常用的低合金结构钢、碳素结构钢以及不锈钢。
说明了各种钢材的特性、机械性能和适用范围,并提供了选材的指导原则。
2.2 钢材标准列出了国内外常用的钢材标准,包括国家标准、行业标准和国际标准。
对每个标准进行了简要解释和比较,以设计师正确选择符合要求的钢材标准。
2.3 焊接材料介绍了常用的焊接材料,包括焊条、焊丝、焊剂等。
解释了不同焊接材料的特性、适用范围和施工要求,以及质量控制措施。
第三章:承载力和稳定性3.1 承载力计算讲解钢结构的承载力计算方法,包括弯曲承载力、剪切承载力和轴向承载力等。
提供了实例和计算步骤,以设计师正确进行承载力计算。
3.2 稳定性设计详述了钢结构的稳定性设计原理和方法,包括局部稳定性和整体稳定性。
解释了稳定失效模式和稳定性判断准则,并提供了设计指南和建议。
第四章:结构连接4.1 焊接连接介绍了常见的焊接连接方式,包括对接焊缝、角焊缝和搭接焊缝等。
阐述了焊接连接的设计原则和施工要求,以及质量控制措施。
4.2 螺栓连接解释了螺栓连接的原理和设计方法,包括螺栓的选用、预紧力的确定和螺栓的安装要求。
提供了螺栓连接的计算公式和实例。
第五章:防腐措施5.1 防腐方法包括防腐涂层、热镀锌、喷涂和防腐包覆等防腐方法的原理和适用范围。
详细说明了每种方法的工艺流程和施工要求。
5.2 防腐材料列出了常用的防腐涂料、防腐剂和防腐包覆材料。
介绍了每种材料的特性、使用方法和质量标准,以及注意事项和施工指导。
第六章:施工要点6.1 施工工序详细列出了钢结构施工的各个工序,包括验收、上料、焊接、安装和检验等。
钢结构识图基础知识培训讲义(图文并茂)
钢结构识图基础知识培训讲义(图⽂并茂)钢结构识图培训讲义第⼀章识图基础⼀、投影及三视图三视图:正视图(上左)、侧视图(上右)、俯视图(下)三视图在使⽤是不⼀定完整,可能只出现其中两个。
有剖视符号的情况下,按照符号所⽰⽅向看物体,⽆剖视符号时,⼀般习惯的看图⽅向是:侧视图在正视图的右侧时,表⽰是站在正视图中物体的右侧向左看;侧视图在正视图的左侧时,表⽰是站在正视图中物体的左侧向右看;俯视图表⽰从上向下看到的正视图中的物体看图⽅向的正确⾄关重要,决定了装配⽅向的正确与否,由于详图绘制⼈员的个体差异,选择表达⽅式上会有所差异,需要在图⾯上相互印证,如有不⼀致处及时和制图⼈员沟通确认。
⼆、剖⾯符号和断⾯符号1.断⾯符号表⽰从符号处剖开看到的断⾯,不表⽰断⾯后⽅的其他东西;2.剖⾯符号表⽰从符号处剖开看到的断⾯及断⾯后⽅的其他东西;3.在钢构详图中,断⾯符号和剖⾯符号使⽤上有些随意,是因为功能上⽐较接近,着重表达的是看物体的⽅向。
看物的⽅向是从粗线朝⽂字的⽅向看。
粗线表⽰⼈的眼睛,⽂字表⽰看的朝向。
三、索引符号及节点符号1.不带剖视⽅向的索引字母a,如果节点详图不在本图中,就写对应的图纸编号,⽐如“详图-09”或“09”等。
有时也直接索引出来后直接放⼤,不⽤到节点符号,如下图:与剖(断)⾯符号类似,看物的⽅向是从粗线朝细线的⽅向看。
粗线表⽰⼈的眼睛,细线表⽰看的朝向。
四、对称符号五、焊缝符号*1. 焊缝基本符号(常⽤):表⽰焊缝横截⾯形状的符号2. 辅助符号:表⽰焊缝表⾯形状特征的符号3.补充符号:补充说明焊缝的某些特征⽽采⽤的符号4.尾注:是对焊缝的要求进⾏备注,⼀般说明质量等级,适⽤范围、剖⼝⼯艺的具体编号等常⽤的坡⼝的形状和尺⼨可以查看《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002),下表是根据规程及我司习惯绘制的坡⼝节点表,可供参考:5.焊缝尺⼨的标注:说明:当⽆焊缝长度尺⼨是表⽰焊缝是通长连续的;当对接焊缝(含⾓对接组合焊缝)⽆有效深度的尺⼨标注时,表⽰全熔透。
建筑钢结构设计第一章(二)桁架节点设计
如弦杆截面需变化,截面改变点应在节点上。 ⑶ 如弦杆截面需变化,截面改变点应在节点上。 当偏心e 0.05h时考 当偏心e>0.05h时考 虑偏心对杆件产生的 附加弯矩: 附加弯矩: M ⋅ Ki
Mi =
∑K
i
偏心力矩:M = ( N1 + N 2 )e 偏心力矩:
Ki
-第i杆的线刚度
Ki =
EI i li
⑴梯形屋架支座节点 节点板 加劲肋 底板 锚栓 加劲肋作用: 加劲肋作用: 提高支座节点的侧向刚 度,使支座底版受力均 匀,减少底版弯矩
支座节点力的传递路线为: 支座节点力的传递路线为:
屋架杆件 合力R 合力R
节点板 底 板
H形焊缝 L形焊缝 加劲肋
⑵支座节点的计算: 支座节点的计算: ①底板: 底板: R A = An + A0 = + A0 底板面积: 底板面积: fc
σf 2 2 ( ) + τ f ≤ ft w βf
6∆M σf = 2 2 × 0 .7 h f l w
2
2
∆N τf = 2 × 0.7 h f lw
2
2
节点板部分伸出 焊缝强度不足时, 当“A”焊缝强度不足时,采用 焊缝强度不足时 节点板伸出方案, 肢尖“ 节点板伸出方案, 肢尖“A” 与肢背“ 两条焊缝传递弦杆 与肢背“B”两条焊缝传递弦杆 与节点板间内力, 与节点板间内力,
3.节点的构造与计算 3.节点的构造与计算
⑴一般节点 节点无集中荷载也无弦杆拼接的节点。 节点无集中荷载也无弦杆拼接的节点。 腹杆与节点板间的传力---两侧角焊缝 ① 腹杆与节点板间的传力--两侧角焊缝 形围焊缝,三面围焊缝), ),按受轴 (L形围焊缝,三面围焊缝),按受轴 心力角钢的角焊缝计算。 心力角钢的角焊缝计算。 弦杆与节点板间角焊缝只传递差值, ② 弦杆与节点板间角焊缝只传递差值, 按下式计算其焊缝长度。 按下式计算其焊缝长度。
(钢结构设计原理)第一章
优缺点-耐热性好,耐火性差
➢ 当普通钢材温度在200℃以内时,钢材的主要性能变化很小, 具有较好的耐热性能。当温度达600℃以上时,钢材的承载 力几乎完全丧失,所以说钢材不耐火。当温度在250 ℃左右 时,钢材的塑性和韧性降低,破坏时常呈脆性断裂。
➢ 裸露钢结构的耐火极限一般为15~20分钟; ➢ 考虑一定的安全储备,当结构表面长期受辐射热温度不小于
• 新中国成立后 由于受到钢产量的制约,钢结构仅在重型厂房、大跨度公共 建筑、铁路桥梁以及塔桅结构中采用。
• 改革开放以来 1996年我国的钢产量超过一亿吨,一直位于世界钢产量的首位, 每年以15%~20%的水平递增,2009年钢产量直逼6亿吨;
中外建筑钢结构用量比较
中外建筑钢结构应用比较
2010年就达到6%
制造简便,施工工期短
优点—制作简便、施工工期短
制造简便,施工工期短
优点—制作简便、施工工期短
➢ 钢结构一般在专业工厂制造,易实现机械化,是工程结构 中工业化程度最高的一种结构;
➢ 构件制造完成后,运至施工现场拼装成结构,施工工期短, 可尽快发挥投资的经济效益;
➢ 钢结构由于良好的加工性能和焊接性能,易于加固、改建 和拆迁;
钢结构的应用
钢结构应用
1)活动式结构 2)可拆卸或移动结构 3)大跨度钢结构 4)高层建筑 5)工业建筑 6)轻型结构 7)高耸结构 8)容器和大直径管道 9)抗震要求高的建筑 10)急需早日交付使用的工程 11)特种结构
活动式结构
活动式结构
水工钢闸门、升船机等,发挥钢结构重量轻的特点,降低 启闭设备造价和运转能耗。
三峡永久船闸采用双线五级连续梯级船闸,总水级差113m, 闸门孔口净宽34m,每级均采用人字钢闸门,共有12道24扇闸 门,每扇闸门高38.5m,宽20m,重864t。船过船闸一般需2小 时35分钟。
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5、密闭性好,不渗漏;
6、钢材耐热性好,耐火性差; 当结构表面长期受辐射热达 150 ℃以上或在短
时间内可能受到火焰作用时,须采用隔热和防火 措施。
7、钢材耐腐蚀性差。
二、钢结构的应用范围
1.大跨度结构
钢结构第一章
拱 结 构
网架结构钢结构第一章
桥梁
天津体育场 西班牙迪加航空港
千 年 穹 顶
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。
钢结构第一章
3.材质均匀、各向同性,接近理想的弹塑性体,与力 学假定符合较好;
钢材屈服前看作弹性材料,屈服以后看作塑性或弹 塑性材料
4.制作、安装简便,工期短,符合工业化要求;
国 钢结构住宅 家 大 剧 院 屋 架 安 装
厦帝 王 大
钢结构第一章
东京千年塔
钢结构第一章
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钢结构第一章
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钢结构第一章
5.道路、桥梁结构
钢结构第一章
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钢结构第一章
6.水利、水工结构
海上石油平台
钢结构第一章
7. 轻型房屋钢结构 (1).波纹拱壳结构
钢结构第一章
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钢结构第一章
(2) 门式刚架结构
b、近似概率极限状态设计法 (现行钢结构设计规范(GB50017-2003))
结构的工作性能可用结构的“功能函数”来描述: Z=g(X1,X2,…,Xn) (1- 3)
式中: g(·)--结构的功能函数; Xi(i=1,2,…,n)--影响结构可靠性的各物理量。
钢结构第一章
将各因素概括为两个综合随机变量--结构的抗力R、
钢结构第一章
2) 半经验半概率极限状态设计法(容许应力法)
N fyk fy= k [ ]
A K 1K 2K 3 K
N--构件截面的内力; A--构件截面几何特征; K1--荷载系数; K2--材料系数; K3--调整系数; fyk--钢材的屈服强度标准值; [σ]--钢材容许应力
钢结构第一章
(12 )
钢结构第一章
(3)多层轻型房屋建筑
钢结构第一章
8.可拆卸、移动房屋及 移动结构
活动车库
钢结构第一章
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钢结构第一章
9.构筑物
10.建筑小品
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钢结构第一章
§1.2 钢结构的设计方法
一、钢结构设计方法的演变
1.容许应力方法
从20世纪初到20世纪5O年代,钢结构采用 安
全系数N 法设计f, [ 即:]
半概率极限状态设计方法; 近似概率极限状态设计方法; 全概率设计方法。
a. 半概率极限状态设计方法;
1).三系数法(当时称为计算极限状态法) :
1957年至1973年我国钢结构设计采用半概率的分 项系数法,结构设计中引入三个分项系数,即: 荷载分项系数--考虑荷载的不定性; 材料分项系数--考虑材料的不均性; 工作条件系数--考虑结构及构件的工作特点以及某些 假定的计算简图与实际情况不完全相符等因素。
作用效应S,则公式(1-3)可以写成:
Z=g(R,S)=R-S
(1-4)
在实际工程结构中,可能出现下列三种情况:
Z>0表示结构处于可靠状态;
Z=0表示结构处于极限状态
a=容重/强度, a越小,结构相 对越轻。
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;
钢结构第一章
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2.钢材的塑性和韧性好; 塑性和韧性是概念上完全不同的两个物理量。
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;
Ak
(1 1 )
N--构件截面的内力;A--构件截面几何特征; F--钢材的最大强度;K--大于1的安全系数; [σ]--钢材的容许应力。
钢结构第一章
2.概率极限状态设计方法
(1) 极限状态:当结构或其组成部分超过某一特定状 态就不能满足设计规定的某一功能要求时,此特定 状态称为结构的极限状态。
钢结构第一章
本课程的基本要求
1.了解钢结构的应用和发展概况,掌握钢结构的特点; 2.理解“钢结构”的计算方法; 3.掌握钢结构用钢的主要性能及其主要影响因素,并能 正确地选择钢材; 4.了解杆件和板件稳定的基本理论,理解影响稳定性 的主要因素及提高稳定性的措施;
5. 掌握各种连接(焊接、螺栓连接)和各类构件(梁、 柱和屋架)的工作性能、破坏特征及其设计的基本方法。
(2) 极限状态分为两类: a.承载能力极限状态: 包括:强度破坏、疲劳破坏、不适于继续承载的 变形、失稳、倾覆、变为机动体系等状态。
b.正常使用极限状态:
包括:影响正常使用或外观的变形、影响正常使
用的振动、影响正常使用的或耐久性的局部破坏等
状态。
钢结构第一章
(3) 根据应用概率分析的程度不同,可分为三种水准:
钢结构第一章
6.理解构件间的连接方法、力的传递方式和过程以及 构造原则; 7.熟悉与土木工程相关的钢结构设计规范。
教学参考书及规范:
1.钢结构 魏明钟 主编 武汉工业大学出版社 2.钢结构设计规范 (GB50017-2003) 3.钢结构工程施工质量验收规范 (GB50205-2001)
钢结构第一章
说明: 本课件采用PowerPoint 2003制作,如
果用低版本的 PowerPoint 播放,可能部分 动画功能无效,建议采用 PowerPoint 2003 或更高版本播放!另,建议用Windows xp 内的媒体播放器播放课件中的AVI文件!
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沈阳建筑大学
土木工程学院 钢结构教研室
钢结构第一章
第一章 绪 论
大纲要求
1. 掌握钢结构的特点和钢结构的应用范围。 2.理解钢结构按极限状态的设计方法,掌握其设
计表达式的应用。 3.了解钢结构在我国的发展趋势。
钢结构第一章
§1.1 钢结构的特点和应用范围
一、钢结构的特点
1.轻质高强;
由于钢材强度高,结构需要的 构件截面小,结2. 工业厂房
金陵石化总厂
房多 层 工 业 厂
钢结构第一章
单层厂房
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钢结构第一章
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钢结构第一章
3. 承受动力荷载及 地震作用的结构
钢结构第一章
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4.高层建筑与高耸结构
金 茂 大 厦 88 层 420 米
北 京 财 富 中 心