钢结构设计课程 第一章
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1.2.1 钢结构的建造过程
工厂制造：验收、放样、加工、装配、矫正、除锈和涂 漆 工地安装：扩大拼装、吊装就位、临时固定、最后固定
1.2.2 钢结构的初始缺陷
几何缺陷：初弯曲 初倾斜 杆件长度误差 材料缺陷：钢材并非理想的匀质体和各向同性体
1Fra Baidu bibliotek3 钢结构的组成原理
1.3.1 跨越结构
平面体系加支撑如：穿式桁架桥、空间屋盖结 构
穿式桁架桥
空间屋盖结构
1.3.2 高耸结构
水平荷载可能居于主导地位。如：高层房屋结构、 塔架、桅杆
高层房屋结构
塔架结构
桅杆结构
1.4 钢结构的极限状态
1.4.1 极限状态
钢结构极限状态分为承载能力极限状态和正常使用 极限状态两大类。前者对应于结构或构件达到最大 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。后者对应于结构或构件 达到正常使用或耐久性能的某项规定限值，包括出 现影响正常使用（或外观）的变形、振动和局部破 坏。 强度破坏是指构件的某一截面或连接件因应力超过 材料强度而导致的破坏。钢结构在特定条件下还可 能出现低应力状态的脆性破坏。
钢结构的质量轻
钢材耐腐蚀性差
钢材耐热但不耐火
钢拉杆和压杆性能比较
世界贸易中心
柱子转换
1.1.2 钢结构的应用范围 大跨度钢结构 重型厂房钢结构
受动力荷载影响的结构
可拆卸的结构
高耸结构和高层建筑 容器和其他构筑物 轻型钢结构
杂交结构 高层钢结构建筑
1.2 钢结构的建造过程和内在缺陷
《钢结构设计规范》3.1.2条规定， 承重结构应按下列两种状态进行设计：
承载能力极限状态包括：构件和连接的强 度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继 续承载，结构或构件丧失稳定，结构转变为 机动体系和结构倾覆。 2 正常使用极限状态包括：影响结构、构件 和非结构构件正常使用或外观的变形，影响 正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能 的局部损坏（包括混凝土裂缝）。
1
1.4.2 结构的荷载效应分析
结构和构件的抗力；荷载施加于结构的效应； 一阶分析；二阶分析（ P-deta 效应、几何非线性）； 弹性分析；非弹性分析；
1.5 钢结构的发展
发展低合金高强度钢材和型钢品种
结构和构件设计计算方法的深入研究
结构形式的革新
结构优化设计
1.5 钢结构的发展
采用新的高性能钢材，深入了解和掌握结构的真实极限状态， 开发新的结构形式和提高钢结构制造工业的技术水平。 钢材的高性能包括强度、塑性、韧性、耐腐蚀和耐火等方面 的性能。 高强度钢索应用于工程实践，新的大跨度结构形式如索膜结 构和张拉整体结构等不断出现。钢索需和刚性构件如桁架、 环和拱等配合使用。 钢和混凝土组合结构是使用两种不同性能的材料优势互补相 互协作而形成的结构。压型钢板组合楼板、钢梁和所承钢筋 混凝土楼板、钢和混凝土组合柱等形式广泛应用于多层和高 层建筑中。 索和拱配合使用称为杂交结构，其为结构形式杂交，而钢和 混凝土组合结构为材料杂交。 制造业正趋于一体化，工业软件把钢材切割、焊接技术和焊 接标准集成在一起，既保证质量又节省劳动力 。
1.6 钢结构课程的特点和学习建议
两个特点：现实性和综合性；
四点建议：放开眼界；学思结合；领会创新；
广泛阅读。
第一章作业
进行调查，写一篇钢结构和钢筋混凝土结构的造 价比较分析报告；
具体要求：假定为6层框架结构，长方形布置，
进深9m，开间6m，4开间共24m。主要从材料费、
措施费、施工管理费、工期等项目进行比较分析。
第1 章
主要内容：
钢结构的特点和应用
概述
钢结构的建造过程和内在缺陷
钢结构的组成原理 钢结构的发展
重点：
钢结构的特点和应用
1.1 钢结构的特点和应用
1.1.1 钢结构的特点 材料的强度高，塑性和韧性好 材质均匀，和力学计算的假定比较符合
钢结构制造简便，施工周期短
工厂制造：验收、放样、加工、装配、矫正、除锈和涂 漆 工地安装：扩大拼装、吊装就位、临时固定、最后固定
1.2.2 钢结构的初始缺陷
几何缺陷：初弯曲 初倾斜 杆件长度误差 材料缺陷：钢材并非理想的匀质体和各向同性体
1Fra Baidu bibliotek3 钢结构的组成原理
1.3.1 跨越结构
平面体系加支撑如：穿式桁架桥、空间屋盖结 构
穿式桁架桥
空间屋盖结构
1.3.2 高耸结构
水平荷载可能居于主导地位。如：高层房屋结构、 塔架、桅杆
高层房屋结构
塔架结构
桅杆结构
1.4 钢结构的极限状态
1.4.1 极限状态
钢结构极限状态分为承载能力极限状态和正常使用 极限状态两大类。前者对应于结构或构件达到最大 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。后者对应于结构或构件 达到正常使用或耐久性能的某项规定限值，包括出 现影响正常使用（或外观）的变形、振动和局部破 坏。 强度破坏是指构件的某一截面或连接件因应力超过 材料强度而导致的破坏。钢结构在特定条件下还可 能出现低应力状态的脆性破坏。
钢结构的质量轻
钢材耐腐蚀性差
钢材耐热但不耐火
钢拉杆和压杆性能比较
世界贸易中心
柱子转换
1.1.2 钢结构的应用范围 大跨度钢结构 重型厂房钢结构
受动力荷载影响的结构
可拆卸的结构
高耸结构和高层建筑 容器和其他构筑物 轻型钢结构
杂交结构 高层钢结构建筑
1.2 钢结构的建造过程和内在缺陷
《钢结构设计规范》3.1.2条规定， 承重结构应按下列两种状态进行设计：
承载能力极限状态包括：构件和连接的强 度破坏、疲劳破坏和因过度变形而不适于继 续承载，结构或构件丧失稳定，结构转变为 机动体系和结构倾覆。 2 正常使用极限状态包括：影响结构、构件 和非结构构件正常使用或外观的变形，影响 正常使用的振动，影响正常使用或耐久性能 的局部损坏（包括混凝土裂缝）。
1
1.4.2 结构的荷载效应分析
结构和构件的抗力；荷载施加于结构的效应； 一阶分析；二阶分析（ P-deta 效应、几何非线性）； 弹性分析；非弹性分析；
1.5 钢结构的发展
发展低合金高强度钢材和型钢品种
结构和构件设计计算方法的深入研究
结构形式的革新
结构优化设计
1.5 钢结构的发展
采用新的高性能钢材，深入了解和掌握结构的真实极限状态， 开发新的结构形式和提高钢结构制造工业的技术水平。 钢材的高性能包括强度、塑性、韧性、耐腐蚀和耐火等方面 的性能。 高强度钢索应用于工程实践，新的大跨度结构形式如索膜结 构和张拉整体结构等不断出现。钢索需和刚性构件如桁架、 环和拱等配合使用。 钢和混凝土组合结构是使用两种不同性能的材料优势互补相 互协作而形成的结构。压型钢板组合楼板、钢梁和所承钢筋 混凝土楼板、钢和混凝土组合柱等形式广泛应用于多层和高 层建筑中。 索和拱配合使用称为杂交结构，其为结构形式杂交，而钢和 混凝土组合结构为材料杂交。 制造业正趋于一体化，工业软件把钢材切割、焊接技术和焊 接标准集成在一起，既保证质量又节省劳动力 。
1.6 钢结构课程的特点和学习建议
两个特点：现实性和综合性；
四点建议：放开眼界；学思结合；领会创新；
广泛阅读。
第一章作业
进行调查，写一篇钢结构和钢筋混凝土结构的造 价比较分析报告；
具体要求：假定为6层框架结构，长方形布置，
进深9m，开间6m，4开间共24m。主要从材料费、
措施费、施工管理费、工期等项目进行比较分析。
第1 章
主要内容：
钢结构的特点和应用
概述
钢结构的建造过程和内在缺陷
钢结构的组成原理 钢结构的发展
重点：
钢结构的特点和应用
1.1 钢结构的特点和应用
1.1.1 钢结构的特点 材料的强度高，塑性和韧性好 材质均匀，和力学计算的假定比较符合
钢结构制造简便，施工周期短