钢结构课件第一章-钢结构(绪论)
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2020/4/16
3. 钢材的塑性和韧性好
钢材的塑性好，钢结构破坏前一般都会产生显著 的变形，易于被发现，可及时采取补救措施，避 免重大事故发生。钢材的韧性好，钢结构对动力 荷载的适应性强，具有良好的吸能能力，抗震性 能优越。
2020/4/16
4. 钢结构制造简便，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。我国已建成的 某240x315m全钢结构厂房，建筑面积达7.6万m， 其结构安装仅用了98天。钢结构由于连接的特性， 易于加固、改建和拆迁。
钢结构
目录
序 言 课程概况及基本要求 第一章 概 论 第二章 钢结构的材料 第三章 钢结构的连接 第四章 轴心受力构件 第五章 梁 第六章 拉弯和压弯构件 第七章 钢桁架与门式刚架 第八章 平面钢闸门 第九章 钢结构的制作、防护与安装
2020/4/16
序言 课程概况及基本要求
1、课程概况 2、基本要求 3、建议与希望
2020/4/16
5. 钢结构密闭性好
钢结构采用焊接连接可制成水密性和气密性较好的 常压和高压容器结构和管道。
6. 钢材的耐锈蚀性差
在没有腐蚀性介质的一般环境中，钢结构经除锈后 再涂上合格的防锈涂料后，锈蚀问题并不严重。但 在潮湿和有腐蚀性介质的环境中，钢结构容易锈蚀， 需定期维护，增加了维护费用。我国已研究生产出 抗锈蚀性能良好的耐大气腐蚀钢，并用于工程结构。
2020/4/16
2、基本要求
（1） 课程成绩由考试 + 平时成绩给出。 （2） 不得迟到、旷课。为了不影响他人，迟到者 须到课间休息时方可进入教室。旷课达1/3，取消 考试资格。缺课累计达8节及以上， 成绩由口试+ 笔试 + 平时成绩给出，且口试及格后方可参加笔试。
2020/4/16
3. 建议与希望
钢材与其它材料相比，它的强度与重力密度之比 要高得多。在同样的受力条件下，钢结构用材料 少，自重轻。以24m跨度厂房屋架为例，当承受 相同的荷载时，每榀钢屋架的重量为2.1～2.7t， 而预应力钢筋混凝土屋架的重量为6.4～11.3t， 后者为前者的3～4倍。若采用冷弯薄壁型钢屋架， 其自重接近钢筋混凝土屋架的1/10 。 钢结构自重轻，便于运输和安装，基础费用低。
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1. 大跨度钢结构
大跨度结构主要有 ： 网架结构 网壳结构 悬索结构 桥梁结构 拱架结构
2020/4/16
（1）网架结构（图）
网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、
影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、车间 等
的屋盖结构。具有工业化程度高、自重轻、稳定 性
好、外形美观的特点。
2020/4/16
8. 钢材在低温时脆性增大
在负温度区,钢材的塑性和韧性随着温度降 低而变差。
2020/4/16
二、钢结构的形式
1.框架 单层单跨框架 多层单跨框架
2.桁架 平面桁架来自百度文库
3. 拱架 4. 索 5. 壳体
单层多跨框架 多层多跨框架
空间桁架
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三、钢结构的应用
1. 大跨度钢结构 2. 重型厂房结构 3. 高层结构 4. 高耸结构 5. 轻型钢结构 6. 容器和其他构筑物 7. 综合应用
目录
第一节 钢结构的特点和应用 第二节 钢结构的设计方法 第三节 钢结构的发展
2020/4/16
第一节 钢结构的特点和应用
一、钢结构的特点 二、钢结构的形式 三、钢结构的应用范围 四、钢结构的组成
2020/4/16
一、 钢结构的特点
1. 可靠性高 2. 材料的强度高，钢结构自重轻 3. 钢材的塑性和韧性好 4. 钢结构制造简便，施工工期短 5. 钢结构密闭性好 6. 钢材的耐锈蚀性差 7. 钢结构耐热但不耐火 8. 钢材在低温时脆性增大
（1） 学习时应重点搞清基本概念与性能，掌握设计原理， 熟悉构造要求。 （2）讲课主要讲述重点和难点，为了便于大家学习和复 习，建议作好笔记。 （3） 我们将尽可能采用的是较新版本的教材，该教材反 映了目前钢结构领域的最新成果和动向。
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第一章 概 论
本章重点
1、钢结构的特点和应用 2、钢结构的设计方法 3、钢结构的发展
2020/4/16
1. 可靠性高
钢材在钢厂生产时，整个过程可严格控制，质量 比较稳定; 钢材组织均匀，接近于各向同性匀质 体； 钢材的物理力学特性与工程力学对材料性能所作 的基本假定符合较好； 钢结构的实际工作性能比较符合目前采用的理论 计算结果。 所以说钢结构的可靠性高。
2020/4/16
2. 材料的强度高，钢结构自重轻
2020/4/16
1、课程概况
钢结构是土木工程专业的主要专业课之一，为必修考试科 目。也是我国注册结构师考试科目。钢结构是当前我国重 点推广和发展的结构形式。 钢结构是采用钢材制作而成的结构，是建筑工程的主要结 构形式之一。课程的主要内容包括材料、连接、基本构件 三大部分。不同结构形式都是由基本构件联结而成，基本 构件的核心问题是稳定问题。 本课程的先行课程主要有：高等数学、建筑材料、材料力 学、结构力学、弹性力学、结构稳定、钢筋混凝土等。
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7. 钢结构耐热但不耐火
当钢材受热温度在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。
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150℃时，需加以隔热防护。 当有防火要求时，要采取防火措施。
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，由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。
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网架结构
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（2）网壳结构
同网架结构一样，网壳也是由许多杆件按一定规 律布置，通过节点连接成空间杆系结构，但网架 的外形呈平板状，而网壳的外形呈曲面状。 一般为单层或双层，按其外形为单曲面或双曲面 而构成网状穹顶、网状筒壳以及双曲抛物面网壳 等多种形式。 网壳结构的特点：外形美观、通透感好，建筑空 间大、用材省，设计施工较复杂。
3. 钢材的塑性和韧性好
钢材的塑性好，钢结构破坏前一般都会产生显著 的变形，易于被发现，可及时采取补救措施，避 免重大事故发生。钢材的韧性好，钢结构对动力 荷载的适应性强，具有良好的吸能能力，抗震性 能优越。
2020/4/16
4. 钢结构制造简便，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。我国已建成的 某240x315m全钢结构厂房，建筑面积达7.6万m， 其结构安装仅用了98天。钢结构由于连接的特性， 易于加固、改建和拆迁。
钢结构
目录
序 言 课程概况及基本要求 第一章 概 论 第二章 钢结构的材料 第三章 钢结构的连接 第四章 轴心受力构件 第五章 梁 第六章 拉弯和压弯构件 第七章 钢桁架与门式刚架 第八章 平面钢闸门 第九章 钢结构的制作、防护与安装
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序言 课程概况及基本要求
1、课程概况 2、基本要求 3、建议与希望
2020/4/16
5. 钢结构密闭性好
钢结构采用焊接连接可制成水密性和气密性较好的 常压和高压容器结构和管道。
6. 钢材的耐锈蚀性差
在没有腐蚀性介质的一般环境中，钢结构经除锈后 再涂上合格的防锈涂料后，锈蚀问题并不严重。但 在潮湿和有腐蚀性介质的环境中，钢结构容易锈蚀， 需定期维护，增加了维护费用。我国已研究生产出 抗锈蚀性能良好的耐大气腐蚀钢，并用于工程结构。
2020/4/16
2、基本要求
（1） 课程成绩由考试 + 平时成绩给出。 （2） 不得迟到、旷课。为了不影响他人，迟到者 须到课间休息时方可进入教室。旷课达1/3，取消 考试资格。缺课累计达8节及以上， 成绩由口试+ 笔试 + 平时成绩给出，且口试及格后方可参加笔试。
2020/4/16
3. 建议与希望
钢材与其它材料相比，它的强度与重力密度之比 要高得多。在同样的受力条件下，钢结构用材料 少，自重轻。以24m跨度厂房屋架为例，当承受 相同的荷载时，每榀钢屋架的重量为2.1～2.7t， 而预应力钢筋混凝土屋架的重量为6.4～11.3t， 后者为前者的3～4倍。若采用冷弯薄壁型钢屋架， 其自重接近钢筋混凝土屋架的1/10 。 钢结构自重轻，便于运输和安装，基础费用低。
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1. 大跨度钢结构
大跨度结构主要有 ： 网架结构 网壳结构 悬索结构 桥梁结构 拱架结构
2020/4/16
（1）网架结构（图）
网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、
影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、车间 等
的屋盖结构。具有工业化程度高、自重轻、稳定 性
好、外形美观的特点。
2020/4/16
8. 钢材在低温时脆性增大
在负温度区,钢材的塑性和韧性随着温度降 低而变差。
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二、钢结构的形式
1.框架 单层单跨框架 多层单跨框架
2.桁架 平面桁架来自百度文库
3. 拱架 4. 索 5. 壳体
单层多跨框架 多层多跨框架
空间桁架
2020/4/16
三、钢结构的应用
1. 大跨度钢结构 2. 重型厂房结构 3. 高层结构 4. 高耸结构 5. 轻型钢结构 6. 容器和其他构筑物 7. 综合应用
目录
第一节 钢结构的特点和应用 第二节 钢结构的设计方法 第三节 钢结构的发展
2020/4/16
第一节 钢结构的特点和应用
一、钢结构的特点 二、钢结构的形式 三、钢结构的应用范围 四、钢结构的组成
2020/4/16
一、 钢结构的特点
1. 可靠性高 2. 材料的强度高，钢结构自重轻 3. 钢材的塑性和韧性好 4. 钢结构制造简便，施工工期短 5. 钢结构密闭性好 6. 钢材的耐锈蚀性差 7. 钢结构耐热但不耐火 8. 钢材在低温时脆性增大
（1） 学习时应重点搞清基本概念与性能，掌握设计原理， 熟悉构造要求。 （2）讲课主要讲述重点和难点，为了便于大家学习和复 习，建议作好笔记。 （3） 我们将尽可能采用的是较新版本的教材，该教材反 映了目前钢结构领域的最新成果和动向。
2020/4/16
第一章 概 论
本章重点
1、钢结构的特点和应用 2、钢结构的设计方法 3、钢结构的发展
2020/4/16
1. 可靠性高
钢材在钢厂生产时，整个过程可严格控制，质量 比较稳定; 钢材组织均匀，接近于各向同性匀质 体； 钢材的物理力学特性与工程力学对材料性能所作 的基本假定符合较好； 钢结构的实际工作性能比较符合目前采用的理论 计算结果。 所以说钢结构的可靠性高。
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2. 材料的强度高，钢结构自重轻
2020/4/16
1、课程概况
钢结构是土木工程专业的主要专业课之一，为必修考试科 目。也是我国注册结构师考试科目。钢结构是当前我国重 点推广和发展的结构形式。 钢结构是采用钢材制作而成的结构，是建筑工程的主要结 构形式之一。课程的主要内容包括材料、连接、基本构件 三大部分。不同结构形式都是由基本构件联结而成，基本 构件的核心问题是稳定问题。 本课程的先行课程主要有：高等数学、建筑材料、材料力 学、结构力学、弹性力学、结构稳定、钢筋混凝土等。
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7. 钢结构耐热但不耐火
当钢材受热温度在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。
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150℃时，需加以隔热防护。 当有防火要求时，要采取防火措施。
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，由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。
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网架结构
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（2）网壳结构
同网架结构一样，网壳也是由许多杆件按一定规 律布置，通过节点连接成空间杆系结构，但网架 的外形呈平板状，而网壳的外形呈曲面状。 一般为单层或双层，按其外形为单曲面或双曲面 而构成网状穹顶、网状筒壳以及双曲抛物面网壳 等多种形式。 网壳结构的特点：外形美观、通透感好，建筑空 间大、用材省，设计施工较复杂。