钢结构设计原理 ppt课件
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解放后，生产力得到大的发展，建成了大量的钢结构工程，其中 不少在规模上和技术上已经达到世界先进水平。
桥梁方面：1957年的武汉长江大桥；1968年的南京长江大桥； 1992年的九江长江大桥；1993年的上海杨浦大桥；1996年的西陵 长江大桥等。
公用与民用建筑：首都体育馆（跨度99m平板网架结构）；上海体 育馆（直径110m平板网架结构）；秦俑陈列馆（跨度70m的三铰 拱钢结构）
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1.1钢结构发展简史
2020/3/23
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1.1钢结构发展简史
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1.2 钢结构的特点及应用(掌握)哪里用？
1.2.1钢结构特点 （1）钢材强度高，结构质量轻 钢与砖石和混凝土相比，虽然密度较大，但强度更高，故其密度
与强度的比值较小，承受同样荷载时，钢结构要比其他结构轻。 例如，当跨度和荷载均相同时，钢屋架的质量仅为钢混凝土屋架
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1.1钢结构发展简史
广州中山纪念堂是为了纪念 孙中山先生建造的，于1931 年10月竣工。厅内容积为 33300立方米，容量为5000 人。建国后，广州市的标志 性建筑，为国家一级文物。
Baidu Nhomakorabea
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1.1钢结构发展简史
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的1/3~1/4，冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10，为运输和吊装提 供了方便。由于钢结构常较柔软细，因此稳定问题比较突出，应 给予充分注意。
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1.2 钢结构的特点及应用(掌握)哪里用？
钢材 比重：7850Kg/m3, 抗拉设计强度（200～ ）N/mm2 重量/强度＝40
混凝土 比重：2500Kg/m3, 抗拉设计强度（1～ ）N/mm2 重量/强度＝2500
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1.1钢结构发展简史
甘露寺铁塔位于天王殿东北， 实际上是唐宝历元年(八二 五年)卫公李德裕建，故又 称卫公塔。宋代重铸为铁塔， 原塔为七级。十九世纪末又 因大风疾雷，倾倒四层。
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1.1钢结构发展简史
鸦片战争后，中国沦为半殖民地半封建社会，经济停滞不前，钢 结构的发展也比较缓慢。这期间建造的桥梁大多为国外修筑。值 得一提的是，1937年建成的钱塘江大桥是由我国著名桥梁专家茅 以升负责设计和监督施工的。
钢是一种铁碳合金，人类采用钢结构的历史和炼铁、炼钢技术的 发展是密不可分的。
最早在公元前2000年左右，在伊拉克两河流域就出现了早期的炼 铁术。
我国也是较早发明炼铁技术的国家之一，早在战国时期，我国的 炼铁技术已很盛行了。公元65年（汉明帝时代），已成功地用锻 铁为环，相扣成链，建成了世界上最早的铁链悬桥——兰津桥。 此后，为了便利交通，跨越深谷，曾陆续建造了数十座铁链桥。 其中跨度最大的为1705年（清康熙）建成的四川泸定大渡河桥， 桥宽2.8m，跨长100m。除铁链悬桥外，我国古代还建有许多铁 建筑物，如铁塔等，目前依然存在。所有这些都表明，我们中华 民族对铁结构的应用，曾经居于世界领先地位。
木材 比重：500Kg/m3, 顺纹抗拉强度（10～ ）N/mm2 重量/强度＝50
强度高，适用于建造跨度大、承载重的结构。
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1.2 钢结构的特点及应用
（2）材质均匀，且塑性韧性好 钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性体，而且在一定的应
力幅度内几乎是完全弹性的。因此，钢结构的实际受力情况和工 程力学计算结果比较符合，计算结果比较可靠，安全可靠度高。 钢材在冶炼和轧制过程中质量可以严格控制，材质波动的范围小。 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 。 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，适宜在动力荷载下 工作。
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1.1钢结构发展简史
全国重点保护文物－ 泸定铁索桥，建于1705－ 1706年，桥身共由13根铁 链组成；每根（铁链）由 862－977节铁环相扣，每 根铁链重1300－1800kg。
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1.1钢结构发展简史
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公元1061年（宋代）湖北荆 州玉泉寺建成的13层铁塔， 目前依然存在。 铁 塔 高 17.9 米 ， 八 角 十 三 级 ， 重53.3吨，为我国现存最高、 最重、最大的铁塔。已有 900多年的历史。
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1.1钢结构发展简史(了解)
钢结构？钢结构是钢材制成的工程结构，通常由型钢和 钢板等制成的梁、桁架、柱、板等构件组成，各部分之 间用焊缝、螺栓或铆钉连接．有些钢结构还部分采用钢 丝绳或钢丝束。
含碳量小于2％的铁碳合金称作钢，含碳量大于2％时 称作铁。
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1.1钢结构发展简史
钢结构设计原理
第1章 绪 论
本章问答： 钢结构？ 哪里用？ 如何用？
重点：掌握钢结构的特点及应用范围，理解钢结构的计 算方法。
难点：理解钢结构的计算方法。
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本章提纲
1.1 钢结构发展简史 1.2 钢结构的特点及应用 1.3 钢结构的设计方法 1.4有关钢结构的规范、规程及标准简介 1.5 钢结构的新发展
塔桅结构：北京环境气象桅杆（1977，325m）；上海东方明珠电 视塔（1995，468m）。
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1.1钢结构发展简史
由茅以升先生主持兴建的杭州钱塘江大桥。该桥由他带领一批留学生自 行设计和监造(实际施工由丹麦康益洋行承包下部结构和沉箱基础工 程，上部结构钢梁则由英商道门朗公司承包制造和安装)。
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1.1钢结构发展简史
欧美等国家中最早将铁做为建筑材料的当属英国，但直到1840年 以前，还只采用铸铁来建造拱桥。
1840年以后，随着铆钉连接和锻铁技术的发展，铸铁结构逐渐被 锻铁结构取代，随着1855年英国人发明贝氏转炉炼钢法和1865 年法国人发明平炉炼钢法，以及1870年成功轧制出工字钢之后， 形成了工业化大批量生产钢材的能力，强度高且韧性好的钢材才 开始在建筑领域逐渐取代锻铁材料，自1890年以后成为金属结构 的主要材料。20世纪初焊接技术的出现，以及1934年高强度螺栓 连接的出现，极大地促进了钢结构的发展。除西欧、北美之外， 钢结构在前苏联和日本等国家也获得了广泛的应用，逐渐发展成 为全世界所接受的重要结构体系。
桥梁方面：1957年的武汉长江大桥；1968年的南京长江大桥； 1992年的九江长江大桥；1993年的上海杨浦大桥；1996年的西陵 长江大桥等。
公用与民用建筑：首都体育馆（跨度99m平板网架结构）；上海体 育馆（直径110m平板网架结构）；秦俑陈列馆（跨度70m的三铰 拱钢结构）
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1.1钢结构发展简史
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1.2 钢结构的特点及应用(掌握)哪里用？
1.2.1钢结构特点 （1）钢材强度高，结构质量轻 钢与砖石和混凝土相比，虽然密度较大，但强度更高，故其密度
与强度的比值较小，承受同样荷载时，钢结构要比其他结构轻。 例如，当跨度和荷载均相同时，钢屋架的质量仅为钢混凝土屋架
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1.1钢结构发展简史
广州中山纪念堂是为了纪念 孙中山先生建造的，于1931 年10月竣工。厅内容积为 33300立方米，容量为5000 人。建国后，广州市的标志 性建筑，为国家一级文物。
Baidu Nhomakorabea
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1.1钢结构发展简史
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1.1钢结构发展简史
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的1/3~1/4，冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10，为运输和吊装提 供了方便。由于钢结构常较柔软细，因此稳定问题比较突出，应 给予充分注意。
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1.2 钢结构的特点及应用(掌握)哪里用？
钢材 比重：7850Kg/m3, 抗拉设计强度（200～ ）N/mm2 重量/强度＝40
混凝土 比重：2500Kg/m3, 抗拉设计强度（1～ ）N/mm2 重量/强度＝2500
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1.1钢结构发展简史
甘露寺铁塔位于天王殿东北， 实际上是唐宝历元年(八二 五年)卫公李德裕建，故又 称卫公塔。宋代重铸为铁塔， 原塔为七级。十九世纪末又 因大风疾雷，倾倒四层。
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1.1钢结构发展简史
鸦片战争后，中国沦为半殖民地半封建社会，经济停滞不前，钢 结构的发展也比较缓慢。这期间建造的桥梁大多为国外修筑。值 得一提的是，1937年建成的钱塘江大桥是由我国著名桥梁专家茅 以升负责设计和监督施工的。
钢是一种铁碳合金，人类采用钢结构的历史和炼铁、炼钢技术的 发展是密不可分的。
最早在公元前2000年左右，在伊拉克两河流域就出现了早期的炼 铁术。
我国也是较早发明炼铁技术的国家之一，早在战国时期，我国的 炼铁技术已很盛行了。公元65年（汉明帝时代），已成功地用锻 铁为环，相扣成链，建成了世界上最早的铁链悬桥——兰津桥。 此后，为了便利交通，跨越深谷，曾陆续建造了数十座铁链桥。 其中跨度最大的为1705年（清康熙）建成的四川泸定大渡河桥， 桥宽2.8m，跨长100m。除铁链悬桥外，我国古代还建有许多铁 建筑物，如铁塔等，目前依然存在。所有这些都表明，我们中华 民族对铁结构的应用，曾经居于世界领先地位。
木材 比重：500Kg/m3, 顺纹抗拉强度（10～ ）N/mm2 重量/强度＝50
强度高，适用于建造跨度大、承载重的结构。
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1.2 钢结构的特点及应用
（2）材质均匀，且塑性韧性好 钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性体，而且在一定的应
力幅度内几乎是完全弹性的。因此，钢结构的实际受力情况和工 程力学计算结果比较符合，计算结果比较可靠，安全可靠度高。 钢材在冶炼和轧制过程中质量可以严格控制，材质波动的范围小。 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 。 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，适宜在动力荷载下 工作。
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1.1钢结构发展简史
全国重点保护文物－ 泸定铁索桥，建于1705－ 1706年，桥身共由13根铁 链组成；每根（铁链）由 862－977节铁环相扣，每 根铁链重1300－1800kg。
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1.1钢结构发展简史
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公元1061年（宋代）湖北荆 州玉泉寺建成的13层铁塔， 目前依然存在。 铁 塔 高 17.9 米 ， 八 角 十 三 级 ， 重53.3吨，为我国现存最高、 最重、最大的铁塔。已有 900多年的历史。
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1.1钢结构发展简史(了解)
钢结构？钢结构是钢材制成的工程结构，通常由型钢和 钢板等制成的梁、桁架、柱、板等构件组成，各部分之 间用焊缝、螺栓或铆钉连接．有些钢结构还部分采用钢 丝绳或钢丝束。
含碳量小于2％的铁碳合金称作钢，含碳量大于2％时 称作铁。
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1.1钢结构发展简史
钢结构设计原理
第1章 绪 论
本章问答： 钢结构？ 哪里用？ 如何用？
重点：掌握钢结构的特点及应用范围，理解钢结构的计 算方法。
难点：理解钢结构的计算方法。
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本章提纲
1.1 钢结构发展简史 1.2 钢结构的特点及应用 1.3 钢结构的设计方法 1.4有关钢结构的规范、规程及标准简介 1.5 钢结构的新发展
塔桅结构：北京环境气象桅杆（1977，325m）；上海东方明珠电 视塔（1995，468m）。
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1.1钢结构发展简史
由茅以升先生主持兴建的杭州钱塘江大桥。该桥由他带领一批留学生自 行设计和监造(实际施工由丹麦康益洋行承包下部结构和沉箱基础工 程，上部结构钢梁则由英商道门朗公司承包制造和安装)。
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1.1钢结构发展简史
欧美等国家中最早将铁做为建筑材料的当属英国，但直到1840年 以前，还只采用铸铁来建造拱桥。
1840年以后，随着铆钉连接和锻铁技术的发展，铸铁结构逐渐被 锻铁结构取代，随着1855年英国人发明贝氏转炉炼钢法和1865 年法国人发明平炉炼钢法，以及1870年成功轧制出工字钢之后， 形成了工业化大批量生产钢材的能力，强度高且韧性好的钢材才 开始在建筑领域逐渐取代锻铁材料，自1890年以后成为金属结构 的主要材料。20世纪初焊接技术的出现，以及1934年高强度螺栓 连接的出现，极大地促进了钢结构的发展。除西欧、北美之外， 钢结构在前苏联和日本等国家也获得了广泛的应用，逐渐发展成 为全世界所接受的重要结构体系。