钢结构基本概念
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。
2024版钢结构ppt课件
01钢结构定义02发展历程由钢材制成的工程结构，具有轻质、高强、施工速度快等特点。
从工业革命时期的初步应用到现代建筑业的广泛应用，钢结构经历了不断的技术创新和发展。
钢结构定义及发展历程钢材性能与分类钢材性能包括力学性能、工艺性能和耐久性等方面，如抗拉强度、屈服点、延伸率、冷弯性能等。
钢材分类根据化学成分、冶炼方法、用途等不同，钢材可分为碳素钢、合金钢、不锈钢等多种类型。
0102强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保等。
耐火性差、易腐蚀、隔音效果一般、设计要求高等。
优势局限性钢结构优势与局限性应用领域及发展趋势应用领域广泛应用于工业厂房、高层建筑、桥梁、海洋平台等领域。
发展趋势随着新材料、新技术的不断涌现，钢结构将朝着更加轻质、高强、耐久、环保的方向发展，同时智能化、模块化等新型建造方式也将得到更广泛的应用。
03通过电弧或火焰将焊条和焊件局部加热到熔化状态，形成永久性的连接。
焊接连接原理包括焊接前准备（如坡口加工、清理焊件等）、装配与定位、焊接工艺参数选择、焊接操作以及焊后检验等步骤。
工艺流程常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊等，设备包括焊机、焊枪、焊条等。
焊接方法与设备焊接连接原理及工艺流程01螺栓连接类型包括普通螺栓连接和高强度螺栓连接，其中高强度螺栓连接又分为摩擦型连接和承压型连接。
02选用原则根据连接件的受力情况、工作环境、安装条件等因素选择合适的螺栓类型和规格。
03安装与紧固螺栓连接安装时应保证螺栓与孔洞的配合精度，采用正确的紧固方法和力矩，避免过紧或过松。
螺栓连接类型与选用原则铆接技术简介及实例分析铆接技术简介铆接是一种通过铆钉将两个或多个构件连接在一起的方法，具有连接可靠、承受载荷大等优点。
实例分析以某钢结构桥梁为例，介绍铆接技术在桥梁建设中的应用，包括铆钉的选用、铆接工艺以及铆接质量的检验等。
优缺点及适用范围分析铆接技术的优缺点，如连接强度高、密封性好但拆卸困难等，并指出其适用于承受较大载荷和需要密封的场合。
零基础学钢结构-概述说明以及解释
零基础学钢结构-概述说明以及解释1.引言1.1 概述钢结构是一种广泛应用于建筑和工程领域的结构形式，其具有高强度、轻量化、施工效率高等优点，已经成为现代建筑和基础设施建设中不可或缺的一部分。
然而，学习钢结构对于零基础的人来说可能会面临一些困难和挑战。
本文旨在为那些零基础的人提供一个全面且易于理解的学习钢结构的入门指南。
通过本文的学习，读者将能够了解钢结构的基础知识、应用领域以及其组成和构造。
同时，本文也将谈到学习钢结构的重要性、零基础学习钢结构的方法，以及在学习过程中可能面临的挑战和机遇。
学习钢结构并不需要读者有相关领域的专业知识或经验。
本文将以简明扼要的方式介绍钢结构的基本概念和原理，旨在帮助读者建立起对钢结构的初步理解。
通过学习本文所提供的知识，读者可以为进一步深入学习和研究钢结构打下坚实的基础。
总而言之，本文将引导读者从零基础开始学习钢结构。
希望通过本文的学习，读者可以掌握钢结构的基本概念和原理，并有信心去应对学习中的各种挑战和机遇。
接下来的章节将逐步介绍钢结构的基础知识、应用领域以及其组成和构造，希望读者能够跟随文中的内容进行学习，并从中获得知识和启发。
1.2文章结构文章结构：本文将分为三个部分来介绍零基础学习钢结构的方法。
首先，在第二节中我们会详细介绍钢结构的基础知识，包括其定义、分类、特点以及基本概念等内容。
通过对钢结构的基本概念的理解，读者可以建立起对钢结构的整体认识。
接着，在第三节中，我们将探讨钢结构在不同应用领域的具体应用。
钢结构广泛用于建筑、桥梁、航空航天等领域，我们将介绍各个领域中的典型案例，并分析钢结构为何在这些领域中被广泛采用。
通过学习这些应用案例，读者可以进一步了解钢结构的实际应用场景。
最后，在第四节中，我们将深入探讨钢结构的组成和构造。
我们将介绍钢结构中常见的构件、连接方式以及施工方法等内容。
通过学习这些内容，读者可以掌握钢结构的组成和构造原理，为进一步学习和实践打下坚实的基础。
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。
(完整版)钢结构技术交底
(完整版)钢结构技术交底钢结构技术交底一、背景介绍钢结构是一种用钢材作为主要材料的建筑结构形式，具有重量轻、强度高、施工周期短等特点，被广泛应用于建筑领域。
为了确保施工过程中的安全和质量，本文档对钢结构的相关技术进行交底，以保证施工的顺利进行。
二、钢结构的基本原理钢结构的基本原理包括以下几个方面：1. 结构设计：根据建筑的功能和荷载要求，进行合理的钢结构设计，确保结构的稳定性和安全性。
2. 材料选择：选择合适的钢材，包括钢板、钢梁等，确保其材质符合相关标准，并具有足够的强度和耐久性。
3. 连接方式：采用合适的连接方式，如焊接、螺栓连接等，确保结构的稳固性和可靠性。
4. 防腐处理：对钢结构进行防腐处理，包括喷涂防锈漆、热浸镀锌等，保护钢材不受氧化和腐蚀的影响。
三、钢结构施工工艺钢结构施工工艺包括以下几个步骤：1. 钢材加工：根据设计图纸要求，对钢材进行切割、切割、钻孔等加工，确保其尺寸和几何形状符合要求。
2. 焊接工艺：根据焊接工艺规范，采用合适的焊接方法和电流参数，对钢结构进行焊接连接，确保焊缝的质量和强度。
3. 安装组装：按照施工图纸，将加工好的钢材进行组装和安装，包括吊装、定位、固定等，确保结构的准确性和稳定性。
4. 检验验收：对施工完成的钢结构进行检验和验收，包括焊缝质量检测、尺寸测量、质量抽检等，确保施工质量符合标准和要求。
四、安全注意事项在钢结构施工过程中，需要特别注意以下安全事项：1. 施工现场要设置警示标志，确保工人和周围人员的安全，防止人员误入施工区域。
2. 工人要严格遵守施工规范和操作规程，正确使用施工设备和工具，确保施工操作的安全性和有效性。
3. 施工人员要佩戴安全防护用品，包括安全帽、安全鞋、防护眼镜等，确保人员在施工过程中免受伤害。
4. 施工过程中要定期进行安全检查和隐患排查，及时发现并消除潜在的安全风险。
五、质量控制措施为了确保钢结构施工的质量，需要采取以下质量控制措施：1. 施工前要对钢结构的材质、尺寸和几何形状进行检查，确保其符合设计要求和相关标准。
钢结构全套PPT教学课件
防腐防火处理效果评价
厚度检测
使用涂层测厚仪检测防腐防火 涂层的厚度，确保满足设计要 求。
耐腐蚀性测试
通过盐雾试验、湿热试验等模 拟环境测试方法，评估防腐处 理效果。
外观检查
观察防腐防火处理后的钢结构 表面是否平整、无气泡、无裂 纹等缺陷。
附着力测试
采用划格法或拉开法等测试方 法，检测防腐防火涂层与钢结 构基材的附着力。
结构分析与计算方法
结构分析方法
弹性力学方法、塑性力学方法、有限 元方法等。
计算内容
计算软件
SAP2000、ANSYS、ABAQUS等通 用有限元软件，以及专用钢结构分析 软件如Midas/Gen、3D3S等。
内力分析、变形计算、稳定性验算、 疲劳分析等。
构造措施与节点设计
01
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构造措施
保证结构整体性和稳定性 的措施，如设置支撑、加 强刚度等。
认真阅读图纸，了解钢结构的构 造、节点形式和安装要求，掌握 相关技术标准和验收规范。
制定施工方案
根据工程特点和现场条件，制定 切实可行的施工方案，包括安装 顺序、吊装方法、安全措施等。
材料和设备准备
按照图纸要求，准备好所需的钢 材、连接件、紧固件等材料，以 及吊装设备、焊接设备、测量工 具等。
现场拼装和吊装技术
前景展望
随着城市化进程的加快和建筑业的持续发展，钢结构将在未来建筑领域中发挥更 加重要的作用。同时，随着新材料和新技术的不断涌现，钢结构的应用范围将进 一步扩大，市场前景广阔。
02 钢结构设计原理 与方法
设计基本原则与规范要求
设计基本原则
确保结构安全、适用、经济、美观；符合现行国家规范和行 业标准；考虑施工便利性和可持续性。
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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a. 短柱短柱(假定不发生失稳)强度为N f=Af y (1－2)N f---短柱承载能力A----柱面积f y---材料的屈服强度图1－5 柱受力图b. 长柱由于长，柱在压力N作用下会产生弯曲变形，因此柱不但受压而且受弯。
使杆件弯曲的荷载效应叫做弯矩。
弯矩的大小等于力乘上一个相关的距离。
在长柱受压的情况中，弯矩等于力N乘以相应的挠度，在跨中截面弯矩M=N ×δ。
当N增加时，挠度δ增大，从而M也增大。
当N增至其临界值N E 时，M也增加到相应的值。
在N E和M的共同作用下，柱子处在失稳的平衡点上，任一微小的外界影响都会导致柱子失稳。
N E被称为临界力，两端铰支的弹性柱的临界力N E为：N E=π2EI/L2 (1－3)式中π＝3.1416圆周率，E－材料的弹性模量I－截面惯性矩仅与截面大小和形状有关L－柱子长度柱子愈长，N E愈小，柱子愈短，N E愈大，当L小到某值使得N E大于或等于N f时，则称柱子为短柱，短柱不会发生失稳破坏。
由上式可见，N E与屈服强度f y无关，与弹性模量(变形模量)E有关。
对于长柱，当荷载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，之所以称为瞬变体系是由于它的几何形状可变动的幅度很小。
c.不变体系：在结构被破坏之前，结构的几何形状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。
这就在结构中产生了力的重新分配。
有些杆件受的力会增加。
如果受力增加的杆件不破坏，则结构仍是安全的。
但如果有的杆件由于受的力增加而出现了新的破坏，就可能会发生杆件破坏的连锁反映，导致结构最终破坏。
因此，即使是赘余体系也应认真设计。
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)。
在图1-10A中，外力与拉杆方向一致，结构是稳定的。
在图1-10B中，外力与拉杆不在同一对角，导致拉杆受压，由于拉杆不能承压，发生屈曲，结构形状发生改变，成为可变体系。
在图1-10C中两对角处均设置拉杆，不论外力作用在哪个方向，结构都是稳定的。
但此时与前述相比，维持结构为不变体系的杆件最少数量不再是5根而是6根。
3.杆件的连接形式。
确定结构是否为不变体系的因素不仅仅是杆件的数量，与杆件之间的连接形式也有关系。
如果在上述四杆可变体系中将任意两杆相连的节点由铰节改为刚节点，则结构成为了不变体系。
若有两个节点改为刚节点，则结构为一次赘余体系。
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。
杆件之间的相对角度不发生变化。
两种节点相比较，不论是从工程费用上还是从施工的难易程度上，铰节点要比刚节点经济和容易做得多。
从图1-10中就可以看出这一事实。
在施工中，对铰节点的质量控制要比控制刚节点的质量来得容易，因此在工程设计中，如果不是由于稳定或刚度的要求，节点多被做成铰接形式。
沿厂房纵向，也要考虑结构的稳定。
在厂房纵向，各门式刚架之间通常在檐口处用刚性系杆铰接相连。
如果不用柱间支撑，在水平荷载作用下，结构在纵向是可变体系。
因此通常做法是在厂房两头的第一柱间加上交叉的拉杆支撑，荷载通过刚性系杆传至支撑再传至基础。
当厂房较长时，在中间跨或相应的跨处也宜布置柱间支撑以免传力路线大长而使结构的纵向刚度不足。
一般地，使用交叉拉杆支撑的间距又宜大于50m。
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。
以上图为例，由于使用支撑，对柱在纵向强度和刚度没有特别要求，采用H型钢截面250×300×8×6，每米用钢量为44.8kg。
若取消支撑，采用箱形截面250×300×8×6，每米用钢量为58.2kg，与H型钢截面相比，每米用钢量增加30％。
2．对于提高结构强度和刚度，控制结构变形，使用支撑系统更有效，以下的简单例子可以说明问题：a.一个Q235悬臂柱在柱顶作用力P＝10KN(1.0T)从强度考虑，弯矩为：M＝10×8＝80KN (2-1)所要求的最小截面模量W＝KM/[σ]＝1.4×80×106/215=521×103mm3式中，K－荷载系数，M－荷载引起的弯矩σ－材料设计应力用H形截面300×200×8×6 W＝531×103mm3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。