钢结构精ppt课件
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钢结构 ppt课件
远眺纽约曼哈顿世贸大楼
绝 版 纽 约 世 贸 中 心 双 子 塔
撞击下的世界贸易中心
美国东部时间2001年9月11日上午8时 45分，一架起飞重量达160吨的波音767型 飞机，直接撞击纽约世界贸易中心北塔；18 分钟后，又一架起飞重量为100吨的波音 757型飞机，几乎拦腰撞击世界贸易中心南 塔。假设两架飞机的起飞重量是满负荷，再 考虑两种机型的速度是1000千米/小时，而 且以恐怖分子执意为之的心理，这个速度已 是下限，那么，在这种条件下，世界贸易中 心受到的冲量究竟有多少呢？
二、钢结构的应用
钢结构通常用于高层、大跨度、体型复 杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、 高温车间、密封性要求高、要求能活动 或经常装拆的结构。直观的说：大厦、 体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、 工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结 构自身的特点相一致的。
世界贸易中心边长=63.5米 世界贸易中心每层的建筑面积 =63.5×63.5≈4032平方米
如果除开间隔墙体所占面积，还有一般占摩天大 厦建筑面积达1/5～1/4的电梯井的面积，也就是说， 在3000平方米不到的面积里，浇灌了45～30吨的 高燃值的油料在燃烧（南塔有一部分溢出）。
我们可以估量，以液态燃油的漫溢性质，这数十吨 燃油所产生的热量，或可足以把受撞击层变成熔炉， 兼有楼体里面许多例如纸张、塑料制品、各类管线 气体等易燃易爆物品，特别是外幕墙玻璃被击破和 电梯井被穿透后，电梯井便变作拔气管，成了助燃 工具。所以被撞击后的世界贸易中心，远远看去， 就像两根硕大的烟囱。同时，高达1000℃的温度， 钢结构都易产生变形，更因上有重压，所以最终招 致崩落现象。而且，高温之下，燃油有气化的现象， 急速膨胀的气体，燃烧中必然夹杂着爆炸，这更是 致命的。
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。
钢结构基本知识ppt课件
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6、吊车梁：吊车的轨 道，通常表示为DCL， 构造较为复杂，不介 绍了
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次构件部分
1、水平支撑：增加屋盖的整体刚度；减 少弦杆出平面的计算长度，节约钢材； 增加弦杆侧向稳定性。一般表示为SC， 由圆钢制作而成
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3、抗风柱：简单的个 人理解就是 传递荷 载、连接作用，通常 表示为KFZ，一般也 是用H型钢制作的
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4、檩条：作用是将屋面荷载（墙面荷载） 通过檩传递到梁（柱）上；通常的表示 方法为屋面檩条 LT，墙面檩条称为墙梁 QL，一般为C型钢和Z型钢
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3、拉条：减小檩条的侧向变形和扭转， 提高檩条承载力。拉条一般由圆钢加工 成的，表示为直拉条T，斜拉条XT
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4、系杆：系杆的作用主要是提高结构的 整体刚度，使结构发挥空间作用，保证 结构的几何稳定性和受压构件的侧向稳 定。表示为XG或者ST，一般是有圆管 加工成的
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钢结构厂房的主要构件
• 主构件
1、钢柱； 2、钢梁，也称为屋架梁； 3、抗风柱； 4、屋面檩条、墙面檩条
（也称为墙梁）； 5、钢板天沟； 6、吊车梁
钢结构教学课件PPT轴心受力构件
第六章 轴心受力构件
§6.1 轴心受力构件的应用及截面形式
6.1.1 轴心受力构件的应用
a)
轴心受力构件是指承受通过截面形 心轴线的轴向力作用的构件。包括 轴心受拉构件（轴心拉杆）和轴心 受压构件（轴心压杆）。
在钢结构中应用广泛，如桁架、网 架中的杆件，工业厂房及高层钢结 构的支撑，操作平台和其它结构的 支柱等。
1、弹性弯曲屈曲
欧拉（Euler）早在1744年通过对理想轴心压杆的整体稳定问题进 行的研究，当轴心力达到临界值时，压杆处于屈曲的微弯状态。 在弹性微弯状态下，根据外力矩平衡条件，可建立平衡微分方程， 求解后得到了著名的欧拉临界力和欧拉临界应力。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
其临界力。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
2、弹塑性弯曲屈曲
1889年恩格塞尔，用应力－应变曲线的切线模量代替欧拉公式中 的弹性模量E，将欧拉公式推广应用于非弹性范围，即：
Ncr
2Et I
l02
2 Et
2
A
（6.3.5）
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
对于高强螺栓的摩擦型连接，可以认为连接传力所依靠的摩擦力 均匀分布于螺孔四周，故在孔前接触面已传递一半的力，因此最 外列螺栓处危险截面的净截面强度应按下式计算：
N f
An,1
其中：An,1 b n1 d0 t;
+
+
+
+
b)
++
§6.1 轴心受力构件的应用及截面形式
6.1.1 轴心受力构件的应用
a)
轴心受力构件是指承受通过截面形 心轴线的轴向力作用的构件。包括 轴心受拉构件（轴心拉杆）和轴心 受压构件（轴心压杆）。
在钢结构中应用广泛，如桁架、网 架中的杆件，工业厂房及高层钢结 构的支撑，操作平台和其它结构的 支柱等。
1、弹性弯曲屈曲
欧拉（Euler）早在1744年通过对理想轴心压杆的整体稳定问题进 行的研究，当轴心力达到临界值时，压杆处于屈曲的微弯状态。 在弹性微弯状态下，根据外力矩平衡条件，可建立平衡微分方程， 求解后得到了著名的欧拉临界力和欧拉临界应力。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
其临界力。
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
2、弹塑性弯曲屈曲
1889年恩格塞尔，用应力－应变曲线的切线模量代替欧拉公式中 的弹性模量E，将欧拉公式推广应用于非弹性范围，即：
Ncr
2Et I
l02
2 Et
2
A
（6.3.5）
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第六章 轴心受力构件
对于高强螺栓的摩擦型连接，可以认为连接传力所依靠的摩擦力 均匀分布于螺孔四周，故在孔前接触面已传递一半的力，因此最 外列螺栓处危险截面的净截面强度应按下式计算：
N f
An,1
其中：An,1 b n1 d0 t;
+
+
+
+
b)
++
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
02
03
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。
钢结构设计ppt课件
1.2.1、“高钢规程”的规定
1、适用高度
“高钢规定”对非抗震设防和设防烈度为6度至 9度的乙类和丙类高层建筑，按照所采用的结 构类型和结构体系，规定了下表适用高度。
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6
2、建筑高宽比限值
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7
1.2.2、“抗震规范”（GB 50011－ 2001）的规定
1、适用高度
高层民用建筑钢结构各种类型的最大适用高度 应符合规范规定。对平面和竖向不规则或建造 于Ⅳ类场地的钢结构，其高度应适当降低。
6～8度时 120235fay
9度时
100235fay
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50
5.3.2、梁的板件宽厚比限制
➢ 不超过12层钢框架的梁板件的宽厚比限值
抗震设防烈度
7度
8度
9度
工字形截面和箱形
11
10
9
截面翼缘外伸部分
箱形截面翼缘在两
36
32
30
腹板间的部分
工字形截面和箱形 截面腹板
Nb Af0.3785~12N0b Af80~11N0b Af70~10N0b Af
对于多层框架结构可忽略柱轴向变形产生的层 间位移。对高层框架虽不能忽略此变形，但由 梁柱构件变形产生的层间位移是主要的，它构 成的水平变形曲线属剪切型。 由于柱脚处无水平位移，且底部作用剪力最大， 最大的层间位移常位于底层或下部几层，顶部 较小。
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25
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26
在水平荷载作用下，框架节点因腹板较薄，节点域将产生 较大的剪切变形（图1-17），从而使框架侧移增大10%至20% （“高钢规程”规定，应计入其影响）；对内力的影响在10% 以内（可不计其影响）。
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1、适用高度
“高钢规定”对非抗震设防和设防烈度为6度至 9度的乙类和丙类高层建筑，按照所采用的结 构类型和结构体系，规定了下表适用高度。
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2、建筑高宽比限值
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1.2.2、“抗震规范”（GB 50011－ 2001）的规定
1、适用高度
高层民用建筑钢结构各种类型的最大适用高度 应符合规范规定。对平面和竖向不规则或建造 于Ⅳ类场地的钢结构，其高度应适当降低。
6～8度时 120235fay
9度时
100235fay
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5.3.2、梁的板件宽厚比限制
➢ 不超过12层钢框架的梁板件的宽厚比限值
抗震设防烈度
7度
8度
9度
工字形截面和箱形
11
10
9
截面翼缘外伸部分
箱形截面翼缘在两
36
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腹板间的部分
工字形截面和箱形 截面腹板
Nb Af0.3785~12N0b Af80~11N0b Af70~10N0b Af
对于多层框架结构可忽略柱轴向变形产生的层 间位移。对高层框架虽不能忽略此变形，但由 梁柱构件变形产生的层间位移是主要的，它构 成的水平变形曲线属剪切型。 由于柱脚处无水平位移，且底部作用剪力最大， 最大的层间位移常位于底层或下部几层，顶部 较小。
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在水平荷载作用下，框架节点因腹板较薄，节点域将产生 较大的剪切变形（图1-17），从而使框架侧移增大10%至20% （“高钢规程”规定，应计入其影响）；对内力的影响在10% 以内（可不计其影响）。
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钢结构 ppt课件
东方明珠广播电视塔座落在 上海浦东新区黄浦江畔，以 其468米的度成为亚洲第 一高 塔。她于1991年3月开 始建造，1994年11 月完工， 总重量达12万吨，总投资8.3 亿元人民币。
东方明珠塔由三根直径为九 米的擎天立柱、太空舱、上 球体、下球体、五个小球、 塔座和广场组成。
ppt课件
6
三、钢结构的主要结构形式及组成杆件的分类： 1、结构形式：
1）框架 2）桁架 3）拱架 4）索 5）壳体
2、具体结构应用：
1）厂房钢结构 ： 2）轻型钢结构 ： 3）大跨度钢结构 ：（1）网架结构（图） （2）悬索及索桁架结 构 （3）网壳结构 4）桥梁钢结构 ： 5）高耸钢结构 ： 6）高层钢结构 ： 7） 综合应用
大连远洋大厦
ppt课件
17
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，中670t的阻尼器
ppt课件
18
图（4）:高耸建筑
电视塔、微波塔、通讯塔等
钢结
概述 建筑钢材 设计方法 钢结构的连接 轴心受力构件 梁（受弯构件） 拉弯与压弯构件 屋架
构
ppt课件
1
第一章 绪论
一、钢结构特点
1、优点： ①轻质(密度/强度)、高强: ②材质好(塑韧性见第P2)，可靠性高 ③工业化程度高，工期短 ④抗震性能好：刚性抗能，柔性耗能 ⑤(水\气)密封性能好，耐热性较好 ⑥可重复利用
该工程外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴 212.2m，南北短轴143.64m，总高度46.285。内设歌剧院（2416 席）、音乐厅（2017席）及戏剧院（1040席）及公共大厅等。屋面 采用钛金属板，整个网壳外环绕人工湖（35500m2）,各种通道及入 口均设在水下 。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，北京市建筑 设计研究院参与主体设计 ，整体pp结t课件构用钢量达6750t，195kg/m。 11
东方明珠塔由三根直径为九 米的擎天立柱、太空舱、上 球体、下球体、五个小球、 塔座和广场组成。
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三、钢结构的主要结构形式及组成杆件的分类： 1、结构形式：
1）框架 2）桁架 3）拱架 4）索 5）壳体
2、具体结构应用：
1）厂房钢结构 ： 2）轻型钢结构 ： 3）大跨度钢结构 ：（1）网架结构（图） （2）悬索及索桁架结 构 （3）网壳结构 4）桥梁钢结构 ： 5）高耸钢结构 ： 6）高层钢结构 ： 7） 综合应用
大连远洋大厦
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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，中670t的阻尼器
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图（4）:高耸建筑
电视塔、微波塔、通讯塔等
钢结
概述 建筑钢材 设计方法 钢结构的连接 轴心受力构件 梁（受弯构件） 拉弯与压弯构件 屋架
构
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第一章 绪论
一、钢结构特点
1、优点： ①轻质(密度/强度)、高强: ②材质好(塑韧性见第P2)，可靠性高 ③工业化程度高，工期短 ④抗震性能好：刚性抗能，柔性耗能 ⑤(水\气)密封性能好，耐热性较好 ⑥可重复利用
该工程外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴 212.2m，南北短轴143.64m，总高度46.285。内设歌剧院（2416 席）、音乐厅（2017席）及戏剧院（1040席）及公共大厅等。屋面 采用钛金属板，整个网壳外环绕人工湖（35500m2）,各种通道及入 口均设在水下 。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，北京市建筑 设计研究院参与主体设计 ，整体pp结t课件构用钢量达6750t，195kg/m。 11
钢结构ppt课件
2024/1/28
案例二
某大跨度钢桥，针对风荷载和 温度荷载引起的稳定性问题， 通过增设横向支撑和采用先进 的施工技术，确保了桥梁的安 全运营。
案例三
某工业厂房钢结构屋盖，通过 改进节点设计和加强关键部位 的局部稳定措施，成功解决了 屋盖在雪荷载作用下的失稳问 题。
20
05
制作、安装与验收规范
2024/1/28
选用耐候钢和高耐蚀性涂层
针对钢结构易受腐蚀的特点，应优先选用耐候钢作为主体 材料，同时采用高耐蚀性的涂层进行表面保护，如热镀锌 、喷涂防腐漆等。
控制环境湿度和腐蚀性介质
通过合理的建筑设计，控制室内湿度和腐蚀性介质的含量 ，如设置除湿设备、避免潮湿环境等，以降低钢结构腐蚀 的风险。
定期检查和修复
建立定期检查制度，对钢结构进行定期的外观检查和涂层 厚度测量，及时发现并修复腐蚀问题，确保钢结构的安全 性和稳定性。
大跨度空间钢结构
大跨度空间钢结构在体育馆、展览馆 、机场航站楼等公共设施中的应用日 益增多，其独特的美学效果和空间感 受备受青睐。
海洋工程钢结构
随着海洋资源的开发和海洋工程建设 的推进，海洋工程钢结构的应用前景 看好，如海上风力发电、海洋石油平 台等。
2024/1/28
31
创新思维在钢结构领域应用
3
钢结构定义及分类
定义
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑 结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的 钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化 、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。
按用途分
建筑钢结构、桥梁钢结构、海洋钢结构、塔桅钢 结构等。
2024/1/28
按结构形式分
轻型钢结构、高层钢结构、大跨度钢结构、钢和 混凝土组合结构等。
案例二
某大跨度钢桥，针对风荷载和 温度荷载引起的稳定性问题， 通过增设横向支撑和采用先进 的施工技术，确保了桥梁的安 全运营。
案例三
某工业厂房钢结构屋盖，通过 改进节点设计和加强关键部位 的局部稳定措施，成功解决了 屋盖在雪荷载作用下的失稳问 题。
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制作、安装与验收规范
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选用耐候钢和高耐蚀性涂层
针对钢结构易受腐蚀的特点，应优先选用耐候钢作为主体 材料，同时采用高耐蚀性的涂层进行表面保护，如热镀锌 、喷涂防腐漆等。
控制环境湿度和腐蚀性介质
通过合理的建筑设计，控制室内湿度和腐蚀性介质的含量 ，如设置除湿设备、避免潮湿环境等，以降低钢结构腐蚀 的风险。
定期检查和修复
建立定期检查制度，对钢结构进行定期的外观检查和涂层 厚度测量，及时发现并修复腐蚀问题，确保钢结构的安全 性和稳定性。
大跨度空间钢结构
大跨度空间钢结构在体育馆、展览馆 、机场航站楼等公共设施中的应用日 益增多，其独特的美学效果和空间感 受备受青睐。
海洋工程钢结构
随着海洋资源的开发和海洋工程建设 的推进，海洋工程钢结构的应用前景 看好，如海上风力发电、海洋石油平 台等。
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创新思维在钢结构领域应用
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钢结构定义及分类
定义
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑 结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的 钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化 、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。
按用途分
建筑钢结构、桥梁钢结构、海洋钢结构、塔桅钢 结构等。
2024/1/28
按结构形式分
轻型钢结构、高层钢结构、大跨度钢结构、钢和 混凝土组合结构等。
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.
第一节 钢结构的特点及应用
一、钢结构的特点
1、材料强度高、强重比大；塑性、韧性好。 2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高。 3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快。 4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。
.
二、钢结构的应用
1、重型结构及大跨度建筑结构。
.
二、钢结构的应用
2、多层、高层及超高ห้องสมุดไป่ตู้建筑结构。
疲劳计算的条件
直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接， 且当应力变化循环次数超过5万次。
.
疲劳计算 1、常幅疲劳计算
1
常幅疲劳容许 应 力 C幅
n
例题：某承受轴心拉力的钢板（两侧为半自动切割） 钢板承受重复荷载作用，预期循环次数n=5×105，其 容许应力幅为多少？
2、变幅疲劳计算
.
第七节 结构钢材的种类、规格及其选用
高强度螺栓连接
摩擦型 承压型
通过摩擦力抗剪
通过孔壁与螺栓杆 相互挤压抗剪
普通螺栓连接
.
第二节 对接焊缝连接设计
一、对接焊缝的构造
焊接材料与构件钢材匹配
Q235用E43 Q345用E50
对接焊缝的坡口形式 见P54图3.9
厚度不等的两钢板的对接 关于用引弧板焊接的问题
.
二、对接焊缝的计算
1、轴向受力的对接焊缝
.
第一节 钢结构对钢材性能的要求
较高的强度
钢
材
性
足够的变形能力（较好的塑性和韧性）
能
要
求
良好的加工性能
.
第三节 钢材的主要力学性能
钢
材
强度
屈服强度fy 为设计依据 抗拉强度fu为安全储备
的
主
塑性
伸长率δ、断面收缩率Ψ衡量
要
冲击韧性
力
钢材承受动力荷载的能力
学
冷弯性能
性
是判别钢材塑性及冶金质 量的综合指标
N lwt
ftw或fcw
例题：试验算左图所示钢板的对
接焊缝的强度。图中a=540mm， t=22mm，轴心拉力的设计值 N=2150KN。钢材为Q235BF，手 工焊，焊条为E43型，三级焊缝， 施焊时使用引弧板。
当tg 1.5即 56.可 3 时
. 可不验验算焊缝强度
2、对接焊缝承受弯矩和剪力共同作用
max
My max Ix
一、结构钢材的种类
Q235A.b
1、Q：表示“屈”字拼音首位字母，意为“屈服强度”；
2、质量等级：分A~E五级（字序越高质量越好）；
3、脱氧方法：F－沸腾钢；b－半镇静钢； Z－镇静钢（一般省 略）； TZ－特殊镇静钢。
注：1、炭素结构钢（Q235)分：A、B、C、D 四级，含 所 有脱氧方法；
2、低合金结构钢(Q345\Q390\Q420)分： A、 B、C、D、E五级，只有镇静钢和特殊镇静钢。
.
二、结构钢材选材原则 1、结构或构件的重要性 2、荷载性质 3、连接方法 4、应力特征 5、结构的工作温度 6、钢材厚度
.
1、为什么要求结构用钢有较高的屈服强度和抗拉强度？ 2、结构用钢的力学性能有哪些？ 3、什么是承载能力极限状态？什么是正常使用极限状态？ 4、塑性破坏和脆性破坏的特点是什么？什么时候容易发生脆性
四、钢材的主要力学性能 强度、塑性、冲击韧性、冷弯性.能、可焊性、Z向性能
第五节 复杂应力作用下结构钢材的屈服条件
只有正应力
f
只有剪应力 既有正应力又有剪应力
f
3
2 32 f
.
第六节 钢材的破坏形式
塑性破坏
破坏时有很大的塑性变形
脆性破坏 疲劳破坏
破坏突然、几乎不出现塑性变形
原因：1、钢材质量差 2、结构、构件的构造不当 3、制造安装质量差 4、结构受较大动力荷载
.
二、钢结构的应用
3、塔桅等高耸结构。
.
二、钢结构的应用
4、钢－混凝土组合结构。
.
第二节 钢结构的设计方法
经济、安全、适用、耐久
颠覆 强度破坏
承载能力极 限状态 疲劳破坏
极限状态设计法
丧失稳定 变为可变体系
正常使用极限状态
.
第二章 钢结构的材料
第一节 钢结构对钢材性能的要求 第二节 结构钢材的主要力学性能 第三节 影响结构钢材力学性能的主要因素 第四节 复杂应力作用下结构钢材的屈服条件 第五节 钢材的破坏形式 第六节 结构钢材的种类、规格及其应用 第七节 钢结构的连接材料
能
可焊性
.
Z向收缩率
一、钢结构的特点
1、材料强度高、强重比大；塑性、韧性好。 2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高。 3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快。 4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。 二、钢结构的应用
重型工业厂房、大跨度建筑的屋盖、多层及超高层建筑、 高耸结构、组合结构
三、钢结构的设计方法（极限状态设计法） 1、承载能力极限状态设计法 2、正常使用极限状态设计法
没有明显变形的突然破坏
.
一、 只有正应力 f
只有剪 应 f力 f 3 有正应力和剪应 2力 32 f
二、钢材的破坏形式
塑性破坏 脆性破坏
三、发生脆性破坏的原因
1、钢材质量差 2、结构、构件的构造不当 3、制造安装质量差 4、结构受较大动力荷载
.
钢材疲劳破坏的影响因素
应力幅（即最大应力和最小应力的差值） 反复荷载引起的应力种类（拉、压应力、剪应力等） 应力循环形式 应力循环次数 应力集中程度及残余应力
破坏？ 5、导致构件发生脆性破坏的原因有哪些？ 6、影响疲劳破坏的因素有哪些？ 7、什么情况下构件需要验算其疲劳强度？ 8、钢材中碳的含量与钢材的各项力学性能之间有什么关系？ 9、什么情况下会发生应力集中现象？它对构件有什么影响？
.
第三章 钢结构的连接
第一节 连接分类及特点 第二节 对接焊缝连接设计 第三节 角焊缝连接设计 第四节 焊接残余应力和焊接残余应变 第五节 普通螺栓连接设计 第六节 高强度螺栓连接设计
钢 结构
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章
概述 建筑钢材 钢结构的连接 轴心受力构件 梁（受弯构件） 拉弯与压弯构件
.
第一章 概述
第一节 钢结构的特点及应用 第二节 钢结构的设计方法 第三节 钢结构的设计要求 第四节 钢结构的发展方向 第五节 本课程的主要内容、特点和学习
方法
.
第一节 连接分类及特点
一、连接概述
焊缝连接 连 接
紧固件连接
.
二、焊缝连接
焊接优点
用料经济 不削弱截面 连接密封性好、整体性好
焊接缺点
焊接部位附近材质变脆
产生残余应力及残余应变
.
焊缝连接形式和种类
按被连接钢材的相对位置分
按施焊的方位分 按受力特点分
对接焊缝 角焊缝
.
三、铆钉、螺栓连接
铆钉连接
第一节 钢结构的特点及应用
一、钢结构的特点
1、材料强度高、强重比大；塑性、韧性好。 2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高。 3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快。 4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。
.
二、钢结构的应用
1、重型结构及大跨度建筑结构。
.
二、钢结构的应用
2、多层、高层及超高ห้องสมุดไป่ตู้建筑结构。
疲劳计算的条件
直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接， 且当应力变化循环次数超过5万次。
.
疲劳计算 1、常幅疲劳计算
1
常幅疲劳容许 应 力 C幅
n
例题：某承受轴心拉力的钢板（两侧为半自动切割） 钢板承受重复荷载作用，预期循环次数n=5×105，其 容许应力幅为多少？
2、变幅疲劳计算
.
第七节 结构钢材的种类、规格及其选用
高强度螺栓连接
摩擦型 承压型
通过摩擦力抗剪
通过孔壁与螺栓杆 相互挤压抗剪
普通螺栓连接
.
第二节 对接焊缝连接设计
一、对接焊缝的构造
焊接材料与构件钢材匹配
Q235用E43 Q345用E50
对接焊缝的坡口形式 见P54图3.9
厚度不等的两钢板的对接 关于用引弧板焊接的问题
.
二、对接焊缝的计算
1、轴向受力的对接焊缝
.
第一节 钢结构对钢材性能的要求
较高的强度
钢
材
性
足够的变形能力（较好的塑性和韧性）
能
要
求
良好的加工性能
.
第三节 钢材的主要力学性能
钢
材
强度
屈服强度fy 为设计依据 抗拉强度fu为安全储备
的
主
塑性
伸长率δ、断面收缩率Ψ衡量
要
冲击韧性
力
钢材承受动力荷载的能力
学
冷弯性能
性
是判别钢材塑性及冶金质 量的综合指标
N lwt
ftw或fcw
例题：试验算左图所示钢板的对
接焊缝的强度。图中a=540mm， t=22mm，轴心拉力的设计值 N=2150KN。钢材为Q235BF，手 工焊，焊条为E43型，三级焊缝， 施焊时使用引弧板。
当tg 1.5即 56.可 3 时
. 可不验验算焊缝强度
2、对接焊缝承受弯矩和剪力共同作用
max
My max Ix
一、结构钢材的种类
Q235A.b
1、Q：表示“屈”字拼音首位字母，意为“屈服强度”；
2、质量等级：分A~E五级（字序越高质量越好）；
3、脱氧方法：F－沸腾钢；b－半镇静钢； Z－镇静钢（一般省 略）； TZ－特殊镇静钢。
注：1、炭素结构钢（Q235)分：A、B、C、D 四级，含 所 有脱氧方法；
2、低合金结构钢(Q345\Q390\Q420)分： A、 B、C、D、E五级，只有镇静钢和特殊镇静钢。
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二、结构钢材选材原则 1、结构或构件的重要性 2、荷载性质 3、连接方法 4、应力特征 5、结构的工作温度 6、钢材厚度
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1、为什么要求结构用钢有较高的屈服强度和抗拉强度？ 2、结构用钢的力学性能有哪些？ 3、什么是承载能力极限状态？什么是正常使用极限状态？ 4、塑性破坏和脆性破坏的特点是什么？什么时候容易发生脆性
四、钢材的主要力学性能 强度、塑性、冲击韧性、冷弯性.能、可焊性、Z向性能
第五节 复杂应力作用下结构钢材的屈服条件
只有正应力
f
只有剪应力 既有正应力又有剪应力
f
3
2 32 f
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第六节 钢材的破坏形式
塑性破坏
破坏时有很大的塑性变形
脆性破坏 疲劳破坏
破坏突然、几乎不出现塑性变形
原因：1、钢材质量差 2、结构、构件的构造不当 3、制造安装质量差 4、结构受较大动力荷载
.
二、钢结构的应用
3、塔桅等高耸结构。
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二、钢结构的应用
4、钢－混凝土组合结构。
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第二节 钢结构的设计方法
经济、安全、适用、耐久
颠覆 强度破坏
承载能力极 限状态 疲劳破坏
极限状态设计法
丧失稳定 变为可变体系
正常使用极限状态
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第二章 钢结构的材料
第一节 钢结构对钢材性能的要求 第二节 结构钢材的主要力学性能 第三节 影响结构钢材力学性能的主要因素 第四节 复杂应力作用下结构钢材的屈服条件 第五节 钢材的破坏形式 第六节 结构钢材的种类、规格及其应用 第七节 钢结构的连接材料
能
可焊性
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Z向收缩率
一、钢结构的特点
1、材料强度高、强重比大；塑性、韧性好。 2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高。 3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快。 4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。 二、钢结构的应用
重型工业厂房、大跨度建筑的屋盖、多层及超高层建筑、 高耸结构、组合结构
三、钢结构的设计方法（极限状态设计法） 1、承载能力极限状态设计法 2、正常使用极限状态设计法
没有明显变形的突然破坏
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一、 只有正应力 f
只有剪 应 f力 f 3 有正应力和剪应 2力 32 f
二、钢材的破坏形式
塑性破坏 脆性破坏
三、发生脆性破坏的原因
1、钢材质量差 2、结构、构件的构造不当 3、制造安装质量差 4、结构受较大动力荷载
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钢材疲劳破坏的影响因素
应力幅（即最大应力和最小应力的差值） 反复荷载引起的应力种类（拉、压应力、剪应力等） 应力循环形式 应力循环次数 应力集中程度及残余应力
破坏？ 5、导致构件发生脆性破坏的原因有哪些？ 6、影响疲劳破坏的因素有哪些？ 7、什么情况下构件需要验算其疲劳强度？ 8、钢材中碳的含量与钢材的各项力学性能之间有什么关系？ 9、什么情况下会发生应力集中现象？它对构件有什么影响？
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第三章 钢结构的连接
第一节 连接分类及特点 第二节 对接焊缝连接设计 第三节 角焊缝连接设计 第四节 焊接残余应力和焊接残余应变 第五节 普通螺栓连接设计 第六节 高强度螺栓连接设计
钢 结构
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章
概述 建筑钢材 钢结构的连接 轴心受力构件 梁（受弯构件） 拉弯与压弯构件
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第一章 概述
第一节 钢结构的特点及应用 第二节 钢结构的设计方法 第三节 钢结构的设计要求 第四节 钢结构的发展方向 第五节 本课程的主要内容、特点和学习
方法
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第一节 连接分类及特点
一、连接概述
焊缝连接 连 接
紧固件连接
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二、焊缝连接
焊接优点
用料经济 不削弱截面 连接密封性好、整体性好
焊接缺点
焊接部位附近材质变脆
产生残余应力及残余应变
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焊缝连接形式和种类
按被连接钢材的相对位置分
按施焊的方位分 按受力特点分
对接焊缝 角焊缝
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三、铆钉、螺栓连接
铆钉连接