安徽理工大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)PTT第一章

1、鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理主講：胡水木主講：胡水木Tel結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院目目 錄錄第一章第一章 緒論緒論第二章第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料鋼結(jié)構(gòu)的材料第三章第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接鋼結(jié)構(gòu)的連接 第四章第四章 軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件第五章第五章 受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院第一章第一章 緒論緒論第一節(jié)第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用第二節(jié)第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求與設(shè)

2、計(jì)方法鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方法第三節(jié)第三節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向第四節(jié)第四節(jié) 本課程的主要內(nèi)容、特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法本課程的主要內(nèi)容、特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院第一節(jié)第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用 1. 強(qiáng)度高，自重輕強(qiáng)度高，自重輕;2. 塑性、韌性好，各向同性、力學(xué)性能與力學(xué)假定符合程度塑性、韌性好，各向同性、力學(xué)性能與力學(xué)假定符合程度好，材質(zhì)均勻，抗震性能好；好，材質(zhì)均勻，抗震性能好；3. 工業(yè)化程度高，具可焊性、易加工制造、良好的裝配性；工業(yè)化程度高，具可焊性、易加工制造、良好的裝配性；4. 密封性好；密

3、封性好；5. 結(jié)構(gòu)拆除后，廢材可以回爐重復(fù)利用；結(jié)構(gòu)拆除后，廢材可以回爐重復(fù)利用；6. 有一定的耐熱性，但是耐火性較差；有一定的耐熱性，但是耐火性較差；7. 易銹蝕、有焊接殘余應(yīng)力；易銹蝕、有焊接殘余應(yīng)力；8. 低溫冷脆。低溫冷脆。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院 工業(yè)化程度高工業(yè)化程度高（具可焊性、易加工制造、良好的（具可焊性、易加工制造、良好的裝配性）裝配性）鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院 密封性能好密封性能好鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院耐火性不好，易銹

4、蝕耐火性不好，易銹蝕鋼結(jié)構(gòu)通常在鋼結(jié)構(gòu)通常在450650 溫度中就會(huì)失去承溫度中就會(huì)失去承載能力載能力發(fā)生很大的變形，導(dǎo)發(fā)生很大的變形，導(dǎo)致鋼柱、鋼梁彎曲，因過(guò)致鋼柱、鋼梁彎曲，因過(guò)大變形不能使用大變形不能使用一般不加保護(hù)的鋼結(jié)一般不加保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限為構(gòu)的耐火極限為15分鐘左分鐘左右。右。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院 有空間桁架、網(wǎng)架、網(wǎng)殼、有空間桁架、網(wǎng)架、網(wǎng)殼、懸索、張弦梁、拱架和框架等懸索、張弦梁、拱架和框架等國(guó)家大劇院國(guó)家大劇院鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院 鞍鋼大連鍍鞍鋼大連鍍鋅線(xiàn)主

5、廠(chǎng)房工程鋅線(xiàn)主廠(chǎng)房工程鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院深圳地王大廈深圳地王大廈香港中銀香港中銀匯豐銀行匯豐銀行鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院上海環(huán)球金融中心上海環(huán)球金融中心鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院電視塔電視塔衛(wèi)星衛(wèi)星/飛船發(fā)射塔飛船發(fā)射塔鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院應(yīng)用于建筑、鐵路、公應(yīng)用于建筑、鐵路、公路、水利、商業(yè)、旅游和軍路、

6、水利、商業(yè)、旅游和軍事等領(lǐng)域的辦公室、指揮部事等領(lǐng)域的辦公室、指揮部、宿舍、會(huì)議室、倉(cāng)庫(kù)、商、宿舍、會(huì)議室、倉(cāng)庫(kù)、商店及各種臨時(shí)用房。店及各種臨時(shí)用房。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院煉油廠(chǎng)容器煉油廠(chǎng)容器各類(lèi)管道各類(lèi)管道鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院水泥罐水泥罐化工廠(chǎng)容器化工廠(chǎng)容器糧倉(cāng)糧倉(cāng)鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院彩鋼板作屋面和墻面彩鋼板作屋面和墻面 ，薄壁型鋼作檁條和圈梁，薄壁型鋼作檁條和圈梁 ， H型型截面做柱與梁，現(xiàn)場(chǎng)用螺栓或焊接，門(mén)式鋼架為主要結(jié)構(gòu)

7、的截面做柱與梁，現(xiàn)場(chǎng)用螺栓或焊接，門(mén)式鋼架為主要結(jié)構(gòu)的一種建筑一種建筑鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院第二節(jié)第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方法鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方法鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求： 鋼結(jié)構(gòu)及構(gòu)件在荷載作用下，應(yīng)安全可靠；鋼結(jié)構(gòu)及構(gòu)件在荷載作用下，應(yīng)安全可靠； 要滿(mǎn)足使用要求和耐久性；要滿(mǎn)足使用要求和耐久性； 要滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)要求。要滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)要求。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院 Kfyfy是鋼材的屈服強(qiáng)度；是鋼材的屈服強(qiáng)度； K安全系數(shù)。安全系數(shù)。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原

8、理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院極限狀態(tài)方法是將影響結(jié)構(gòu)可靠性的各種參數(shù)作為隨極限狀態(tài)方法是將影響結(jié)構(gòu)可靠性的各種參數(shù)作為隨機(jī)變量，用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析，采用可靠機(jī)變量，用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析，采用可靠度理論，求出結(jié)構(gòu)在使用期間應(yīng)滿(mǎn)足要求的概率。結(jié)構(gòu)度理論，求出結(jié)構(gòu)在使用期間應(yīng)滿(mǎn)足要求的概率。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可以分為以下兩類(lèi)：承載能力極限狀態(tài)和正的極限狀態(tài)可以分為以下兩類(lèi)：承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。常使用極限狀態(tài)。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)應(yīng)滿(mǎn)足的功能有：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使

9、用年限內(nèi)應(yīng)滿(mǎn)足的功能有： a. 正常施工和正常使用時(shí)，能承受可能出現(xiàn)各種作用；正常施工和正常使用時(shí)，能承受可能出現(xiàn)各種作用； b. 正常使用時(shí)具有良好的工作性能；正常使用時(shí)具有良好的工作性能； c. 正常維護(hù)下具有足夠的耐久性；正常維護(hù)下具有足夠的耐久性； d. 在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件（如地震、火災(zāi)、爆炸、撞擊在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件（如地震、火災(zāi)、爆炸、撞擊等）發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，仍能保持必須的整體穩(wěn)定性。等）發(fā)生時(shí)及發(fā)生后，仍能保持必須的整體穩(wěn)定性。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，規(guī)

10、定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。 一般建筑物的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為一般建筑物的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。年。 極限狀態(tài)指整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不極限狀態(tài)指整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)就不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求。能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求。a. 承載力極限狀態(tài)承載力極限狀態(tài) 強(qiáng)度破壞、疲勞破壞、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件喪失穩(wěn)定。強(qiáng)度破壞、疲勞破壞、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件喪失穩(wěn)定。b. 正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài) 影響結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用或耐久性能的局部損影響結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用或耐久性能的局部損壞。壞。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑

11、學(xué)院結(jié)構(gòu)可靠度定義：結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定條件下結(jié)構(gòu)可靠度定義：結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的概率。，完成預(yù)定功能的概率。 0 可靠可靠 Z=R - S = 0 極限狀態(tài)極限狀態(tài) 0 失效狀態(tài)失效狀態(tài)結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的綜合效應(yīng)荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的綜合效應(yīng) R、S受許多隨機(jī)因素影響而不具確定性。受許多隨機(jī)因素影響而不具確定性。鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院222SRZSRz)0(ZPPffsPP 1結(jié)構(gòu)可靠度結(jié)構(gòu)可靠度失效概率失效概率 歸并歸并R、S兩個(gè)基本變量，設(shè)二者都服從正態(tài)分布，這樣兩個(gè)基本變量，設(shè)二者都服從正態(tài)分布，這樣Z

12、也是正態(tài)隨機(jī)變量。也是正態(tài)隨機(jī)變量。)0(ZPPs平均值平均值標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院可變荷載效應(yīng)控制的組合：可變荷載效應(yīng)控制的組合：0112nGGKQQ KQiciQikiSSSf 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)荷載效應(yīng)值荷載效應(yīng)值分項(xiàng)系數(shù)分項(xiàng)系數(shù)組合值系數(shù)組合值系數(shù) 永久荷載效應(yīng)控制的組合：永久荷載效應(yīng)控制的組合：fniQikciQiKGG10 鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院結(jié)構(gòu)只考慮荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合，其設(shè)計(jì)式為：結(jié)構(gòu)只考慮荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合，其設(shè)計(jì)式為： QiKniCiKQGK21 對(duì)于軸心受力和偏心受力構(gòu)件，正常使用極限狀態(tài)用構(gòu)件的對(duì)于軸心受力和偏心受力構(gòu)件，正常使用極限狀態(tài)用構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比來(lái)保證：長(zhǎng)細(xì)比來(lái)保證： 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的變形值產(chǎn)生的變形起控制作用的起控制作用的第第1個(gè)個(gè)可變荷載可變荷載產(chǎn)生的變形值產(chǎn)生的變形值其他可變荷載其他可變荷載產(chǎn)生的變形值產(chǎn)生的變形值鋼結(jié)構(gòu)基本原理鋼結(jié)構(gòu)基本原理安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院第三節(jié)第三節(jié) 鋼