鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課件南洋理工學(xué)院

2023/5/281鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理南洋理工學(xué)院建工系授課老師：張德軍2016.072023/5/282第1章緒論本章問答：鋼結(jié)構(gòu)？哪里用？如何用？重點：掌握鋼結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用范圍，理解鋼結(jié)構(gòu)的計算方法。難點：理解鋼結(jié)構(gòu)的計算方法。2023/5/283本章提綱1.1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史1.2鋼結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用1.3鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法1.4有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)范、規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)簡介1.5鋼結(jié)構(gòu)的新發(fā)展2023/5/2841.1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史(了解)鋼結(jié)構(gòu)？鋼結(jié)構(gòu)是鋼材制成的工程結(jié)構(gòu)，通常由型鋼和鋼板等制成的梁、桁架、柱、板等構(gòu)件組成，各部分之間用焊縫、螺栓或鉚釘連接．有些鋼結(jié)構(gòu)還部分采用鋼絲繩或鋼絲束。含碳量小于2％的鐵碳合金稱作鋼，含碳量大于2％時稱作鐵。2023/5/2851.1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史鋼是一種鐵碳合金，人類采用鋼結(jié)構(gòu)的歷史和煉鐵、煉鋼技術(shù)的發(fā)展是密不可分的。最早在公元前2000年左右，在伊拉克兩河流域就出現(xiàn)了早期的煉鐵術(shù)。

我國也是較早發(fā)明煉鐵技術(shù)的國家之一，早在戰(zhàn)國時期，我國的煉鐵技術(shù)已很盛行了。公元65年（漢明帝時代），已成功地用鍛鐵為環(huán)，相扣成鏈，建成了世界上最早的鐵鏈懸橋——蘭津橋。此后，為了便利交通，跨越深谷，曾陸續(xù)建造了數(shù)十座鐵鏈橋。其中跨度最大的為1705年（清康熙）建成的四川瀘定大渡河橋，橋?qū)?.8m，跨長100m。除鐵鏈懸橋外，我國古代還建有許多鐵建筑物，如鐵塔等，目前依然存在。所有這些都表明，我們中華民族對鐵結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，曾經(jīng)居于世界領(lǐng)先地位。2023/5/2861.1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史歐美等國家中最早將鐵做為建筑材料的當(dāng)屬英國，但直到1840年以前，還只采用鑄鐵來建造拱橋。1840年以后，隨著鉚釘連接和鍛鐵技術(shù)的發(fā)展，鑄鐵結(jié)構(gòu)逐漸被鍛鐵結(jié)構(gòu)取代，隨著1855年英國人發(fā)明貝氏轉(zhuǎn)爐煉鋼法和1865年法國人發(fā)明平爐煉鋼法，以及1870年成功軋制出工字鋼之后，形成了工業(yè)化大批量生產(chǎn)鋼材的能力，強度高且韌性好的鋼材才開始在建筑領(lǐng)域逐漸取代鍛鐵材料，自1890年以后成為金屬結(jié)構(gòu)的主要材料。20世紀(jì)初焊接技術(shù)的出現(xiàn)，以及1934年高強度螺栓連接的出現(xiàn)，極大地促進了鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展。除西歐、北美之外，鋼結(jié)構(gòu)在前蘇聯(lián)和日本等國家也獲得了廣泛的應(yīng)用，逐漸發(fā)展成為全世界所接受的重要結(jié)構(gòu)體系。

2023/5/2871.1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史

全國重點保護文物－瀘定鐵索橋，建于1705－1706年，橋身共由13根鐵鏈組成；每根（鐵鏈）由862－977節(jié)鐵環(huán)相扣，每根鐵鏈重1300－1800kg。2023/5/2881.1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史

公元1061年（宋代）湖北荊州玉泉寺建成的13層鐵塔，目前依然存在。鐵塔高17.9米，八角十三級，重53.3噸，為我國現(xiàn)存最高、最重、最大的鐵塔。已有900多年的歷史。2023/5/2891.1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史甘露寺鐵塔位于天王殿東北，實際上是唐寶歷元年(八二五年)衛(wèi)公李德裕建，故又稱衛(wèi)公塔。宋代重鑄為鐵塔，原塔為七級。十九世紀(jì)末又因大風(fēng)疾雷，傾倒四層。2023/5/28101.1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史鴉片戰(zhàn)爭后，中國淪為半殖民地半封建社會，經(jīng)濟停滯不前，鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展也比較緩慢。這期間建造的橋梁大多為國外修筑。值得一提的是，1937年建成的錢塘江大橋是由我國著名橋梁專家茅以升負責(zé)設(shè)計和監(jiān)督施工的。解放后，生產(chǎn)力得到大的發(fā)展，建成了大量的鋼結(jié)構(gòu)工程，其中不少在規(guī)模上和技術(shù)上已經(jīng)達到世界先進水平。橋梁方面：1957年的武漢長江大橋；1968年的南京長江大橋；1992年的九江長江大橋；1993年的上海楊浦大橋；1996年的西陵長江大橋等。公用與民用建筑：首都體育館（跨度99m平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)）；上海體育館（直徑110m平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)）；秦俑陳列館（跨度70m的三鉸拱鋼結(jié)構(gòu)）塔桅結(jié)構(gòu)：北京環(huán)境氣象桅桿（1977，325m）；上海東方明珠電視塔（1995，468m）。2023/5/28111.1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史

由茅以升先生主持興建的杭州錢塘江大橋。該橋由他帶領(lǐng)一批留學(xué)生自行設(shè)計和監(jiān)造(實際施工由丹麥康益洋行承包下部結(jié)構(gòu)和沉箱基礎(chǔ)工程，上部結(jié)構(gòu)鋼梁則由英商道門朗公司承包制造和安裝)。2023/5/28121.1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史廣州中山紀(jì)念堂是為了紀(jì)念孫中山先生建造的，于1931年10月竣工。廳內(nèi)容積為33300立方米，容量為5000人。建國后，廣州市的標(biāo)志性建筑，為國家一級文物。2023/5/28131.1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史2023/5/28141.1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史2023/5/28151.1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史2023/5/28161.1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史2023/5/28171.2鋼結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用(掌握)哪里用？1.2.1鋼結(jié)構(gòu)特點（1）鋼材強度高，結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕鋼與磚石和混凝土相比，雖然密度較大，但強度更高，故其密度

與強度的比值較小，承受同樣荷載時，鋼結(jié)構(gòu)要比其他結(jié)構(gòu)輕。例如，當(dāng)跨度和荷載均相同時，鋼屋架的質(zhì)量僅為鋼混凝土屋架的1/3~1/4，冷彎薄壁型鋼屋架甚至接近1/10，為運輸和吊裝提供了方便。由于鋼結(jié)構(gòu)常較柔軟細，因此穩(wěn)定問題比較突出，應(yīng)給予充分注意。2023/5/28181.2鋼結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用(掌握)哪里用？鋼材比重：7850Kg/m3,抗拉設(shè)計強度（200～）N/mm2重量/強度＝40

混凝土比重：2500Kg/m3,抗拉設(shè)計強度（1～）N/mm2重量/強度＝2500

木材比重：500Kg/m3,順紋抗拉強度（10～）N/mm2重量/強度＝50強度高，適用于建造跨度大、承載重的結(jié)構(gòu)。2023/5/2819（2）材質(zhì)均勻，且塑性韌性好鋼材內(nèi)部組織比較接近于勻質(zhì)和各向同性體，而且在一定的應(yīng)力幅度內(nèi)幾乎是完全彈性的。因此，鋼結(jié)構(gòu)的實際受力情況和工程力學(xué)計算結(jié)果比較符合，計算結(jié)果比較可靠，安全可靠度高。鋼材在冶煉和軋制過程中質(zhì)量可以嚴(yán)格控制，材質(zhì)波動的范圍小。塑性和韌性是概念上完全不同的兩個物理量塑性——承受靜力荷載時，材料吸收變形能的能力。塑性好，會使結(jié)構(gòu)一般情況下不會由于偶然超載而突然斷裂，給人以安全保證。韌性——承受動力荷載時，材料吸收能量的多少。韌性好，說明材料具有良好的動力工作性能，適宜在動力荷載下工作。適用于建造重要結(jié)構(gòu)、對抗震要求較高的結(jié)構(gòu)1.2鋼結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用2023/5/28201.2鋼結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用（3）良好的加工性能和焊接性能鋼材具有良好的冷熱加工性能和焊接性能，便于在專業(yè)化的金屬結(jié)構(gòu)廠大批量生產(chǎn)出精度較高的構(gòu)件，然后運至現(xiàn)場，進行工地拼接和吊裝，既可保證質(zhì)量，又可縮短施工周期。（4）密封性好

采用焊接連接的鋼板結(jié)構(gòu)，具有較好的水密性和氣密性，可用來制作壓力容器、管道，甚至載人太空結(jié)構(gòu)。（5）鋼材的可重復(fù)使用性鋼結(jié)構(gòu)加工制造過程中產(chǎn)生的余料和碎屑，以及廢棄和破壞了的鋼材或構(gòu)件，均可回爐重新冶煉成鋼材重復(fù)使用。因此，鋼材被稱為綠色建筑材料或可持續(xù)發(fā)展的材料。20乓23分/5悠/6211.炮2鋼結(jié)懷構(gòu)的隙特點疊及應(yīng)只用（6）鋼材耐熱但不耐火100助℃以內(nèi)，王強度無昂影響；15淺0℃以上筍，必動須進酬行遮宜擋處邀理600猴℃左右丘，鋼浮材進晶入塑縱性，弱無承叔載能儲力溫度譜在20唉0℃以內(nèi)時掩，鋼材納主要力移學(xué)性能撈降低不刺多。溫糠度超過20日0℃后，不字僅強度遲逐步降奸低，還掃會發(fā)生藍脆和徐揪變現(xiàn)象坡。溫度挎達600哲℃時，樸鋼材揚進入案塑性謀狀態(tài)樂不能當(dāng)繼續(xù)里承載腳裸鋼屯的耐困火極葵限通沒常只錯有15～30分鐘繩，根夾據(jù)我雕國有欲關(guān)建鎮(zhèn)筑防翼火設(shè)言計規(guī)燃范的推要求蔑，建蛾筑的謙主要芬承重構(gòu)呆件，返如柱劉、梁轎、墻戒、樓仁板的夫耐火濤極限滑的要緒求，楊分別凝為0.5～3.0小時。我稀們國家金已經(jīng)明睜文規(guī)定瞧必須在球鋼結(jié)構(gòu)掠上采取廊防火措被施，而存且要達到相應(yīng)趕的國家說標(biāo)準(zhǔn)才隔能通過取驗收。措施：防火和涂料、傭防火漆暖、外包吊混凝土202蠢3/5魚/6221.2鋼結(jié)構(gòu)腎的特點陰及應(yīng)用（7）耐腐邪蝕性送差鋼材轟耐腐御蝕的疫性能孔比較秋差，塞必須汪對結(jié)枝構(gòu)注圖意防葵護。腎尤其是暴替露在鋤大氣孩中的轎結(jié)構(gòu)照如橋驗梁，葉更應(yīng)閱特別候注意盈。這統(tǒng)使維羊護費用比伏鋼筋混樣凝土結(jié)查構(gòu)高。膨不過在欺沒有侵盆蝕性介移質(zhì)的一敵般廠房中濁，構(gòu)件艘經(jīng)過徹膽底除銹篇并涂上逃合格的派油漆，準(zhǔn)銹蝕問雀題并不妥嚴(yán)重水。近程年來儲出現(xiàn)搏的耐些候鋼站具有然較好慈的抗圍銹性憲能，遠已經(jīng)逐步陡推廣應(yīng)殲用。容侮易腐蝕臘，處于錦較強腐遼蝕性介珠質(zhì)內(nèi)的山建筑物不倆宜采用讀鋼結(jié)構(gòu)唇。（8）鋼結(jié)填構(gòu)的低溫器冷脆判傾向在低溫景和其他劃條件下差，可能尖發(fā)生脆襪性斷裂。20學(xué)23否/5唇/6231.裙2鋼結(jié)構(gòu)視的特點膛及應(yīng)用1.2鏡.2鋼結(jié)存構(gòu)的也應(yīng)用（1）大跨浩結(jié)構(gòu)鋼材券強度律高結(jié)礦構(gòu)重慕量輕杰的優(yōu)趨勢正育好適磁合于殼大跨構(gòu)，因蠶此鋼結(jié)醋構(gòu)在大斃跨空間蠢結(jié)構(gòu)達和大跨題橋梁結(jié)留構(gòu)中得寺到了廣呀泛的應(yīng)諸用如飛機幸?guī)欤w膽育館，鍋展覽廳瀉，影劇鉤院，大焰型交易毅市場等途屋蓋結(jié)氏構(gòu)。國家嬌體育心場建挽筑體足形上醋像鳥壤巢。謎可容酷納8萬人譜。平史面為念橢圓情形,長軸340窯m短軸292陶m。屋蓋徑中間有給一個146苗m×7垂6m的開口癥，這部報分將設(shè)列計成開始合屋蓋熱。采用繭加肋薄摩壁箱形麗截面壺，總用辟鋼量達16萬t。20吊23脫/5渾/6241.2饒.2鋼結(jié)香構(gòu)的廢應(yīng)用位于盾北京抖人民優(yōu)大會搞堂西題側(cè)，連西長袖安街求以南撞，總率占地堡面積撓近12公頃，炮總建筑窮面積近15萬平方環(huán)米，總確投資26座.8治8億元敲。該工程順外部圍蜘護結(jié)構(gòu)積為鋼結(jié)別構(gòu)網(wǎng)殼苦，是半草橢圓球圾形，東元西長軸212剖.2m，南碼北短濾軸143痕.64照m，總高妖度46.哥285。屋面免采用鈦乒金屬板捧，整個如網(wǎng)殼外侮環(huán)繞人約工湖（355糾00m剝2）,各種通兄道及入難口均設(shè)產(chǎn)在水下?lián)]。設(shè)程計為法寬國巴黎談機場公穗司安德王魯建筑吸師，北電京市建揚筑設(shè)計幫研究院他參與主丘體設(shè)計門，整倡體結(jié)構(gòu)撈用鋼量提達675葵0t，195疫kg/淚m。國家鉤大劇扯院20梳23劑/5脆/6251.2搜.2鋼結(jié)構(gòu)律的應(yīng)用深圳會續(xù)展中心膜結(jié)構(gòu)20繭23留/5佩/6261.2兄.2鋼結(jié)播構(gòu)的右應(yīng)用（2）工業(yè)廠減房吊車起森重量較停大或者辛其工作弦較繁重仗的車間羞的主要改承重骨祥架多采決用鋼結(jié)構(gòu)燙。另外弟，有強嗎烈輻射僵熱的車碰間，也鍵經(jīng)常采土用鋼結(jié)斤構(gòu)。結(jié)鏡構(gòu)形式多為存由鋼丙屋架歐和階杠形柱繁組成欣的門葉式剛旅架或受排架切，也常有采飽用網(wǎng)命架做寸屋蓋的結(jié)構(gòu)殼形式。扛如冶金斧工廠的躲平爐車墊間、初軟軋車間愉、混鐵筆爐車間擾等；重型機茶器廠攝的鑄膀鋼車詳間，頁水壓禽機車明間、船鍛壓魯車間宇等；候造船呀廠的疊船臺干車間飛機制暢造廠的急裝配車詠間等。續(xù)這些車餃間的主晶要承重昆骨架往狀往全部螺或部分采用圾鋼結(jié)報構(gòu)。202急3/5修/6271.舟2.顧2鋼結(jié)帥構(gòu)的聰應(yīng)用西安變片壓器廠咽（400粉t吊車告）20鼻23濾/5堂/6281.紅2.琴2鋼結(jié)慘構(gòu)的器應(yīng)用（3）受動力束荷載影迫響的結(jié)宰構(gòu)由于賢鋼材址具有子良好涼的韌盈性，恢設(shè)有稼較大病鍛錘果或產(chǎn)扇生動困力作斑用的狗其他鹿設(shè)備秒的廠館房，你即使稼屋架叫跨度頂不大伸，也蓬往往奧由鋼忠制成種。對版于抗怒震能肥力要款求高惱的結(jié)表構(gòu)，氧采用擱鋼結(jié)當(dāng)構(gòu)也殘是比燥較宜的。（4）高景聳和高呢層建摘筑高聳結(jié)田構(gòu)也包瞧塔架和為桅桿結(jié)診構(gòu)。如慎高壓輸醋電線路漫的塔架豪、廣播灶和電視稼發(fā)射用膏的塔架辛和桅桿日等。上奪海的東慎方明珠掀電視塔呀高度達捷到468園m，室高層樂建筑顛的骨議架，夠也是寸鋼結(jié)黎構(gòu)應(yīng)簡用范韻圍的兼一個肉方面某，目執(zhí)前國喊內(nèi)最裂高的瓜是上墓海環(huán)朝球金插融中錘心，承高度瓜為49繳2m。202役3/5萄/6291.2他.2鋼結(jié)構(gòu)達的應(yīng)用金茂舅大廈詢是由幕中國基上海餓對外崖貿(mào)易俱中心湊股份器有限傍公司乏獨家摟投資5.6億美元哪建設(shè)的吉一座88層的超數(shù)高層大鑰廈，建膀筑高度420氧.5米，鍵建筑松面積28.粉9萬平方榆米，于199描8年8月28日竣警工。鴨總停用鋼蒜量14取00間0t，鋼贊筋混鼻凝土綁核心熄筒，宵外框葛鋼骨懷混凝送土及爬鋼柱宇。央視舌新臺急址建斷設(shè)工拾程位擇于北息京朝悲陽區(qū)尾東三錢環(huán)中茅路、搞北京化商務(wù)皇中心啞區(qū)的慮核心校地段谷，占跪地面疫積18盒.7萬平炎方米天，總吉建筑象面積55萬平員方米,妥23出0m。20牢23儉/5糊/6301.刻2.胃2鋼結(jié)再構(gòu)的厘應(yīng)用20刷23是/5應(yīng)/6311.2偽.2鋼結(jié)構(gòu)贏的應(yīng)用（5）可拆詢卸的傷結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)策不僅重格量輕，滔還可以稻用螺栓遍或其他自便于拆趙裝的手段來寨連接檢，因露此非但常適沿用于陣需要嘩搬遷翁的結(jié)移構(gòu)。荷用于桿裝配異式活動房劑屋、臨鎮(zhèn)時性展徹覽館、遍舞臺、譽施工時少的臨時飯房屋、息溫室大棚帳等活動車臨庫活動橋20苦23晶/5夜/6321.末2.娛2鋼結(jié)構(gòu)罩的應(yīng)用（6）容器仁和其眾他構(gòu)輪筑物冶金那、石筑油、弟化工練企業(yè)推中大夾量采神用鋼躲板做芬成的忽容器聚結(jié)構(gòu)兼，包租括油澤罐、煤氣罐旋、高爐朗、熱風(fēng)燃爐等。甩此外，西經(jīng)常使俘用的還晶有皮帶亞通廊棧堵橋、管道支襖架、阿鍋爐伸支架蠶等其幟他鋼澆構(gòu)筑越物，益海上塌采油蓬平臺慢也大煉都采減用鋼徹結(jié)構(gòu)志。大連額西太附平洋貫石化帖有限濤公司CF王-6暮2鋼球罐陜西棉銅川槍天然蝦氣公翁司100喂0立方米新天然氣機球罐20牢23壇/5句/6331.2圾.2鋼結(jié)構(gòu)廉的應(yīng)用（7）輕型鋼為結(jié)構(gòu)輕型鋼聚結(jié)構(gòu)是糟一個很璃模糊的囑概念，匯沒有嚴(yán)凳格的定斗義。以敵下結(jié)構(gòu)獵都可稱釀為輕型鋼結(jié)榜構(gòu)：①往由冷彎悔薄壁型甲鋼組成賞的結(jié)構(gòu)且；②由鎖熱軋輕途型型鋼郵（工字趁鋼、槽鋼、H型鋼、L型鋼、T型鋼桑等）合組成企的結(jié)蘿構(gòu)；兼③由勁焊接嫌輕型聞型鋼簽（工柏字鋼歇、槽鋼、H型鋼、L型鋼末、T型鋼等貪）組成掙的結(jié)構(gòu)往；④由座圓管、罰方管、陰矩形管膊組成的暗結(jié)構(gòu)丸⑤由鋤薄鋼產(chǎn)板焊籠成的悅構(gòu)件驕組成豪的結(jié)擾構(gòu)⑥核由以凳上各饑種構(gòu)曾件組捧成的儉結(jié)構(gòu)杠。門式左剛架結(jié)構(gòu)202垂3/5含/6341.2騎.2鋼結(jié)構(gòu)擱的應(yīng)用（8）鋼和摧混凝次土的臉組合情結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)華件和抵板件啦受壓險時必爆須滿芒足穩(wěn)秋定性嚷要炕求，樹往往譯不能銅充分的發(fā)揮絨它的強度收高的作寧用，而窩混凝土太則最宜明于受壓譯不適于期受拉，舅將鋼材牧和混凝土并用忍，使兩纖種材料紫都充分繩發(fā)揮它鍋的長處肺，是一糖種很合窩理的結(jié)唉構(gòu)。近年比來這赴種結(jié)僑構(gòu)在義我國砌獲得流了長裝足的省發(fā)展推，廣哲泛應(yīng)憑用于賞高層南建筑(如深圳的賽濫格廣場)、大跨裁橋梁、罪工業(yè)廠糠房和地瞞鐵站臺岔柱等。抱主要構(gòu)冠件形式有鋼與游混凝土尸組合梁猴和鋼管迫混凝蠶土柱等田。202不3/5拍/635§1.汪3鋼結(jié)簡構(gòu)的房誠設(shè)計需方法仰（難添點）1.3勉.1概率極帽限狀態(tài)內(nèi)設(shè)計法磚（掌握辟）1.結(jié)構(gòu)心的功嫂能要負求可靠性藍指結(jié)構(gòu)誰在規(guī)定頂?shù)氖褂酶Z期限內(nèi)殲，在規(guī)夕定的條輝件下（愿正常設(shè)替計、正常施站工、芝正常傷使用凝和維析護）索，完伐成預(yù)頂定結(jié)虜構(gòu)功妥能的己能力何。建筑仿結(jié)構(gòu)肉應(yīng)該賞滿足峰的功加能要斯求可通概括刪為：（1）安全掌性建筑沙結(jié)構(gòu)艘應(yīng)能發(fā)承受踐正常熟施工息和正酸常使臘用時刻可能襲出現(xiàn)美的各非種荷盜載和缺變形超。（2）適用喘性結(jié)構(gòu)缸在正旅常使館用過守程中涼應(yīng)具玩有良源好的臉工作饞性。襪例如盲，不酷產(chǎn)生遮影響礙使用束的過桶大變論形或慢振幅丙，不醫(yī)發(fā)生生足以泄讓使行用者釣不安壯的過朋寬的留裂縫中等；（3）耐久臘性結(jié)構(gòu)殼在正杰常維迫護條所件下社應(yīng)有技足夠甜的耐要久性筆，完怪好使槽用到圖設(shè)計拿規(guī)定焰的年村限（西即設(shè)農(nóng)計使磚用年纖限例煙如一島般建典筑結(jié)衰構(gòu)可跪以規(guī)賓定為50年）。瞞例如混判凝土不歇發(fā)生嚴(yán)攻重風(fēng)化驕、腐蝕加、脫落挺，鋼筋坐不發(fā)生豎銹蝕等來。（4）在設(shè)劣計規(guī)定勺的偶然習(xí)事件(如地螞震、魄爆炸)發(fā)生時媽及發(fā)生泉后，仍照能保持哪必需的謀整體穩(wěn)乏定性所鞏謂整體盟穩(wěn)定性復(fù)，系指跪在偶然摸事件發(fā)山生時及海發(fā)生后喜，建筑區(qū)結(jié)構(gòu)僅次產(chǎn)生局炸部的損臥壞而不溫致發(fā)生聲連續(xù)倒案塌。20碗23樹/5惱/6361.3辦.1概率沉極限煙狀態(tài)銀設(shè)計綿法2.結(jié)構(gòu)的日可靠度結(jié)構(gòu)哈的可犧靠度待是：娛結(jié)構(gòu)況在規(guī)碰定的占時間域內(nèi)，景在規(guī)漿定的白條件攻下，寧完成酸預(yù)定功鞠能的法概率龜。規(guī)踩定時離間，杠通常瓦采用濟結(jié)構(gòu)憲的設(shè)委計使赤用年島限；晃規(guī)定販條件是指正悄常設(shè)計慘，正常律施工，設(shè)正常使街用和維間護的條賣件，不螺考慮人認為過失影響翁。3.結(jié)構(gòu)的庸極限狀男態(tài)設(shè)計時護，結(jié)構(gòu)銀的可靠深性是用爛結(jié)構(gòu)的存極限狀箭態(tài)來判肉斷的。育整個結(jié)油構(gòu)或結(jié)構(gòu)彎的一意部分股超過餃某一協(xié)特定掘狀態(tài)捎就不頃能滿狹足設(shè)貌計指傷定的哭某一燦功能封要求這個特犬定狀態(tài)番稱為該盜功能的塞極限狀墳態(tài)。結(jié)構(gòu)晝的極磚限狀矩態(tài)分延為承冶載能辨力極播限狀何態(tài)和剖正常匹使用寇極限昆狀態(tài)蜓兩類魔。202請3/5標(biāo)/6371.染3.鳳1概率今極限告狀態(tài)予設(shè)計臥法(1啄)承載能借力極限酸狀態(tài)結(jié)構(gòu)或澇構(gòu)件達倘到最大鍛承載能交力或者宏達到不折適于繼陷續(xù)承載益的變形任狀態(tài)，拒稱為承袍載能力稈極限狀挎態(tài)。當(dāng)益結(jié)構(gòu)或逼構(gòu)件由紐奉于材料談強度不顏夠而破籌壞，或描因疲勞掏而破壞完，或產(chǎn)社生過大殊的塑性錘變形而銜不能繼原續(xù)承載帥，結(jié)構(gòu)智或構(gòu)件怨喪失穩(wěn)徒定；結(jié)種構(gòu)轉(zhuǎn)變告為機動爛體系時辰，結(jié)構(gòu)羞或構(gòu)件際就超過爆了承載餡能力極適限狀態(tài)欠。超過叢承載能屠力極限恢狀態(tài)后翻，結(jié)構(gòu)短或構(gòu)件亦就不能條滿足安四全性的詢要求。(2蛙)正常賊使用拼極限覽狀態(tài)結(jié)構(gòu)厲或構(gòu)前件達產(chǎn)到正板常使刷用或銷耐久辜性能往中某床項規(guī)相定限公度的激狀態(tài)庭稱為辦正常閉使用攪極限槍狀態(tài)今。當(dāng)謊結(jié)構(gòu)來或構(gòu)胃件出塵現(xiàn)影絕響正屢常使毯用的唐過大根變形汽、裂葛縫過竿寬、坡局部擴損壞刮和震掏動時叢可認饅為結(jié)園構(gòu)或牽構(gòu)件淚超過婚了正鞋常使謠用極渠限狀絮態(tài)。綁超過砍了正橫常使附用極賢限狀尖態(tài)，玻結(jié)構(gòu)怎或構(gòu)正件就喝不能促保證膜適用德性和茅耐久叛性的葵功能坑要求便。曉結(jié)構(gòu)棋或構(gòu)協(xié)件按蠟承載稱能力焰極限熟狀態(tài)吹進行洪設(shè)計齡后，疼還應(yīng)爆該按懷正常腦使用郊極限鏟狀態(tài)沈進行轉(zhuǎn)驗算著。結(jié)閑構(gòu)設(shè)豪計時準(zhǔn)應(yīng)不隊超過灣承載丑能力頑極限忙狀態(tài)偽和正顏常使璃用極滴限狀艦態(tài)。舉把南極限噸狀態(tài)稼作為袋結(jié)構(gòu)槳設(shè)計登原則刑的設(shè)枕計方匯法，乘就是泰極限騙狀態(tài)術(shù)設(shè)計急法。202濱3/5刮/6381.3放.1概率極膝限狀態(tài)句設(shè)計法4.概率極倦限狀態(tài)圈設(shè)計原極理以概率扭理論為態(tài)基礎(chǔ)的規(guī)極限狀墾態(tài)設(shè)計俘方法則犧是以結(jié)梅構(gòu)失效補概率來苦定義結(jié)構(gòu)可擾靠度，脆并以與野結(jié)構(gòu)失剩效概率疼相對應(yīng)金的可靠寸指標(biāo)β來度暑量結(jié)禁構(gòu)可靠度，遇從而能纖較好地旅反映結(jié)慎構(gòu)可靠智度的實業(yè)質(zhì)，使灑設(shè)計概寄念更為鎖科學(xué)和明確。結(jié)構(gòu)的張極限狀壘態(tài)可以凝用極限搶狀態(tài)函家數(shù)來表雨達：Z＝R—SS——荷載效愚應(yīng)，它蠢代表由扁各種荷脖載分別脅產(chǎn)生的騎荷載效約應(yīng)的總愈和；R——結(jié)構(gòu)友構(gòu)件磁抗力當(dāng)Z＝R—S傍>0時，結(jié)垃構(gòu)處于懷可靠狀密態(tài)；當(dāng)Z＝R—S=告0時，屆結(jié)構(gòu)地達到郵極限芬狀態(tài)督；當(dāng)Z＝R—S攻<0時，呆結(jié)構(gòu)鉆處于震失效(破壞)狀態(tài)悲。202掏3/5戰(zhàn)/6391.嫩3.辮1概率勻極限竭狀態(tài)攔設(shè)計息法安全的飛概念是炸相對的叉，所謂“安全”只是譜失效糖概率霉相對臣較小車而已訊，失罷效概率礙不可已能為負零，知故不敏存在悶絕對破安全既的結(jié)澤構(gòu)。應(yīng)該聽通過集設(shè)計搏把失客效概渣率控逐制在村某一丘個可邊以接搞受的斷限制簡以下劍就可政以。從結(jié)構(gòu)阿安全的鉤角度，抽提高結(jié)煮構(gòu)構(gòu)件弱的抗力R，減尸小抗閥力R和荷憲載效朝應(yīng)S的離此散程豪度，捐可以尤提高鄰結(jié)構(gòu)策的可竊靠程落度，挎即提怖高μR－μS，減小σR、σS可使失鄭效概率陽降低。20煙23購/5勒/6401.歸3.耕1概率極這限狀態(tài)榨設(shè)計法失效概抓率Pf來度量結(jié)牲構(gòu)的可靠性具棚有明確的意咸義，訪但計算繁瑣喊，可以利用黎可靠穗度指標(biāo)β代替引失效概率來窗度量結(jié)構(gòu)的可娃靠性。(·)標(biāo)準(zhǔn)英化正欺態(tài)分木布函福數(shù)20側(cè)23擦/5仙/6411.刮3.軍1概率驗極限峰狀態(tài)嗚設(shè)計杯法在隨讓機變蔽量R、S服從正絡(luò)態(tài)分布割時，只淺要知道得就氏可以求性出可靠頂指標(biāo)播。把脈稱哀為可靠耳指標(biāo)。上可靠指框標(biāo)可以侮反映失籌效概率哥的大小哪，和Pf之間妨有一預(yù)一對描應(yīng)關(guān)搬系，扔用可帶靠指呈標(biāo)計門算更運為簡果便。餓可以也看出染大，蛙則失陰效概杯率Pf小。目標(biāo)可喜靠指標(biāo)[]為使結(jié)奸構(gòu)設(shè)計漏安全和址經(jīng)濟合雹理，確激定一個刪公眾所掩能接受濕的建筑獎結(jié)構(gòu)的鋪失效概齡率或可務(wù)靠指標(biāo)鉛，稱為蘿目標(biāo)可懲靠指標(biāo)(允許失嶄效概率)相關(guān)巨因素仿：安形全等蛋級，煤破壞背形式炕，極盞限狀款態(tài)（1.3印.1）202副3/5慚/6421.莖3.磨1概率極塘限狀態(tài)帥設(shè)計法5.極限勤表達喚式分項母系數(shù)興是按系照目啞標(biāo)可嶺靠指堆標(biāo)β值，并稼考慮年工程經(jīng)利驗優(yōu)選男確定后，將酸其隱含遮在設(shè)計橡表達式些中，分連項系數(shù)寄已起著蔥考慮目茫標(biāo)可靠幻玉指標(biāo)的等價作帳用。實用聰設(shè)計病表達獨式是積多系早數(shù)的塌極限毀狀態(tài)功表達酸式，千包括提承載做力分彼項系員數(shù)和荷載竹分項系臨數(shù)等，佳其來源圖與目標(biāo)倘可靠指漲標(biāo)[β]有關(guān)購，并做都由[β]值度量相的，印這樣津可保泊證結(jié)搏構(gòu)的喇各個證構(gòu)件體之間晌的可瞧靠度碑水平漢或各涉種結(jié)句構(gòu)之間的犯可靠軍度水亦平基綢本上鄰比較舉一致散?！兑?guī)范》給出的風(fēng)實用設(shè)罵計表達足式有承羅載能力錦極限狀進態(tài)設(shè)計籠表達式企和正常使孔用極限療狀態(tài)表棵達式均牧由此原擊理確定條。⑴承載精能力選極限戚狀態(tài)叔設(shè)計炕表達示式①結(jié)構(gòu)咸重要性漂系數(shù)γ0它是地第一參層次紀(jì)的分掙項系陜數(shù)，方應(yīng)按繩結(jié)構(gòu)耗構(gòu)件岡的安晉全等哥級、罰設(shè)計丈使用年限并墻考慮工國程經(jīng)驗擔(dān)確定。20靈23評/5雹/6431.3初.1概率極衡限狀態(tài)扁設(shè)計法結(jié)構(gòu)構(gòu)框件的重夏要性系避數(shù)，與傍安全等尋級對應(yīng)奇：（1）對匙安全餐等級講為一吵級或迎設(shè)計插使用件年限來為100年及以錫上的結(jié)侮構(gòu)構(gòu)件不爆應(yīng)小于1.1；

（2）二級宵或設(shè)計傾使用年確限為50年的宇結(jié)構(gòu)福構(gòu)件賀不應(yīng)旺小于1.洽0；

（3）等級披為三級鈔或5年及瞧以下即的結(jié)段構(gòu)構(gòu)邊件不儲應(yīng)小愉于0.9。

（4）在抗隨震設(shè)計銀中，不基考慮結(jié)遷構(gòu)構(gòu)件技的重要偽性系數(shù)②荷載效指應(yīng)分項餐系數(shù)：它是懷第二粥層次咳的分握項系后數(shù)，僑根據(jù)漫給定田的目弱標(biāo)可葉靠指模標(biāo)和拆不同屋的可療變荷載與久永久荷冷載比值曬，對不尺同類型館的構(gòu)件謎進行反關(guān)算后得斗出相應(yīng)悄的分項系數(shù)陜，從荷中經(jīng)爪過優(yōu)梳選，百確定顏最合伸適的宗數(shù)值垮。例買如，毫永久蝴荷載曲的分嫁項系數(shù)，昂根據(jù)義其效拖應(yīng)對夫結(jié)構(gòu)烈不利邀和有僑利分荷別取1.2和1.回0，可蒜變荷低載的膚分項系數(shù)一消般取1.4等。20草23臉/5嬌/6441.冤3.妖1概率極朝限狀態(tài)叫設(shè)計法實際均上荷段載效糠應(yīng)中裁的荷避載有筐永久陷荷載鴿和可伍變荷辜載染，為電荷載漏組合疑，并且可勻變荷載遇不止一狂個，同步時，可仙變荷載振對結(jié)構(gòu)撿的影響免有大有標(biāo)小，多個可變超荷載也拍不一定慚會同時胃發(fā)生，律為此，牛考慮到柳兩個或款兩個以調(diào)上可變荷載嬸同時翻出現(xiàn)碎的可器能性顫較小侵，引悲入荷銷載組蔬合值瞇系數(shù)法對其掀標(biāo)準(zhǔn)童值折籮減。作用歡效應(yīng)繼有基盈本組越合也閱有偶癢然組臘合。買按承屯載能任力極蕩限狀撈態(tài)設(shè)購計時嫁，一般考臂慮作用拘效應(yīng)的趣基本組丸合，必讀要時尚晝應(yīng)考慮獲作用效條應(yīng)的偶燈然組合增。《建筑結(jié)動構(gòu)荷數(shù)授規(guī)范》規(guī)定縮慧：對淺于基燙本組狠合，銜荷載紡效應(yīng)窄組合照的設(shè)計值應(yīng)張從由可愧變荷載雹效應(yīng)控拳制的組攝合和由強永久荷婚載效應(yīng)靜控制的亡兩組組合中取踢最不利剪值確定仙。結(jié)構(gòu)抗蒙力設(shè)計耕值RR=R（R，fk，ak，….）=Rk/R荷載效奪應(yīng)組合結(jié)設(shè)計值SⅠ、基本竿組合202衫3/5丹/6451.陡3.諸1概率極極限狀態(tài)禮設(shè)計法由可變股荷載效揉應(yīng)控制松的組合由永久市荷載效牲應(yīng)控制絕的組合取最科不利緒值其中，G—永久荷鉗載分項洽系數(shù);Q—可變荷消載分項腔系數(shù);SGk—永久荷漂載效應(yīng)哲標(biāo)準(zhǔn)值SQk—可變柳荷載滾效應(yīng)棗標(biāo)準(zhǔn)擾值;ci—第i個可論變荷蠅載的競組合堆系數(shù)承載能銀力極限態(tài)狀態(tài)設(shè)畫計表達麥?zhǔn)剑?.弟3.評3）（1.型3.掙2）20媽23杯/5面/6461.3汗.1概率棄極限喘狀態(tài)秒設(shè)計透法G——永久淘荷載址分項膏系數(shù)槐。當(dāng)連永久掉荷載僵效應(yīng)澡對結(jié)理構(gòu)構(gòu)斧件的然承載蔽能力鎮(zhèn)不利破時，賴對由聽可變腦荷載買效應(yīng)賽控制渣的組恥合應(yīng)亡取1.跪2，對由明永久荷涉載效應(yīng)凡控制的幟組合應(yīng)押取1.3詞5；當(dāng)金永久疾荷載嶼效應(yīng)壟對結(jié)母構(gòu)構(gòu)更件的央承載釘能力托有利摘時，努一般廚情況屑下取1.析0，驗次算傾席覆、史滑移石或漂芽浮時慘取0.9；Q1,Qi——第1個和豬第i個可變洋荷載分以項系數(shù)杏。當(dāng)可施變荷載話效應(yīng)對漿結(jié)構(gòu)構(gòu)遣件的承餐載能力巖不利時酒，在一閉般情況小下應(yīng)取1.4，對渣標(biāo)準(zhǔn)唱值大顆于4.達0k酒N/罰m2的工業(yè)走房屋樓驅(qū)面結(jié)構(gòu)革的活荷北載取1.3；當(dāng)坡可變調(diào)荷載泉效應(yīng)趁對結(jié)釘構(gòu)構(gòu)歉件的黃承載旗能力縮慧有利凍時，潤應(yīng)取系為0；S——永久塔荷載恭標(biāo)準(zhǔn)顛值的鉗效應(yīng)蔥；SQ1逢k——在基本紡組合中偽起控制結(jié)作用的志第1個可前變荷燙載標(biāo)芳準(zhǔn)值盤的效籠應(yīng)；SQi友k——第i個可變駕荷載標(biāo)壞準(zhǔn)值的闖效應(yīng)；ci——第i個可變票荷載的汗組合值尖系數(shù)，切其值不漿應(yīng)大于120眉23帶/5樸/6471.赴3.第1概率極尸限狀態(tài)嘩設(shè)計法對于一般氏排架、修框架結(jié)長構(gòu)，基菜本組合傾可采用寫簡化規(guī)舉則由可變鼠荷載效蹲應(yīng)控制榴的組合由永久禁荷載效目應(yīng)控制捏的組合取最不自利值—簡化設(shè)插計表達葡式中采列用的荷稿載組合畏系數(shù)，一般情仿況下可室取=0.懷90當(dāng)只皆有一浮個可吧變荷饒載時凱，取騎=1.綠0Ⅱ、偶然訓(xùn)組合202愚3/5華/6481.透3.漲1概率極棍限狀態(tài)孕設(shè)計法偶然饑組合例極限塊狀態(tài)供設(shè)計栽表達桑式確砌定的被一般孫原則?。┲豢紤]幻玉一種偶卻然作用醉與其他拖荷載的稼組合ⅱ）偶挖然作姓用的繼代表顯值不趴乘以適分項懇系數(shù)ⅲ）可變理荷載可泥根據(jù)與眉偶然作苦用同時刊出現(xiàn)的話可能性鄙，采用洽適當(dāng)?shù)牧Т碇祾?，如?zhǔn)東永久值宅等ⅳ）荷載潔與抗力進分項系軋數(shù)值,減可根據(jù)偏結(jié)構(gòu)可繡靠度分升析或工超程經(jīng)驗警確定⑵正常使扮用極限祖狀態(tài)設(shè)臟計表達牽式允許其縱出現(xiàn)的替概率高頁于承載犁能力極趣限狀態(tài)采用確荷載唉效應(yīng)籌的標(biāo)身準(zhǔn)組茂合、惜頻遇采組合閑和準(zhǔn)晴永久姐組合SCC—結(jié)構(gòu)或街結(jié)構(gòu)構(gòu)誓件達到杰正常使哄用要求繞的規(guī)定浮限值，趙例如變抖形fli騎m、裂縫寬逮度wlim等20泳23甲/5仆/6491.3次.2結(jié)構(gòu)翁內(nèi)力洽分析理方法鋼結(jié)戶構(gòu)的濟正常范使用釣極限流狀態(tài)頁只涉認及變維形驗修算，卸僅需死考慮艷荷載狡的標(biāo)堅準(zhǔn)組森合：針對革未變?nèi)恍蔚臓C結(jié)構(gòu)占來分石析它駕的平款衡；病不考俱慮變片形對鋪外力拖的影衛(wèi)響，導(dǎo)叫做濾一階板分析指；針貼對已冰變形條的結(jié)添構(gòu)來重分析嬸它的皺平衡初，叫醒做二失階分炎析。兩一階赤分析信所得段變形吳與荷猴載關(guān)怖系是水線性須的，糊二階恥分析鎮(zhèn)所得盼變形勤與荷談載關(guān)平系是捏非線湯性的桿，疊征加原輸理不強可用私。妨應(yīng)傻力問街題一說般只霉用一功階分扎析，朝只有務(wù)少數(shù)雨特殊幟結(jié)構(gòu)炊，如炎索結(jié)覺構(gòu)、紙桅桿歸結(jié)構(gòu)講，因棋變形概對內(nèi)普力影胃響很辟大，折才需蜓用二稠階分臘析。1.3撥.2結(jié)構(gòu)內(nèi)跡力分析際方法202造3/5性/650§1邀.4有關(guān)卵鋼結(jié)喝構(gòu)的渣規(guī)范籠、規(guī)讀程及面標(biāo)準(zhǔn)摔簡介（了解決）我國鹽涉及筍鋼結(jié)睡構(gòu)的顛規(guī)范份、規(guī)夜程、傷標(biāo)準(zhǔn)成等從酷總體包上可垮分為5個層次董。屬于第屬一個層水次的有殼：（1）GB忠50嚷06回8-唯20凡01勢《建筑結(jié)胞構(gòu)可靠誦度設(shè)計性統(tǒng)一標(biāo)杏準(zhǔn)》；…或…屬于第聚二個層悄次的有榮：（1）GB2媽009傭-20騙01《建筑結(jié)漏構(gòu)荷載斯規(guī)范》；…話…屬于齒第三鹽個層碗次的呈有：（1）GB5殃001緒7《鋼結(jié)午構(gòu)設(shè)踏計規(guī)宰范》；…意…202抹3/5猛/651§1.5鋼結(jié)絹構(gòu)的患新發(fā)系展（胸了解炸）1.5.1結(jié)構(gòu)旱用鋼覆的新盡發(fā)展國內(nèi)外荷在高性迎能鋼材盤的應(yīng)用泡方面取孤得不少愚新進展敵，其中掃包括高思強度高纖性能鋼各、低屈利服點鋼與和耐火垃鋼的開顆發(fā)和應(yīng)鞭用等。催高性蠻能鋼材陜是一個育綜合性磚的相對拍概念。討鋼材產(chǎn)遍品及標(biāo)趴準(zhǔn)中尚架無明確結(jié)的定義仇。按應(yīng)用肅性能不勒同一般澆可分為蛇以下幾啦類：1）綜合拔性能優(yōu)蠅異的鋼懷材——在強償度、精延性顏、沖凝擊韌座性、垂焊接咽性等袋各方女面性耕能均脅優(yōu)于追通用潮性能泰的鋼卷材。紅如建鳥筑結(jié)兆構(gòu)用業(yè)鋼板倆（GJ鋼）廟、低差合金擺鋼中TM廉CP交貨凝鋼材降等。2）專報用性搶能優(yōu)肉異的響鋼材——滿足憶某一門功能沈要求竭而其返專用因性能哈優(yōu)異夠的鋼倆材。辱如“稠厚度叉方向忍鋼板罩”、黑“耐從候鋼剝”、赤“耐拐火鋼業(yè)”等祝。3）截面鈴特性優(yōu)休異的鋼捆材——因截面保形狀更勢合理而忍具有更采優(yōu)化截佛面特性表的熱軋舊（冷彎閑）型材用。如寬贈翼緣工濾字鋼、浸冷彎薄蠟壁型鋼打、蜂窩迅梁等。相對良來說甲，我宋國鋼恐材的疑種類兔和質(zhì)吵量均腦不及垂工業(yè)布發(fā)達巧國家乖的。揚如何摧研制彎開發(fā)圣新型棚高效婆鋼材蒜是擺嚷在我碎國冶獸金戰(zhàn)態(tài)線科儉技工喊作者粗面前煤的一額項重絡(luò)要任撇務(wù)。20錄23冊/5浙/652§1榮.5鋼結(jié)構(gòu)笨的新發(fā)屬展1.5.2新型結(jié)公構(gòu)體系血的應(yīng)用痛和發(fā)展近年來肅，在全導(dǎo)國各地衰修建了高大量的冶大跨空蒼間結(jié)構(gòu)挪，網(wǎng)架攪和網(wǎng)殼脖結(jié)構(gòu)形匹式已在演全國普終及，張破弦桁架田、懸掛茂結(jié)構(gòu)也暈有很多秧應(yīng)用實丹例；直典接焊接寄鋼管結(jié)涂構(gòu)、變疏截面輕隨鋼門式到剛架、倍金屬拱輕型波紋撕屋蓋等屋輕鋼結(jié)烘構(gòu)也已務(wù)遍地開糾花；鋼呼結(jié)構(gòu)的忠高層建錘筑也在沿不少城劍市拔地第而起；忠適合我味國國情務(wù)的鋼-混凝古土組駛合結(jié)奇構(gòu)和恨混合傅結(jié)構(gòu)篇也有現(xiàn)了廣仔泛應(yīng)蔬用；幟目前盟好多效地方叼都在慈建造頭索膜抄結(jié)構(gòu)冤的罩堪棚和斤建筑憐小品……可以毫只不夸張撈地說，金我國已窩成了各昏種鋼結(jié)迷構(gòu)體系屋的展覽土館和試富驗場。選擇當(dāng)先進辟合理桂的結(jié)且構(gòu)體繼系，肝既能乘滿足草建筑克藝術(shù)濱需要嫁，又責(zé)能做敏到技牛術(shù)先氏進、熊經(jīng)濟丟合理鍛、安捐全適牢用、蒜確保棚質(zhì)量障就顯加得非載常重縣要。希目前撥有一辯種為籮追求患建筑柿造型倦新奇湊、怪滲異，譜而不獅惜浪崇費鋼型材采瞎用最撿笨重賞的結(jié)誓構(gòu)形淡式的夜傾向奸是值鉗得警舊惕的鴉。20旺23批/5古/653§1傭.5鋼結(jié)灑構(gòu)的辟新發(fā)漢展1.5.3設(shè)計方賣法的新無發(fā)展目前我惹國采用胞的概率局極限狀隙態(tài)設(shè)計崖法的特封點是用掙根據(jù)各萄種不定買性分析所得全到的失材效概率(或可靠裝指標(biāo))去度貍量結(jié)憑構(gòu)的劑可靠罷性，傷并使押所計臺算的結(jié)構(gòu)猜構(gòu)件的慮可靠度櫻達到預(yù)猜期的一墳致性和揪可比性佳。但是倚該方法峽還有待發(fā)展顛，因啟為用陣它計奸算的彈可靠搬度還赤只是袍構(gòu)件山或某遠一截配面的意可靠習(xí)度而嫁不是結(jié)構(gòu)恒體系償?shù)目沙靠慷葥?，該撒方法良也不秀適用梨于構(gòu)倘件或斯連接迅的疲閥勞驗畜算。20毀23嫂/5專/654第2章鋼敵結(jié)構(gòu)悶的材耳料教學(xué)套要求立：了解鋼胖材的生儉產(chǎn)及建盜筑鋼材脆的種類蕩、規(guī)格落和選用象原則，勿掌握閃鋼材的復(fù)主要在性能愚及影劈燕響其仔性能纏的各舅種要傳素，每熟悉畝鋼材萬的疲至勞的拍概念港及鋼材疲勞殘的計算造方法。重點：鋼托材的醫(yī)主要燥性能泥及影棄響性擦能的英各種探要素難點：鋼材笨疲勞破特壞的特嫌點及常盟幅疲勞矩、變幅誼疲勞的酬計算原偵理及方找法本章主內(nèi)容鼓：2.腔1概述；2.2鋼材的鳥生產(chǎn)2.替3鋼材麥的主卡要性哪能；2.4各種因饅素對鋼蛇材性能捏的影響姐；2.5鋼材的羞疲勞；2.6建筑用抄鋼的種策類、規(guī)席格和選懷用20法23未/5足/655§2.1遞概述（泳熟悉）國民經(jīng)改濟各部馬門大多喂需要鋼姜材，但月由于各孟自用途譯不同，允所需鋼散材性能乒各異。任如有的暴機器零薄件需要征鋼材有灣較高的墾強度、而耐麻性佳和中等歐的韌性碎；有的繭石油化墾工設(shè)備辮需要鋼郊材具有咸耐高溫孤性能；監(jiān)機械加臺工的切刑削工具理需要鋼剝材有很摩高的強租度和硬怎度；等彩等。因違此，雖新然碳素調(diào)鋼有一沉百多種超，合金唇鋼有三醉百多種睡，但是告符合鋼岔結(jié)構(gòu)性膛能要求萬的鋼材雜只能碳慮素鋼及累合金鋼致中的少夾數(shù)幾種鮮。用作鋼閘結(jié)構(gòu)的請鋼材必洗須具備之如下櫻性能：（1）較高意的強度錫。即抗筋拉強歌度fu和屈問服點fy比較警高。鹿抗拉打強度友高，柳可以捧增加愉結(jié)構(gòu)囑的安瓣全保絮障。袋屈服娃點高穗可以槍減小年截面丹，從胸而減詞輕自戚重，礦節(jié)約擋鋼材躁，降內(nèi)低造予價。（2）足夠數(shù)的變形狼能力。即塑性出和韌性婚性能好嚷。塑性旗好則結(jié)澡構(gòu)破壞踏前變形跟比較明夏顯，從聽而可減娘少脆性曉破壞的季危險性育，并且啄塑性變齡形還能承調(diào)整局億部高峰技應(yīng)力，嶼使之趨貴于平緩講。韌性槳好則在稍動荷載乳作用下效破壞時巧可吸收搞較多的卻能量，話同樣也橫降低脆成性破壞圾的危險主程度。越對采用簽塑性設(shè)慢計的結(jié)口構(gòu)和地師震區(qū)的澆結(jié)構(gòu)而狀言，鋼冷材變形章能力的寸大小廚具有特甲別重要上的意義保。202散3/5蔥/656§2.1催概述（鍛熟悉）（3）良好貼的加工葉性能。即適合晌冷、熱砍加工，飼同時具遭有良好豈的可焊造性，不琴因這些烘加工而或?qū)姸葟U、塑性急及韌性有帶來較陵大的有感害影響頑。此外，覽根據(jù)結(jié)襯構(gòu)的具債體工作調(diào)條件，瓜在必要包時還應(yīng)菜該具有程適應(yīng)低扯溫、有趁害介質(zhì)錄侵蝕（謝包括大額氣銹蝕銹），以喘及重復(fù)街荷載作誓用等的采性能。矛在符合傲上述性蒙能的條糟件下，觀同其他貢建筑材羽料一樣順，鋼材饞也應(yīng)該犬容易生歡產(chǎn)，價鵝格便宜陽。鋼鐵解是怎變樣煉漆成的油？202課3/5違/657§2.2銹鋼材的奸生產(chǎn)（結(jié)了解）煉鋼庭的主撿要任米務(wù)是揚按所但煉鋼浪種的沫質(zhì)量跑要求恨，調(diào)詢整鋼秧中碳演和合蔬金元扭素含量到滅規(guī)定局范圍例之內(nèi)榜，并此使P、S、H、O、N等雜質(zhì)奪的含量喉降至允毫許限量葉之下。番煉鋼霜過程拋實質(zhì)火上是俘一個震氧化訂過程嫂，爐溝料中息過剩敢的碳界被氧傘化，角燃燒秒成CO氣體逸雀出，其怨它Si、P、Mn等氧稀化后卸進入姜爐渣哀中。S部份進房誠入煉渣妥中，部分則買生成SO2排出洽。當(dāng)妥鋼水胖成份驚和溫摔度達傅到工芬藝要導(dǎo)求后刮，即擺可出鋪鋼。為了除竟去鋼中欺過剩的散氧及調(diào)耕整化學(xué)眨成份，舍可以添魚加脫氧沉劑和鐵鐮合金或碗合金元水素。2.2梨.1鋼材煉的冶灣煉1．鋼鐵抬材料鑰生產(chǎn)羊經(jīng)過良下列律三個路階段啞獲得您，先迷由鐵舟礦石滲冶煉要成生安鐵，耐再由生都鐵冶娃煉成挨鋼，臣并鑄波成鋼泉錠，工然后違經(jīng)壓熟力加抵工軋構(gòu)制成撒成型吩的鋼艘材。2．生值鐵冶祖煉20盈23貼/5瞞/6582.沫2.悶1鋼材的供冶煉①生鐵型冶煉斜的原轎材料松：鐵援礦石爹、燃拍料（弓焦炭劃）、系熔劑蝴（石聯(lián)灰石熱等）懶；②設(shè)備：瞎高爐；③過程糕概述少：原饑材料飾在高墻爐中允，經(jīng)社過一兼系列逢物理汗、化緞學(xué)變傾化過嚇程，誦從鐵蜜礦石果中首優(yōu)先還扔原出松固體能的海齡綿狀本態(tài)；戚在高批爐冶抖煉條晌件下尋，海翼綿狀封鐵不械斷吸準(zhǔn)收焦穗炭中銀的碳開，形抱成了樹含碳畜量高刻、熔攪點低韻的液咬態(tài)鐵的碳合浩金，擺稱為牽生鐵仗；④高爐生店鐵可分乖為煉鋼閘用生鐵直和鑄造段用生鐵怎。3．煉濃鋼①煉鋼的郊任務(wù)，刃就是根集據(jù)所煉照鋼種的充要求，距將生鐵磁中的碳券和硅、妨錳、磷尿、硫等巡壽元素含搞量降低工到規(guī)定蠶的范圍瞎；②如果煉沖制合金財鋼，還碌需要加辮入所要擺求的合板金元素勤，獲得執(zhí)所需要掩的合金倦鋼；③煉鋼喘過程鼻：這最主要計是一己個氧脖化過扶程。握在15萄00猛-1違70搏0攝氏度手的高溫替下，通偷過氧化鈴使生鐵岡中的雜特質(zhì)進入歷熔渣被頌排除，括使過剩鋤的碳氧房誠化成CO2被排出發(fā)。④根據(jù)哀鋼脫挽氧程慮度的別不同均，可丘以分因為：算鎮(zhèn)靜撈鋼、存半鎮(zhèn)淚靜鋼驢、沸車騰鋼芝。⑤煉鋼的孤設(shè)備：剛主要有回轉(zhuǎn)爐、饞平爐和載電爐三縱種。4．鋼的斷成材①鋼錠的初一部分豬可以直鬼接用于并生產(chǎn)大砍型鍛件誰；②加工型雨鋼的方惕法：軋慢制、擠傷壓、拉抹拔、鍛鑰造等；202呆3/5藝/659§2.2敬鋼材的游生產(chǎn)冶煉：A、目的嫂：除去逐有害元鴨素，加宅入有利潮元素B、方法乘：平爐篇，轉(zhuǎn)爐拉（周臟期短強、效紡率高糊、質(zhì)光量好稱、成度本低沈）澆注糟：A、目街的：側(cè)排除Fe拿O中OB、種竿類：半沸騰貪鋼、蛛鎮(zhèn)靜膽鋼、非半鎮(zhèn)遣靜鋼牧、特幟殊鎮(zhèn)桃靜鋼軋制：變使缺陷伯焊合，狠使金屬伍組織更句致密2.搭2.版2鋼材的貨組織構(gòu)佳造和缺禽陷1、鋼材近的組織碑構(gòu)造碳素郵結(jié)構(gòu)位鋼是剛通過尾在強個度較廉低而汗塑性良較好知的純錘鐵中筑加適瓣量的壇碳來提高強檔度的，隊一般常嗓用的低援碳鋼含籍碳量不懸超過0.婦25％。幫低合鍛金結(jié)蹈構(gòu)鋼則是再在碳擊素結(jié)戴構(gòu)鋼差的基計礎(chǔ)上質(zhì)，適就當(dāng)添脹加總饞量不哪超過5％的岸其它攻合金音元素，來莫改善鋼例材的性板能。固溶體風(fēng)（Fe中固陜?nèi)苤⒘緾）—鐵素應(yīng)體；隱化合鉗物（Fe和C合成Fe遮3逐C）—滲碳湯體機械混弓合物（畜固溶體層和化合帳物的混仰合物）——珠光體202臣3/5拖/660§2.2懸鋼材的灶生產(chǎn)①鐵素體:鋼材中逮的鐵素洞體系碳陽在α-F雖e中的聞固溶手體，偷由于α-扎Fe體心鬧立方晶格斑的原子難間空隙歪小，溶收碳能力脫較差，遙故鐵素恐體含碳縫量很少畢（小于0.0喉2％），君由此決浮定其塑錦性、韌然性好；國但強度嶄、硬度怖低。②滲碳炭體:滲碳歸體為挖鐵和薯碳的脖化合濟物Fe3灑C，其含慘碳量高猾達6.6閘7％，晶強體結(jié)構(gòu)截復(fù)雜桃，塑類性差顫，性剪硬脆撒，抗挎拉強營度低曲。③珠光體:珠光體燭為鐵素荒體和滲抵碳體的春機械混柏合物，促含碳量媽較低(0.孤8%）層狀蹈結(jié)構(gòu)，冶塑性較緞好，強膽度和硬拿度較高曉。2、鋼材裂的鑄造光缺陷鋼在喚冶煉方和澆所注過們程中送還會覺產(chǎn)生苗其它互的冶叢金缺犧陷，憤如偏崗析、總非金奏屬夾雜、飲氣孔惑、縮該孔和翁裂紋崇等。桶所謂偏析是指化位學(xué)成分先在鋼內(nèi)漠的分布季不均勻，特奴別是有鴨害元素蠟如硫、柳磷等在懼鋼錠中路的富集直現(xiàn)象；超偏析影散響鋼材的力學(xué)脂性能和獻耐蝕性宮能。非金獄屬夾系雜是指墾鋼中凍含有撕硫化哀物與漲氧化級物等雜質(zhì)；槐鋼中含暖有與基火體金屬謙成分不門同的非鞭金屬物價質(zhì)。它粒破壞了俯金屬基體的連續(xù)夢性和各怪向同性轎性能。施鋼中非剖金屬夾臥雜對鋼掀材的強卷度、伸騰長率、剝韌性和旁疲勞強批度有不牙同程度失的影響護。20晴23羊/5槽/661§2.仆2鋼己材的判生產(chǎn)裂紋直接董影響雨鋼材土力學(xué)弊性能朋和耐掀腐蝕附性能聞，成舅品鋼葡材不挨允許承裂紋饑存在分。氣孔是指由狹氧化鐵池與碳作床用生成旬的一氧貼化碳氣酷體，在單澆注時蜓不能充鄉(xiāng)豐分逸出京而留在編鋼錠中蒙的微小偉孔洞；縮孔是因鋼可液在鋼維錠模中餡由外向勺內(nèi)、自炭下而上南凝固時膽體積收萍縮，因朵液面下午降，最榜后凝固訴部位得處不到鋼咐液補充僑而形成創(chuàng)；縮孔賞殘余嚴(yán)掙重地破息壞鋼材歲的連續(xù)重性，是偏鋼材不拳允許存欄在的缺痛陷，軋煤制(鍛造)時必然狡在鋼坯毯上產(chǎn)生識裂紋。鋼材行的組班織構(gòu)到造和振缺陷技，均飲會對崖鋼材腹的力織學(xué)性既能產(chǎn)暢生重相要的腦影響聞。2.時2.叨3鋼材茫的加設(shè)工鋼材的堂加工分新為熱加社工、冷慕加工和逗熱處理暴三種。巨將鋼坯妙加熱至堅塑性狀旦態(tài)，依奮靠外力股改變其梅形狀，下產(chǎn)生出家各種厚題度的鋼淋板和型必鋼，稱箏為熱加表工。在劃常溫下傭?qū)︿摬姆歼M行加席工稱為押冷加工新。通過勢加熱、示保溫、塞冷卻的歉操作方幫法，使震鋼的組涉織結(jié)構(gòu)盆發(fā)生變赤化，以辱獲得所竄需性能圓的加工槐工藝稱辰為熱處變理。202羊3/5川/662§2.2賺鋼材的懼生產(chǎn)1、熱臟加工可破壞籠鋼錠的凱鑄造組匠織，使葉金屬的廉晶粒變弊細，還斗可在高綿溫和壓力豬下壓合甘鋼坯中酷的氣孔公、裂紋舍等缺陷懂，改善休鋼材的吩力學(xué)性咽能。熱軋薄刮板和清壁厚叉較薄戚的熱予軋型音鋼，遍因輥似軋次搏數(shù)較奪多，笛軋制糾的壓比縮比晶大，鋼材的籌性能改唇善明顯秋，其強川度、塑可性、韌譯性和焊惑接性能弓均優(yōu)于憲厚板和厚壁沿型鋼混。鋼廉材的斜強度川按板欠厚分該組就選是這收個緣瓦故?？陕?lián)想領(lǐng)一下?lián){購面，和臥的次數(shù)積越多，窮搟的遍彼數(shù)越多肚，面是料不是越些精斗？鋼中的拉硫化物限和氧化元物等非饒金屬夾規(guī)雜，經(jīng)覽軋制之騾后被壓省成薄片課，對軋制壓專縮比鞠較小纖的厚喪鋼板售來說啟，該災(zāi)薄片縮慧無法坊被焊抬合，滾會出尖現(xiàn)分告層現(xiàn)河象。分層悠使鋼浩板沿論厚度貿(mào)方向療受拉聰?shù)男允澳軔簾?，甘在焊栗接連嗚接處僑沿板為厚方傲向有拉力作條用（包餅括焊接炕產(chǎn)生的前約束拉靠應(yīng)力作銜用）時威，可能斥出現(xiàn)層眠狀撕裂現(xiàn)象輸（圖2.失1），應(yīng)藍引起重悠視。圖2.驗1層狀撕攝裂示意嘩圖202塔3/5追/663§2.冷2鋼以材的慌生產(chǎn)2、冷加艘工一般盤援圓鋼筋跑都要調(diào)沒直，調(diào)炕直的過雪程就是雜冷拉。驢例如：董一般直狹徑為6.例5m薄m的盤圓接冷拉后紐奉一般都羽變?yōu)?m盜m直徑歇，但蓄是在遼計算蔽鋼筋切時，弱按圖障紙設(shè)計母計算妥鋼筋勵工程黑量在常溫反或低于礙再結(jié)晶疲溫度情澡況下，海通過機妨械的力里量，使供鋼材產(chǎn)鼠生所需要酬的永機久塑嗽性變位形，削獲得喝需要暴的薄龍板或鄭型鋼監(jiān)的工釋藝稱睬為冷瞞加工隙。冷加工烈包括父冷軋熱、冷貍彎、愿冷拔困等延階伸性父加工膽，也斜包括礙剪、睬沖、翻鉆、拍刨等切削鹽性加服工?？缋滠埳蚓戆逍屠渑堜摽v板就加是將洗熱軋束卷板梢或熱鼓軋薄貿(mào)板經(jīng)龜帶鋼冷軋機味進一步益加工得洪到的產(chǎn)亞品。對于座比較搖重要絲式的結(jié)旋構(gòu)，笛要盡枯量避包免局環(huán)部冷小加工苦硬化懼的發(fā)蜓生。3、熱警處理鋼的嫂熱處裕理是桑將鋼輸在固制態(tài)范崇圍內(nèi)乒，施埋以不考同的遭加熱新、保束溫和償冷卻驅(qū)措施遭，籍煉改變近其內(nèi)小部組令織構(gòu)丹造，盆達到槽改善晴鋼材迎性能宮的一傭種加間工工竿藝。腐鋼材路的普魯通熱填處理風(fēng)包括犧退火閱、正千火、片淬火釀和回公火四通種基溉本工繁藝。202寨3/5郵/664§2.虜2鋼協(xié)材的怖生產(chǎn)退火墾、正悔火、騾淬火條、回遲火是泥整體困熱處做理中套的“四把火”，其加中的劍淬火眼與回存火關(guān)系密毯切，常石常配合使使用，前缺一不左可?！八陌鸦稹彪S著遍加熱饑溫度岡和冷蘋卻方化式的夫不同陰，又黨演變伶出不仰同的昂熱處勉理工利藝傘。為了啄獲得處一定英的強爬度和肯韌性攏，把猛淬火晚和高未溫回日火結(jié)良合起劫來的保工藝謹，稱棉為調(diào)貫質(zhì)。某些合鴨金淬火躲形成過滲飽和固脫溶體后燃，將其論置于室籠溫或稍類高的適居當(dāng)溫度問下保持則較長時間宋，以提萄高合金哄的硬度芝、強度鋼或電性獅磁性等猶。這樣久的熱處袋理工藝弊稱為時攔效處理舊。（1）退火：將挎金屬皺緩慢擠加熱串到一給定溫丘度，晌保持領(lǐng)足夠恩時間允，然牲后以兆適宜此速度奴冷卻(通常是席緩慢冷矩卻，有薪時是控解制冷卻)的一種用金屬熱夫處理工婦藝。（2）正火：將繩工件敗加熱磚到一惱定溫蛙度，軍保溫績一定康時間鑄后，妄從爐狠中取兩出在籠空氣葵中冷卻的陸一種熱蜻處理工嗓藝。（3）淬火：將念鋼加基熱到效臨界拜點以自上，魯保溫姑后以警大于亡臨界孕冷卻絨速度同冷卻伯，以嫁得到馬殿氏體纏或下債貝氏糠體組軍織的斗熱處壘理工坦藝。（4）回火：將谷淬火屑鋼加法熱至盾某一勇溫度偶保溫總一定假時間瞎后，凈以適提當(dāng)方股式冷員到室腸溫的熱波處理灶工藝舌。是收緊接旗淬火且的下鋼道熱替處理扶工序晉，同隸時決憲定了酷鋼在萬使用顯狀態(tài)虜下的組織成和性腹能，懼關(guān)系撓著工津件的黑使用裝壽命聰，故侍是關(guān)狗鍵工霜序。202狹3/5星/665§2.諒3鋼材俘的主橋要性跪能2.住3.播1鋼材婆的破勉壞形偉式塑性限破壞柄：變形超意過了材瘦料或構(gòu)增件可能姨的應(yīng)變毀能力而補產(chǎn)生的多，而且僅捉在構(gòu)殼件的免應(yīng)力芝達到惱了鋼在材的餡抗拉道強度烤后才擦發(fā)生夕。塑狂性破牙壞前億，由于總兆有較衰大的降塑性探變形靈發(fā)生料，且歐變形汗持續(xù)慢的時協(xié)間較辨長，浩很容豪易及遞時發(fā)現(xiàn)而錢采取袋措施經(jīng)予以欠補救介，不陸致引港起嚴(yán)付重后比果。脆性酷破壞：破祝壞前徑塑性巴變形葛很小嚼，甚晉至沒獸有塑器性變子形，縫計算悶應(yīng)力可能糕小于符鋼材棋的屈滲服點礦，斷猴裂從彩應(yīng)力挨集中常處開拔始。股由于徒脆性賤破壞盤前沒有明葛顯的吊預(yù)兆需，無錢法及醬時覺沃察和膏采取做補救碼措施愧。由匙于脆蕉性破緊壞前殊沒