鋼結(jié)構(gòu)課件之緒論

第一章緒論（Introduction)本章主要內(nèi)容鋼結(jié)構(gòu)的初步概念鋼結(jié)構(gòu)的特點鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍鋼結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計框架、理論和規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法鋼結(jié)構(gòu)可能的破壞形式鋼結(jié)構(gòu)的初步概念鋼和鐵的區(qū)別含碳量低于2%的鐵炭合金稱為鋼，含碳量高于2%時稱為鐵鋼結(jié)構(gòu)由鋼材通過連接而成的能承擔(dān)預(yù)定功能的體系稱為鋼結(jié)構(gòu)。這里的鋼材通常指鋼和鋼板等，由此組成梁、桁架、柱、板等鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)體系；有些結(jié)構(gòu)還部分采用鋼絲繩或鋼絲束。這里的連接通常指焊縫連接、螺栓連接或鉚釘連接等。本課程特指建筑、橋梁及各類構(gòu)筑物中的鋼結(jié)構(gòu)承重體系工程結(jié)構(gòu)中子結(jié)構(gòu)或局部構(gòu)件也可采用鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)的初步概念鋼結(jié)構(gòu)與其它前續(xù)課程的聯(lián)系《鋼結(jié)構(gòu)》和《材料力學(xué)》的聯(lián)系最為緊密，但材料力學(xué)更注重理論探討，而鋼結(jié)構(gòu)需要站在設(shè)計的角度來考慮，因此必須符合規(guī)范的要求。由于鋼材本身接近于理想彈塑性體，所以鋼結(jié)構(gòu)課程的理論性強，許多內(nèi)容要用到彈塑性力學(xué)的內(nèi)容。RETURN鋼結(jié)構(gòu)的特點強度高，結(jié)構(gòu)堅固鋼結(jié)構(gòu)的特點鋼材的輕質(zhì)高強，因此具有更大的跨越能力比重比重鋼結(jié)構(gòu)的特點具有良好的塑性，結(jié)構(gòu)更安全鋼結(jié)構(gòu)的特點韌性強，抗震抗動力性能好鋼結(jié)構(gòu)的特點材質(zhì)均勻穩(wěn)定，理論計算與實際結(jié)果吻合較好綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的建筑材料，符合當(dāng)前的節(jié)能政策鋼結(jié)構(gòu)的特點易于工業(yè)化生產(chǎn)，施工周期短，效率高，質(zhì)量好鋼結(jié)構(gòu)的特點鋼框架結(jié)構(gòu)的裝配動畫鋼結(jié)構(gòu)的特點具有可焊性，密閉性好，適于建造氣密性水密性要求高的結(jié)構(gòu)鋼材在潮濕、腐蝕環(huán)境中容易銹蝕，因而維護(hù)費用較高鋼材的特點穩(wěn)定性問題突出（構(gòu)件細(xì)柔）鋼結(jié)構(gòu)的特點鋼材為非燃燒體，耐熱但不耐火鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)措施（附加知識）鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)施工（附加知識）RETURN鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍中高層建筑（賓館、辦公樓、住宅等）大跨度建筑（體育場館、會展、機場、廠房等）大跨度橋梁（公路橋、鐵路橋）高聳構(gòu)筑物（電視塔、微波發(fā)射塔）密閉結(jié)構(gòu)（油罐、煤氣罐、天然氣管道）輕型結(jié)構(gòu)及可拆移結(jié)構(gòu)其它構(gòu)筑物鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍多高層、超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍建筑主體凈高492米，地上101層，地下3層?？偨ㄖ娣e38.1萬平方米。鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍高層建筑鋼結(jié)構(gòu)某層樓面鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍多層鋼結(jié)構(gòu)辦公樓（同濟(jì)土木大樓）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍同濟(jì)土木大樓（續(xù)）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍高層鋼結(jié)構(gòu)辦公樓（同濟(jì)綜合大樓）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑（上海大劇院）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑（上海體育場）274m。鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍上海體育場主體鋼結(jié)構(gòu)桁架桿件圖鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑（上海浦東國際機場航站）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍浦東國際機場航站樓施工吊裝現(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑（上海鐵路南站）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑（08奧運主體育場——鳥巢）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁（美國金門大橋）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍大跨度橋梁（東海大橋）——含鋼結(jié)構(gòu)全長32.5km鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍高聳構(gòu)筑物鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍高聳構(gòu)筑物（埃菲爾鐵塔）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍高聳結(jié)構(gòu)（廣州新電視塔）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍廣州新電視塔（續(xù)）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍密閉鋼結(jié)構(gòu)——容器鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍輕鋼結(jié)構(gòu)——單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍輕鋼結(jié)構(gòu)——溫室、室內(nèi)養(yǎng)殖場等農(nóng)業(yè)設(shè)施鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍可拆卸鋼結(jié)構(gòu)（上海國際網(wǎng)球大師杯賽臨時看臺）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍可開閉鋼結(jié)構(gòu)（上海旗忠網(wǎng)球中心屋蓋）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍可移動鋼結(jié)構(gòu)（建成后的旗忠網(wǎng)球中心）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物（游樂設(shè)施、雕像）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍其它（管道、機械、車輛、船舶……）RETURN鋼結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式桁架結(jié)構(gòu)Truss框架結(jié)構(gòu)Frame網(wǎng)格結(jié)構(gòu)SpaceGridStructure拱與拱架結(jié)構(gòu)Arch板式結(jié)構(gòu)Plate張拉結(jié)構(gòu)TensionStructure鋼結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式桁架結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式框架結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式拱與拱架結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式板式結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式張拉結(jié)構(gòu)——索寞結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件的主要受力形式軸心受拉構(gòu)件（拉桿）軸心受壓構(gòu)件（壓桿）受彎構(gòu)件（梁）拉彎構(gòu)件（拉彎桿或偏心拉桿）壓彎構(gòu)件（壓彎桿或偏心壓桿）索拱RETURN鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景我國鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展根據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，我國在春秋時期已經(jīng)開始使用人工制鐵。公元前70-60年間，已建成鐵鏈橋。比較著名的有云南的沅江橋、貴州的盤江橋和四川的瀘定橋。解放初期的一些大項目，如1957年的武漢長江大橋，1968年的南京長江大橋。鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景我國鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀、與發(fā)達(dá)國家的比較一鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景中日土木建筑鋼結(jié)構(gòu)的份額比較鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景中外建筑鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用比較鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景日本建筑中的結(jié)構(gòu)類別鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景我國建設(shè)部建筑發(fā)展用鋼發(fā)展規(guī)劃發(fā)達(dá)國家鋼結(jié)構(gòu)用鋼量一般占鋼材產(chǎn)量10％左右，中國鋼結(jié)構(gòu)的年產(chǎn)量應(yīng)達(dá)到3000萬噸左右

2010年建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼力爭達(dá)到全國鋼材產(chǎn)量的6％，約1800萬噸節(jié)約用鋼開始轉(zhuǎn)向鼓勵用鋼鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景我國鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展熱點鋼結(jié)構(gòu)非線性理論和方法更深入的探索大跨度、復(fù)雜體系的鋼結(jié)構(gòu)施工吊裝技術(shù)研發(fā)高強度剛才、耐火、耐腐蝕鋼材的研發(fā)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物向高度更高、跨度向更大方向發(fā)展鋼管混凝土、鋼－混凝土組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用更多大跨度橋梁與鋼結(jié)構(gòu)結(jié)緣鋼結(jié)構(gòu)承重體系的民用住宅吸引房地產(chǎn)商開發(fā)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景近期鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展方向——低多層住宅鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景近期鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展方向——中高層住宅RETURN鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計框架、理論和規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工基本框架鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計框架、理論和規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計理論與技術(shù)規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計框架、理論和規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的有關(guān)規(guī)范RETURN鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法結(jié)構(gòu)設(shè)計基本要求安全性：指結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用條件下，承受可能出現(xiàn)的各種作用的能力，以及在偶然事件（如：地震、爆炸）發(fā)生時及發(fā)生后仍保持必要的整體穩(wěn)定性的能力適用性：指結(jié)構(gòu)在正常使用條件下，滿足預(yù)定使用要求的能力耐久性：指結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下，隨時間變化而仍能滿足預(yù)定功能要求的能力結(jié)構(gòu)的安全性、適用性及耐久性總稱結(jié)構(gòu)的可靠性在滿足結(jié)構(gòu)的可靠性的前提下，設(shè)計應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)性原則鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法設(shè)計準(zhǔn)則S的形式：內(nèi)力、應(yīng)力、變形等，由結(jié)構(gòu)分析獲得R的形式：承載力、強度、剛度、變形能力等，與材料性能、截面性能、桿件性能、體系性能等因素有關(guān)上式的使用應(yīng)采用以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法荷載效應(yīng)S≤結(jié)構(gòu)抗力R鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法設(shè)計表達(dá)式《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》除疲勞計算外，采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，用分項系數(shù)的設(shè)計表達(dá)式進(jìn)行計算。對于承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式可變荷載效應(yīng)控制的組合永久荷載效應(yīng)控制的組合注意以上兩式中的f均為“強度設(shè)計值”，