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1、钢 结 构 1.1. 一、钢材及钢结构的计算方法一、钢材及钢结构的计算方法 2.2. 二、钢结构构件的计算二、钢结构构件的计算 3.3. 三、钢结构的连接三、钢结构的连接 4.4. 四、钢屋架四、钢屋架 国家大剧院 位于北京人民大会堂西侧，西长安街以南，总占地面积近12公顷 ，总建筑面积近15万平方米，总投资26.88亿元，目前已进行过网壳 部分设计与施工验收审查会议。 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
2、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 ，整体结构用钢量达6750t，195kg/m。 上海环球金融中心 由日本森大厦株式会社的全额 子公司森海外株式会社及日本 具有代表性的银行、保险公司 、商社等36家企业，偕同政府 系统机构日本海外经济协力基 金(OECF)联合投资的上海环 球金融中心，总投资逾750亿 日元。位于陆家嘴金融贸易区 ，建筑总面积335,420平方米 ，地下3层，地上94层。建成 后的高度达460米 。总用钢量 26000t，钢筋混凝土核心筒， 外框钢骨混凝土及钢柱，目前 正在施工阶
3、段。 轻型钢结构 容器和其他构筑物 陕西铜川天然气公司 1000立方米天然气球罐 大连西太平洋石化有限公司 1500立方米CF-62钢球罐 11.1 11.1 钢材及钢结构的计算方法钢材及钢结构的计算方法 1.一、钢材 按冶炼方法分类 1. 平炉钢：生产周期长，成本高，质量好 2. 转炉钢：氧气转炉钢：生产周期短，成本低，质量与平炉钢接近 空气转炉钢：质量较差，只能用于次要构件 按脱氧程度分类 1. 沸腾钢F：脱氧剂为锰铁；脱氧不完全，质量较差，成本低 2. 半镇静钢b：介于两者之间 3. 镇静钢Z：脱氧剂为锰铁加硅铝；脱氧较完全，质量好，成本高 4. 特殊镇静钢TZ A. 分类 按化学成分分
4、类 1. 碳素结构钢： 1. 标号：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275 2.Q235-AF，表示屈服强度为235N/mm2A级沸腾钢 2. 低合金钢： 16Mn，表示平均含碳量0.16%含锰的钢 B. 钢材机械性能 以强度（屈服点、抗拉强度）、塑性（伸长率）、冷弯性能、冲击韧 性衡量。 C. 钢材的选择 承重结构的钢材，宜选用Q235、16Mn，16Mnq等 不宜使用Q235-AF的结构：焊接结构中重级工作制结构，冬季温度低 于-20的轻、中级工作制结构；非焊接结构中冬季温度低于-20的 重级工作制结构 1.二、钢结构计算方法 以概率论为基础的极限状态设计法 1.三、钢结构的设计
5、指标 钢材和连接的强度设计值等于材料的标准值除以抗力 分项系数，应根据钢材厚度或直径查表 11.2 11.2 钢结构构件的计算钢结构构件的计算 1.一、轴心受力构件 包括轴心受拉构件和轴心受压构件。 A. 强度 B. 刚度（长细比） C. 整体稳定性 例题例题11-111-1 验算钢屋架的受压腹杆见图。N=148.5kN,计算长度 lox=2291mm,loy=2864mm,A=1473.4mm2,ix=23.3mm,iy=33.7 mm。钢材Q235。 解：解： 1. 强度（略） y y xx y 8 2. 刚度 3. 整体稳定性 1.二、受弯构件 A. 抗弯强度 B. 抗剪强度 D. 整体
6、稳定性 C. 刚度 F E. 局部稳定性：用高厚比限定 为提高构件局部稳定性，可按规定设置加劲肋，包括横向加劲肋和纵 向加劲肋。 1.三、拉弯、压弯构件 包括强度、刚度、稳定性验算 11.3 11.3 钢结构的连接钢结构的连接 1.一、焊接连接 包括气焊、接触焊和电弧焊 A. 焊缝的形式与构造 1.对接焊缝 2.角焊缝 杆件与节点板连接方式有两面侧焊、三面围焊、L型围焊 1.二、焊缝的计算 A. 对接焊缝计算 NN 1. N作用 2. M、V共同作用 V VM M V V M M 1 例题例题11-211-2 验算如图所示的钢板对接焊缝的连接。N=700KN，钢材Q235， E43焊条，质量等
7、级为三级，不采用引弧板。 解：解： 1. 钢板承载能力验算 NN 5008 2. 焊缝承载能力验算 B. 角焊缝计算 1. 正面角焊缝：外力方向与焊缝长度方向垂直的焊缝 2. 侧面角焊缝：外力方向与焊缝长度方向平行的焊缝 C. 角钢连接 1.三、螺栓连接（普通螺栓连接） 抗剪螺栓计算 螺栓杆剪断螺栓抗剪强度计算 板件挤压破坏螺栓抗压强度计算 板件削弱处拉断净截面计算计算 板件端部剪坏构造保证：控制端部最小距离 栓杆弯曲变形破坏构造保证：杆长与杆径小于等于5 等级表示：如4.6级指最低抗拉强度为400N/mm2,屈强比为0.6的螺栓 连接方式：C级粗制螺栓和A、B级精制螺栓 抗拉螺栓计算 螺栓杆拉断螺栓抗拉强度计算 11.4 11.4 钢屋架钢屋架 1.一、钢屋架类型 钢屋盖结构由屋面、屋架和支撑三部分组成 据屋面材料和屋架间距不同分：有檩屋盖和无檩屋盖 常用屋架有：三角形、梯形等 1.二、常见杆件截面形式 常用双角钢T型，其余见P193表11-16 1.三、屋架节点构造 基本规定 1.节点处各杆件重心线交于一点 2.节点板形状规整、简单 3.板厚一般为1012mm 完
