钢结构建筑(第一组)讲解

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1、钢结构介绍 钢结构工程是以钢材制 作为主的结构，是主要 的建筑结构类型之一。 钢结构是现代建筑工程 中较普通的结构形式之 一。著名的四川泸定大 渡河铁索桥，云南的元 江桥和贵州的盘江桥等 都是中国早期铁体承重 结构的例子。以钢材制 作为主的结构，是主要 的建筑结构类型之一。 桥长103米，宽3米，13根铁链固定在两岸桥 台落井里，9根作底链，4根分两侧作扶手， 共有12164个铁环相扣，全桥铁件重40余 吨。东西两侧设有条石筑造的桥台，下设落 井，设有卧龙柱、地龙柱以固定铁链。 泸定大渡河铁索桥 钢结构的优点 钢结构与其它建设相比，在使用中、设计、施工及综合经 济方面都具有优势，造价低，可随时

2、移动。 一、钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要 求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率， 二、节能效果好，墙体采用轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板，保 温性能好，抗震度好。 三、将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能 力强，具有优良的抗震抗风性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇 地震、台风灾害的情况下，钢结构能够避免建筑物的倒塌性破坏。 四、建筑总重轻，钢结构住宅体系自重轻，约为混凝土结构的一半，可以 大大减少基础造价 。 五、施工速度快，工期比传统住宅体系至少缩短三分之一，一栋1000 平米只需20天、五个工人方可完

3、工。 六、环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用 量，所用的材料主要是绿色，100%回收或降解的材料，在建筑物拆除时 ，大部分材料可以再用或降解，不会造成垃圾。 七、灵活丰实。大开间设计，户内空间可多方案分割，可满足用户 的不同需求。 八、符合住宅产业化和可持续发展的要求。钢结构适宜工厂大批量 生产，工业化程度高，并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集 合于一体，成套应用，将设计、生产、施工一体化，提高建设产业的水 平。 钢结构与普通钢筋混凝土结构相比，有匀质、高强、施工速 度快、抗震性好和回收率高等优越性，在荷载相同的条件下,钢构 件的质量轻。从被破坏方面看，钢结构是在事先

4、有较大变形预兆 ，属于延性破坏结构，能够预先发现危险，从而避免。 钢结构厂房具有总体轻、节省基础、用料少、造价低、施工 周期短，跨度大，安全可靠，造型美观，结构稳定等优势。钢结 构厂房广泛应用于大跨度工业厂房、仓库、冷库、高层建筑、办 公大楼，多层停车车场及民宅等建筑行业。 钢 结 构 n第一章 概述 n第二章 建筑钢材 n第三章 钢结构的连接 n第四章 轴心受力构件 n第五章 梁（受弯构件 ） n第六章 拉弯与压弯构 件 潘天霓 1131104203 第一节 钢结构的特点及应用 一、钢结构的特点 1 1、材料强度高、强重比大；塑性、韧性好。、材料强度高、强重比大；塑性、韧性好。 2 2、材质

5、均匀，符合力学假定，安全可靠度高。、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高。 3 3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快。、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快。 4 4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。 潘天霓 1131104203 二、钢结构的应用 1 1、重型结构及大跨度建筑结构。、重型结构及大跨度建筑结构。 潘天霓 1131104203 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 罗尔浩1131104202 钢结构的应用 2 2、多层、高层及超高层建筑结构。、多层、高层及超高层建筑结构。 罗尔浩 1131104

6、202 钢结构的设计方法 极限状态设计法极限状态设计法 承载能力极承载能力极 限状态限状态 正常使用极限状态正常使用极限状态 经济、安全、适用、耐久经济、安全、适用、耐久 颠覆颠覆 强度破坏强度破坏 疲劳破坏疲劳破坏 丧失稳定丧失稳定 变为可变体系变为可变体系 罗尔浩 1131104202 钢结构的特点及应用 一、钢结构的特点 1 1、材料强度高、强重比大；塑性、韧性好。、材料强度高、强重比大；塑性、韧性好。 2 2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高。、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高。 3 3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快。、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快。 4 4、钢

7、结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。 二，钢结构的应用 1 1、重型结构及大跨度建筑结构。、重型结构及大跨度建筑结构。 钢结构对钢材性能的要求 钢钢 材材 性性 能能 要要 求求 较高的强度较高的强度 足够的变形能力（较好的塑性和韧性）足够的变形能力（较好的塑性和韧性） 良好的加工性能良好的加工性能 04 王磊 第一节 钢结构材料与结构构件 一 钢结构材料 建筑钢材分为普通碳素钢、普通低合金 钢和热处理低合金钢。目前大量使用的 仍以碳素钢为主。 我国目前在建筑钢结构中应用最普遍的 是Q235，其屈服点为215235Mpa，塑 性和韧性均很好。16锰钢为普通低

8、合金 钢，其屈服点为315345Mpa，强度很 高，可节约钢材。 国外有些钢材的性能与我国钢材相似。 类似Q235碳素钢的： 美国的A36 日本的SM41 德国的ST37 前苏联的CT3 类似16锰钢的： 美国的A440 德国的ST52 采用国外进口钢材时，一定要进行化学 成分和机械性能的分析和试验 （二）钢结构梁 钢结构高层的梁，多为轧制或焊接的H型钢梁 ，需要时也可制成复合截面。如高度受限制时 ，可在轧制型钢梁的最大弯矩区焊以附加翼缘 板，或在轧制型钢梁的上翼缘焊上槽钢以增加 横向刚度等。对高层建筑的大梁、悬臂梁或悬 挂结构的悬臂梁，也可焊成箱形截面的梁。（ 如美匹兹堡钢铁公司的梁）当轧制

9、型钢不能满 足设计要求时，则可选用由自动焊接的设备焊 接的焊接H型钢或箱形截面。 钢结构材料与结构构件 一、钢结构的特点 1 1、材料强度高、强重比大；塑性、韧性好。、材料强度高、强重比大；塑性、韧性好。 2 2、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高。、材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高。 3 3、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快。、工厂化生产，工业化程度高，施工速度快。 4 4、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。、钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。 三、钢结构的设计方法（极限状态设计法）三、钢结构的设计方法（极限状态设计法） 1 1、承载能力极限状态设计法、承载能力极限状态设计法

10、2 2、正常使用极限状态设计法、正常使用极限状态设计法 四、钢材的主要力学性能四、钢材的主要力学性能 强度、塑性、冲击韧性、冷弯性能、可焊性、强度、塑性、冲击韧性、冷弯性能、可焊性、Z Z向性能向性能 二、钢结构的应用二、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、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、组合结构高耸结构、组合结构 二、钢结构的应用 3 3、塔桅等高耸结构。、塔桅等高耸结构。 二、钢结构的应用 4 4、钢混凝土组合结构。、钢混凝土组合结构。 钢结钢结 构的历历史 钢结构是具有悠久历史、传统的一种重要的结 构体系。长期以来，在我国由于钢材

11、匮乏受到 限制和要求节约、合理使用。改革开放以后， 大量地钢结构技术、工程、产品不断地被引 进、消化吸收并得到创新发展。在我国确定以 经济建设为中心，国民经济持续稳定发展大好 形势下，近20多年是中国钢结构技术、产业、 市场快速发展的黄金时代，是确立了钢结构行 业在国民经济建设中发挥着重要作用的新型工 业产业之一。 建工1122 郑明君 1131104211 钢结构的优点 钢结构建筑 自重轻 高层建筑钢结构自重大多在 1t/?以下，低的只有0.5 0.6t/?。 自重轻不仅可以减少运输和 吊装费用，还可以降低基础 造价，20层以上的建筑物， 钢结构建筑优势显现 易改造、 可回收， 绿色环保 钢

12、结 构施工对 环境的污染少 可以回收再利 用。 抗震性能 优越 钢有一定的韧性，抗 震性能优越，钢梁、 钢柱组成柔性框架可 抵抗8度以上地震 安装容易，施工期短 砖混等建筑 高层钢筋混 凝土建筑物 的自重在1.5 2.0t/?左 右 同类钢筋混 凝土结构占 面积大 污染相对较 大 工期长，成 本高， 钢结构的发展 目前，钢结构建筑在世界上已经得到普遍应用，全世界101栋超高层建筑中， 纯钢结构的有59栋，同时国外60%以上的高档住宅都采用了钢结构。国外专家认 为，钢结构建筑能保护环境、节约能源，是二十一世纪房地产产品的一批黑马 。 业内人士指出，钢结构建筑优点突出，比之美日等发达国家，我国在建

13、筑结构 中的使用比例仍有6倍提升空间，预计未来5年钢结构产量复合增速15%以上。 据统计，中国目前住宅年竣工面积为12亿14亿?，其中钢结构住宅的所占比例 不足1%，而日本在20世纪90年代末，预制装配住宅中钢结构比例已达71%，美 国、澳大利亚、法国、意大利、芬兰等国都有成熟的钢结构住宅体系。 2008年，我国钢结构年产量占粗钢总产量约4%，而发达国家钢构行业产量占粗 钢总产量比例已达10%以上。考虑到建筑钢结构突出的优点，国内十大产业振兴 规划中的钢铁振兴规划也明确提出，要鼓励在建筑结构中提高用钢的比例 随着国内钢结构技术、企业的发展，我国的钢构产量/粗钢产量将向国际平均 水平靠拢，与之对

14、应的钢结构产量将大幅上升。据估计，如果2015年钢构产量/ 粗钢产量比例为8%、粗钢产量增速3.5%，则未来5年钢结构产量增速将达15%以 上。 钢结构的特点 以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之 一。钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强 ，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料 匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的 基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受 动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度 高的专业化生产。钢结构应研究高强度钢材，大大提高其屈服 点强度；此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢（又称宽翼缘型

15、钢）和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的 需要。 另外还有无热桥轻钢结构体系，建筑本身是不节能的 ，本技术用巧妙的特种连接件解决了建筑的冷热桥问题；小桁 架结构使电缆和上下水管道从墙里穿越，施工装修都方便。 钢结构的发展历程 中国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就，但由于2000多年的 封建制度的束缚，科学不发达，因此，长期停留于铁制建筑物的水 平。直到19世纪末，我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后， 钢结构的应用有了很大的发展，不论在数量上或质量上都远远超过了 过去。轻钢结构的楼面由冷弯薄壁型钢架或组合梁、楼面OSB结构板 ，支撑、连接件等组成。所用的材料是定向刨花板，水泥纤维板，以 及胶合板。在这些轻质楼面上每平方米可承受316365公斤的荷载。 钢结构建筑的多少，标志着一个国家或一个地区的经济实力和 经济发达程度。进入2000年以后，我国国民经济显著增长，国力明显 增强，钢产量成为世界大国，在建筑中提出了要“积极、合理地用钢 ”，从此甩掉了“限制用钢”的束缚，钢结构建筑在经济发达地区逐 渐增多。特别是2008年前后，在奥运会的推动下，出现了钢结构建筑 热潮，强劲的市场需求，推动钢结构建筑迅猛发展，建成了一大批钢 结构场馆、机场、车站和高层建筑，其中，有的钢结构建筑在制作安 装技术方面具有世界一流水平，如奥运会国家体育场等建筑。 奥运会后，钢结