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1、1讲 课 胡忠君钢结构设计原理Design Principles of Steel Structure 包括两部分: 钢结构原理 建筑钢结构设计钢结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论1、钢结构的定义2、钢结构的特点3、我国钢结构的发展概况4、钢结构的设计方法5、钢结构的新发展钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure钢结构设计原理 Design Principles of Steel Struc
2、ture钢结构是土木工程的主要结构形式之一。钢结构与钢筋混 凝土结构、砌体结构等都属于按材料划分的工程结构的不 同分支。1、什么是钢结构？定义： 由钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢以及钢索为主材建造的工程结构，如房屋、桥梁等，称为钢结构。第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure1、强度高、重量轻2、钢结构的特点第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure2、材质均匀，塑性、韧性好3、良好的加工性能和焊接性能4、密封性
3、能好5、可重复性使用性6、耐热性较好，耐火性差7、耐腐蚀性差8、低温冷脆倾向钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure举例： C30 Q235钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure3、我国钢结构的发展概况 古代第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure 公元前200多年，秦始皇时代用铁建造了 桥墩 公元60年，汉明帝时代建造了铁链悬桥 山东济宁寺铁塔 江苏镇江甘露寺铁塔钢
4、结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 18世纪欧洲工业革命后第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure3、我国钢结构的发展概况 钢结构在欧洲各国的应用逐渐增多，而 我国钢结构的发展非常缓慢。 1927年建成的沈阳黄姑屯机车厂钢结构 厂房。 1931年建成的广州中心纪念堂圆屋顶。 1937年建成的杭州钱塘江大桥等。钢结构设计原理 D
5、esign Principles of Steel Structure 新中国成立后第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure3、我国钢结构的发展概况由于受到钢产量的制约，钢结构仅在重型厂房、大跨度 公共建筑、铁路桥梁以及塔桅结构中采用。 几个大型的钢铁企业生产车间都采用钢结构。1962年建成的北京工人体育馆采用圆形双层辐射式悬索 结构，直径为94米。 1975年建成的上海体育馆，采用三向网架，跨度达110 米。 武汉和南京长江大桥都采用了公、铁两用的双层钢桁架 桥。 广州上海等地都建造了高度超过200米的多边形空间桁 架钢质电视塔。钢结构设计原理
6、Design Principles of Steel Structure 改革开放以来第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure3、我国钢结构的发展概况 1996年我国的钢产量超过一亿吨，一直位于世 界钢产量的首位 2003年达到创记录的2.2亿吨 钢结构政策从限制使用改为积极合理的推广应 用 钢结构在现代应用的领域更加多元化，包括大 跨结构、工业厂房、受动力荷载影响的结构、 多层和高层建筑、高耸结构、可拆卸结构、容 器构筑物以及钢和混凝土的组合结构应用:体育馆、展览馆、影剧院、会议中心、机库等结构形式:钢屋架、网架、网壳、悬索、拱架等浦东机场浦东机
7、场第一章 绪 论钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure(1)大跨结构广东省会展中心广东省会展中心第一章 绪 论钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure(1)大跨结构上海八万人体育场第一章 绪 论钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure网架结构是由许多杆件按一定规律布置，通过节 点连接成空间杆系结构，其外形成平板状。 第一章 绪 论Chapter 1
8、Preface to Steel Structure(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure加拿大蒙特利尔世界博览会美国馆，直径为76M， 高60M。(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure苏州乐园宇宙大战馆球体屋面（穹顶）(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Stee
9、l Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure上海商务中心（网状网壳）(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure国家大剧院 总建筑面积近15万平方米，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46.285m 。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，整体结构用钢量达6750吨 。 (1)大跨结构钢结构设计原理 Design Princi
10、ples of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure纵向跨度为240m，顶部高55m，拱形骨架有12度的倾角，其截面为3.5m2。香港大球场(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure国家体育场建筑体形上像鸟巢，建筑面积25.8m2。可容纳10万人。平 面为椭圆形，长轴340m，短轴292m。屋盖中间有一个146m76m的开口,总 用钢量达16万吨。国家体育馆(1)大跨结构
11、钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure天津奥林匹克体育场体育场总建筑面积15.8万m2，屋顶结构采用钢桁架悬条结构，屋面 桁架落地，形似露珠，与城市环境中的“绿”与“水”相呼应。(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure公、铁路两用桥，铁路桥全长7675m，公路桥全长4460m，正桥11孔， 全长1806m，主跨21
12、6m，采用连续钢桁梁结构。九江长江大桥(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure该桥是一座公铁两用桥，铁路桥全长10521m，公路桥全长5681m，正桥钢梁长 2193.7m，大桥采用了连续钢桁梁结构，考虑到主跨达到了312m，在桥上的低塔和钢 桁梁之间设置了斜拉索参与受力，因此，芜湖长江大桥也叫做连续钢桁梁斜拉桥。芜湖长江大桥(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chap
13、ter 1 Preface to Steel Structure武汉军山长江大桥(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure斜拉桥(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure斜拉索在钢结构建筑物中的应用(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章
14、绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure明石海峡大桥日本神户市与淡路岛之间跨越明石海峡的一座特大跨径的悬索桥 。 1998年建成通车，大桥主桥全长3910m，主跨1990m，是目前世界上主跨最长的 悬索桥，钢桥塔高297m，也是世界上最高的桥塔。两根主缆各由290根高强钢索构成 ，直径为1.222m，主缆的极限强度为1800MPa。(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure2003年建成通车，采用全钢结构，是世界
15、上跨度最大的钢结构拱桥。施工 过程中采用全钢结构焊接，使桥身显得简洁、轻盈、流畅，就像一道彩虹横跨 于黄浦江上。上海卢浦大桥(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure钢拱桥(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure拱形桥梁(1)大跨结构钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure多层工业厂房(2)工业厂房多层工业厂房 单层工业厂房钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure第一章 绪 论Chapter 1 Preface to Steel Structure门式钢架 横梁与柱子钢接； 门式排架 横梁与柱子铰接。钢架结构与排架结
