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1、钢结构设计原理钢结构设计原理教材：教材：1、戴国欣、戴国欣. 钢结构钢结构(第第4版版)，武汉理工大学出版社，武汉理工大学出版社，2014.22、刘声扬，王汝恒、刘声扬，王汝恒. 钢结构钢结构原理与设计原理与设计(第第2版版) ，武汉理工，武汉理工大学出版社，大学出版社，2011.12申明：申明： 在本课件的编写过程中，引用了一些来自互联网的公开免在本课件的编写过程中，引用了一些来自互联网的公开免费资料，在此，对资料的原作者表示深深的谢意！费资料，在此，对资料的原作者表示深深的谢意！礼礼 物物上联：上联：普通话普通话 地方音地方音 天南海北汇一家天南海北汇一家 天意天意下联：下联：同学情同学情
2、 师生谊师生谊 天长地久是友谊天长地久是友谊 缘分缘分横批：横批：天意不可违天意不可违 缘分当珍惜缘分当珍惜上上联联：建建房房人人 筑筑路路人人 壮壮志志雄雄心心 建建起起广广厦万间厦万间 筑得路通四海筑得路通四海下下联联：混混凝凝土土 钢钢结结构构 钢钢筋筋铁铁骨骨 构构筑筑万万丈高楼丈高楼 架起满天彩虹架起满天彩虹横批：横批：土木工程土木工程 天下第一天下第一礼礼 物物第一章第一章 绪论绪论本章主要内容：本章主要内容：1.1我国钢产量我国钢产量 的变化的变化1.2中国政府关于钢结构行业的政策中国政府关于钢结构行业的政策1.3 钢结构的特点钢结构的特点 1.4 钢结构的应用钢结构的应用1.5
3、 钢结构的发展钢结构的发展 1.6 1.6 钢结构的设计方法钢结构的设计方法1.7 钢结构的主要结构形式钢结构的主要结构形式1.8 钢结构的建造过程钢结构的建造过程1.9 钢结构的研究方向钢结构的研究方向u钢结构：钢结构：由钢板、热轧型钢或冷加工由钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢以及钢索为主要材料建造的成型的薄壁型钢以及钢索为主要材料建造的工程结构，如房屋、桥梁等，称为工程结构，如房屋、桥梁等，称为钢结构钢结构。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。1.1 我国钢产量的变化我国钢产量的变化钢铁总产量：钢铁总产量：u194
4、9年：年：15.8万吨万吨抗美援朝战争，大部分钢抗美援朝战争，大部分钢铁主要应用国防领域铁主要应用国防领域u1950年：年：56万吨万吨u1951年：年：96万吨万吨u1952年：年：135万吨万吨u1953年：年：195万吨万吨u1954年：年：260万吨万吨u1955年：年：350万吨万吨u1956年：年：435万吨万吨u1957年：年：535万吨万吨u1958年：年：900万吨万吨u1959年：年：1400万吨万吨第第2个个5年计划年计划正确看待大跃进这段历史正确看待大跃进这段历史1.1 我国钢产量我国钢产量 的变化的变化u1960年：年：1866万吨万吨u1961年：年：950万吨万吨
5、u1962年：年：667万吨万吨u1963年：年：850万吨万吨u1964年：年：1000万吨万吨3年自然灾害，我国钢铁产量急剧下降年自然灾害，我国钢铁产量急剧下降1.1 我国钢产量我国钢产量 的变化的变化u1965年：年：1070万吨万吨u1966年：年：1600万吨万吨u1967年：年：1050万吨万吨u1968年：年：950万吨万吨u1969年：年：1400万吨万吨u1970年：年：1706万吨万吨u1971年：年：2150万吨万吨u1972年：年：2350万吨万吨u1973年：年：2550万吨万吨u1974年：年：2150万吨万吨u1975年：年：2390万吨万吨u1976年：年：21
6、00万吨万吨10年文化大革命，钢铁总产量长期低位年文化大革命，钢铁总产量长期低位徘徊，严重不能满足国民经济建设需要；徘徊，严重不能满足国民经济建设需要；1974年，第一部年，第一部钢结构设计规范钢结构设计规范（TJ17-74）颁布。）颁布。1.1 我国钢产量我国钢产量 的变化的变化u1977年：年：2450万吨万吨u1978年：年：3178万吨万吨u1979年：年：3500万吨万吨u1980年：年：3712万吨万吨u1981年：年：3560万吨万吨u1982年：年：3716万吨万吨u1983年：年：4002万吨万吨u1984年：年：4348万吨万吨u1985年：年：4679万吨万吨1978年，
7、党的十一届三中全会，我国年，党的十一届三中全会，我国改革开放开始后，钢铁产量稳步增长改革开放开始后，钢铁产量稳步增长在在20世纪世纪80年代以前，钢铁主要用于年代以前，钢铁主要用于国防、机械业，属国家战略物资国防、机械业，属国家战略物资1.1 我国钢产量我国钢产量 的变化的变化u1986年：年：5221万吨万吨u1987年：年：5628万吨万吨u1988年：年：5943万吨万吨u1989年：年：6159万吨万吨u1990年：年：6535万吨万吨u1991年：年：7100万吨万吨u1992年：年：8093万吨万吨u1993年：年：8954万吨万吨u1994年：年：9261万吨万吨u1995年：年
8、：9536万吨万吨1986年我国总钢产量突破年我国总钢产量突破5000万万吨后，钢铁产量稳步增长。吨后，钢铁产量稳步增长。1988年，第二部年，第二部钢结构设计规范钢结构设计规范（GBJ17-88）颁布。）颁布。1.1 我国钢产量我国钢产量 的变化的变化u1996年：年：10124万吨万吨u1997年：年：10891万吨万吨u1998年：年：11459万吨万吨u1999年：年：12395万吨万吨u2000年：年：12849万吨万吨u2001年：年：15163万吨万吨u2002年：年：18225万吨万吨1996年我国总钢产量突破年我国总钢产量突破1亿吨；亿吨；原建设部：推广使用钢结构。原建设部：
9、推广使用钢结构。u2003年：年：20000万吨万吨u2004年：年：27000万吨万吨u2005年：年：34936万吨万吨u2006年：年：41880万吨万吨u2007年：年：48900万吨万吨u2008年：年：50200万吨万吨u2009年：年：56500万吨万吨u2010年：年：62500万吨万吨u2011年：年：68300万吨万吨1.1 我国钢产量我国钢产量 的变化的变化2003年我国总钢产量突破年我国总钢产量突破2亿吨；亿吨；钢结构时代已经到来。钢结构时代已经到来。我国已经成为世界第一钢我国已经成为世界第一钢铁产量和钢铁应用大国！铁产量和钢铁应用大国！2011年：全球年：全球64个国
10、家（或地区）个国家（或地区）粗钢粗钢产量产量15.27亿吨，亿吨，中国中国为为6.955亿吨亿吨（粗钢）（粗钢），占，占45.55%，约为，约为1/2。中国中国1949-2011年钢产量变化年钢产量变化1996年我国总钢产量突破年我国总钢产量突破1亿吨；亿吨；连续连续16年钢产量世界第一；年钢产量世界第一；历史上仅美国、俄罗斯、日本钢产量超过历史上仅美国、俄罗斯、日本钢产量超过1亿吨。亿吨。2000年后，钢产量每年以年后，钢产量每年以15%-20%的水平递增的水平递增住房和城乡建设部建筑用钢发展规划住房和城乡建设部建筑用钢发展规划“十五十五”期间建筑钢结构用钢达到总钢产量期间建筑钢结构用钢达到
11、总钢产量32015年建筑钢结构用钢达到总钢产量年建筑钢结构用钢达到总钢产量6节约用钢节约用钢 开始转向开始转向 鼓励用钢鼓励用钢（1）19561985年：尽量采用节约钢材的设计方案年：尽量采用节约钢材的设计方案u1956年年建建筑筑工工程程部部设设计计总总局局颁颁发发1956年年设设计计技技术术组组织织措措施施计计划划纲纲要要，强强调调最最大大限限度度采采用用标标准准设设计计，尽尽量量采采用用节节约约钢钢材的设计方案。材的设计方案。u1985年年国国家家建建筑筑技技术术政政策策纲纲要要指指出出：对对大大跨跨度度屋屋盖盖、超超高高层层建建筑筑及及部部分分工工业业厂厂房房和和商商业业建建筑筑，可可
12、以以采采用用钢钢结结构构和和钢钢与与钢钢筋筋混混凝凝土土组组合合结结构构。大大跨跨度度公公共共建建筑筑要要推推广广应应用用网网架架、薄壳等空间结构体系。薄壳等空间结构体系。u20世世纪纪50年年代代后后期期至至70年年代代末末，我我国国工工程程界界在在钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构的的研研究究和和应应用用方方面面取取得得了了丰丰富富的的理理论论和和实实践践经经验验，为为国国家家节约了大量钢材和资金。节约了大量钢材和资金。1.2 中国政府关于钢结构行业的政策中国政府关于钢结构行业的政策（2）20世纪世纪80年代：合理使用钢材年代：合理使用钢材u1987年年国国家家发发展展计计划划委委员员会会颁颁发
13、发在在建建筑筑结结构构设设计计中中合合理理使使用用钢钢材材的的若若干干规规定定，规规定定指指出出：各各种种结结构构（如如砖砖、钢钢筋筋混混凝凝土土以以及及钢钢结结构构）各各有有其其独独特特的的结结构构性性能能和和符符合合国国家家经经济条件的合理适用范围。济条件的合理适用范围。u一一般般来来说说，钢钢结结构构性性能能好好，适适用用范范围围广广，但但用用钢钢量量大大，造造价价也也高高，要要合合理理使使用用。钢钢筋筋混混凝凝土土和和预预应应力力混混凝凝土土结结构构性性能能好好，适用范围广，其用钢材量和造价均比钢结构低，推广使用。适用范围广，其用钢材量和造价均比钢结构低，推广使用。1.2 中国政府关于
14、钢结构行业的政策中国政府关于钢结构行业的政策（3）1996年：研制推广年：研制推广H型钢、闭合型钢、冷弯型钢、稀土钢型钢、闭合型钢、冷弯型钢、稀土钢u1996年建设部编制的年建设部编制的19962010年建筑技术政策年建筑技术政策提出：提出：合理使用钢材、木材、水泥，改进施工及应用技术；合理使用钢材、木材、水泥，改进施工及应用技术；推推广广应应用用高高效效、经经济济的的低低合合金金钢钢筋筋以以及及级级钢钢筋筋、冷冷轧轧带带肋肋钢钢筋筋、低低松松弛弛钢钢筋筋、钢钢绞绞线线等等；研研制制推推广广H型型钢钢、闭闭合合型型钢钢、冷冷弯弯型型钢钢、稀稀土土钢钢、彩彩色色涂涂层层钢钢板板、镀镀锌锌板板、锌
15、锌铝铝合合金金板板和和模板用冷轧钢板和环氧涂敷钢筋等；模板用冷轧钢板和环氧涂敷钢筋等；研研制制解解决决钢钢结结构构的的防防腐腐蚀蚀技技术术、防防水水、防防火火涂涂料料技技术术，以以满满足建筑用钢的发展需要；足建筑用钢的发展需要；发展钢结构发展钢结构。开发钢结构制造和安装施工新技术开发钢结构制造和安装施工新技术；大大力力发发展展低低合合金金钢钢和和高高效效经经济济型型建建筑筑钢钢材材，建建立立配配套套的的建建材材、钢材及金属制品的产品结构。钢材及金属制品的产品结构。1.2 中国政府关于钢结构行业的政策中国政府关于钢结构行业的政策（4） 1998年年10月：月：建筑业进行推广应用建筑业进行推广应用
16、10项新技术的通知项新技术的通知，其中推广的新技术的其中推广的新技术的第八项第八项为为钢结构钢结构技术技术u1998年年10月建设部发文月建设部发文关于建筑业进行推广应用关于建筑业进行推广应用10项新技项新技术的通知术的通知，其中推广的新技术的，其中推广的新技术的第八项第八项为钢结构技术。其为钢结构技术。其主要内容为：主要内容为：高层钢结构技术；高层钢结构技术；空间钢结构技术；空间钢结构技术；轻钢结构技术；轻钢结构技术；钢钢混凝土组合结构技术；混凝土组合结构技术；高强度螺栓连接和焊接技术；高强度螺栓连接和焊接技术；钢结构的防护技术。钢结构的防护技术。1.2 中国政府关于钢结构行业的政策中国政府关于钢结构行业的政策主要内容有：主要内容有：5.1 钢结构钢结构CAD 设计与设计与CAM 制造技术制造技术5.2 钢结构施工安装技术钢结构施工安装技术5.3 钢与混凝土组合结构技术钢与混凝土组合结构技术5.4 预应力钢结构技术预应力钢结构技术5.5 住宅结构技术住宅结构技术5.6 高强度钢材的应用技术高强度钢材的应用技术5.7 钢结构的防火防腐技术钢结构的防火防腐技术2005年年2月月23日，建
