钢结构(第三版)第一章课件.pptx

1、第一章河海大学钢结构课件1.1.可靠性高可靠性高 第一章河海大学钢结构课件 2.2.材料的强度高，钢结构自重轻材料的强度高，钢结构自重轻第一章河海大学钢结构课件3.3.钢材的塑性和韧性好钢材的塑性和韧性好 第一章河海大学钢结构课件4.4.钢结构制造简便，施工工期短钢结构制造简便，施工工期短 钢结构一般在专业工厂制造，易实现机械化，是钢结构一般在专业工厂制造，易实现机械化，是工程结构中工业化程度最高的一种结构。构件制造完工程结构中工业化程度最高的一种结构。构件制造完成后，运至施工现场拼装成结构。施工工期短，可尽成后，运至施工现场拼装成结构。施工工期短，可尽快发挥投资的经济效益。钢结构由于连接的特

2、性，易快发挥投资的经济效益。钢结构由于连接的特性，易于加固、改建和拆迁。例如，南京三桥实际建设工期于加固、改建和拆迁。例如，南京三桥实际建设工期2 2年零年零2 2个月，比核准工期个月，比核准工期4 4年提前了年提前了2222个月个月。第一章河海大学钢结构课件5.5.钢结构密闭性好钢结构密闭性好钢结构采用焊接连接可制成水密性和气密性钢结构采用焊接连接可制成水密性和气密性较好的常压和高压容器结构和管道。较好的常压和高压容器结构和管道。第一章河海大学钢结构课件6.6.钢材的耐锈蚀性差钢材的耐锈蚀性差在没有腐蚀性介质的一般环境中，钢结构经除锈后在没有腐蚀性介质的一般环境中，钢结构经除锈后再涂上合格的

3、防锈涂料后，锈蚀问题并不严重。但在潮再涂上合格的防锈涂料后，锈蚀问题并不严重。但在潮湿和有腐蚀性介质的环境中，钢结构容易锈蚀，需定期湿和有腐蚀性介质的环境中，钢结构容易锈蚀，需定期维护，增加了维护费用。我国已研究生产出抗锈蚀性能维护，增加了维护费用。我国已研究生产出抗锈蚀性能良好的耐大气腐蚀钢，并用于工程结构。例如，南京长良好的耐大气腐蚀钢，并用于工程结构。例如，南京长江三桥（设计寿命江三桥（设计寿命100100年）选用氟碳涂料，可保持钢塔年）选用氟碳涂料，可保持钢塔5050年不生锈。年不生锈。第一章河海大学钢结构课件 7.7.钢结构耐热但不耐火钢结构耐热但不耐火第一章河海大学钢结构课件某某3

4、838米钢塔过火后的脚手架米钢塔过火后的脚手架第一章河海大学钢结构课件8.8.钢材在低温时脆性增大钢材在低温时脆性增大 在负温度区在负温度区,钢材的塑性和韧性随着温度降低钢材的塑性和韧性随着温度降低而变差。而变差。第一章河海大学钢结构课件二、钢结构的应用范围二、钢结构的应用范围1.应根据钢结构应根据钢结构的特点，注意的特点，注意扬长避短，合扬长避短，合理使用钢结构。理使用钢结构。在建筑工程和在建筑工程和水利水电工程水利水电工程中，钢结构的中，钢结构的主要应用范围主要应用范围如下：如下：2.4.3.6.5.可拆卸或移动的结构可拆卸或移动的结构7.8.容器和大直径管道容器和大直径管道抗震要求高的结

5、构抗震要求高的结构9.10.急需早日交付使用的工程或急需早日交付使用的工程或 运输条件差的工程运输条件差的工程特种结构特种结构11.12.钢桥钢桥住宅住宅13.第一章河海大学钢结构课件1.1.大跨度结构大跨度结构上海上海8万人体育馆万人体育馆南京奥体中心主体育场南京奥体中心主体育场中国国家体育场中国国家体育场上海浦东机场上海浦东机场第一章河海大学钢结构课件上海上海8 8万人体育馆：万人体育馆：径向悬挑桁架和环向桁架组成的空间钢径向悬挑桁架和环向桁架组成的空间钢屋盖结构。长轴为屋盖结构。长轴为288.4m,288.4m,短轴为短轴为274.4m274.4m，最大悬挑跨度达，最大悬挑跨度达73.5

6、m73.5m。第一章河海大学钢结构课件中国国家体育场：中国国家体育场：体育场外观即结构，犹如树枝织成的鸟体育场外观即结构，犹如树枝织成的鸟巢，其灰色矿质般的钢网以透明的膜材料覆盖，最长的钢巢，其灰色矿质般的钢网以透明的膜材料覆盖，最长的钢梁达梁达300300米。可容纳米。可容纳1010万人。万人。第一章河海大学钢结构课件南京奥体中心主体育场：南京奥体中心主体育场：屋盖为直径屋盖为直径285.6m285.6m的圆，建筑面积的圆，建筑面积13.613.6万万m m2 2，6 6万个座位。结构采用钢拱（钢管桁架，钢管直万个座位。结构采用钢拱（钢管桁架，钢管直径径1m1m）、钢箱梁（宽）、钢箱梁（宽0

7、.5m0.5m，高，高1.12.1m1.12.1m）、支撑杆件组合结）、支撑杆件组合结构。钢拱跨度构。钢拱跨度360.6m360.6m，4545度斜放。形似飘动的皇冠。度斜放。形似飘动的皇冠。第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件上海浦东机场：上海浦东机场：设计体现了设计体现了 人、建筑、环境人、建筑、环境 和谐共存的和谐共存的主题，大面积醉人的绿地和碧波荡漾的环境水池，衬托着主题，大面积醉人的绿地和碧波荡漾的环境水池，衬托着轻巧透亮得航站楼就像一只展翅翱翔的海鸥，寓意着上海轻巧透亮得航站楼就像一只展翅翱翔的海鸥，寓意着上海的腾飞。的腾飞。第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构

8、课件2.2.高层建筑高层建筑高层建筑已成为现代化城市的一个标志。钢材强度高和高层建筑已成为现代化城市的一个标志。钢材强度高和钢结构重量轻的特点对高层建筑具有重要意义。强度高钢结构重量轻的特点对高层建筑具有重要意义。强度高则构件截面尺寸小，可提高有效使用面积。重量轻可大则构件截面尺寸小，可提高有效使用面积。重量轻可大大减轻构件、基础和地基所承受的荷载，降低基础工程大减轻构件、基础和地基所承受的荷载，降低基础工程等的造价。当今世界上最高的等的造价。当今世界上最高的50幢建筑中，钢结构和幢建筑中，钢结构和钢钢砼混合结构占砼混合结构占80%以上。世界第一高楼将会越长越以上。世界第一高楼将会越长越高。高

9、。第一章河海大学钢结构课件马来西亚吉隆坡佩重纳斯马来西亚吉隆坡佩重纳斯(石油石油)大厦：大厦：也称双子塔，也称双子塔，第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件上海环球金融中心：上海环球金融中心：上海总想建世界第一高楼。上海总想建世界第一高楼。上海环球金融中心上海环球金融中心9797年年7 7月和月和0303年年2 2月两次开工建月两次开工建设。设。新方案把新方案把460m460m高的高的9494层改为层改为492m,101492m,101层，计层，计划于划于20082008年初建成。台北年初建成。台北 101101高高508m508m，包括，包括60m60m高的

10、高的天线。该楼采用钢框架钢天线。该楼采用钢框架钢筋混凝土筒混合结构。在筋混凝土筒混合结构。在90-9790-97层、距地面层、距地面405m405m处，处，将出现世界最高的观光平将出现世界最高的观光平台。圆形开口处设置了开台。圆形开口处设置了开放式的天桥。总建筑面积放式的天桥。总建筑面积37.737.7万万m m2 2。第一章河海大学钢结构课件美国纽约的美国纽约的世界贸易中心大楼世界贸易中心大楼第一章河海大学钢结构课件 撞！撞！烧！烧！塌！塌！第一章河海大学钢结构课件紐約世貿中心重建設紐約世貿中心重建設計方案：計方案：利贝斯金德利贝斯金德设计為高度设计為高度541m541m的螺的螺旋高塔和頂端

11、呈斜角旋高塔和頂端呈斜角狀的塔樓群，核心建狀的塔樓群，核心建筑是两座高达筑是两座高达541541米米的大楼（的大楼（17761776英尺英尺象征象征17761776年美国独立年美国独立的精神永远不死）。的精神永远不死）。建筑群包括斜顶状塔建筑群包括斜顶状塔楼、玻璃帷幕的楼、玻璃帷幕的“世世界花园界花园”和用以连接和用以连接周边建筑的弧形空中周边建筑的弧形空中走廊等。走廊等。第一章河海大学钢结构课件3.3.工业建筑工业建筑第一章河海大学钢结构课件马钢平改转工程：马钢平改转工程：占地面积占地面积1.981.98万平米，钢结构总重量万平米，钢结构总重量1.791.79万吨。万吨。第一章河海大学钢结构

12、课件马鞍山钢铁公司钢结构加工厂马鞍山钢铁公司钢结构加工厂房房第一章河海大学钢结构课件北京变压器厂主厂房：北京变压器厂主厂房：跨度跨度24m+18m+15m24m+18m+15m第一章河海大学钢结构课件4.4.轻型结构轻型结构第一章河海大学钢结构课件南京铁路旅客主站房：南京铁路旅客主站房：20052005年年9 9月月2121日投入运行，主站房日投入运行，主站房长长279279米、宽米、宽64.564.5米，米，主站房的檐口标高主站房的檐口标高3030米左右。主米左右。主站房前面东西各配置有行车天桥，以保证车辆穿行畅通，站房前面东西各配置有行车天桥，以保证车辆穿行畅通，站台配备顶蓬，以方便旅客乘

13、车。站台配备顶蓬，以方便旅客乘车。第一章河海大学钢结构课件游泳游泳中心中心安徽安徽中州中州家具家具市场市场内景内景第一章河海大学钢结构课件5.5.高耸结构高耸结构第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件（龙塔）（龙塔）高高336m336m，为正八，为正八边形抛物线型钢管塔。为边形抛物线型钢管塔。为多功能电视塔，兼具广播多功能电视塔，兼具广播与电视发射、旅游观光、与电视发射、旅游观光、电信、科普教育等多项功电信、科普教育等多项功能能,为哈尔滨市标志性景为哈尔滨市标志性景观。塔楼标高从观。塔楼标高从181m181m到到214m214m，8 8层层。井道为封闭。井道为封闭式圆筒形，直径式圆筒

14、形，直径8.5m8.5m，内，内设三台电梯、两座消防楼设三台电梯、两座消防楼梯、四个设备管道井。塔梯、四个设备管道井。塔座共五层，地下一层，地座共五层，地下一层，地上四层，为球冠形钢砼结上四层，为球冠形钢砼结构。其内部有直径构。其内部有直径40m40m、高、高27m27m的圆形共享大厅十分壮的圆形共享大厅十分壮观。观。第一章河海大学钢结构课件酒泉卫星发射酒泉卫星发射中心火箭垂直中心火箭垂直总装测试厂房总装测试厂房集火箭、宇宙集火箭、宇宙飞船总装和测飞船总装和测试一体，高试一体，高100m100m，钢结构，钢结构工程施工技术工程施工技术获国家科技进获国家科技进步一等奖。步一等奖。第一章河海大学钢

15、结构课件发射发射“神舟神舟”飞船的塔架飞船的塔架第一章河海大学钢结构课件6.6.活动式结构活动式结构第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件7.7.可拆卸或移动的结构可拆卸或移动的结构第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件9.9.抗震要求高的结构抗震要求高的结构可发挥钢结构动力性能好的优点。可发挥钢结构动力性能好的优点。10.10.急需早日交付使用的工程或运输条件差的工程急需早日交付使用的工程或运输条件差的工程可发挥钢结构施工工期短和重量轻便于运输的特点。可发挥钢结构施工工期短和重量轻便于运输的特点。11.11.特种结构特种结构

16、第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件重建的重建的“雷峰雷峰塔塔”：20022002年年1010月月2525日在杭州落日在杭州落成。成。塔总高塔总高71.67971.679米，塔身米，塔身高高45.80945.809米，地米，地上六层地下二层上六层地下二层总共八层。采用总共八层。采用钢结构框架，用钢结构框架，用钢钢1400t1400t。总建。总建筑面积筑面积60896089平方平方米。造价米。造价1.51.5亿亿元。元。第一章河海大学钢结构课件宝钢高炉宝钢高炉第一章河海大学钢结构课件12.12.钢桥钢桥南京长江大桥：南京长江大桥：为钢桁架桥为钢桁架桥160m160m第一章河海大学钢结

17、构课件江阴长江大桥：江阴长江大桥：主跨主跨13851385米，主塔高米，主塔高193193米，主缆直径米，主缆直径86.686.6厘米、长厘米、长22002200米，居悬索桥世界第五，国内第二。米，居悬索桥世界第五，国内第二。第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件上海卢浦大桥：上海卢浦大桥：目前世界上最大的中承式钢结构拱桥，总投资约目前世界上最大的中承式钢结构拱桥，总投资约24亿元。亿元。该桥主跨该桥主跨550米，米，2002年年10月月12日合龙日合龙,03年年8月完工。月完工。第一章河海大学钢结构课件伦敦的塔桥：伦敦的塔桥：18941894年建成，此桥的边

18、跨为罕见的三铰悬挂。悬挂单元于桥面之年建成，此桥的边跨为罕见的三铰悬挂。悬挂单元于桥面之间是加劲桁架，一方面加强悬挂单元的刚度，另一方面抵抗桥面的弯间是加劲桁架，一方面加强悬挂单元的刚度，另一方面抵抗桥面的弯矩和剪力。矩和剪力。第一章河海大学钢结构课件伦敦的塔桥加劲桁架近景伦敦的塔桥加劲桁架近景第一章河海大学钢结构课件伦敦的塔桥中间铰近景伦敦的塔桥中间铰近景第一章河海大学钢结构课件13.13.住宅住宅第一章河海大学钢结构课件300300平方米的住宅平方米的住宅8 8人人1010个工作日个工作日即可完成装配，即可完成装配，2 2个月内交付使用。个月内交付使用。钢结构住宅钢结构住宅第一章河海大学钢

19、结构课件第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件总结：总结：综上所述可见，钢结构是在各种工程中广泛用综上所述可见，钢结构是在各种工程中广泛用的一种重要的结构形式。随着我国经济建设的发展的一种重要的结构形式。随着我国经济建设的发展和钢产量的提高，钢结构将会发挥日益重要的用。和钢产量的提高，钢结构将会发挥日益重要的用。第一章河海大学钢结构课件第二节第二节 钢结构的设计方法钢结构的设计方法 123第一章河海大学钢结构课件第二节第二节 钢结构的设计方法钢结构的设计方法（第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件结构在规定的时间内结构在规定的时间内，在规定的条件下，

20、完，在规定的条件下，完成预定功能的概率成预定功能的概率(P Pr r )ff类别类别 设计使用年限设计使用年限示例示例1 15 5 临时性结构临时性结构2 22525 易于替换的结构构件易于替换的结构构件3 35050 普通房屋和构筑物普通房屋和构筑物4 4100100 纪念性建筑和特别重要的结构纪念性建筑和特别重要的结构第一章河海大学钢结构课件钢结构设计规范钢结构设计规范(GB50017)(GB50017)设计方法设计方法fQiKQiniciKQQGKG)(211021WWWWWQiKniciKQGK/)/(321Kfkkkfkk第一章河海大学钢结构课件第三节第三节 钢结构的发展钢结构的发展

21、 第一章河海大学钢结构课件第三节第三节 钢结构的发展钢结构的发展 1 1 2 2 3 3 4 4第一章河海大学钢结构课件第三节第三节 钢结构的发展钢结构的发展 第一章河海大学钢结构课件第三节第三节 钢结构的发展钢结构的发展 第一章河海大学钢结构课件第三节第三节 钢结构的发展钢结构的发展 第一章河海大学钢结构课件第三节第三节 钢结构的发展钢结构的发展 第一章河海大学钢结构课件第三节第三节 钢结构的发展钢结构的发展 制造工业水平的提高制造工业水平的提高 改进钢结构制造的工艺和进行设备更新，提高机械化和自动化水平。改进钢结构制造的工艺和进行设备更新，提高机械化和自动化水平。应促进一些结构形成系列化、

22、标准化、产品化，实现工厂化批量生产，应促进一些结构形成系列化、标准化、产品化，实现工厂化批量生产，作为产品投放市场，降低造价。作为产品投放市场，降低造价。第一章河海大学钢结构课件4.4.钢结构制造简便，施工工期短钢结构制造简便，施工工期短 钢结构一般在专业工厂制造，易实现机械化，是钢结构一般在专业工厂制造，易实现机械化，是工程结构中工业化程度最高的一种结构。构件制造完工程结构中工业化程度最高的一种结构。构件制造完成后，运至施工现场拼装成结构。施工工期短，可尽成后，运至施工现场拼装成结构。施工工期短，可尽快发挥投资的经济效益。钢结构由于连接的特性，易快发挥投资的经济效益。钢结构由于连接的特性，易

23、于加固、改建和拆迁。例如，南京三桥实际建设工期于加固、改建和拆迁。例如，南京三桥实际建设工期2 2年零年零2 2个月，比核准工期个月，比核准工期4 4年提前了年提前了2222个月个月。第一章河海大学钢结构课件1.1.大跨度结构大跨度结构上海上海8万人体育馆万人体育馆南京奥体中心主体育场南京奥体中心主体育场中国国家体育场中国国家体育场上海浦东机场上海浦东机场第一章河海大学钢结构课件南京奥体中心主体育场：南京奥体中心主体育场：屋盖为直径屋盖为直径285.6m285.6m的圆，建筑面积的圆，建筑面积13.613.6万万m m2 2，6 6万个座位。结构采用钢拱（钢管桁架，钢管直万个座位。结构采用钢拱（钢管桁架，钢管直径径1m1m）、钢箱梁（宽）、钢箱梁（宽0.5m0.5m，高，高1.12.1m1.12.1m）、支撑杆件组合结）、支撑杆件组合结构。钢拱跨度构。钢拱跨度360.6m360.6m，4545度斜放。形似飘动的皇冠。度斜放。形似飘动的皇冠。第一章河海大学钢结构课件马来西亚吉隆坡佩重纳斯马来西亚吉隆坡佩重纳斯(石油石油)大厦：大厦：也称双子塔，也称双子塔，第一章河海大学钢结构课件北京变压器厂主厂房：北京变压器厂主厂房：跨度跨度24m+18m+15m24m+18m+15m第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件第一章河海大学钢结构课件