钢结构基本原理(戴国欣)复习课件第一章.ppt

第一节 钢结构特点与应用 第二节 钢结构设计基本方法 平面桁架 空间桁架 框架：梁受弯，柱受压弯——单层、多高层建筑 拱：受压为主，局部受弯——桁架拱、薄板拱 钢拱桥 空间（刚性）：整体受弯、局部受拉压—— 网架、网壳、拱壳 总建筑面积近15万平方米，外部围护结构为钢结构半椭圆球形网壳，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。 国家大剧院 张力(非线性）：整体受弯、局部杆件受拉为主 ——索、网、膜 明石海峡大桥——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，是世界上最高的桥塔。两根主缆各由290根直径1.222m的高强钢索构成，主缆的极限强度为1800MPa。 五、我国钢结构的应用前景 （1）我国钢产量1亿多吨，质量可靠； （2）扩大钢材建筑市场：目前仅5%(500万吨左右)； （3）扩大应用范围：住宅、公共、商业； （4）开发新材料：不锈钢，耐候钢，耐火钢，高强钢； （5）新体系、新理论：组合结构，预应力，索膜； （6）建筑结构一体化：新颖结构形式表现建筑。 六、《钢结构》基本内容 理论基础+工程经验 复杂结构分解成单个构件，构件间连接 整体结构分析——结构力学为基础 单个构件分析——材料力学为基础 连接分析——结合工程实际 钢结构(I)—钢结构的基本构件 钢结构的材料 钢结构的连接 轴心受力构件（杆） 受弯构件（梁） 拉弯和压弯构件（柱） 节点构造 钢结构(II)—钢结构工程 单层厂房钢结构（轻钢） 大跨房屋钢结构 多高层房屋钢结构 钢结构制作和安装 七、预备知识 高等数学，材料力学，结构力学 八、考核方式 出勤和课堂讨论——10% 每章作业—————20% 大作业和测验———20% 期末考试—————50% 第二节 钢结构设计基本方法 【钢结构设计的基本要求】 《钢规》(GB50017－2003):“为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全使用、确保质量,特制定本规范”。即力求用最经济的方法,使所建结构满足基本功能要求： （1）安全性:结构在正常施工和正常使用条件下，承受可能出现的各种作用的能力，以及在偶然事件（如地震、爆炸）发生时及发生后，仍保持必要的整体稳定性的能力。 （2）适用性:结构在正常使用条件下,满足预定使用要求的能力。 （3）耐久性:结构在正常维护条件下，随时间变化而仍能满足预定功能要求的能力。 结构的安全性、适用性、耐久性总称结构的可靠性。 一、结构设计的原则 1、目标 （1）承受各种作用，满足功能要求； （2）技术先进，经济合理，安全适用，确保质量。 （1）使结构产生内力和变形, 作用效应，外部因素； 2、作用（S） （2）荷载： 恒载(G)，活载(Q)，风载(W) 静载，动载，温度, 沉降，地震，可变作用，永久作用。 3、抗力（R） （1）结构承受作用的能力，结构特性； （2）与结构形式、尺寸、材料性能有关。 为了便于应用并符合人们长期以来的习惯，规范并不直接使用?进行设计，而利用式: 来完成。就设计而言，问题被转化为计算效应S和抗力R。 4、功能 （1）设计基准期内（一般50年）， （2）安全性(SR)，适用性，耐久性。 5、设计方法 容许应力设计法（TJ17-74，AISC-ASD） 极限状态设计法（GBJ17-88,AISC-LRFD, EuroCode 3） 6、极限状态 （1）功能函数Z=R-S Z0，或RS，安全状态； Z0，或RS，失效状态； Z=0，或R=S，极限状态 * * * * 钢 结 构 原 理 主讲教师：郭耀杰 Design Principles of Steel Structure 教学计划 绪论—2学时 结构钢材—4学时 连接—14学时 稳定—4学时 轴心受压构件—12学时 受弯构件—14学时 拉弯和压弯构件—12学时 课程总结—2学时 4.了解杆件和板件稳定的基本理论，理解影响稳定性的主要因素及提高稳定性的措施； 3.掌握钢结构用钢的主要性能及其主要影响因素，并能正确地选择钢材； 2.理解“钢结构”的计算方法； 1.了解钢结构的应用和发展概况,掌握钢结构的特点； 本课程的基本要求 5. 掌握各种连接（焊接、螺栓连接）和各类构件(梁、柱和屋架)的工作性能、破坏特征及 其设计的基本方法。 教学参考书及规范: 1.钢结