钢构建筑概述教学课件

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1、钢结构理论基础钢结构理论基础钢钢结结构构设设计基础理论课程介绍计基础理论课程介绍自自我我介介绍绍o李海旺，高平人，太原理工大学教授、博导o太原理工大学交通工程与防灾研究所所长。o手机：13663510879o个人电子信箱：o课程服务邮箱：课程服务邮箱：o微信号：lhw6528601oQQ号：7306000学术兼职学术兼职o中国钢结构协会专家委员会专家；中国钢结构协会专家委员会专家；o中国金属结构协会专家委员会专家；中国金属结构协会专家委员会专家；o中国钢协检测与鉴定分会专家委员会专家中国钢协检测与鉴定分会专家委员会专家o中国标准化学会轻钢结构委员会委员；中国标准化学会轻钢结构委员会委员；o中国

2、土木工程学会空间结构委员会委员；中国土木工程学会空间结构委员会委员；o中国钢协检测与鉴定分会常务理事、房屋分会理事、稳定与疲劳分会理事；中国钢协检测与鉴定分会常务理事、房屋分会理事、稳定与疲劳分会理事；o中国工业与民用建筑物鉴定加固标准委员会；中国工业与民用建筑物鉴定加固标准委员会；o山西省土建学会理事、空间结构委员会主任委员、建筑物鉴定与加固学术委山西省土建学会理事、空间结构委员会主任委员、建筑物鉴定与加固学术委员会委员；员会委员；o国际薄壳与空间结构学会（国际薄壳与空间结构学会（IASS）动力与稳定（）动力与稳定（Group8）委员；）委员；o山西省建筑结构设计专家组副组长；高层建筑抗震超

3、限审查委员会委员；山西省建筑结构设计专家组副组长；高层建筑抗震超限审查委员会委员；o核心期刊核心期刊空间结构空间结构编委。编委。推荐的微信公公众号推荐的微信公公众号o1、建筑结构建筑结构，建筑结构杂志社o2、建筑技艺杂志建筑技艺杂志，建筑结构杂志社o3、施工技术施工技术，施工技术杂志社设计软件oPKPM，中科院，中科院o3d3s，同济大学，同济大学oSAP2000，美国oMidas，韩国oABAQUS，美国o其他软件高强度摩擦型螺栓抗滑移系数实验高强度摩擦型螺栓抗滑移系数实验o土木1304：第11周星期日第12节o土木1305：第11周星期日第34节o土木1306：第11周星期日第56节轴心受

4、压构件整体失稳实验轴心受压构件整体失稳实验n土木1304：第7周星期日第12节n土木1305：第7周星期日第34节n土木1306：第7周星期日第56节1.1钢结构应用体系o建筑钢结构应用范围如下：建筑钢结构应用范围如下：o(1)(1)工业厂房工业厂房o(2)(2)大跨度空间结构结构大跨度空间结构结构o(3)(3)高耸结构高耸结构o(4)(4)多层和高层建筑多层和高层建筑o(5)承受振动荷载影响较大的结构承受振动荷载影响较大的结构o(6)(6)板壳结构（如油库、油罐、煤气库、高炉、热风板壳结构（如油库、油罐、煤气库、高炉、热风炉、漏斗、烟囱、水塔以及各种管道等）炉、漏斗、烟囱、水塔以及各种管道等

5、）1.1钢结构应用体系钢结构应用体系(7)(7)其他特种结构（如栈桥、管道支架、井架和其他特种结构（如栈桥、管道支架、井架和 海上海上采油平台等）采油平台等）(8)(8)可拆卸或移动的结构，建筑工地的生产、生活附属可拆卸或移动的结构，建筑工地的生产、生活附属用房，临时展览馆等，这些结构是可拆迁的。移动用房，临时展览馆等，这些结构是可拆迁的。移动结构如塔式起重机，履带式起重机的吊臂，龙门起结构如塔式起重机，履带式起重机的吊臂，龙门起重机等。重机等。(9)(9)荷载较轻或跨度较小的建筑，结构形式有荷载较轻或跨度较小的建筑，结构形式有轻型钢结轻型钢结构构包括轻型门式刚架，冷弯薄壁型钢结构以及钢管包括

6、轻型门式刚架，冷弯薄壁型钢结构以及钢管结构。结构。(10)(10)混凝土组合成的组合结构混凝土组合成的组合结构如组合梁和钢管混凝土如组合梁和钢管混凝土柱等。柱等。工业厂房工程实例o四川夹江水工机械厂重钢结构厂房四川夹江水工机械厂重钢结构厂房（高度（高度28m，双层行车，高跨，双层行车，高跨100t、50t，底跨，底跨50t）高耸结构实例o埃菲尔铁塔埃菲尔铁塔o埃菲尔铁塔是埃菲尔铁塔是1887年年1月月26日动工，日动工，1889年年5月月15日开放的，距今已有日开放的，距今已有100多多年的历史了。年的历史了。埃菲尔铁塔占地一公顷，耸立在巴黎市区赛埃菲尔铁塔占地一公顷，耸立在巴黎市区赛纳河畔的

7、战神广场上。除了四个脚是用钢筋纳河畔的战神广场上。除了四个脚是用钢筋水泥之外，全身都用钢铁构成，塔身总重量水泥之外，全身都用钢铁构成，塔身总重量7000吨。塔分三层，第一层高吨。塔分三层，第一层高57米，第二米，第二层层115米，第三层米，第三层274米。除了第三层平台米。除了第三层平台没有缝隙外，其他部分全是透空的。从塔座没有缝隙外，其他部分全是透空的。从塔座到塔顶共有到塔顶共有1711级阶梯，现已安装电梯，级阶梯，现已安装电梯，故十分方便。每一层都设有酒吧和饭馆，供故十分方便。每一层都设有酒吧和饭馆，供游客在此小憩，领略独具风采的巴黎市区全游客在此小憩，领略独具风采的巴黎市区全景：每逢晴空

8、万里，这里可以看到远达景：每逢晴空万里，这里可以看到远达70公里之内的景色。o高耸结构实例o东方明珠卫星发射塔鸟巢国家体育场国家体育场是是2008年北京奥年北京奥运会的主场馆，由运会的主场馆，由于于独特造型又俗于于独特造型又俗称称“鸟巢鸟巢”。体育。体育场在奥运会期间设场在奥运会期间设有有10万个座位，承万个座位，承办该届奥运会的开、办该届奥运会的开、闭幕式，以及田径闭幕式，以及田径同足球等比赛项目。同足球等比赛项目。国家体育场建筑顶面呈鞍形，长轴为国家体育场建筑顶面呈鞍形，长轴为332.3米，短轴为米，短轴为296.4米，米，最高点高度为最高点高度为68.5米，最低点高度为米，最低点高度为4

9、2.8米。占地面积米。占地面积25.8万平方米，万平方米，座席数：永久座席座席数：永久座席8万个，临时性座席万个，临时性座席2万个。万个。胶州湾跨海大桥胶州湾跨海大桥青岛海湾大桥又称胶州湾跨青岛海湾大桥又称胶州湾跨海大桥，是我国自行设计、施工、海大桥，是我国自行设计、施工、建造的特大跨海大桥。它是国家高建造的特大跨海大桥。它是国家高速公路网速公路网G22青兰高速公路的起青兰高速公路的起点段，是山东省点段，是山东省“五纵四横一环五纵四横一环”公路网上框架的组成部分，是青岛公路网上框架的组成部分，是青岛市规划的胶州湾东西两岸跨海通道市规划的胶州湾东西两岸跨海通道“一路、一桥、一隧一路、一桥、一隧”

10、中的中的“一桥一桥”。大桥起自青岛主城区海尔路，。大桥起自青岛主城区海尔路，经红岛到黄岛，大桥全长经红岛到黄岛，大桥全长36.48公里，投资额近公里，投资额近100亿，历时亿，历时4年年完工。全长超过我国杭州跨海大桥完工。全长超过我国杭州跨海大桥和美国切萨皮克跨海大桥，是当今和美国切萨皮克跨海大桥，是当今世界上最长的跨海大桥，也是世界世界上最长的跨海大桥，也是世界第二长桥。大桥于第二长桥。大桥于2011年年6月月30日全线通车。日全线通车。2011年上榜和美国，年上榜和美国，荣膺荣膺“全球最棒桥梁全球最棒桥梁”荣誉称号。荣誉称号。上海环球金融中心上海环球金融中心是位于中国上海环球金融中心是位于

11、中国上海陆家嘴的一栋摩天大楼，上海陆家嘴的一栋摩天大楼，2008年年8月月29日竣工。楼高日竣工。楼高492米，地米，地上上101层，是目前中国第层，是目前中国第3高楼（截高楼（截至至2014年）、世界最高的平顶式大年）、世界最高的平顶式大楼。开发商为楼。开发商为“上海环球金融中心上海环球金融中心有限公司有限公司”，由日本森大厦株式会，由日本森大厦株式会社主导兴建。社主导兴建。其面积为其面积为379,875379,875，建筑层数地上建筑层数地上101101层、地下层、地下3 3层。层。中央电视台大楼上海中心大厦中国尊中国尊是位于北京市朝阳中国尊是位于北京市朝阳区区CBD核心区核心区Z15地块

12、的一幢超地块的一幢超高层建筑，建成后将是北京市最高层建筑，建成后将是北京市最高的地标建筑。该项目西侧与北高的地标建筑。该项目西侧与北京目前最高的建筑国贸三期对望，京目前最高的建筑国贸三期对望，建筑总高建筑总高528米，未来将被规划米，未来将被规划为中信集团总部大楼。为中信集团总部大楼。广州体育馆广州体育馆是为广州体育馆是为“中国第九届运动会中国第九届运动会”建设的一座现代化综合建设的一座现代化综合性多功能体育设施，是性多功能体育设施，是“九运会九运会”体操、篮球体操、篮球等项目的比赛地和盛大等项目的比赛地和盛大的闭幕式举办地。它是的闭幕式举办地。它是广州市新世纪的重点、广州市新世纪的重点、标志

13、性建筑。标志性建筑。广州体育广州体育馆位于广州新广从公路馆位于广州新广从公路原白云苗圃地段，项目原白云苗圃地段，项目占地约占地约2424万平方米。万平方米。结结构选双向钢桁架材料选构选双向钢桁架材料选用采用钢结构，承重部用采用钢结构，承重部分钢筋混凝土。分钢筋混凝土。佛山岭南明珠体育馆 岭南明珠体育馆位于广东岭南明珠体育馆位于广东省佛山市禅城区季华五路，于省佛山市禅城区季华五路，于20042004年年4 4月动工，月动工，20062006年年6 6月建月建成。岭南明珠体育馆占地成。岭南明珠体育馆占地22.322.3公顷，是由日本仙田满株式会公顷，是由日本仙田满株式会社环境设计研究所设计，整个社

14、环境设计研究所设计，整个体育馆最多能容纳体育馆最多能容纳95009500多个观多个观众。其独特的众。其独特的“斗拱型斗拱型”穹顶穹顶钢结构是体育馆采用新颖结构钢结构是体育馆采用新颖结构体现造型美的一次精彩的诠释。体现造型美的一次精彩的诠释。岭南明珠体育馆独特的造型及岭南明珠体育馆独特的造型及室内空间效果得益于独特的大室内空间效果得益于独特的大跨度空间结构设计，由三个多跨度空间结构设计，由三个多重圆水平环屋顶联体构成一体，重圆水平环屋顶联体构成一体，体育馆屋面采用连续的穹顶网体育馆屋面采用连续的穹顶网壳结构。壳结构。图1.3 上部网架、下部钢框架图1.4 体育场看台环状钢结构图1.4 体育场大跨

15、屋盖青岛颐中体育馆青岛颐中体育馆青岛颐中体育馆位于颐中体育中心主位于颐中体育中心主入口中心大道西侧，入口中心大道西侧，总投资约总投资约4亿元，总亿元，总建筑面积建筑面积62630平平方米，设有符合国际方米，设有符合国际标准的比赛大厅，可标准的比赛大厅，可容纳观众容纳观众12500人。人。珠港澳大桥港珠澳大桥是一座连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁，在促进香港、澳门和珠江三角港珠澳大桥是一座连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁，在促进香港、澳门和珠江三角洲西岸地区经济上的进一步发展具重要的战略意义。港珠澳大桥全长为洲西岸地区经济上的进一步发展具重要的战略意义。港珠澳大桥全长为49.96849.968公里，

16、主体公里，主体工程工程“海中桥隧海中桥隧”长长35.57835.578公里。属于公里。属于G94G94珠三角环线高速的一部分，珠三角环线高速的一部分，设计时速每小时设计时速每小时100-120100-120公里。工程路线起自香港国际机场附近的香港口岸人工岛，向西接珠海公里。工程路线起自香港国际机场附近的香港口岸人工岛，向西接珠海/澳门口岸澳门口岸人工岛、珠海连接线，止于珠海洪湾，路线总长为人工岛、珠海连接线，止于珠海洪湾，路线总长为5555公里。公里。上海旗忠森林体育城网球中心上海旗忠体育城网球中上海旗忠体育城网球中心位于上海市西南部的闵行心位于上海市西南部的闵行区马桥镇，网球中心用地面区马桥

17、镇，网球中心用地面积约为积约为508508亩，基地总建筑面亩，基地总建筑面积为积为8543885438平方米。基地容积平方米。基地容积率为率为0.1870.187，建筑密度，建筑密度15.1%15.1%，绿化率，绿化率46.1%46.1%，停车位，停车位993993个。中央赛场建筑面积个。中央赛场建筑面积3064930649平方米，地上四层，建筑物平方米，地上四层，建筑物高度约高度约4040米，顶棚为钢结构，米，顶棚为钢结构，开启方式仿佛上海市市花白开启方式仿佛上海市市花白玉兰的开花过程，为世界首玉兰的开花过程，为世界首创。创。中国正在设计的一些未来钢结构建筑中国正在设计的一些未来钢结构建筑国

18、外的钢结构建筑国外的钢结构建筑迪拜塔迪拜塔高迪拜塔高828米，可用楼米，可用楼层超过层超过160层，建成后将层，建成后将成为世界最高建筑。除了成为世界最高建筑。除了高度挑战极限，迪拜塔采高度挑战极限，迪拜塔采用世界最快电梯，速度达用世界最快电梯，速度达17.5米米/秒。即使是临时秒。即使是临时用来建筑施工的电梯速度用来建筑施工的电梯速度也快得惊人，从首层升至也快得惊人，从首层升至124层景观层只需层景观层只需70秒左秒左右。右。迪拜风中烛火大厦迪拜风中烛火大厦从迪拜风中烛火大厦从54层到层到97层不等，层不等，汇集在一起构成一座汇集在一起构成一座舞蹈般的雕塑形象，舞蹈般的雕塑形象，看上去很像是

19、烛火在看上去很像是烛火在闪动。建筑表达方面，闪动。建筑表达方面，其成熟的美学和结构其成熟的美学和结构工程方面的创新是任工程方面的创新是任何现代建筑都无法比何现代建筑都无法比拟的。拟的。AnaraTower由英国由英国Atkins公司设公司设计，一共拥有计，一共拥有125层，总高度达到了层，总高度达到了700米。每隔米。每隔27层便有一个供休憩观层便有一个供休憩观赏的天台。赏的天台。Anara大楼虽然比迪拜塔大楼虽然比迪拜塔矮了一些，但是它的外观倒是奇特很矮了一些，但是它的外观倒是奇特很多。楼顶扇叶中间的那个不是风力发多。楼顶扇叶中间的那个不是风力发电机，而是一个餐厅。电机，而是一个餐厅。Ana

20、ra大楼大楼钻戒旅馆这个设计可以说是疯狂透顶，每个分这个设计可以说是疯狂透顶，每个分支都是一个房间支都是一个房间有机会去住的话，有机会去住的话，记得时时背着降落伞。记得时时背着降落伞。正像名字一样，钻戒旅正像名字一样，钻戒旅馆就像一枚镶嵌在天地馆就像一枚镶嵌在天地间的钻戒，与太阳的光间的钻戒，与太阳的光芒遥相辉映。芒遥相辉映。旋转塔让一座摩天大楼在空中旋转让一座摩天大楼在空中旋转“跳舞跳舞”，听上去像是科幻，听上去像是科幻小说。来自意大利的建筑师菲舍尔宣布将在迪拜建立小说。来自意大利的建筑师菲舍尔宣布将在迪拜建立“世界首个动态塔世界首个动态塔”，迪拜的旋转塔高，迪拜的旋转塔高420米，是米，是

21、80层的层的综合大楼，它将包括办公区域、居民住宅以及一个豪华综合大楼，它将包括办公区域、居民住宅以及一个豪华酒店酒店帆船酒店这是阿拉伯人奢侈的象征，亦是迪拜的新标志。走这是阿拉伯人奢侈的象征，亦是迪拜的新标志。走进这个世界上最高的酒店就似走进了阿拉丁的洞穴，进这个世界上最高的酒店就似走进了阿拉丁的洞穴，豪华的佐证非笔墨可言喻，从带你走进海鲜餐馆的豪华的佐证非笔墨可言喻，从带你走进海鲜餐馆的小型潜艇，到每个房间的小型潜艇，到每个房间的17个电话筒，再到用作机个电话筒，再到用作机场巴士的场巴士的8辆劳斯莱斯都可略见些许。辆劳斯莱斯都可略见些许。高耸结构实例o埃菲尔铁塔埃菲尔铁塔o埃菲尔铁塔是埃菲尔

22、铁塔是1887年年1月月26日动工，日动工，1889年年5月月15日开放的，距今已有日开放的，距今已有100多多年的历史了。年的历史了。埃菲尔铁塔占地一公顷，耸立在巴黎市区赛埃菲尔铁塔占地一公顷，耸立在巴黎市区赛纳河畔的战神广场上。除了四个脚是用钢筋纳河畔的战神广场上。除了四个脚是用钢筋水泥之外，全身都用钢铁构成，塔身总重量水泥之外，全身都用钢铁构成，塔身总重量7000吨。塔分三层，第一层高吨。塔分三层，第一层高57米，第二米，第二层层115米，第三层米，第三层274米。除了第三层平台米。除了第三层平台没有缝隙外，其他部分全是透空的。从塔座没有缝隙外，其他部分全是透空的。从塔座到塔顶共有到塔顶

23、共有1711级阶梯，现已安装电梯，级阶梯，现已安装电梯，故十分方便。每一层都设有酒吧和饭馆，供故十分方便。每一层都设有酒吧和饭馆，供游客在此小憩，领略独具风采的巴黎市区全游客在此小憩，领略独具风采的巴黎市区全景：每逢晴空万里，这里可以看到远达景：每逢晴空万里，这里可以看到远达70公里之内的景色。o大跨度空间斜拉网壳结构oMillenniumDomeoMillenniumDome,with320diameter,builtin1999,istheWorldslargestDome.Thehugesteelgridsdomeissuspenedfromaseriesoftwelve100mhigh

24、masts.strengthcables.1绪论1.2钢结构的特点(通过8个小问题掌握）(1)(1)强度高、塑性好、韧性好强度高、塑性好、韧性好o问题问题：比较钢材（：比较钢材（Q235Q235钢）和钢）和C80C80混凝土的抗混凝土的抗o压和抗拉强度设计值。压和抗拉强度设计值。o215N/mm215N/mm2 2;50.2N/mm;50.2N/mm2,2,3.11N/mm 3.11N/mm2 2o问题问题：比较钢材（：比较钢材（Q235Q235钢）和钢）和C80C80混凝土的弹性混凝土的弹性o模量。（模量。（206E3N/mm206E3N/mm2 2;38E3N/mm;38E3N/mm2 2

25、)o问题问题：钢材：钢材塑性好赋予钢结构的特性是什么？塑性好赋予钢结构的特性是什么？o问题问题4 4：钢材钢材韧性好赋予钢结构的特性是什么？韧性好赋予钢结构的特性是什么？1绪论1.2钢结构的特点o(2)(2)钢结构的重量轻钢结构的重量轻o问题问题5 5：钢材容重大，强度高，做成的结构却比较轻？钢材容重大，强度高，做成的结构却比较轻？o质量密度质量密度和强度和强度的比值的比值来衡量来衡量 ，值越小，结构值越小，结构相对越轻。建筑钢材的值等于相对越轻。建筑钢材的值等于1.73.710-4/m1.73.710-4/m；木材；木材为为5.410-4/m5.410-4/m；钢筋混凝土约为；钢筋混凝土约为

26、1810-4/m1810-4/m。以同样。以同样跨度承受同样的荷载，钢屋架的重量最多不过为钢筋混跨度承受同样的荷载，钢屋架的重量最多不过为钢筋混凝土屋架的凝土屋架的1/31/41/31/4，冷弯薄壁型钢屋架甚至接近于，冷弯薄壁型钢屋架甚至接近于1/101/10。o重量轻，可减轻基础的负荷，降低地基、基础部分的造重量轻，可减轻基础的负荷，降低地基、基础部分的造价，同时还方便运输和吊装。价，同时还方便运输和吊装。1绪论1.2钢结构的特点o(3)(3)材质均匀材质均匀o问题问题6 6：钢材：钢材材质均匀材质均匀赋予钢结构设计的赋予钢结构设计的o 特点是什么？特点是什么？o钢材由于冶炼和轧制过程的科学

27、控制，其组钢材由于冶炼和轧制过程的科学控制，其组织比较均匀，接近各同向性，为理想的弹性织比较均匀，接近各同向性，为理想的弹性-塑性体，其弹性模量和韧性模量皆较大，塑性体，其弹性模量和韧性模量皆较大，因此，钢结构实际受力情况和工程力学计算因此，钢结构实际受力情况和工程力学计算结果比较符合，在计算中采用的经验公式不结果比较符合，在计算中采用的经验公式不多，从而计算上的不定性较小，计算结果比多，从而计算上的不定性较小，计算结果比较可靠。较可靠。1绪论1.2钢结构的特点o(4)(4)钢结构制作简便，施工工期短钢结构制作简便，施工工期短 钢结构构件一般是在金属结构厂制作，施钢结构构件一般是在金属结构厂制

28、作，施工机械化，准确度和精密度皆较高。钢结工机械化，准确度和精密度皆较高。钢结构所有材料皆已轧制成各种型材，加工简构所有材料皆已轧制成各种型材，加工简易而迅速。钢构件较轻，安装方便，施工易而迅速。钢构件较轻，安装方便，施工周期短。小量钢结构和轻型钢结构尚可在周期短。小量钢结构和轻型钢结构尚可在现场制作，简易吊装。钢结构由于连接的现场制作，简易吊装。钢结构由于连接的特性，易于加固、改建和拆迁。特性，易于加固、改建和拆迁。o(5)(5)钢结构密闭性较好钢结构密闭性较好 钢钢结结构构的的钢钢材材和和连连接接(如如焊焊接接)的的水水密密性性和和气气密密性性较较好好，适适宜宜于于做做要要求求密密闭闭的的

29、板板壳壳结结构，如高压容器、油库、气柜、管道等。构，如高压容器、油库、气柜、管道等。1绪论1.2钢结构的特点o(6)(6)钢结构耐腐蚀性差钢结构耐腐蚀性差o问题问题7 7：钢材：钢材耐腐蚀性差耐腐蚀性差给钢结构设计给钢结构设计o 附加的内容是什么？附加的内容是什么？o钢材容易锈蚀，对钢结构必须注意防护，特钢材容易锈蚀，对钢结构必须注意防护，特别是薄壁构件更要注意，因此，处于较强腐别是薄壁构件更要注意，因此，处于较强腐蚀性介质内的建筑物不宜采用钢结构。钢结蚀性介质内的建筑物不宜采用钢结构。钢结构在涂油漆以前应彻底除锈，油漆质量和涂构在涂油漆以前应彻底除锈，油漆质量和涂层厚度均应符合要求。在设计中

30、应避免使结层厚度均应符合要求。在设计中应避免使结构受潮、漏雨，构造上应尽量避免存在难于构受潮、漏雨，构造上应尽量避免存在难于检查、维修的死角。检查、维修的死角。1绪论1.2钢结构的特点o(7)(7)钢材耐热但不耐火钢材耐热但不耐火o问题问题8 8：钢材：钢材不耐火不耐火给钢结构设计附加的内容给钢结构设计附加的内容 o 是什么？是什么？钢材表面温度超过多少度后就钢材表面温度超过多少度后就 o 需加以隔热防护？需加以隔热防护？o温度超过温度超过200200后，材质变化较大，不仅强度总趋后，材质变化较大，不仅强度总趋势逐步降低，还有兰脆和徐变现象。达势逐步降低，还有兰脆和徐变现象。达600600时，

31、时，钢材进入塑性状态已不能承载。因此，设计规定钢钢材进入塑性状态已不能承载。因此，设计规定钢材表面温度超过材表面温度超过150150后即需加以隔热防护，对有后即需加以隔热防护，对有防火要求者，更需按相应规定采取隔热保护措施。防火要求者，更需按相应规定采取隔热保护措施。o(8)(8)钢钢结结构构在在低低温温和和其其他他条条件件下下，可可能能发发生生脆脆性性断断裂裂，这点应引起设计者的特别注意。这点应引起设计者的特别注意。-惧火性能惧火性能oWorldTradeCentersteelDescription:ThiscollectionofsteelfromtheWorldTradeCenterin

32、cludesaheavilydamagedcolumnassemblyfromtheoutsidecolumnringatthe70thfloorofthesouthtower,andtwoshortcolumnstubs.oWorldTradeCenterstructuraljointDescription:ThisdamagedstructuralbracketfromtheWorldTradeCenterwasrecoveredfromthedebrispile.1.3钢结构设计方法钢结构设计方法o概率极限状态法概率极限状态法问题问题9：什么是结构功能的极限状态？什么是承载能力：什么是结

33、构功能的极限状态？什么是承载能力极限状态和正常使用极限状态？极限状态和正常使用极限状态？极限状态的定义：结构的极限状态可以分为下列两类：极限状态的定义：结构的极限状态可以分为下列两类：o(1)承载能力极限状态承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最对应于结构或结构构件达到最大承载能力或是出现不适于继续承载的变形，包括倾覆、大承载能力或是出现不适于继续承载的变形，包括倾覆、强度破坏、疲劳破坏、丧失稳定、结构变为机动体系或强度破坏、疲劳破坏、丧失稳定、结构变为机动体系或出现过度的塑性变形。出现过度的塑性变形。1.3钢结构设计方法钢结构设计方法o(2)正常使用极限状态正常使用极限状态o对应于结构或

34、结构构件达到正常使用或耐久性对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某些规定限值，包括出现影响正常使用或能的某些规定限值，包括出现影响正常使用或影响外观的变形，出现影响正常使用或耐久性影响外观的变形，出现影响正常使用或耐久性能的局部损坏以及影响正常使用的振动。能的局部损坏以及影响正常使用的振动。1.3钢结构设计方法钢结构设计方法o现行规范承载力极限状态的计算公式现行规范承载力极限状态的计算公式：o其荷载效应的基本组合按下列设计表达式中最不利值确定：其荷载效应的基本组合按下列设计表达式中最不利值确定：活荷载控制组合活荷载控制组合(1.29)恒荷载控制组合恒荷载控制组合(1.30)1.3钢结构

35、设计方法o正常使用极限状态计算公式正常使用极限状态计算公式：o对于正常使用极限状态，按建建筑筑结结构构设设计计统统一一标标准准的规定要求分别采用荷载的标标准准组组合合、频频遇遇组组合合和准准永永久久组组合合进行设计，并使变形等设计不超过相应的规定限值。o钢结构只考虑荷载的标准组合，其设计式为：钢结构只考虑荷载的标准组合，其设计式为：(1.32)1.2钢结构设计方法o问题问题10：结构重要性系数、荷载分项系数、抗力分项：结构重要性系数、荷载分项系数、抗力分项o系数如何取值系数如何取值？问题o问题问题11：钢结构由哪些基本构件（单元）：钢结构由哪些基本构件（单元）o组成？组成？o问题问题12：用什么办法将基本构件连成整体：用什么办法将基本构件连成整体o结构？结构？习题（每人至少选做3题）o1、世界前20座超高层钢结构建筑资料汇编o2、世界前20座大跨度钢结构建筑资料汇编o3、世界前20座塔桅钢结构建筑资料汇编o4、世界杯体育场馆资料汇编o5、奥运会体育场馆汇编o6、世博会展览馆资料汇编o8、钢结构灾害事故资料汇编（包括地震、风、温度及其他偶然事件）o三周后发到课程服务邮箱：课程服务邮箱：