鋼結(jié)構(gòu)的材料、制作、防護(hù)和安裝

1、鋼結(jié)構(gòu)的材料、制作、防護(hù)和安裝 2022/7/21目 錄 序 言 課程概況及基本要求 第一章 概 論第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 第四章 軸心受力構(gòu)件 第五章 梁 第六章 拉彎和壓彎構(gòu)件 第七章 鋼桁架與門式剛架第八章 平面鋼閘門第九章 鋼結(jié)構(gòu)的制作、防護(hù)與安裝 2022/7/21序言 課程概況及基本要求1、課程概況2、基本要求3、建議與希望2022/7/211、課程概況鋼結(jié)構(gòu)是土木工程專業(yè)的主要專業(yè)課之一，為必修考試科目。也是我國(guó)注冊(cè)結(jié)構(gòu)師考試科目。鋼結(jié)構(gòu)是當(dāng)前我國(guó)重點(diǎn)推廣和發(fā)展的結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)是采用鋼材制作而成的結(jié)構(gòu)，是建筑工程的主要結(jié)構(gòu)形式之一。課程的主要內(nèi)容包括材料、連

2、接、基本構(gòu)件三大部分。不同結(jié)構(gòu)形式都是由基本構(gòu)件聯(lián)結(jié)而成，基本構(gòu)件的核心問題是穩(wěn)定問題。本課程的先行課程主要有：高等數(shù)學(xué)、建筑材料、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、鋼筋混凝土等。2022/7/212、基本要求（1） 課程成績(jī)由考試 + 平時(shí)成績(jī)給出。（2） 不得遲到、曠課。為了不影響他人，遲到者須到課間休息時(shí)方可進(jìn)入教室。曠課達(dá)1/3，取消考試資格。缺課累計(jì)達(dá)8節(jié)及以上， 成績(jī)由口試+筆試 + 平時(shí)成績(jī)給出，且口試及格后方可參加筆試。2022/7/213. 建議與希望（1） 學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)搞清基本概念與性能，掌握設(shè)計(jì)原理，熟悉構(gòu)造要求。 （2）講課主要講述重點(diǎn)和難點(diǎn)，為了便于大家學(xué)習(xí)和復(fù)

3、習(xí)，建議作好筆記。 （3） 我們將盡可能采用的是較新版本的教材，該教材反映了目前鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的最新成果和動(dòng)向。第一章 概 論本章重點(diǎn)1、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用2、鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法3、鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展 2022/7/21目 錄第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法第三節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展 2022/7/21第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 二、鋼結(jié)構(gòu)的形式三、鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍四、鋼結(jié)構(gòu)的組成2022/7/21一、 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)1. 可靠性高2. 材料的強(qiáng)度高，鋼結(jié)構(gòu)自重輕3. 鋼材的塑性和韌性好4. 鋼結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便，施工工期短5. 鋼結(jié)構(gòu)密閉性好6. 鋼材的耐銹蝕性差7. 鋼結(jié)構(gòu)耐熱但不

4、耐火8. 鋼材在低溫時(shí)脆性增大2022/7/211. 可靠性高 鋼材在鋼廠生產(chǎn)時(shí)，整個(gè)過程可嚴(yán)格控制，質(zhì)量比較穩(wěn)定; 鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質(zhì)體；鋼材的物理力學(xué)特性與工程力學(xué)對(duì)材料性能所作的基本假定符合較好；鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合目前采用的理論計(jì)算結(jié)果。所以說鋼結(jié)構(gòu)的可靠性高。 2022/7/212. 材料的強(qiáng)度高，鋼結(jié)構(gòu)自重輕 鋼材與其它材料相比，它的強(qiáng)度與重力密度之比要高得多。在同樣的受力條件下，鋼結(jié)構(gòu)用材料少，自重輕。以24m跨度廠房屋架為例，當(dāng)承受相同的荷載時(shí)，每榀鋼屋架的重量為，而預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋架的重量為，后者為前者的34倍。若采用冷彎薄壁型鋼屋架，其自重接近鋼筋混

5、凝土屋架的1/10 。鋼結(jié)構(gòu)自重輕，便于運(yùn)輸和安裝，基礎(chǔ)費(fèi)用低。2022/7/213. 鋼材的塑性和韌性好 鋼材的塑性好，鋼結(jié)構(gòu)破壞前一般都會(huì)產(chǎn)生顯著的變形，易于被發(fā)現(xiàn)，可及時(shí)采取補(bǔ)救措施，避免重大事故發(fā)生。鋼材的韌性好，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)力荷載的適應(yīng)性強(qiáng)，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。 2022/7/214. 鋼結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便，施工工期短 鋼結(jié)構(gòu)一般在專業(yè)工廠制造，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。構(gòu)件制造完成后，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝成結(jié)構(gòu)。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)已建成的某240 x315m全鋼結(jié)構(gòu)廠房，建筑面積達(dá)萬m，其結(jié)構(gòu)安裝僅用了98天。鋼結(jié)構(gòu)由于連接的特性

6、，易于加固、改建和拆遷。2022/7/215. 鋼結(jié)構(gòu)密閉性好 鋼結(jié)構(gòu)采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好的常壓和高壓容器結(jié)構(gòu)和管道。6. 鋼材的耐銹蝕性差在沒有腐蝕性介質(zhì)的一般環(huán)境中，鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)除銹后再涂上合格的防銹涂料后，銹蝕問題并不嚴(yán)重。但在潮濕和有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，鋼結(jié)構(gòu)容易銹蝕，需定期維護(hù)，增加了維護(hù)費(fèi)用。我國(guó)已研究生產(chǎn)出抗銹蝕性能良好的耐大氣腐蝕鋼，并用于工程結(jié)構(gòu)。2022/7/217. 鋼結(jié)構(gòu)耐熱但不耐火當(dāng)鋼材受熱溫度在200以內(nèi)時(shí)，鋼材的主要性能變化很小，具有較好的耐熱性能。當(dāng)溫度達(dá)600以上時(shí)，鋼材的承載力幾乎完全喪失，所以說鋼材不耐火。當(dāng)溫度在250左右時(shí)，鋼材的塑性和韌性

7、降低，破壞時(shí)常呈脆性斷裂?？紤]一定的安全儲(chǔ)備，當(dāng)結(jié)構(gòu)表面長(zhǎng)期受輻射熱溫度不小于150時(shí)，需加以隔熱防護(hù)。當(dāng)有防火要求時(shí)，要采取防火措施。2022/7/218. 鋼材在低溫時(shí)脆性增大在負(fù)溫度區(qū),鋼材的塑性和韌性隨著溫度降低而變差。2022/7/21二、鋼結(jié)構(gòu)的形式 1.框架 單層單跨框架 單層多跨框架 多層單跨框架 多層多跨框架 2.桁架 平面桁架 空間桁架 3. 拱架 4. 索 5. 殼體 2022/7/21三、鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用1. 大跨度鋼結(jié)構(gòu)2. 重型廠房結(jié)構(gòu)3. 高層結(jié)構(gòu)4. 高聳結(jié)構(gòu)5. 輕型鋼結(jié)構(gòu)6. 容器和其他構(gòu)筑物7. 綜合應(yīng)用 2022/7/211. 大跨度鋼結(jié)構(gòu)大跨度結(jié)構(gòu)主要有

8、： 網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)拱架結(jié)構(gòu) 2022/7/21（1）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（圖）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)廣泛用作體育館、展覽館、俱樂部、影劇院、食堂、會(huì)議室、候車廳、飛機(jī)庫、車間等的屋蓋結(jié)構(gòu)。具有工業(yè)化程度高、自重輕、穩(wěn)定性好、外形美觀的特點(diǎn)。 構(gòu)成網(wǎng)架的基本單元有三角錐、三棱體、正方體、截頭四角錐等，由這些基本單元可組合成平面形狀的三邊形、四邊形、六邊形、圓形或其他任何形體。 一般而言，網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)有下列三種節(jié)點(diǎn)形式： 1、焊接球節(jié)點(diǎn) 2、螺栓球節(jié)點(diǎn) 3、鋼板節(jié)點(diǎn) 2022/7/21網(wǎng)架結(jié)構(gòu)2022/7/21（2）網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)同網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一樣，網(wǎng)殼也是由許多桿件按一定規(guī)律布置，通過節(jié)點(diǎn)連接成空間桿系結(jié)構(gòu)，但網(wǎng)

9、架的外形呈平板狀，而網(wǎng)殼的外形呈曲面狀。 一般為單層或雙層，按其外形為單曲面或雙曲面而構(gòu)成網(wǎng)狀穹頂、網(wǎng)狀筒殼以及雙曲拋物面網(wǎng)殼等多種形式。 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：外形美觀、通透感好，建筑空間大、用材省，設(shè)計(jì)施工較復(fù)雜。 2022/7/21國(guó)家體育場(chǎng) 國(guó)家體育場(chǎng)建筑體形上像鳥巢。可容納8萬人。平面為橢圓形,長(zhǎng)軸340m短軸292m。屋蓋中間有一個(gè)146m76m的開口，這部分將設(shè)計(jì)成開合屋蓋。采用加肋薄壁箱形截面 ，總用鋼量達(dá)16萬t 。 2022/7/21天津奧林匹克體育場(chǎng)俯瞰效果圖 屋頂結(jié)構(gòu)采用鋼桁架懸挑結(jié)構(gòu) 。屋面桁架落地，形似露珠 。 建筑底面面積為80,000m2，屋頂面積76,719m2，地

10、上層數(shù)6層，最高點(diǎn)高度，可容納觀眾數(shù)60,000。2022/7/21國(guó)家大劇院 位于北京人民大會(huì)堂西側(cè)，西長(zhǎng)安街以南，總占地面積近12公頃，總建筑面積近15萬平方米，總投資億元，目前已進(jìn)行過網(wǎng)殼部分設(shè)計(jì)與施工驗(yàn)收審查會(huì)議。 該工程外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼，是半橢圓球形，東西長(zhǎng)軸，南北短軸，總高度。內(nèi)設(shè)歌劇院（2416席）、音樂廳（2017席）及戲劇院（1040席）及公共大廳等。屋面采用鈦金屬板，整個(gè)網(wǎng)殼外環(huán)繞人工湖（35500m2）,各種通道及入口均設(shè)在水下 。設(shè)計(jì)為法國(guó)巴黎機(jī)場(chǎng)公司安德魯建筑師，北京市建筑設(shè)計(jì)研究院參與主體設(shè)計(jì) ，整體結(jié)構(gòu)用鋼量達(dá)6750t，195kg/m。 2022/7/2

11、1蘇州樂園宇宙大戰(zhàn)館球體屋面（穹頂） 2022/7/21上海商務(wù)中心（網(wǎng)狀網(wǎng)殼） 2022/7/21（3）懸索及索桁架結(jié)構(gòu) 以一系列拉索為主要承重構(gòu)件，這些索按一定的規(guī)律組成各種不同的形式，懸掛于相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)上，使材料強(qiáng)度在受拉情況下得到充分發(fā)揮的結(jié)構(gòu)形式。節(jié)約鋼材（以浙江省體育館為例，僅17kg/m2）、外形美觀、設(shè)計(jì)施工較復(fù)雜，適合于大跨度屋頂。 2022/7/21（4）橋梁鋼結(jié)構(gòu) 橋梁鋼結(jié)構(gòu)的主要形式有： （1）桁架式橋（如武漢、南京長(zhǎng)江大橋）（連續(xù)小跨距） （2）箱形橋梁（如立交橋、鐵路橋），鋼板焊成（圖） （3）拱形橋梁，中、小跨度（圖） （4）斜拉橋（如上海南浦、楊浦大橋）“H”

12、型鋼，大跨距、特大跨距（圖）（5）懸索橋（如江陰長(zhǎng)江大橋）桁架梁1000米跨距 2022/7/21（1）桁架式橋（如武漢長(zhǎng)江大橋）2022/7/212022/7/21（2）箱形橋梁（如立交橋、鐵路橋），鋼板焊成 2022/7/21（3）拱形橋梁，中、小跨度2022/7/21（4）斜拉橋（如上海南浦、楊浦大橋）2022/7/21潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋 （全長(zhǎng)公里 ）2022/7/21（5）懸索橋（如江陰長(zhǎng)江大橋）2022/7/212.重型廠房結(jié)構(gòu) 廠房鋼結(jié)構(gòu)一般指重型、大型車間的承重骨架。通常由檁條、天窗架、屋架、托架、柱、吊車梁、制動(dòng)梁（桁架）、各種支撐及墻架等構(gòu)件組成。 2022/7/21西安變壓

13、器廠（400t吊車）2022/7/213.高層結(jié)構(gòu)（1）一般50層以上建筑均用鋼結(jié)構(gòu) （2）自重輕、抗震性能好，基礎(chǔ)處理方便 （3）柱用焊接方管（圓角）、H型鋼或組合柱 （4）梁用H型鋼，上下翼緣用對(duì)接焊，腹板用高強(qiáng)螺栓作抗剪連接，柱與梁翼緣對(duì)應(yīng)處有加強(qiáng)板 （5）樓板用壓型鋼板加鋼筋網(wǎng)加細(xì)石砼構(gòu)成組合板，板與梁連接用銷釘 （6）外墻用玻璃或鋁幕墻 （7）基礎(chǔ)用樁基加箱基，箱基作停車場(chǎng) （8）防火要求非常嚴(yán)格 2022/7/21圖示為部分已建的高層鋼結(jié)構(gòu) 2022/7/21 80年代我國(guó)建造的11棟高層鋼結(jié)構(gòu)基本上都是國(guó)外設(shè)計(jì)、施工承建。 目前我國(guó)已建和在建的高度超過100m的鋼結(jié)構(gòu)有48棟。2

14、022/7/21上海環(huán)球金融中心 由日本森大廈株式會(huì)社的全額子公司森海外株式會(huì)社及日本具有代表性的銀行、保險(xiǎn)公司、商社等36家企業(yè)，偕同政府系統(tǒng)機(jī)構(gòu)日本海外經(jīng)濟(jì)協(xié)力基金(OECF)聯(lián)合投資的上海環(huán)球金融中心，總投資逾750億日元。位于陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)，建筑總面積335,420平方米，地下3層，地上94層。建成后的高度達(dá)460米 ?？傆娩摿?6000t，鋼筋混凝土核心筒，外框鋼骨混凝土及鋼柱。2022/7/21上海金茂大廈 金茂大廈是由中國(guó)上海對(duì)外貿(mào)易中心股份有限公司獨(dú)家投資億美元建設(shè)的一座88層的超高層大廈，建筑高度米，建筑面積萬平方米，于1998年8月28日竣工。 總用鋼量14000t，鋼筋

15、混凝土核心筒，外框鋼骨混凝土及鋼柱。設(shè)計(jì)者為美國(guó)事務(wù)所。 2022/7/21央視新臺(tái)址 央視新臺(tái)址建設(shè)工程位于北京朝陽區(qū)東三環(huán)中路、北京商務(wù)中心區(qū)的核心地段，占地面積萬平方米，總建筑面積55萬平方米, 230m。央視新臺(tái)址建設(shè)工程總投資約50億元人民幣，2003年10月開工建設(shè)，2008年正式運(yùn)行 。2022/7/21大連遠(yuǎn)洋大廈 大連遠(yuǎn)洋大廈由大連遠(yuǎn)洋運(yùn)輸公司、中遠(yuǎn)房地產(chǎn)開發(fā)公司與美國(guó)ESPIRIT公司聯(lián)合投資億人民幣開發(fā)的集五星級(jí)酒店和甲級(jí)寫字樓為一體的智能大廈。 總建筑面積萬平方米。其中：A座為五星級(jí)酒店，地上51層，總高。鋼筋混凝土核心筒，外框鋼框架。設(shè)計(jì)、加工、安裝全部國(guó)產(chǎn)化。202

16、2/7/21臺(tái)北101 長(zhǎng)寬各150m，總面積30277m2，塔高508m，世界第一高，26層以上以8層為一單元。主要由巨柱、核心系統(tǒng)及外伸桁架梁。巨柱自地下5層至地上90層，最大尺寸為。直徑，中670t的阻尼器 2022/7/214.高聳結(jié)構(gòu)高聳鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式多為空間桁架，其特點(diǎn)是高跨比較大，以水平荷載作用為主，可應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：（1）輸電塔 （2）通訊及微波塔 （3）多功能廣播電視發(fā)射塔 （4）桅桿 （5）火炬塔、石油化工塔架等2022/7/21（1）輸電塔2022/7/21 東方明珠廣播電視塔座落在上海浦東新區(qū)黃浦江畔，以其468米的高度成為亞洲第一高 塔。她于1991年3月開始建

17、造，1994年11 月完工，總重量達(dá)12萬噸，總投資億元人民幣。 東方明珠塔由三根直徑為九米的擎天立柱、太空艙、上球體、下球體、五個(gè)小球、塔座和廣場(chǎng)組成。 （3）多功能廣播電視發(fā)射塔（東方明珠電視塔）2022/7/215.輕型鋼結(jié)構(gòu)輕型鋼結(jié)構(gòu)是一個(gè)很模糊的概念，沒有嚴(yán)格的定義。以下結(jié)構(gòu)都可稱為輕型鋼結(jié)構(gòu)：由冷彎薄壁型鋼組成的結(jié)構(gòu)；由熱軋輕型型鋼（工字鋼、槽鋼、 H型鋼、L型鋼、T型鋼等）組成的結(jié)構(gòu)；由焊接輕型型鋼（工字鋼、槽鋼、 H型鋼、L型鋼、T型鋼等）組成的結(jié)構(gòu)；由圓管、方管、矩形管組成的結(jié)構(gòu)；由薄鋼板焊成的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)；由以上各種構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)。 2022/7/212022/7/212

18、022/7/21輕型鋼結(jié)構(gòu)因具有用鋼量省、造價(jià)低、供貨迅速、安裝方便、外形美觀、內(nèi)部空曠等特點(diǎn)，在近年來得到迅速的發(fā)展，主要用于： 單層或多層廠房、倉(cāng)庫 （圖）多層住宅、辦公樓 （圖） 小別墅 （圖） 2022/7/21單層或多層廠房、倉(cāng)庫 單層或多層廠房、倉(cāng)庫，有單跨或多跨，跨度一般不超過30m，省材、施工速度快、造價(jià)低、耗用資源少，吊車為輕級(jí)工作制且起重量一般不超過20t，單層的承重結(jié)構(gòu)用鋼量一般為1030kg/m2,多層承重框架用鋼量一般為3060kg/m2。 2022/7/21多層住宅、辦公樓 多層住宅、辦公樓柱距一般為69米，不超過8層，基礎(chǔ)受力小，有利于抗震；資源耗用少；工業(yè)化程度

19、高；施工速度快；可裝拆；造價(jià)略高。 2022/7/21小別墅 輕鋼小別墅一般23層。 造型多變、功能齊全、建造速度快、工業(yè)化程度高、造價(jià)略高。 2022/7/216.容器和其他構(gòu)筑物陜西銅川天然氣公司1000立方米天然氣球罐大連西太平洋石化有限公司1500立方米CF-62鋼球罐2022/7/217、鋼結(jié)構(gòu)的廣泛綜合應(yīng)用餐 廳劇 院2022/7/21體育館“金字塔”結(jié)構(gòu)2022/7/21溫 室連 接 橋2022/7/21涼 亭鋼木結(jié)構(gòu)2022/7/21購(gòu)物中心音 樂 廳2022/7/21三、鋼結(jié)構(gòu)的組成跨越式結(jié)構(gòu) 跨越地面上的一定空間，包括橋梁和單層房屋結(jié)構(gòu)。高聳結(jié)構(gòu) 從地面向上發(fā)展的結(jié)構(gòu)，包括

20、高層房屋、塔架和桅桿結(jié)構(gòu)。2022/7/21第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的 二、設(shè)計(jì)方法2022/7/21一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的1安全性 結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用條件下，承受可能出現(xiàn)的各種作用的能力，以及在偶然事件發(fā)生時(shí)和發(fā)生后，仍保持必要的整體穩(wěn)定性的能力。2適用性 結(jié)構(gòu)在正常使用條件下，滿足預(yù)定使用要求的能力。 3耐久性 結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下，隨時(shí)間變化而仍能滿足預(yù)定功能要求的能力。2022/7/21結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（計(jì)算）的目的是在滿足各種預(yù)定功能的前提下，做到技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理和確保質(zhì)量。要實(shí)現(xiàn)這一目的，必須借助于合理的設(shè)計(jì)方法

21、。2022/7/21二設(shè)計(jì)方法 1影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素 2概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 3. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017)設(shè)計(jì)方法 4. 現(xiàn)行水工、橋梁鋼結(jié)構(gòu)專門規(guī)范的設(shè)計(jì)方法2022/7/211影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素對(duì)于一般的工程結(jié)構(gòu)，影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素可以歸并為荷載效應(yīng)S（荷載作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力、變形等）和結(jié)構(gòu)抗力R（結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受荷載效應(yīng)的能力，如承載力、剛度等）兩個(gè)基本變量。Z = R- S（1- 1）Z結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能狀態(tài)的函數(shù)。Z0 結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)； Z0 結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)；Z=0 結(jié)構(gòu)處于臨界狀態(tài)，一旦超過這一狀態(tài)，結(jié)構(gòu)將不再能滿足設(shè)計(jì)要求。因此它也稱為極限狀態(tài)。 2022/

22、7/212概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮下列兩種極限狀態(tài)： 承載能力極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力，或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài)。 正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到使用功能上允許的某一限值的極限狀態(tài)。2)結(jié)構(gòu)可靠度 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率(Pf)。Pf = P (Z0，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài) Z=R-S =0，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài) 0, 結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài) 除疲勞計(jì)算外，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。2022/7/213.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017)設(shè)計(jì)方法對(duì)于承載能力極限狀態(tài)采用應(yīng)力表達(dá)式正常使用

23、極限狀態(tài) 2022/7/214. 現(xiàn)行水工、橋梁鋼結(jié)構(gòu)專門規(guī)范的設(shè)計(jì)方法多系數(shù)分析單一系數(shù)表達(dá)的容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法:2022/7/21第三節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展一、我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀和趨勢(shì) 二、鋼結(jié)構(gòu)快速發(fā)展的條件二、鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的幾個(gè)方面2022/7/21一、我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀和趨勢(shì)鋼結(jié)構(gòu)是由生鐵結(jié)構(gòu)逐步發(fā)展起來的，中國(guó)是最早用鐵制造承重結(jié)構(gòu)的國(guó)家。遠(yuǎn)在秦始皇時(shí)代（公元前二百多年），就有了用鐵建造的橋墩。以后在深山峽谷上建造鐵鏈懸橋、鐵塔等，這些表明我國(guó)古代建筑和冶金技術(shù)方面的高度水平。 中國(guó)古代在金屬結(jié)構(gòu)方面雖有卓越的成就，但由于受到內(nèi)部的束縛和外部的侵略，相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)發(fā)展較為緩慢。

24、即使這樣，我國(guó)工程師和工人仍有不少優(yōu)秀設(shè)計(jì)和創(chuàng)造，如1927年建成的沈陽黃姑屯機(jī)車廠鋼結(jié)構(gòu)廠房，19281931年建成的廣州中心紀(jì)念堂圓屋頂，19341937年建成的杭州錢塘江大橋等。 2022/7/2120世紀(jì)50年代后，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制造、安裝水平有了很大提高，建成了大量鋼結(jié)構(gòu)工程，有些在規(guī)模上和技術(shù)上已達(dá)到世界先進(jìn)水平。如采用大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的首都體育館、上海體育館 、深圳體育館，大跨度三角拱形式的西安秦始皇陵兵馬俑陳列館，懸索結(jié)構(gòu)的北京工人體育館、浙江體育館，高聳結(jié)構(gòu)中的200m高廣州廣播電視塔、210m高上海廣播電視塔、194m高南京跨江線路塔、325m高北京氣象桅桿等，板殼結(jié)構(gòu)中有效

25、容積達(dá)54000m3的濕式儲(chǔ)氣柜等。 2022/7/21近期，隨著鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論、制造、安裝等方面技術(shù)的迅猛發(fā)展，各地建成了大量的高層鋼結(jié)構(gòu)建筑、輕鋼結(jié)構(gòu)、高聳結(jié)構(gòu)、市政設(shè)施等。如：位于上海浦東、高、88層、總建筑面積達(dá)萬m2的 金貿(mào)大廈 ； 總建筑面積達(dá)20萬m2的上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)；主體建筑東西跨度、南北跨度、建筑高度、可容納8萬名觀眾的上海體育場(chǎng)；336m高、建于哈爾濱的黑龍江廣播電視塔以及橫跨黃浦江的南浦大橋、楊浦大橋等等。 2022/7/21二、鋼結(jié)構(gòu)快速發(fā)展的條件 1. 我國(guó)的鋼產(chǎn)量從96年起年產(chǎn)已突破1億噸,01年1.57 億噸，今年預(yù)計(jì)可達(dá) 億噸。高的鋼產(chǎn)量為發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)提供了主要的物質(zhì)基礎(chǔ)。2. 一系列的規(guī)范和規(guī)程的頒發(fā)及計(jì)算