鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計之緒論

一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)2.塑性、韌性好，各向同性、力學(xué)性能與力學(xué)假定符合程度好，抗震性能好；1.強(qiáng)度/重量比大；穩(wěn)定性3.具可焊性、易加工制造、具良好的裝配性；4.密封性好；5.可以重復(fù)利用；6.有一定的耐熱性，但是耐火性較差；7.易銹蝕、有焊接殘余應(yīng)力；8.低溫冷脆?！?-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用§1-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用

工業(yè)化程度高（具可焊性、易加工制造、具良好的裝配性）§1-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用密封性能好§1-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用耐火性不好，易銹蝕鋼結(jié)構(gòu)通常在450～650℃溫度中就會失去承載能力發(fā)生很大的變形，導(dǎo)致鋼柱、鋼梁彎曲，因過大變形不能使用一般不加保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限為15分鐘左右?！?-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用A.外包層在鋼結(jié)構(gòu)外表添加外包層，可以現(xiàn)澆成型，可以采用噴涂法。B.充水(水套)空心型鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)充水是抵御火災(zāi)最有效的防護(hù)措施。

提高鋼結(jié)構(gòu)耐火性的措施§1-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用屏蔽鋼結(jié)構(gòu)設(shè)置在耐火材料組成的墻體或頂棚內(nèi)，或?qū)?gòu)件包藏在兩片墻之間的空隙里增加少許耐火材料或不增加即能達(dá)到防火的目的一種經(jīng)濟(jì)的防火方法。

D.膨脹材料采用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料保護(hù)構(gòu)件具有防火隔熱性能好、施工不受鋼結(jié)構(gòu)幾何形體限制等優(yōu)點(diǎn)一般不需要添加輔助設(shè)施，涂層質(zhì)量輕，美觀先進(jìn)防火技術(shù)措施?！?-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用1.大跨度結(jié)構(gòu)有空間桁架、網(wǎng)架、網(wǎng)殼、懸索、張弦梁、拱架和框架等二.鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用國家大劇院§1-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用北京中華世紀(jì)壇§1-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用2.工業(yè)廠房鞍鋼1700連鑄主廠房工程鞍鋼大連鍍鋅線主廠房工程§1-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用3.受動力荷載作用的結(jié)構(gòu)（橋梁、吊車梁）§1-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用深圳地王大廈4.多層與高層結(jié)構(gòu)香港中銀匯豐銀行§1-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用上海環(huán)球金融中心根據(jù)設(shè)計方案，大廈高492米、101層，建成后其高度將超過目前居世界第一的馬來西亞大廈（高452米）。

§1-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用青島電視塔5.高聳結(jié)構(gòu)神州飛船發(fā)射塔§1-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用多倫多電視塔多倫多電視塔東方明珠§1-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用6.可拆卸移動結(jié)構(gòu)應(yīng)用于建筑、鐵路、公路、水利、商業(yè)、旅游和軍事等領(lǐng)域的辦公室、指揮部、宿舍、會議室、倉庫、商店及各種臨時用房?！?-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用7.容器和管道§1-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用各種筒倉南京揚(yáng)子石化化工廠§1-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用配以零件、扣件、門窗等形成比較完善的建筑體系，即輕鋼結(jié)構(gòu)體系。體系由工廠制作，現(xiàn)場按要求拼裝形成。具有自重輕，建設(shè)周期短，適應(yīng)性強(qiáng)，外表美觀，造價低，易維護(hù)等特點(diǎn)。由于自重輕，也降低了基礎(chǔ)的造價。8.輕型鋼結(jié)構(gòu)彩鋼板作屋面和墻面薄壁型鋼作檁條和圈梁H型截面做柱與梁現(xiàn)場用螺栓或焊接門式鋼架為主要結(jié)構(gòu)的一種建筑§1-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用廠房、庫房、體育館展覽館機(jī)場機(jī)庫已建和在建的浦東國際機(jī)場、首都國際機(jī)場、蕭山國際機(jī)場、成都雙流國際機(jī)場等重要工程?！?-2鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用全鋼結(jié)史構(gòu)無吊筋車砼柱+鋼屋蓋磁排架結(jié)店構(gòu)§1-模2鋼結(jié)祥構(gòu)特灰點(diǎn)及視應(yīng)用多層循五環(huán)類停鈔車設(shè)備§1醉-2鋼結(jié)輔構(gòu)特崗點(diǎn)及敲應(yīng)用9.鋼與混俯凝土組府合結(jié)構(gòu)黑龍灶江省體聯(lián)通鵲大廈§1洞-2鋼結(jié)構(gòu)堤特點(diǎn)及灘應(yīng)用1.傳統(tǒng)爭的容濱許應(yīng)糾力法須和最齡大荷肯載法凝（統(tǒng)析稱安單系貝數(shù)法懸）20世紀(jì)竄初~五十承年代前言午、螞鋼結(jié)剛構(gòu)設(shè)斗計方跳法的茫發(fā)展臺演變最大呈荷載牛法也剖稱極早限荷嬸載法SK是容許馳荷載產(chǎn)牲生的荷去載效應(yīng)；Rb是結(jié)構(gòu)汁構(gòu)件的釘破壞抗搏力。§1-葉3鋼結(jié)構(gòu)料的設(shè)計棟方法§1境-3鋼結(jié)鹽構(gòu)的放設(shè)計泳方法2.三系瘋數(shù)極根限狀鴿態(tài)設(shè)幻玉計法五十年胃代~七十年佳代將一捐個安洗全系腹數(shù)分猜解為酬三個川系數(shù)伏：超載鵲系數(shù)材料桂均質(zhì)缺系數(shù)工作賣條件哀系數(shù)特點(diǎn)--售--顯--姥--朗--摟--提出寄兩種箭極限印狀態(tài)挑：（1）承科載力涂極限摧；（2）正若常使腔用極石限狀針態(tài)?！?-柳3鋼結(jié)陸構(gòu)的您設(shè)計科方法3.半概率磁極限狀比態(tài)設(shè)計陪法玻八十何年代~SK是荷南載效糕應(yīng)標(biāo)芬準(zhǔn)值繪；Rk是結(jié)構(gòu)皮構(gòu)件抗話力標(biāo)準(zhǔn)揀值。K1荷載涼系數(shù)法（1.碗23今)K2材料集系數(shù)(3號鋼K2為1.1返43，16Mn鋼為1.1財75)K3調(diào)整系誘數(shù)(一般等采于1)令是構(gòu)件肚截面的偷幾何特背征§1-茄3鋼結(jié)構(gòu)思的設(shè)計戚方法公式龜形為揪容許臭應(yīng)力撫法表放達(dá)式債，實(shí)異為半吼概率愧半經(jīng)琴驗(yàn)的合極限頂狀態(tài)遙設(shè)計境法。缺點(diǎn)特：系數(shù)具大小故并不父反映芽可靠庭度，接例如3號鋼K=1滔.4旺1，16Mn鋼K=1裳.4匪5，并不減說明佳用16Mn的結(jié)構(gòu)濾比3號鋼安褲全?！?-曉3鋼結(jié)構(gòu)青的設(shè)計班方法1.3吳.1概率極慎限狀態(tài)懷設(shè)計法將影搞響結(jié)姜構(gòu)功隔能的鵲諸因污素作叔為隨爆機(jī)變前量，趁認(rèn)為出任何量設(shè)計臣都不奏能保休證絕后對安粘全，毅而是環(huán)存在傲一定共風(fēng)險仆，只匆要失跡效概玻率小贏到可寫接受摧的程冠度，秤可認(rèn)變?yōu)榻Y(jié)灰構(gòu)是毅安全句的。思想：半概麗率法零近灰似概泉率法刃全概烏率法§1齒-3鋼結(jié)致構(gòu)的裝設(shè)計矮方法結(jié)構(gòu)稱的功慨能要械求結(jié)構(gòu)畜在規(guī)舒定的湯設(shè)計替使用在年限桿內(nèi)應(yīng)胡滿足贈的功攜能有四：(1)正常拐施工探和正擺常使愚用時純，能亞承受蒸可能有出現(xiàn)四各種稍作用充；(2)正常使洗用時具及有良好廟的工作奶性能；(3懷)正常厭維護(hù)愈下具臟有足翼夠的延耐久劇性；(4亂)在設(shè)伐計規(guī)翅定的盞偶然斜事件暈（如瞧地震燭、火腰災(zāi)、皇爆炸罵、撞續(xù)擊等租）發(fā)俗生時臺及發(fā)鬼生后餓，仍控能保慎持必湖須的灘整體若穩(wěn)定敞性?！?氣-3鋼結(jié)穗構(gòu)的客設(shè)計掀方法二.結(jié)構(gòu)的左可靠度結(jié)構(gòu)在示規(guī)定的能時間內(nèi)尸，規(guī)定裙的條件必下，完酸成預(yù)定浮功能的的概率。一般儲建筑友物的仰設(shè)計相基準(zhǔn)違期為50年。三.結(jié)構(gòu)錢的極穩(wěn)限狀偉態(tài)極限狀景態(tài)-整個結(jié)武構(gòu)或結(jié)肉構(gòu)的一際部分超狼過某一華特定狀保態(tài)就不哄能滿足霞設(shè)計規(guī)紐奉定的某編一功能堤要求。承載力碧極限狀賀態(tài)強(qiáng)度召破壞盒、疲削勞破扔壞、輛結(jié)構(gòu)谷和構(gòu)括件喪潛失穩(wěn)歪定。(2糟)正常使右用極限定狀態(tài)影響結(jié)堅構(gòu)、構(gòu)頓件和非汁結(jié)構(gòu)構(gòu)悼件正常兆使用或售耐久性靈能的局顯部損壞鋤?！?-共3鋼結(jié)孟構(gòu)的乒設(shè)計生方法R、S受許姓多隨畝機(jī)因敬素影侵響而始不具購確定蚊性。結(jié)構(gòu)耕可靠柳度定制義：葡結(jié)構(gòu)甘在規(guī)涉定時私間內(nèi)敗，在勤規(guī)定怎條件嗚下，值完成脊預(yù)定鹿功能禍的概鬧率。

>0可靠1.結(jié)構(gòu)功能函數(shù)

Z=R-S=0達(dá)極限狀態(tài)<0失效狀態(tài)結(jié)構(gòu)抗力荷載對結(jié)構(gòu)的綜合效應(yīng)四.概率極糾限狀態(tài)層設(shè)計原認(rèn)理§1腫-3鋼結(jié)片構(gòu)的師設(shè)計旅方法結(jié)構(gòu)垃可靠緊度失效概喬率歸并R、S兩個基俯本變量叔，設(shè)二爭者都服膚從正態(tài)勇分布，諷這樣Z也是正狗態(tài)隨機(jī)觀變量。平均值標(biāo)準(zhǔn)差2.失效概引率可靠填指標(biāo)§1-憂3鋼結(jié)構(gòu)憐的設(shè)計襲方法可靠柏指標(biāo)μ表示慣平均窄值，撐確定陳曲線株位置錯；σ表示離襪散程度奶，確定恥形狀。莫只要二底者確定灶，正態(tài)正分布f(乎z)就確定令：f(z野)Zβ指標(biāo)城確定潛了f(艘z)的分布忽，由其對可確定乎失效概凡率Pf§1鴿-3鋼結(jié)構(gòu)鬼的設(shè)計捷方法半概早率法剖是分陶別考冒慮荷籍載效練應(yīng)與菜抗力帶的變畢異性隨，概租率法鋸是用型可靠晝指標(biāo)育將荷吵載與械抗力震的變范異性肝對結(jié)疑構(gòu)的語影響爐聯(lián)合析考慮堅。五.設(shè)計表地達(dá)式按照配概率約表達(dá)圓式不框符合遇人們睜習(xí)慣將公劣式轉(zhuǎn)已化為隸設(shè)計榜人員亦熟悉荒的分鋤項(xiàng)系庸數(shù)設(shè)滑計式駁：Z=觀R－視S1.承載力軍極限狀第態(tài)表達(dá)徹式§1敏-3鋼結(jié)糾構(gòu)的勿設(shè)計鼓方法根據(jù)拐結(jié)構(gòu)澤功能洞要求感，進(jìn)光行承擇載能魯力極羊限狀鄰態(tài)設(shè)湖計時協(xié)，應(yīng)愉考慮眨作用蜂效應(yīng)涌的基騙本組老合，完必要挖時應(yīng)顏考慮奶作用路效應(yīng)柴的偶炮然性伍（如液火災(zāi)取、爆錦炸、肅撞擊裝、地母震等農(nóng)偶然糠事件慨的組臺合）(1揚(yáng))基本三組合可變毯荷載攏效應(yīng)應(yīng)控制挺的組喘合：結(jié)構(gòu)重西要性系糧數(shù)荷載蒸效應(yīng)銳值分項(xiàng)域系數(shù)組合齊值系慮數(shù)§1堵-3鋼結(jié)構(gòu)鈴的設(shè)計裝方法構(gòu)件東本身掀的承仗載能罩力（碎抗力緣瑞）R是材料叼性能和糾構(gòu)件幾際何因素器的函數(shù)攜：材料強(qiáng)捧度的標(biāo)張準(zhǔn)值抗力分煌項(xiàng)系數(shù)幾何因象素（截真面積或腦截面抵告抗矩）材料或堪連接設(shè)齡計強(qiáng)度§1-贊3鋼結(jié)產(chǎn)構(gòu)的皺設(shè)計因方法永久荷舟載效應(yīng)息控制的瞇組合：對于主一般躲排架胳、框團(tuán)架結(jié)嗽構(gòu)，奏可采周用簡河化式即計算吳：佩由可咽變荷雁載效邁應(yīng)控鞭制的預(yù)組合躺：由永余久荷例載效庭應(yīng)控悔制的聽組合狠，仍今按上雙式進(jìn)橋行計貧算§1壇-3鋼結(jié)構(gòu)疾的設(shè)計稈方法(2末)偶然谷組合極限狀定態(tài)設(shè)計臨表達(dá)式謹(jǐn)宜按下幫列原則卵確定：流偶現(xiàn)然作用窩的代表妨值不乘厲分項(xiàng)系曬數(shù)；與榨偶然作恨用同時朱出現(xiàn)的蹄可變荷密載，應(yīng)已根據(jù)觀舟測資料魄和工程君經(jīng)驗(yàn)采部用適當(dāng)邪的代表蛇值兇具體貝的設(shè)計余表達(dá)式惠及各種叛系數(shù)，臭應(yīng)符合歡專門規(guī)百范的規(guī)費(fèi)定。2.正常方使用冶極限皺狀態(tài)助表達(dá)知式結(jié)構(gòu)只呼考慮荷曾載的標(biāo)醬準(zhǔn)組合率，其設(shè)唐計式為傷：§1-修3鋼結(jié)構(gòu)贈的設(shè)計半方法§1-雙4鋼結(jié)褲構(gòu)的灘新發(fā)延展1.仗4.遺1結(jié)構(gòu)用商鋼的新攏發(fā)展高強(qiáng)揪度高陵性能尖鋼、香低屈噴服點(diǎn)雄鋼和來耐火梯鋼的傻開發(fā)倡和應(yīng)丹用Q42捕0鋼，盛該鋼作材(1攝5M金nV脆N)已應(yīng)用撈在九江內(nèi)長江大連橋建設(shè)壓型鋼顧板滴薄壁挎