第十三章 鋼結(jié)構(gòu)三

第十三章鋼結(jié)構(gòu)13.1緒論13.1.1鋼結(jié)構(gòu)的類型及組成1、什么是鋼結(jié)構(gòu)？一些典型的鋼結(jié)構(gòu)建筑鋼結(jié)構(gòu)是鋼材（鋼板和型鋼）經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、加工，形成各種基本構(gòu)件，如拉桿（有時(shí)還包括鋼索）、壓桿、梁、柱及桁架等，然后將這些基本構(gòu)件按一定的方式通過(guò)焊接和螺栓連接組成的工程結(jié)構(gòu)形式。五大結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)木結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)第1章緒論2“銀色彎弓”架浦江——全鋼結(jié)構(gòu)盧浦大橋1、什么是鋼結(jié)構(gòu)南浦大橋夜景大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋鋼結(jié)構(gòu)高層建筑2、結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用（1）桁架

平面桁架

空間桁架

（2）框架

（3）拱架

（4）索

（5）殼體13.1.2鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍1、特點(diǎn)①?gòu)?qiáng)度高，重量輕②塑性、韌性好③材質(zhì)均勻，工作可靠性高④適于于機(jī)械化加工，工業(yè)化生產(chǎn)程度高⑤減少砂、石、灰用量，減輕對(duì)不殼再生資源的破壞⑥環(huán)保、可回收再利用，建筑造型美觀⑦密閉性能好,能制成不滲漏的密閉容器⑧耐熱性能好，耐火性能差。⑨耐腐蝕性差鋼和混凝土容重比：3.4強(qiáng)度比：210～136所以重量輕

好處:(1)便于運(yùn)輸和安裝(2)可跨越更大的跨度容量/kN/m3設(shè)計(jì)強(qiáng)度/MPa拉壓鋼材76.9220～360220～360混凝土22.61.05～2.658.50～32.52、應(yīng)用范圍①承受荷載大的結(jié)構(gòu)（工業(yè)廠房）②大跨度建筑物體育館、展覽館、影劇院、會(huì)議中心、機(jī)庫(kù)

③高層建筑④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(méi)有嚴(yán)格的定義。以下結(jié)構(gòu)都可稱為輕型鋼結(jié)構(gòu)：①由冷彎薄壁型鋼組成的結(jié)構(gòu)；②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)；③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)；④由圓管、方管、矩形管組成的結(jié)構(gòu)；⑤由薄鋼板焊成的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)；⑥由以上各種構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)。塔桅結(jié)構(gòu)電視塔、天線、發(fā)射架、海洋平臺(tái)可拆卸和搬遷的結(jié)構(gòu)流動(dòng)展覽館、舞臺(tái)、施工時(shí)的臨時(shí)房屋、溫室大棚等擋水就結(jié)構(gòu)烤、容悶器、乎大直李徑管攻道儲(chǔ)油路庫(kù)、荷煤氣冶庫(kù)、披高爐即等各棋種容脅器⑧大跨捎度橋甜梁⑨鋼與笑混凝耍土組羊合結(jié)墳構(gòu)13姨.1槽.4有關(guān)琴鋼結(jié)賢構(gòu)的偶規(guī)范功、規(guī)盯程及耀標(biāo)準(zhǔn)《建蠢筑個(gè)培可靠聾度設(shè)謙計(jì)統(tǒng)鴿一標(biāo)酸準(zhǔn)》?。℅B蘆50經(jīng)06興8）《建替筑結(jié)襪構(gòu)設(shè)王計(jì)通護(hù)用符獎(jiǎng)號(hào)、占計(jì)量蛇單位需和基接本術(shù)錄語(yǔ)》凳（GB誓J8歉3-羨85組）《建碧筑結(jié)爪構(gòu)制碧圖標(biāo)庭準(zhǔn)》譯（GB狼J1奮05量-8戴7）《建筑址結(jié)構(gòu)筍荷載腿規(guī)范供》（GB初50銜00總9）《鋼畢結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)規(guī)范》(GB林50岸01縮慧7)《冷紙彎薄血壁型竊鋼結(jié)毒構(gòu)技件術(shù)規(guī)范》(GB里50掀01娃8-昆20殊02穿)《網(wǎng)慚架結(jié)暗構(gòu)設(shè)工計(jì)與閃施工緊規(guī)程厲》（JG睡J7晨-9丹1）《高銅層民問(wèn)用建秋筑鋼銹結(jié)構(gòu)眉技術(shù)告規(guī)程》（史JG體J9星9-摟98陜）《門輕式剛報(bào)架輕獻(xiàn)型房對(duì)屋鋼跪結(jié)構(gòu)楊技術(shù)墨規(guī)程》（沒(méi)CE脂CS赤10憂2:乎98帆）123《鋼鍬結(jié)構(gòu)額工程施工質(zhì)量坑驗(yàn)收規(guī)范》(GB爹50晶20延5)《鋼蘋結(jié)構(gòu)貌工程滾質(zhì)量習(xí)檢驗(yàn)軍評(píng)定剩標(biāo)準(zhǔn)》(GB則50繪22盜1)《建芬筑鋼油結(jié)構(gòu)斜焊接穗技術(shù)葵規(guī)程》(JG酷J8粗1-蠶91餃)《鋼雁結(jié)構(gòu)女高強(qiáng)寸螺栓紡連接妖的設(shè)列計(jì)施碰工及餓驗(yàn)收巴規(guī)程》(JG溪J8沾2-急91惱)《網(wǎng)早架結(jié)澆構(gòu)工飯程質(zhì)疲量檢椅驗(yàn)評(píng)抽定標(biāo)單準(zhǔn)》(JG洽J7浴8-媽91絞)《螺伴栓球圍節(jié)點(diǎn)視網(wǎng)架》(JG泉J7細(xì)5.郊1-的91教)《焊扁接球農(nóng)節(jié)點(diǎn)蒙網(wǎng)架》(JG動(dòng)J7絲式5.濤2-哪91烘)45與上詞述設(shè)乓計(jì)和膏施工裝規(guī)范仁、規(guī)凱程配廳套的隱鋼材桐、焊臭條、格型鋼妖、鋼鞏板、血緊固參件等抵標(biāo)準(zhǔn)13聲.1雪.5鋼結(jié)漿構(gòu)的醒發(fā)展鋼結(jié)萍構(gòu)是毯由生警鐵結(jié)限構(gòu)逐追步發(fā)瀉展起欠來(lái)的品，中挑國(guó)是保最早前用鐵貴制造星承重壩結(jié)構(gòu)留的國(guó)凍家。舍遠(yuǎn)在區(qū)秦始擇皇時(shí)咸代（霉公元籌前二利百多嬌年）犁，就亦有了還用鐵榮建造濫的橋蠅墩。落以后駕在深爭(zhēng)山峽休谷上波建造鄉(xiāng)豐鐵鏈緣瑞懸橋海、鐵存塔等艷，這蹄些表純明我務(wù)國(guó)古晃代建具筑和瞇冶金延技術(shù)食方面谷的高脆度水酷平。20滔世紀(jì)否50輛年代忍后，撓鋼結(jié)波構(gòu)的忍設(shè)計(jì)將、制童造、朗安裝趁水平提有了她很大帆提高么，建椅成了生大量委鋼結(jié)訊構(gòu)工榴程，遠(yuǎn)有些喜在規(guī)撒模上賄和技慶術(shù)上尤已達(dá)澆到世世界先剩進(jìn)水微平。纖如采徑用大樣跨度桂網(wǎng)架統(tǒng)結(jié)構(gòu)壯的首盯都體侵育館飄、上顏海體刷育館未、憶深圳夏體育衰館，石大跨俊度三劍角拱諷形式泳的西墻安秦蓬始皇分陵兵父馬俑稀陳列西館，牢懸索樂(lè)結(jié)構(gòu)再的北澤京工蜂人體殲育館匙、浙漂江體威育館脅，高并聳結(jié)值構(gòu)中核的2游00m高廣番州廣丑播電喬視塔門、2論10m高上淘海廣割播電搭視塔紗、3搶25m高北哭京氣事象桅扛桿等功，板恢殼結(jié)茄構(gòu)中挽有效慘容積孝達(dá)5弄40勵(lì)00m3的濕襲式儲(chǔ)揭氣柜稠等。近期距，隨停著鋼器結(jié)構(gòu)宋設(shè)計(jì)藏理論冠、制露造、予安裝愧等方竟面技驚術(shù)的萌迅猛趨發(fā)展號(hào)，各傭地建礎(chǔ)成了占大量璃的高貿(mào)層鋼雪結(jié)構(gòu)替建筑常、輕脂鋼結(jié)杯構(gòu)、榴高聳津結(jié)構(gòu)輔、市吵政設(shè)偏施等搭。如央：位滿于上虹海浦茄東、票42于0.鴿5m高、里88恥層、括總建鵝筑面廈積達(dá)菠28嫌.7叫萬(wàn)m2的金貿(mào)泳大廈；繪總建畫筑面漲積達(dá)雜20監(jiān)萬(wàn)m2的上湯海浦忌東國(guó)淹際機(jī)云場(chǎng)；蝴主體慶建筑膠東西收跨度封28豪8.召4m、南北伯跨度敘27波4.遭7m、建筑超高度玻70省.6m、可容趣納8振萬(wàn)名采觀眾果的上海梨體育高場(chǎng)；3單36m高、掌建于滿哈爾權(quán)濱的惠黑龍魄江廣具播電努視塔滅以及取橫跨吳黃浦見(jiàn)江的是南浦植大橋搏、楊拋浦大蔽橋、觸盧浦篩大橋崗等。鋼結(jié)河構(gòu)的鵲發(fā)展堂方向1、詞發(fā)展接建筑痰鋼材2、千發(fā)展察建筑缺鋼結(jié)庫(kù)構(gòu)3、乓發(fā)展功鋼結(jié)聲構(gòu)施挽工工返藝我國(guó)駛鋼結(jié)勻構(gòu)的薦應(yīng)用辦前景（1累）我獎(jiǎng)國(guó)鋼剪產(chǎn)量勇1億多噸，撲質(zhì)量啄可靠千；（2吹）擴(kuò)毫大鋼尊材建筑市場(chǎng)：目前宮僅5勝%(作50榜0萬(wàn)靜噸左溜右)吵；（3救）擴(kuò)虛大應(yīng)墊用范部圍：住宅鴿、公遇共、驗(yàn)商業(yè)叉；（4攻）開(kāi)發(fā)體新材長(zhǎng)料：江不銹霜鋼，姜耐候息鋼，城耐火襖鋼，緒高強(qiáng)話鋼；（5援）新青體系、新射理論睡：組合錘結(jié)構(gòu)，預(yù)泉應(yīng)力撫，索沾膜；（6諸）建雁筑結(jié)策構(gòu)一承體化受：新帳穎結(jié)幕構(gòu)形點(diǎn)式表救現(xiàn)建溉筑。13晴.2建筑賭鋼材本節(jié)闖講述振建筑拖鋼材相（Q2茂35乒、Q削34硬5、魂Q3短90及Q4猾20容）的主堅(jiān)要機(jī)拳械性患能及嘆影響技這些開(kāi)性能鈴的主狀要因瘋素；李鋼材諸受力嘴的兩止種破狼壞形琴式及家防止洋脆性福破壞利的措婚施；肌介紹警我國(guó)選目前披生產(chǎn)蛛的建茂筑鋼鍋材品爽種及陶規(guī)格勢(shì)。13袋.2拔.1建筑襖鋼材足的基濃本要聯(lián)求較高舒的強(qiáng)犧度較好貿(mào)的塑愿性及暮韌性良好澡的加然工性易能良好瞞的可仗焊性較好偽的抗旅銹蝕矩能力現(xiàn)行犬《鋼萄結(jié)構(gòu)閑設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范劍》（GB室J5屢00帳17模）推薦微承重固結(jié)構(gòu)籍的鋼屋材宜圣采用杏碳素構(gòu)結(jié)構(gòu)參鋼中你的Q2牛35，及低憶合金箱高強(qiáng)牢度結(jié)厭構(gòu)鋼面中的Q3亡45、Q3館90及Q4農(nóng)20鋼。13笨.2虧.2建筑仔鋼材浙的主聲要機(jī)足械性碧能一、癥強(qiáng)度鼓和塑箏性—脊—單沸軸拉草伸試雞驗(yàn)屈服悄強(qiáng)度(yi最el喚d虜st番re擋ng娃th)fy抗拉淋強(qiáng)度(te題ns悼il低e哄st對(duì)re凍ng罵th)fu伸長(zhǎng)瀉率(el忠on響ga觸ti屬on)d彈性低模量EE為常殺量，阻低碳足鋼有仔明顯衫屈服母點(diǎn)，fy作為谷破壞請(qǐng)標(biāo)志總，fu/fy為強(qiáng)仿度儲(chǔ)蝕備，伸長(zhǎng)牙率d表示掛塑性散變形能力。圖2-1單軸應(yīng)力

ffpfyfu指標(biāo)基:0

fy圖2-2為了痛簡(jiǎn)化鎖計(jì)算錢，將派圖2決-1壯所示樹(shù)應(yīng)力囑-應(yīng)導(dǎo)變關(guān)決系簡(jiǎn)賴化為信圖2召-2詳。實(shí)際歐設(shè)計(jì)濃中對(duì)s—e曲線茅的簡(jiǎn)勁化<fy,完全怖彈性>fy,完全縱塑性fu作為安全儲(chǔ)備伸長(zhǎng)率根據(jù)試件原標(biāo)距長(zhǎng)度

l0與試件中間部分的直徑d0的比值為10或5而分為10或5，為試件拉斷時(shí)原標(biāo)距間長(zhǎng)度伸長(zhǎng)值與原標(biāo)距比值的百分率。

式中：

l1——為試件拉斷后標(biāo)距間長(zhǎng)度。斷面收縮率是指試件拉斷后，頸縮區(qū)的斷面面積縮小值與原斷面面積比值的百分率。式中：A0——試件原來(lái)的斷面面積；A1——試件拉斷后頸縮區(qū)的斷面面積；二、冷彎已(co玩ld貞b喊en哄di翻ng碗)試驗(yàn)狠—冷梨彎角a加工柱性能受，塑禍性變秩性能記力，留材質(zhì)測(cè)均勻臨性，a=18膛0度合溫格。指標(biāo)：將鑄根據(jù)董試件羽厚度砌按規(guī)梅定的徐彎曲雙直徑晨將試遠(yuǎn)件彎懂曲1簽800，如敞表面察無(wú)裂遺紋或未分層驗(yàn)則合們格.看動(dòng)鍋畫三、沖擊韌性鋼材礦的韌性是鋼感材在振塑性燃變形蒸和斷民裂的皇過(guò)程王中吸優(yōu)收能瘡量的侍能力捆，也單是表掉示鋼晌材抵幸抗沖棵擊荷拌載或捏振動(dòng)撲荷載助的能糾力，合它是強(qiáng)度框與塑望性的綜正合表誘現(xiàn)。鋼材貿(mào)韌性波通過(guò)左沖擊識(shí)試驗(yàn)恒，測(cè)絕定沖跨擊功腔(沖惕擊韌湖性值A(chǔ)kv待,單位J或akv單位J/c紹m2)來(lái)表用示。鋼結(jié)逆構(gòu)設(shè)熊計(jì)規(guī)順?lè)秾?duì)發(fā)鋼材弓的沖泥擊韌范性Akv有常獵溫和愧負(fù)溫賽要求糟的規(guī)廣定。煎選用憑鋼材壤時(shí)，狐根據(jù)扔結(jié)構(gòu)托的使壓用情傷況和挺要求可提出著相應(yīng)柜溫度儀的沖睬擊韌援性指祖標(biāo)要豬求。米常溫(2陵0℃)和低錯(cuò)溫(0℃，限-20℃，鋤-40℃)試驗(yàn)總.用帶色缺口葵（V型或U型）槐的標(biāo)殖準(zhǔn)試策件（星下圖傻）進(jìn)污行沖朽擊試膚驗(yàn)，游試件遇破壞素時(shí)截骨面單比位面花積吸許收的鴉能量飄，稱沖參擊韌償性。鐮沖擊鴿韌性恒越好爽，表酒明鋼添材越鮮不易挽脆斷疲。(a)(b)沖擊韌性試件P四、可焊喇性②匯焊接蛙接頭稿和焊加縫的牌沖擊闖韌性樓及近厚縫區(qū)注塑性好不低脂于母糾材性趕能。(使激用性爬能上批的可痰焊性秀)（1并）可到焊性慶好意兵味著照鋼材竿施焊街后能攻獲得嗽良好射的焊圈接接益頭性族能。（2祖）評(píng)目定可肯焊性歉好的裁標(biāo)志①鍛在一燒定的塑焊接典工藝售條件冒下，盞焊縫戀和近怠縫區(qū)夕均不巧產(chǎn)生堪裂紋(施口工上魂的可姿焊性拿)13備.2富.3建筑啦鋼材兆的兩預(yù)種破筑壞形眉式塑性傳破壞鄭：破壞謎前有續(xù)顯著闊的變帆形，親吸收白很大裳的能社量，延續(xù)薯時(shí)間杠長(zhǎng)，嬸有明彎顯的貸塑性鳥變形精，斷嶼裂時(shí)斷口誕呈纖芽維狀緒，色隆澤發(fā)淡暗。脆性憐破壞攤：破壞壯前無(wú)魚明顯辦變形秀，破遙壞突棋然發(fā)撈生，語(yǔ)斷裂時(shí)針斷口峰平齊排，呈案有光裕澤的黨晶粒棗狀。瞞脆性破賊壞危壘險(xiǎn)性梅大。13憑.2彩.4建筑雙鋼材膨的種恨類、樂(lè)規(guī)格顯及選糖擇一、泄建筑膽鋼材袍的種遍類建筑用鋼普通碳素鋼普通低合金鋼。1、次普通辛碳素食鋼按其殃屈服蜻點(diǎn)高去低，冒由高典到低控排列韻，分遷為1便號(hào)、污2號(hào)吐、3援號(hào)、將4號(hào)榮……左7號(hào)書等，鋼號(hào)速越高私，其鎮(zhèn)含碳悶量越芒高，及強(qiáng)度域越高格，塑候性越殃低。建鮮筑鋼遼結(jié)構(gòu)佳中最牽常用琴的是柏3號(hào)疲鋼。命名腔規(guī)則“QXX碼X—└碎┘·[詞]”，例如Q2郵35A·替F、兩Q2跳35B·堅(jiān)b、乒Q3志45E·幣Z。其中Q：屈服訓(xùn)強(qiáng)度機(jī)的第希一個(gè)筐拼音用字母在。XX流X：屈服擠強(qiáng)度插值，柿單位遭為N/亞mm2，結(jié)構(gòu)橡用鋼死常有廚23及5、口34樓5、蛛39堵0。└┘：質(zhì)演量等餓級(jí)，準(zhǔn)有A、爆B、劍C、樂(lè)D、名E五等數(shù)。其作中A無(wú)沖煮擊功攔規(guī)定順；B有2脂0C時(shí)的形沖擊暢功要杜求；C有0C時(shí)的浩沖擊藍(lán)功要賭求；D有－描20C時(shí)的查沖以擊功膜要求絕；E有－出40C時(shí)的導(dǎo)沖擊疼功要臭求，低合向金鋼考才有E等。[呢]：脫遞氧方梢法，急可分榆為F、踏b、程Z和TZ洪，F(xiàn)表示央沸騰局鋼，b表示半鎮(zhèn)偉靜鋼爸，Z表示口鎮(zhèn)靜置鋼，TZ表示倆特殊微鎮(zhèn)靜昏鋼，怕其中Z和TZ可不貫寫。2、產(chǎn)普通象低合尖金鋼普通瓶低合值金鋼之是在桿普通筒碳素早鋼中使添加救少量筍的一御種或辯幾種疊合金秀元素?fù)欤傭蚜?lt;羊5％駕）以益提高腹其強(qiáng)并度、州耐腐灑蝕性坦、耐濤熱性裙、低樸溫沖芳擊韌王性。粥其含返碳量乓<0拐.2渡%，濁以便篩鋼材姨的加舟工和儉焊接披。按融加入恒的合崗金元慣素有槽：1囑6Mn鋼、德16Mn稿q鋼、乘1釀5Mn允V鋼、洞15Mn腔Vq鋼和販15Mn文VN鋼等罵。15Mn箭V命名罵規(guī)則15覽表示鼓含碳蛛量為似萬(wàn)分清之1群5，Mn側(cè)，V后無(wú)店阿拉冷伯?dāng)?shù)錦字，孕表示喜其含學(xué)量均釣<1傍.5貌％，牢若有觀數(shù)字芬，表螞示其拜含量激的百話分?jǐn)?shù)恩。如：弦36Mn2Si興,其中Mn的含贊量為穩(wěn)2％護(hù)。另外通，在刷橋梁醫(yī)、造賄船、咱壓力桂容器城、鍋忌爐等冒專業(yè)記用鋼皮材，睡分別碎在末鴉尾加步“q”棵、“朝c”治、“蟻r”愧、渾“g艙”，如：16Mn迫q，15Mn絲式Vq3、釘特種鴉鋼Z向鋼耐候另鋼二、躁建筑覆鋼材啞的規(guī)世格1、鋼板(pl剖