钢结构(Steelstructure)土木工程学院2008年—2009年第二学期11绪论绪论22钢结构的材料钢结构的材料33钢结构的连接钢结构的连接44轴心受力构件轴心受力构件55梁（受弯构件）梁（受弯构件）66拉弯与压弯构件拉弯与压弯构件本学期主要内容：1绪论本章重点：钢结构的特点本章要求：了解钢结构的特点、设计原理和应用范围（（11）钢结构的特点）钢结构的特点（（22）钢结构的设计原理与方法）钢结构的设计原理与方法（（33）钢结构的应用和发展）钢结构的应用和发展（（44）钢结构课程的学习方法）钢结构课程的学习方法本章内容：1.1钢结构的特点1、建筑钢材强度高，塑性韧性好强度高——是相对的，与其他建材相比其强度高的多，适用于建造大跨度结构，高层建筑结构以及重型结构。塑性好——一般不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好——就是材料在断裂前吸收能量的多少。适宜在动力荷载作用下工作，在地震区采用钢结构较为有利。构件截面小，壁薄，受压时强度不能充分发挥。同样截面的杆件压杆承载力低于拉杆。77钢材kN/m3，但由于其强度高，故所需的构件截面小。屋架G钢=（1/3～1/4）G钢砼如为轻型钢结构︰18米跨屋架，混凝土重3700kg，冷弯型钢仅有579kg，重量仅为混凝土的1/16。一定条件下，冷弯薄壁型钢屋架的总量可以不超过钢筋混凝土屋架中钢筋的重量。质量轻有利于抗震。质量轻对荷载敏感（拉、压反号）2、钢结构的重量轻连续、匀质、各向同性，为理想弹塑性体，在一般情况下处于弹性阶段工作，采用力学方法计算，其结果符合实际受力情况。现代化冶炼、扎制技术使钢材质量稳定，材质波动小。4、钢结构制作简单，施工工期短型材多︰H型、T型、工字型、冷弯更多。精度高︰工厂加工，车、磨、洗、刨、钻。连接方法︰螺栓、焊接安装：可以工厂、工地拼接吊装简单，易于改建和拆迁。3、材质均匀和力学计算的假定比较符合钢结构的钢材和连接的水密性和气密性较好，适宜做要求密闭的结构。（如高压容器、油库、管道等）6、钢结构耐腐蚀性差在湿度大或有腐蚀性介质的环境中容易锈蚀，使结构损，因此须采取防护措施，如除锈、刷油漆或涂料（锌、铝）。维护费用高。5、钢结构密闭性较好7、钢材耐热但不耐火小于1000C无影响，大于1500C需要防护，大于3000C时，强度逐渐降低，当温度大于6000C，钢材进入塑性，无承载能力。钢材可用于温度不超过2500C的场合。防火︰防火涂料、防火漆8、钢结构在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂（结束）1.2钢结构的设计方法1.2.1概述结构设计的目的：在于保证所设计的结构和结构构件在施工和工作过程中能满足预期的安全性和使用性要求。结构设计准则：结构由各种荷载产生的效应不大于由材料性能和几何因素等所决定的抗力或规定限值。荷载、材料强度、截面尺寸、施工质量等都是随机变量RS(1)允许应力设计法（单一系数法）：][(2)半概率设计法（多系数法）：][[σ]=fk/K[σ]=fk/K1K2K3(3)近似概率设计法（现行规范设计法）(4)全概率设计法（将来设计法）设计方法的发展过程：1.2.2概率极限状态设计法极限状态:当结构或其组成部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态就称为该功能的极限状态.（1）承载能力极限状态（2）正常使用极限状态（1）承载能力极限状态（2）正常使用极限状态设计原理不作介绍，注意表达式与钢砼等的区别（应力形式）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、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。对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值，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能的局部损坏以及影响正常使用的振动。我国是最早应用钢结构的国家，但由于历史的原因，现代建筑钢结构的应用及发展与发达国家相比已有相当大的差距。1997年发布的《中国建筑技术政策》中强调要重点发展建筑钢结构，国家相关部门也多次发布文件，要求扩大钢结构住宅的市场占有率。1.3钢结构的应用和发展1996年我国钢产量已开始超亿吨，居世界首位。2007年钢材产量超过5亿吨。对...
