建筑结构原理及设计教学课件PPT钢结构.ppt
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1、1,第七章 钢结构,建筑结构原理及设计,制作:重庆南方翻译学院 邹定祺,2,建筑结构原理及设计,第七章 钢结构,制作:重庆南方翻译学院 邹定祺,3,第七章 钢结构,一、钢结构的优点 1、具有很高的强度,因此它的构件截面较小,重量 较轻,适合于做超高层建筑和大跨度建筑。 2、质地均匀,其力学性能与计算假定的吻合程度高, 因而钢结构的计算准确,适于建造重要建筑结构。 3、具有良好的塑性和韧性,一般条件下,不会因超载而发生脆断,即使有局部应力集中也可以通过塑 性发展而缓解,对动力荷载适应能力强,适于抗震和 动力作用厂房。 4、钢构件工业化程度高,可以在工厂成批预制,产品质量稳定、精度高、,工地拼装简
2、便,建造周期,4,短,能较快发挥投资的经济效益。钢构件的运输方便,适于在边远山区或恶劣环境下使用。 5、建造后还可以根据需要灵活进行改造,拆除和扩建,拆除后的钢构件能够重复使用或回炉。 二、缺点 1、钢构件价格高。 2、耐腐蚀性差,须定期进行防蚀维护。 3、耐火性差,许多力学性能随温度升高而急剧下降,几乎丧失承载力。 4、由于钢构件一般壁薄,细长,在受压时容易失稳, 材料强度不能充分发挥,因此稳定问题在钢结构设计中是一个重要问题。,重型结构及大跨度建筑结构,5,多层、高层及超高层建筑结构,6,塔桅等高耸结构,7,8,钢混凝土组合结构,深圳地王大厦,美国世贸大厦,9,10,2001年9月11日,
3、11,7.1 钢结构材料 1、钢材 (1)钢材品种 建筑结构适用的承重钢材为碳素结构钢Q235钢及 低合金钢Q345、Q390和Q420钢 Q:表示“屈”字拼音首位字母,意为“屈服强度 (2)常用钢材规格 1)钢板 2)热轧型钢: 角钢、工字钢、槽钢、H型钢、T型钢和钢管,3)冷弯薄壁型钢和压型钢 冷弯薄壁型钢是由1.56mm的薄钢板经冷弯或模压而成型的,其截面各部分厚度相同,转角处均呈圆弧形(图ai)。因其壁薄,截面几何形状开展,因而与面积相同的热轧型钢相比,其截面惯性矩大,受力性能好,是一种高效经济的截面;缺点是因为壁薄,对锈蚀影响较为敏感,故多于跨度小,荷载轻的轻型钢结构中。 压型钢板(
4、图j)是近年来开始使用的薄壁型材,所用钢板厚度为0.42mm。其优缺点同冷弯薄壁型钢,主要用于围护结构、屋面、楼板等。,12,冷弯薄壁型材的截面形式,13,(3)钢材强度设计值见表7.1.1。 (4)钢材的弹性模量:E=2.06105N/mm2 (5)钢材的选用 钢材的选用的基本要求:保证承重结构的承载力、 防止一定条件下的脆性破坏和具有良好的加工性能( 冷加工、热加工和可焊性能)。 2、连接材料 钢结构的连接方法有焊接、螺栓连接(普通螺栓连接、高强螺栓连接)和铆钉连接。 。,7.2 钢结构的可能破坏型式 1、整体失稳破坏 必须进行稳定计算并采取适当的构造措施,14,15,16,17,18,2
5、、结构和构件的局部失稳 防止的方法主要有限制板件的宽厚比和设置加劲肋。,19,加强局部稳定的措施 *所选截面如不满足规定, 应调整板件厚度或宽度。 *对工形和箱形截面的腹板 也可采用设置纵向加劲肋 的方法予以加强,以缩减 腹板计算高度,纵向加劲 肋宜在腹板两侧成对配置, 其一侧外伸宽度不应小于 10tw。,3、结构的强度破坏 结构或构件的强度破坏,应通过计算和一定的构造措施予以有效防止。 在杆件系统建筑钢结构中,受压构件一般发生失稳 破坏,受拉构件或受弯构件一般发生强度破坏。 7.3 钢结构连接 钢结构常用的几种连接方法的优缺点见表7.3.1。,20,21,.,.,.,钢结构的焊接连接,(a)
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