第一章 绪 论.ppt

第一章绪论
第一章绪论





随着我国经济、技术的迅速发展和进步,钢结构已逐步成为各类工程结构中被广泛应用的建筑结构,如第一章绪论
第一章绪论





随着我国经济、技术的迅速发展和进步,钢结构已逐步成为各类工程结构中被广泛应用的建筑结构,如工业建筑、文化体育建筑、城市现代化建筑以及城乡住宅建设等。从钢材的力学特性和环境保护方面来看,钢材是目前最理想的建筑材料;从经济性方面考虑,虽然我国的钢产量在逐年提高,钢材市场的供应有所改善,但由于国民经济各部门都需要用钢材,因此,钢材在我国仍是一种比较贵重的建筑材料,必须合理应用。
在房屋建筑中,以下情况宜采用钢结构。

包括各类工业厂房,特别是重型厂房。重型厂房是指设有起重量很大(100T以上)或运行非常频繁(重级工作制)的吊车的厂房,以及直接承受很大振动荷载或受振动荷载影响很大的厂房。例如,冶炼厂的平炉车间、热轧车间、混铁炉车间;重型机械厂的铸钢车间、锻压车间、水压机车间;造船厂的船体车间;飞机制造厂的装配车间等。

随着结构跨度增大,结构自重对结构设计的影响迅速增加。由于钢结构具有强度高、自重轻的优点,用于大跨度结构时具有明显的经济效果。属于大跨度结构的有体育馆、展览馆、影剧院、大型交易市场、飞机库、火车站等。其结构体系主要有网架结构、悬索结构、拱式结构、预应力钢结构等。

钢结构由于结构自重轻、构件体积小、装配化程度高,对高层建筑特别有利。因此,在高层建筑,特别是超高层建筑中,宜采用钢结构或钢结构框架与钢筋混凝土筒体相结合的组合结构。
近年来,在12~16层的小高层和6~8层的多层建筑中也采用钢结构,钢结构还可用于多层工业厂房,如炼油工业中采用的多层多跨钢框架等。

轻型钢结构是由弯曲薄壁型钢、薄壁钢管或小角钢、圆钢等组成的结构。屋面和墙体常用压型钢板等轻质材料。由于轻型钢结构具有建造速度快,用钢量省、综合经济效益好等优点,适用于吊车吨位不大于20t的中、小跨度厂房、仓库以及中、小型体育馆等大空间民用建筑。此外,由于轻型钢结构装拆方便,宜用于需要拆迁的临时结构。

塔桅结构包括电视塔、微波塔、无线电桅杆、高压输电塔、石油钻井塔、化工排气塔、导航塔及火箭发射塔等,一般均宜采用钢结构。

板壳结构包括大型储气柜、储液库等要求密闭的容器以及大直径高压输油管、输气管等。另外,还有高炉的炉壳、轮船的船体等均应采用钢结构。

钢结构一般用于跨度大于40m的各种型式的大、中跨度桥梁。

移动式结构包括桥式起重机、塔式起重机、龙门式起重机、缆式起重机、装卸桥等起重运输机械以及水工闸门、升船机等金属结构。

改革开放以来,全国以经济建设为中心,国民经济得到了空前的发展,每年以10%左右的速度持续增长,2019年我国钢产量首次突破一亿吨,跃居世界第一位,为我国钢结构的发展奠定了物质基础。最近20年时间里,我国钢结构事业与全国其他行业一样,得到了前所未有的繁荣和发展,具体表现在下列几个方面。

1)在设计方法方面:
现行规范(GB50017—2019)采用了较先进的一次二阶矩极限状态设计法,达到了。完整的全概率法还有待今后的深入和完善。
2)高强度低合金钢产量和品种有了较大的发展。
3)在高层建筑、特别是在超高层建筑中,钢结构得到了较多的应用。最近几年在上海、北京、广州、深圳、香港等大城市建造了不少钢结构超高层建筑,,地下3层,地上88层,为目前我国第一,世界第三高楼,主楼采用了混凝土芯筒与钢框架结构。
(2)结构设计理论与方法的研究
在保证结构安全的前提下,为了充分发挥钢材的作用,更合理的使用钢材,还应该深入研究结构设计理论与方法,使结构和构件的计算方法更能反映实际工作情况。有待研究的问题有:①压弯构件的弯扭屈曲问题、②薄板屈曲后强度利用问题、③钢结构塑性设计问题、④残余应力对结构强度和稳定性的影响、⑤门式刚架轻型钢结构体系的整体稳定和结构的空间工作等问题。
(3)轻型钢结构的研究和应用
轻型钢结构主要指薄壁型钢结构以及由圆钢和小角钢组成的轻型结构。我国自60年代开始有组织地研究薄壁型钢结构,并批量地用于屋架和檩条等承重结构。1975年就制订了我国第一部《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(TJB18—75),总结和推动了我国轻型钢结构的发展。
(4)钢