大工《钢结构》辅导资料.doc

钢结构辅导资料一
主题:钢结构课程绪论部分的辅导资料——钢结构优缺点,组成及应用范围,本课程的学习内容、要求及学习方法。
学习时间:3月30日-4月5日
内容:
这周我们将学习钢结构的绪论部分,来初步了解钢结构的发展概况、钢结构的特点及应用等。
一、学习要求
本章的学习要求及需要掌握的重点内容如下:
1、掌握钢结构的优缺点;
2、掌握钢结构的组成及其应用范围;
3、了解钢结构在国内外的应用和发展前景;
4、了解本课程主要的学习内容、要求和学习方法。
基本概念:钢结构、钢结构特点、钢结构组成。
知识点:钢结构的应用(结构分类)。
二、主要内容
钢结构的发展概况
(一)钢结构在我国的发展
我国钢结构不论在规范的制定、工程上的应用规模,以及设计、制造、安装等方面,现在都已具备较高水平,并步入了一个新的历史时期。尤其值得高兴的是,随着我国经济建设的蓬勃发展,钢产量的大幅度增长,国家已取消以前限制使用钢结构的政策,转为鼓励使用,并制定了《国家建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要》,其中的目标是钢结构的钢材用量要分别达到钢材总产量的3%和6%。
诚然,钢结构在我国因一些条件的限制,在应用上还有一定的局限。但是,今后除了在国家重点发展的钢铁、电力、煤炭、石油、化工等工业和交通运输方面,钢结构仍会有大量的应用外,在公共建筑和民用建筑以及轻工业方面,也大有用武之地。
(二)国外钢结构的发展(了解)
钢结构及其特点
(一)钢结构
钢结构是以钢材(钢板和型钢等)为主制作的结构。
主要组成(三要素):构件、连接、支座。
(二)钢结构的特点
1、优点:
(1)强度高、自重轻
(2)塑性、韧性好
(3)材质均匀,各向同性
(4)工业化程度高,具有可焊性
(5)拆迁方便
(6)密闭性好
(7)具有一定的耐热性
2、缺点:
(8)耐腐蚀性差
(9)耐火性差
钢结构的应用
(1)大跨度结构
(2)重型工业厂房结构
(3)多、高层建筑结构
(4)高耸结构
(5)可拆卸结构
(6)板壳结构
(7)船舶结构
(8)桥梁结构
(9)水利、港口、海洋工程结构
(10)轻钢结构
(11)大连地区的钢结构等
钢结构的展望
1、推广应用高效钢材
(1)研制高强度钢材
应用高强度钢材,对大(跨度)、高(耸)、重(型)的结构非常有利,如对超高层建筑可有效地减轻结构自重。我国在新颁行的《钢结构设计规范》(GB50017—2003)继原《钢结构设计规范》(GBJ17—88)所采用的Q235、Q345和Q390钢的基础上,又将Q420钢列为推荐钢种。
(2)H型钢、T型钢
我国钢结构在20世纪一贯采用的型钢品种是普通工字钢、槽钢和角钢。由于其截面形式和尺寸的限制,故在应用时材料很难充分合理地发挥作用。但国外自1970年以来,就大量采用了H型钢和T型钢。由于其截面开展,可直接用来做梁、柱或屋架杆件等,使制造工作量减低15%~20%,工期缩短,经济效果显著。
(3)彩(色)涂(层)钢板、热镀锌或镀铝锌钢板
(4)冷弯(薄壁)型钢
~5mm薄钢板(或镀锌钢板、镀铝锌钢板)经冷轧(弯)形成各种截面形式的型钢。由于壁薄,故相对而言,其材料离形心轴较普通型钢远,因此能有效地利用,从而达到节约钢材的目的。
(5)耐候钢、耐火钢、Z向钢
耐候钢(包括耐盐腐蚀钢)具有良好的抗腐蚀性能,可节约钢结构大量的涂装和维护费用。耐火钢则可改善普通钢材不耐高温的特性,保证结构的安全使用。Z向钢是保证厚钢板在厚度方向具有抗层状撕裂能力,高层钢结构和海上石油平台一般都需要此项保证。
2、采用新型结构
(1)轻型钢结构
(2)预应力钢结构
(3)空间结构
(4)膜结构
(5)组合结构
3、钢结构设计理论的深入研究
4、应用优化设计理论
5、构件的定型化、系列化、产品化
6、提高制造业水平及从业人员素质
钢结构课程特点与学习方法
(一)钢结构课程特点
(1)理论性强:注重力学理论知识(材料力学、结构力学、弹性稳定理论等)的应用;
(2)实践性强:结构型式、材料选择、设计计算、连接构造、制做安装、疲劳分析等都需要实验或实际工程的验证;
(3)古老而年轻:历史悠久、贡献杰出;又很有生命力:冶金技术、高效高强钢材、新型结构等的更新发展,设计理论的进步、规范标准修订等;
(4)属于建筑结构,又不完全是土建性质,还交叉于机械工程,稳定和构造连接很关键。
(二)钢结构课程的学习方法
(1)掌握基本理论和基本概念,明确特点;
如:弹性、弹塑性和塑性工作阶段的不同受力特性,连接与构件计算方法的区别,构件的强度、刚度、整体稳定和局部稳定的不同等等。