建筑鋼結(jié)構(gòu)施工（第2版） 課件 1.1-1 了解鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用

任課教師：鐘靜地址：邢臺(tái)市信都區(qū)鋼鐵北路552號(hào)郵政編碼：054035任務(wù)1.1：了解鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用學(xué)習(xí)單元1建筑鋼結(jié)構(gòu)概述《建筑鋼結(jié)構(gòu)施工》1.強(qiáng)度高，自重小2.塑性、韌性好3.材質(zhì)均勻，工作可靠性高4.工業(yè)化生產(chǎn)程度高、施工速度快5.密閉性好6.有利于保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源7.耐熱性能好，但耐火性能差8.耐腐蝕性差9.易斷裂鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)強(qiáng)度高，自重小1鋼材的重度雖然比鋼筋混凝土、砌體及木材大，但因其強(qiáng)度和彈性模量要比后者高出很多倍，因此在承載力相同的條件下，鋼結(jié)構(gòu)的自重比其它結(jié)構(gòu)要小。臺(tái)北101塑性、韌性好2鋼材具有良好的塑性，鋼結(jié)構(gòu)在一般情況下不會(huì)因偶然局部超載而發(fā)生突發(fā)性破壞，而是在事先有較大塑性變形作為預(yù)兆。此外，鋼材還具有良好的韌性，對(duì)動(dòng)力荷載的適應(yīng)性強(qiáng)，抗震性能好。國(guó)內(nèi)外大量的地震調(diào)查表明，各類(lèi)結(jié)構(gòu)中鋼結(jié)構(gòu)在地震中所受的損害最小。國(guó)家體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”材質(zhì)均勻，工作可靠性高3鋼材的內(nèi)部組織比較均勻，非常接近于各向同性體，且在一定的應(yīng)力范圍內(nèi)，屬于理想彈性工作，因此它的實(shí)際工作情況與一般力學(xué)計(jì)算中所假定的材料為勻質(zhì)各向同性體較為符合，工作可靠性高。工業(yè)生產(chǎn)程度高、施工速度快4鋼結(jié)構(gòu)由各種型材和鋼板組成，采用機(jī)械加工，需在專(zhuān)業(yè)化的鋼結(jié)構(gòu)工廠制造。雖然有較復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備和嚴(yán)格的工藝要求，但其制作簡(jiǎn)便，精確度高，能批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，是工業(yè)化生產(chǎn)程度最高的一種結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的工廠制作、工地安裝的施工方法，可縮短施工周期，降低造價(jià)，提高經(jīng)濟(jì)效益。迪拜塔密閉性好5鋼材組織非常密實(shí)，采用焊接連接可做到完全密封，一些要求氣密性和水密性好的高壓容器、大型油庫(kù)、煤氣罐、輸送管道等板殼結(jié)構(gòu)，最適宜采用鋼結(jié)構(gòu)。大連西太平洋石化有限公司1500立方米CF-62鋼球罐有利于環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源6采用鋼結(jié)構(gòu)可大大減少砂、石、灰的用量，減輕對(duì)不可再生資源的破壞。鋼結(jié)構(gòu)拆除后可回爐再生循環(huán)利用，有的還可以搬遷復(fù)用，可大大減少建筑垃圾。工程資料表明，一噸鋼結(jié)構(gòu)可減少七噸混凝土用量，因此采用鋼結(jié)構(gòu)有利于保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源。輕鋼別墅耐熱性能好，但耐火性能差7鋼材在常溫至200℃以?xún)?nèi)性能變化不大，但超過(guò)200℃，鋼材的強(qiáng)度及彈性模量將隨溫度升高而大大降低，到600℃時(shí)就完全失去承載能力。另外鋼材導(dǎo)熱性很好，局部受熱（如發(fā)生火災(zāi)）也會(huì)迅速引起整個(gè)結(jié)構(gòu)升溫，危及結(jié)構(gòu)安全。因此，鋼結(jié)構(gòu)的防火性較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)差，一般用于溫度不高于250℃的場(chǎng)所?？垢g性差8鋼材在潮濕的環(huán)境中易于銹蝕，處于有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中更易生銹，據(jù)有關(guān)資料估算，約有10%~12%的鋼材損耗是屬于銹蝕損耗，因此，鋼結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行防銹處理?？刹捎糜推?、熱浸鋅或熱噴涂鋁（鋅）復(fù)合涂層。但這種防護(hù)并非一勞永逸，需相隔一段時(shí)間重新維修，因而其維護(hù)費(fèi)用較高。易斷裂9鋼結(jié)構(gòu)在低溫或其他條件（如應(yīng)力集中）下，易發(fā)生脆性斷裂。1.重型工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)2.大跨度結(jié)構(gòu)3.多層和高層建筑結(jié)構(gòu)4.高聳結(jié)構(gòu)5.擋水結(jié)構(gòu)、貯罐、容器及大直徑管道6.輕型鋼結(jié)構(gòu)7.橋梁鋼結(jié)構(gòu)8.可以拆卸和搬遷的結(jié)構(gòu)9.鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍重型工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)1所謂“重”，就是這類(lèi)廠房的吊車(chē)起重量大（常在100t以上，有的達(dá)到440t），且操作頻繁，動(dòng)載影響大，主要承重骨架及吊車(chē)梁大多采用鋼結(jié)構(gòu)。冶金工廠的軋鋼車(chē)間、重型機(jī)器制造廠的鑄鋼車(chē)間、鍛壓車(chē)間等均屬重型廠房。重型工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)1大跨度結(jié)構(gòu)2屬于大跨度結(jié)構(gòu)的有飛機(jī)庫(kù)、汽車(chē)庫(kù)、火車(chē)站、會(huì)議廳、體育館、展覽館、影劇院等。其結(jié)構(gòu)體系主要有框架結(jié)構(gòu)、拱式結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、懸掛結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)等等。大跨度結(jié)構(gòu)2多層和高層建筑結(jié)構(gòu)3建筑物采用鋼結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)自重輕、強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面面積小，可以獲得較大的建筑空間，同時(shí)抗震性能好、工期短、施工方便，對(duì)高層建筑的修建極為有利。因此旅館、飯店、公寓、辦公大樓等多層及高層建筑采用鋼結(jié)構(gòu)的越來(lái)越多。河北省第一例鋼結(jié)構(gòu)建筑作品國(guó)內(nèi)領(lǐng)先多層和高層建筑結(jié)構(gòu)3石家莊開(kāi)元花園42萬(wàn)平米全鋼結(jié)構(gòu)建筑群施工中的中央電視臺(tái)新大樓高聳結(jié)構(gòu)4高聳結(jié)構(gòu)包括電視塔、微波塔、通訊塔、輸電線路塔、火箭發(fā)射塔、旅游瞭望塔、鉆井塔等。這類(lèi)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是高度大，主要承受風(fēng)荷載。采用鋼結(jié)構(gòu)，自重輕，對(duì)運(yùn)輸及安裝有利；同時(shí)還因材料強(qiáng)度高，所需構(gòu)件截面小，可以減小風(fēng)荷載，能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

廣州塔高聳結(jié)構(gòu)4海上鉆井平臺(tái)上海金茂大廈：420.5米上海環(huán)球金融中心：495米上海中心大廈：632米擋水結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)罐、容器及大直徑管道5如水工建筑中的擋水閘門(mén)、大型油庫(kù)、氣罐、煤氣柜、輸油管道、煤氣管道以及各種容器等。三峽大壩擋水閘門(mén)輕型鋼結(jié)構(gòu)6輕型鋼結(jié)構(gòu)通常指由圓鋼、小角鋼、薄壁型鋼或薄鋼板焊接而成的結(jié)構(gòu)。中小型房屋建筑、體育場(chǎng)看臺(tái)雨篷、小型倉(cāng)庫(kù)等多采用輕型鋼結(jié)構(gòu)。主要承重結(jié)構(gòu)為單跨或多跨單層門(mén)式剛架，剛架由實(shí)腹工字形變截面的橫梁和立柱組成，其中支撐、檁條、墻架梁等均采用冷彎薄壁型鋼，并采用輕型屋面和輕型墻體（一般用彩色壓型鋼板制成）。輕型鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是自重輕，造價(jià)低，生產(chǎn)制作工廠化程度高，現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量小，建設(shè)速度快，同時(shí)外型美觀，內(nèi)部空曠，建筑面積及空間利用率高，因此在建筑市場(chǎng)極具競(jìng)爭(zhēng)力。輕型鋼結(jié)構(gòu)6橋梁鋼結(jié)構(gòu)7橋梁鋼結(jié)構(gòu)越來(lái)越多，特別是中等跨度和大跨度的斜拉橋，例如上海兩座著名的大橋—南浦大橋、楊浦大橋（主跨602m），長(zhǎng)江下游的江陰大橋（采用懸索橋，跨長(zhǎng)1385m）等等。橋梁鋼結(jié)構(gòu)7南浦大橋楊浦大橋可拆卸和搬遷的結(jié)構(gòu)8鋼結(jié)構(gòu)因?yàn)榭梢圆捎寐菟ㄟB接，拆卸搬遷方便，且強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)自重相對(duì)較輕，韌性好，因此橋式吊車(chē)和各種塔式起重機(jī)、商業(yè)、旅游業(yè)和建筑工地的活動(dòng)房屋，流動(dòng)展覽館、移動(dòng)式混凝土攪拌站、施工臨時(shí)用的房屋都是采用鋼結(jié)構(gòu)。塔式起重機(jī)可拆卸和搬遷的結(jié)構(gòu)8活動(dòng)房屋汽車(chē)展廳鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)9充分利用鋼