鋼結(jié)構(gòu)-第章緒論

大連交通大學(xué)土木與安全建筑工程教研室鋼結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)緒

論主要內(nèi)容：鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)1鋼結(jié)構(gòu)的主要形式及分類2鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法3鋼結(jié)構(gòu)的概況4重點(diǎn)：鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)1與其他材料組成的結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有以下明顯的特點(diǎn)：強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)重量輕，但鋼結(jié)構(gòu)容易失穩(wěn)。材質(zhì)均勻可靠性高。塑性和韌性好。

便于工業(yè)化制造。安裝方便，施工時(shí)間短。密封性好。耐熱但不耐火。耐腐蝕性能差。合理應(yīng)用范圍（技術(shù)角度）：大跨度結(jié)構(gòu)重型廠房結(jié)構(gòu)可拆卸的結(jié)構(gòu)密封和壓力容器輕型鋼結(jié)構(gòu)材料價(jià)格較貴，但鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化程度高，建設(shè)工期短。承受動力荷載的結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍2分為：可以根據(jù)應(yīng)用類型分（見），也可以按照受力特點(diǎn)分受拉桿件受壓桿件受彎桿件拉彎桿件壓彎桿件受2.鋼結(jié)構(gòu)板件：鋼結(jié)構(gòu)板件是一種平面構(gòu)件，一般在板件平面

應(yīng)力、壓應(yīng)力和剪應(yīng)力共同作用，工作狀態(tài)比較復(fù)雜?？砂催吔缰С袪顩r分類。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的分類31.鋼結(jié)構(gòu)桿件：一般工業(yè)建筑密閉壓力容器鋼結(jié)構(gòu)桅塔鋼結(jié)構(gòu)船舶海洋鋼結(jié)構(gòu)水利鋼結(jié)構(gòu)煤炭電力、釬鋼結(jié)構(gòu)雕塑、腳手架貨架等梁、剛架結(jié)構(gòu)（受力特點(diǎn)）拱架結(jié)構(gòu)（受力特點(diǎn)）桁架結(jié)構(gòu)（受力特點(diǎn)）網(wǎng)架網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)（受力特點(diǎn)）懸索結(jié)構(gòu)和復(fù)合結(jié)構(gòu)（受力特點(diǎn)）鋼結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法承載能力極限狀態(tài)對應(yīng)于構(gòu)件和連接的強(qiáng)度破壞、疲勞破壞和因過度變形而不適于繼續(xù)承載，結(jié)構(gòu)和構(gòu)件喪失穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系和結(jié)構(gòu)傾覆。正常使用極限狀態(tài)對應(yīng)于影響結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用或外觀的變形，影響正常使用的振動，影響正常使用或耐久性能的局部損壞。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法安全性、適用性和耐久性統(tǒng)稱鋼結(jié)構(gòu)的可靠性現(xiàn)階段我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法：除疲勞設(shè)計(jì)外，以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，并且采用分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)式來進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的。設(shè)計(jì)方法可靠性結(jié)構(gòu)功能函數(shù)可靠度

Ps失效概率

Pf可靠度指標(biāo)一般用β表示Ps=P(Z≥0)Pf=P(Z<0)Ps=1-PfPf

(

)f(Z)zzPfZ

=

R

-

S破壞類型安

全

等

級一級二級三級延性破壞3.73.22.7脆性破壞4.23.73.2承載能力極限狀態(tài)函數(shù)Z=R

-

SPf

=P

(S

>R)

=P(Z<

0)ZZfP

0

f

(Z

)dx結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)的目標(biāo)可靠指標(biāo)[β]鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)表達(dá)式荷載組合:

一般情況

用在構(gòu)件上的可變荷載往往不止一種。但這些荷載不可能同時(shí)達(dá)到各自的最大值，所以應(yīng)考慮荷載組合。承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式（基本組合）取1.2，異號的情況下取=1.0，

仍然取1.4G—

—

荷載分項(xiàng)系數(shù)和可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般情況下QkQ

取1.4；在SGk和SGQ式中：

G、

Q

0的嚴(yán)重性按照規(guī)范的有關(guān)規(guī)定——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞采用。R

——結(jié)構(gòu)抗力分項(xiàng)系數(shù)，Q235鋼構(gòu)件取1.087，Q345、Q390和Q420鋼構(gòu)件取1.111。SGk、SQk

——

荷載效應(yīng)和可變荷載效應(yīng)

。Rk——按標(biāo)準(zhǔn)的材料性能、幾何參數(shù)和抗力計(jì)算公式求得的構(gòu)件抗力值。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式對于一般框排架結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法正常使用極限狀態(tài)S≤C式中C—結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求的規(guī)定限值，例如變形、裂縫、振幅、加速度、應(yīng)力等的限值,應(yīng)按各有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定采用。nS

SGk

SQ1k

ciSQiki2鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法正常使用極限狀態(tài)當(dāng)驗(yàn)算變形是否超過規(guī)定限值時(shí)，不考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)，只用荷載標(biāo)準(zhǔn)值。對鋼與混凝土組合梁，因混凝土在長期荷載下有蠕變的影響，還應(yīng)考慮荷載效應(yīng)