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1、目录第一堂课-钢结构认知 2目录2 2钢结构的特点钢结构的特点3 34 4钢结构的应用钢结构的应用1 1钢结构的定义钢结构的定义钢结构的设计原则和规范钢结构的设计原则和规范 3目录2 2钢结构的特点钢结构的特点3 34 4钢结构的应用钢结构的应用1 1钢结构的定义钢结构的定义钢结构的设计原则和规范钢结构的设计原则和规范 4钢结构的定义钢结构的定义乐高积木做成的房子乐高积木做成的房子每一个乐高积木每一个乐高积木u 通过通过这个乐高积木我想说明的是：无论是多复杂的钢结构，这个乐高积木我想说明的是：无论是多复杂的钢结构，其组成原理都是一样的，其组成原理都是一样的，都是由一个一个简单都是由一个一个简单
2、的构件的构件，通过，通过螺栓或者焊接的方式连接在一起螺栓或者焊接的方式连接在一起，从而形成一个，从而形成一个雄伟的整体雄伟的整体建筑物或者构筑物。建筑物或者构筑物。u 万变不离其宗万变不离其宗，而，而钢结构的祖宗就是构件和螺栓及焊缝钢结构的祖宗就是构件和螺栓及焊缝。 5钢结构的定义钢结构的定义大家可以这样理解：u钢结构就是积木钢结构就是积木，每个积木都是一个，每个积木都是一个成品，一块一块地拼凑起来。成品，一块一块地拼凑起来。u钢筋混凝土结构就是里面加了牙签的钢筋混凝土结构就是里面加了牙签的橡皮泥橡皮泥，可以捏造成任何的形状，混凝，可以捏造成任何的形状，混凝土结构的土结构的模板模板就是小时候玩
3、橡皮泥的时就是小时候玩橡皮泥的时候用的那些候用的那些模具模具。 6钢结构的定义钢结构的定义 7钢结构的定义钢结构的定义今天的第一个概念已传授成功！今天的第一个概念已传授成功！混凝土混凝土=橡皮泥，钢结构橡皮泥，钢结构=积木积木什么叫概念？什么叫概念？u概念概念就是就是毕业十年后毕业十年后，当你回想起钢结构这门课，当你回想起钢结构这门课，整本两百多页的书，整本两百多页的书，还留存在你的脑海还留存在你的脑海里面的，能里面的，能够立即写下来的够立即写下来的不足一两页的关键内容不足一两页的关键内容；中心思想中心思想u概念就是当你领导安排了一个紧急任务给你的时概念就是当你领导安排了一个紧急任务给你的时候
4、，只要你候，只要你抓住了其中的几个要点抓住了其中的几个要点，就可以保证这，就可以保证这个任务的完成个任务的完成不会出大问题的那几个不会出大问题的那几个要点；要点；u概念就是你想弄明白一个新事物时，概念就是你想弄明白一个新事物时，百度搜索百度搜索中中输入的输入的“关键字关键字”。 8钢结构的定义钢结构的定义1.钢结构整体的定义钢结构整体的定义u定义：定义：钢结构是用钢结构是用型钢或钢板型钢或钢板制成基本构件制成基本构件(梁、板、柱、桁梁、板、柱、桁架等架等) ，根据使用要求通过，根据使用要求通过焊接、螺栓焊接、螺栓连接按照一定的规律形连接按照一定的规律形成的成的承载结构承载结构。u钢结构钢结构在
5、工程建设中应用在工程建设中应用广泛广泛: 多层、高层、超高层钢结构民用建筑等，多层、高层、超高层钢结构民用建筑等， 工业类建筑物：例如门式刚架厂房，工业类建筑物：例如门式刚架厂房， 大跨度的公共建筑，如高铁站、加油站的顶棚、体育馆等，大跨度的公共建筑，如高铁站、加油站的顶棚、体育馆等， 道路工程中的大型桥梁，道路工程中的大型桥梁， 高耸结构，如输电线路塔、移动通信铁塔、广播电视塔等。高耸结构，如输电线路塔、移动通信铁塔、广播电视塔等。 9钢结构的定义钢结构的定义思考题：除了这些钢结构工程之外，我们在实际工程思考题：除了这些钢结构工程之外，我们在实际工程中还会碰到钢结构吗？例如在一个采用中还会碰
6、到钢结构吗？例如在一个采用钢筋混凝土结钢筋混凝土结构构的工地上的工地上，还会有钢结构吗还会有钢结构吗？我们？我们所学的所学的钢结构钢结构岂岂不不是无是无用武之地用武之地吗？吗？答案是：有的，有很多。答案是：有的，有很多。 10钢结构的定义钢结构的定义外墙攀爬用的外墙攀爬用的脚手架脚手架 11钢结构的定义钢结构的定义混凝土模板下面的支撑脚手架混凝土模板下面的支撑脚手架 12钢结构的定义钢结构的定义施工电梯施工电梯 13钢结构的定义钢结构的定义工地塔式起重机工地塔式起重机-塔吊塔吊 14钢结构的定义钢结构的定义钢筋加工棚钢筋加工棚 15钢结构的定义钢结构的定义工棚工棚-工人宿舍和管理人员办公室工人
7、宿舍和管理人员办公室 16钢结构的定义钢结构的定义以上的工地上的钢结构都有一个共同的特性，是什么以上的工地上的钢结构都有一个共同的特性，是什么呢？呢？这些钢结构的安全性与施工人员的人身安全是密切相这些钢结构的安全性与施工人员的人身安全是密切相关的。关的。 17钢结构的定义钢结构的定义2.每一个基本构件都是由型钢或者钢板制成，下面看看什么是型每一个基本构件都是由型钢或者钢板制成，下面看看什么是型钢和钢板组合截面。钢和钢板组合截面。 工字型钢工字型钢 槽钢型钢槽钢型钢 18钢结构的定义钢结构的定义2.型钢型钢的定义的定义： 角钢角钢 方钢管方钢管 19钢结构的定义钢结构的定义2.型钢型钢： 圆钢管
8、圆钢管 Z型钢型钢型钢截面有固定的表格可以查到，也可用软件查得各种规格尺寸型钢截面有固定的表格可以查到，也可用软件查得各种规格尺寸。 20钢结构的定义钢结构的定义2.钢板焊接而成的组合截面钢板焊接而成的组合截面： 三块钢板焊接而成的组合截面三块钢板焊接而成的组合截面-H型型钢梁钢梁 21钢结构的定义钢结构的定义2.钢板焊接而成的组合截面钢板焊接而成的组合截面：七块钢板焊接而成组合七块钢板焊接而成组合截面截面-十字形钢柱十字形钢柱 22钢结构的定义钢结构的定义3.构件与构件之间主要是通过三种方式连接：螺栓、焊接、铆钉，构件与构件之间主要是通过三种方式连接：螺栓、焊接、铆钉，首先介绍一下螺栓。首先
9、介绍一下螺栓。框架梁的螺栓框架梁的螺栓连接连接框架柱的螺栓框架柱的螺栓连接连接 23钢结构的定义钢结构的定义u螺栓连接的定义：螺栓连接的定义：滚珠型防盗螺母滚珠型防盗螺母 扭剪型高强摩擦型螺栓扭剪型高强摩擦型螺栓 24钢结构的定义钢结构的定义3.第二种连接方法：焊缝连接。第二种连接方法：焊缝连接。 25钢结构的定义钢结构的定义3.第二种连接方法：焊缝连接。第二种连接方法：焊缝连接。 26钢结构的定义钢结构的定义3.第三种连接方法：铆钉连接，第三种连接方法：铆钉连接，目前已经基本不用，在目前已经基本不用，在1900年年前后，曾大量使用在美国的高层钢结构建筑物上，包括前后，曾大量使用在美国的高层钢
10、结构建筑物上，包括1887年建设的法国年建设的法国埃菲尔铁塔上。埃菲尔铁塔上。 飞机飞机上的铆钉上的铆钉 27目录2 2钢结构的特点钢结构的特点3 34 4钢结构的应用钢结构的应用1 1钢结构的定义钢结构的定义钢结构的设计原则和规范钢结构的设计原则和规范 28钢结构的特点钢结构的特点思考题：地球思考题：地球上为什么会有那么大量的钢结构上为什么会有那么大量的钢结构？ 铁元素占整个地球的铁元素占整个地球的重量比例达到重量比例达到5%。那么多的原材料，不。那么多的原材料，不利用就浪费了。利用就浪费了。 随着挖矿技术和提炼技术的不断提高，生产每吨钢材以及生随着挖矿技术和提炼技术的不断提高，生产每吨钢材
11、以及生产各种高强度的钢材的生产率在不断地提高，产各种高强度的钢材的生产率在不断地提高，从而导致钢材从而导致钢材的成本原来越低。的成本原来越低。2015年的钢材的价格约为年的钢材的价格约为1900元元/吨吨，相，相当于当于0.95元元/每斤，比白菜还要便宜。我每斤，比白菜还要便宜。我记得记得20年前的钢材高年前的钢材高峰期时可以去到峰期时可以去到3600元元/吨。吨。 钢材的确有很多的钢材的确有很多的优点，我国每年消耗的钢铁占全世界优点，我国每年消耗的钢铁占全世界消耗消耗总量的总量的50%。 29钢结构的特点钢结构的特点1.相比相比起砖石、木、混凝土等建筑材料而言起砖石、木、混凝土等建筑材料而言
12、，钢的强度高、重量，钢的强度高、重量轻。轻。 钢材钢材的强度高，以的强度高，以我们常用我们常用的的Q345B钢为例，这个钢为例，这个Q345的的意思就是屈服强度是意思就是屈服强度是345N/mm2，直观，直观一点就是一点就是一部普通小一部普通小汽车汽车1.5吨，我们只需要一根圆吨，我们只需要一根圆8的钢筋就可以吊起来了的钢筋就可以吊起来了。 而而C30素混凝土相对应的抗拉强度是多少呢？素混凝土相对应的抗拉强度是多少呢？2.01N/mm2。 相当于相当于钢材强度的钢材强度的1/172倍倍。 如果采用如果采用高强度钢绞线高强度钢绞线的话，其强度可以去到的话，其强度可以去到1860N/mm2，相当于
13、相当于C30素混凝土的素混凝土的900倍以上。倍以上。 30钢结构的特点钢结构的特点 思考题：思考题： 水水的容重是的容重是1吨吨/m3； 混凝土混凝土的容重是的容重是2.5吨吨/m3； 钢钢的容重是的容重是7.85吨吨/m3。那那为什么说钢材的重量轻呢为什么说钢材的重量轻呢？ 钢钢的容重是混凝土的的容重是混凝土的3倍倍，但抗拉强度但抗拉强度是是172倍倍。 由于以上的优点，在相同的跨度和荷载作用下，普通钢屋架由于以上的优点，在相同的跨度和荷载作用下，普通钢屋架重量只有同等跨度钢筋混凝土屋架的重量只有同等跨度钢筋混凝土屋架的1/4 - 1/3 。其他结构类。其他结构类型也有此特点。型也有此特点
14、。 所以我们说的所以我们说的重量轻并不是说容重更轻重量轻并不是说容重更轻，而是说在做同一样，而是说在做同一样建筑物的时候，在建筑物的时候，在承载同样大小的重量承载同样大小的重量的情况下。采用钢结的情况下。采用钢结构的构的总重量总重量会比采用钢筋混凝土结构的总重量会比采用钢筋混凝土结构的总重量要轻很多要轻很多。 31钢结构的特点钢结构的特点2.钢结构钢结构制作简单，现场安装速度快。制作简单，现场安装速度快。 建设单位在基础正式施工前，就可以将设计图纸提前交付给建设单位在基础正式施工前，就可以将设计图纸提前交付给钢结构制作工厂，生产好各个钢结构制作工厂，生产好各个梁板柱构件梁板柱构件以及各种以及各
15、种连接螺栓连接螺栓。可以在工厂里面焊接完成对工作也可提前完成。可以在工厂里面焊接完成对工作也可提前完成。 等基础完工后，就可以将工厂里面已经生产好的等基础完工后，就可以将工厂里面已经生产好的各种构件各种构件，通过汽车直接运到施工现场，然后工人们就可以像拼通过汽车直接运到施工现场，然后工人们就可以像拼乐乐高积高积木木一样，通过一样，通过起重机等施工机械将吊装起来，然后通过起重机等施工机械将吊装起来，然后通过螺栓螺栓和和焊缝将一个个都构件进行焊缝将一个个都构件进行快速连接快速连接。 混凝土结构的混凝土结构的施工周期就比较长施工周期就比较长，每个梁板每个梁板柱的柱的尺寸可能都尺寸可能都是不同的是不同
16、的，都需要等基础完工后，才可以在，都需要等基础完工后，才可以在现场进行支模现场进行支模-浇筑浇筑-养护等必需的流程养护等必需的流程，而且必须，而且必须养护到一定的强度养护到一定的强度，才，才可以继续往上建上一层。钢结构工程则没有这些顾虑。可以继续往上建上一层。钢结构工程则没有这些顾虑。 32钢结构的特点钢结构的特点2.钢结构钢结构制作简单，现场安装速度快。制作简单，现场安装速度快。下面通过一个视频了解一下钢结构工程安装的快速性。下面通过一个视频了解一下钢结构工程安装的快速性。15天建成天建成30层钢结构酒店层钢结构酒店.flv 33钢结构的特点钢结构的特点3.钢结构钢结构的塑性和韧性的塑性和韧性好，抗震性能好。好，抗震性能好。 汶川地震中都江堰市华夏广场小区，底部两层整体倒塌汶川地震中都江堰市华夏广场小区，底部两层整体倒塌 34钢结构的特点钢结构的特点3.钢结构的塑性和韧性好，抗震性能好。钢结构的塑性和韧性好，抗震性能好。 混凝土结构 砌体结构 钢结构 35钢结构的特点钢结构的特点3.钢结构的塑性和韧性好，抗震性能好。钢结构的塑性和韧性好，抗震性能好。钢结构钢结构的抗震性能相对混凝土结
