首页土木建筑工程结构钢结构设计原理 01 第一章 钢结构设计原理绪论.pptx

01 第一章 钢结构设计原理绪论.pptx

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本课件为钢结构设计原理绪论,沿概念界定与发展脉络展开:先说明钢结构的定义与我国自汉代铁链桥以来的发展历程,再归纳钢材轻质高强、塑性韧性好、密闭性好等优点与耐热防火差、耐腐蚀性差等缺点,最后列举大跨、高层、厂房、桥梁等九类工程应用与政策导向下的发展趋势。

钢结构设计原理第一章绪论封面,标示课程名称与本章主题
绪论本章内容导览,列出钢结构概况、特点、工程应用与发展趋势四个小节
什么是钢结构示意图,说明钢结构由热轧型钢、钢板和冷弯薄壁型钢组成承重构件
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第1页:钢结构设计原理第一章绪论封面

课程名称
钢结构设计原理
本章标题
第一章 绪论
本章定位
概述钢结构的基本概念、特点、工程应用与发展趋势

第2页:第一章绪论本章内容导览

  • 1.1 钢结构概况
  • 1.2 钢结构特点
  • 1.3 钢结构的工程应用
  • 1.4 钢结构的发展趋势

第3页:什么是钢结构

钢结构是土木工程的主要结构形式之一,与钢筋混凝土结构、砌体结构等同属按材料划分的工程结构分支。

钢结构定义
用H型钢(H Beam)、工字钢(I-beam)、槽钢(channel steel)、角钢(angle steel)等热轧型钢和钢板(steel plate)组成,以及用冷弯薄壁型钢制成的承重构件或承重结构,统称为钢结构(steel structure)。

第4页:古代钢结构工程实例

  • 公元65年(汉明帝时代):建成世界上最早的铁链悬桥——兰津桥
  • 1705年(清康熙四十四年):建成四川泸定大渡河桥
  • 公元1061年:湖北荆州玉泉寺13层铁塔
  • 江苏镇江甘露寺铁塔

第5页:近代我国钢结构工程实例

18世纪欧洲工业革命后,钢结构在欧洲各国应用逐渐增多,而我国钢结构发展非常缓慢。

  • 1927年:沈阳黄姑屯机车厂钢结构厂房
  • 1931年:广州中山纪念堂圆屋顶
  • 1937年:杭州钱塘江大桥

第6页:新中国成立后的钢结构工程

新中国成立后受钢产量制约,钢结构仅在重型厂房、大跨度公共建筑、铁路桥梁以及塔桅结构中采用。

  • 1957年:武汉长江大桥
  • 1959年:北京人民大会堂,钢屋架跨度60.9m、高度7m,会场挑台钢梁悬臂长度达16m
  • 1961年:北京工人体育馆,比赛大厅屋盖为轮式双层悬索结构,直径94m
  • 1968年:南京长江大桥(钢桁架结构)

第7页:改革开放以来我国钢产量发展

  • 1996年:我国钢产量超过一亿吨,一直位于世界钢产量首位
  • 2003年:达到创纪录的2.2亿吨
  • 钢结构政策从限制使用改为积极合理的推广应用
  • 钢结构进入飞速发展期,工程应用取得巨大成就

第8页:现代钢结构标志性高层建筑

  • 金茂大厦(上海):高420m,地上88层、地下3层,1999年建成
  • 央视大楼(北京):高234m,造型奇特,2007年建成
  • 鸟巢(北京):最高点68.5m,最低点42.8m,2008年奥运主场馆

第9页:1.2 钢结构特点优缺点对比

1.2 钢结构特点

钢材优点与缺点对比
类别主要表现
钢材的优点重量轻而强度高;塑性和韧性好;材质均匀;工业化程度高,工期短;密闭性好;绿色环保
钢材的缺点耐热性好但防火性能差;耐腐蚀性差;造价相对较高

第10页:钢结构的九类工程应用

  • (1)大跨度结构
  • (2)高层建筑钢结构
  • (3)工业厂房钢结构
  • (4)高耸钢结构
  • (5)桥梁钢结构
  • (6)板壳钢结构
  • (7)索膜结构
  • (8)移动钢结构
  • (9)钢-混凝土组合结构

第11页:大跨与空间钢结构实例

1.3 钢结构的工程应用(1)大跨与空间结构

  • 某体育馆看台网架结构
  • 长沙高铁站空间钢管结构

第12页:高层建筑钢结构实例

1.3 钢结构的工程应用(2)高层建筑钢结构

  • 迪拜塔(目前世界第一高楼)
  • 台北101(内设670T风阻尼器)
  • 金贸大厦

第13页:高耸钢结构实例

1.3 钢结构的工程应用(3)高耸钢结构

  • 火箭发射塔
  • 巴黎埃菲尔铁塔

第14页:工业厂房钢结构实例

1.3 钢结构的工程应用(4)工业厂房钢结构

  • 重型工业厂房
  • 轻型工业厂房

第15页:桥梁钢结构实例

1.3 钢结构的工程应用(5)桥梁钢结构

  • 天津解放桥(可开启的百年老桥)
  • 上海卢浦大桥(世界第一钢结构拱桥)

第16页:板壳钢结构实例

1.3 钢结构的工程应用(6)板壳钢结构

  • 使用中的油罐
  • 安装中的压力容器

第17页:索膜结构实例

1.3 钢结构的工程应用(7)索膜结构

  • 世博会城市广场
  • 三亚膜结构游泳池

第18页:移动钢结构实例

1.3 钢结构的工程应用(8)移动钢结构

  • 活动车库
  • 三一重工3600T履带起重机

第19页:钢-混凝土组合结构实例

1.3 钢结构的工程应用(9)钢-混凝土组合结构

  • 钢骨混凝土结构

第20页:钢结构产业政策与十二五目标

目前钢结构工程在中国土木工程中所占比例远低于其他国家,说明该领域仍有很大上升空间。根据国家产业政策要求,"十二五"期间我国建筑钢结构发展的指导方针是:深入贯彻科学发展观,以建筑节能减排为重点,大力推行绿色、低碳的建设理念,通过技术引领、优化设计,逐步实现年建筑钢结构用材占到全国钢材总产量的10%左右,钢结构住宅建设占到房屋总建筑面积15%左右。

第21页:钢结构今后发展方向

1.4 钢结构发展趋势:今后我国钢结构工程的发展方向主要在以下方面。

  • 提升钢产量,发展高强度低合金钢材
  • 钢结构设计方法的改进
  • 结构形式的革新
  • 做好标准与规范衔接
  • 加强科研工作
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