建筑力学与结构 Architecture Mechanics and Structures 教材：工程力学与建筑结构 建筑设计技术、建筑工程管理专业 吴以莉
建筑力学与结构 Architecture Mechanics and Structures 教材：工程力学与建筑结构 建筑设计技术、建筑工程管理专业 吴以莉
88 ● 第九章钢结构 ● 的 9.1、钢结构用钢材 9.2、钢结构的连接 9.3、钢结构的基本构件
9.1、钢结构用钢材 9.2、钢结构的连接 9.3、钢结构的基本构件 第九章钢结构
国家大剧院 位于北京人民大会堂西侧，总占地面积近12公顷，总建筑面积近 15万平方米，总投资26.88亿元 该工程外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴 212.2m,南北短轴143.64m,总高度46.285。内设歌剧院(2416 席)、音乐厅(2017席)及戏剧院（1040席)及公共大厅等。 屋面采用钛金属板，整个网壳外环绕人工湖(35500m2),各种通道 及入口均设在水下。 设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，北京市建筑设计研究院参 与主体设计，整体结构用钢量达6750t,195kg/m
国家大剧院 位于北京人民大会堂西侧，总占地面积近12公顷，总建筑面积近 15万平方米，总投资26.88亿元 该工程外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴 212.2m，南北短轴143.64m，总高度46.285。内设歌剧院（2416 席）、音乐厅（2017席）及戏剧院（1040席）及公共大厅等。 屋面采用钛金属板，整个网壳外环绕人工湖（35500m2）,各种通道 及入口均设在水下。 设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师，北京市建筑设计研究院参 与主体设计，整体结构用钢量达6750t，195kg/m
上海环球金融中心 由森海外株式会社及日本具有 代表性的银行、保险公司、商 社等36家企业，偕同政府系 统机构日本海外经济协力基金 (OECF)联合投资的上海环球 金融中心，总投资逾750亿日 元。 位于陆家嘴金融贸易区，建筑 总面积335,420平方米，地下 3层，地上94层，高度达460 米。总用钢量26000t,钢筋 混凝土核心筒，外框钢骨混凝 土及钢柱，目前正在施工阶段
上海环球金融中心 由森海外株式会社及日本具有 代表性的银行、保险公司、商 社等36家企业，偕同政府系 统机构日本海外经济协力基金 (OECF)联合投资的上海环球 金融中心，总投资逾750亿日 元。 位于陆家嘴金融贸易区，建筑 总面积335,420平方米，地下 3层，地上94层，高度达460 米 。总用钢量26000t，钢筋 混凝土核心筒，外框钢骨混凝 土及钢柱，目前正在施工阶段
第九章钢结构 轻型钢结构
轻型钢结构 第九章 钢结构
第九章钢结构 容器和其他构筑物 大连西太平洋石化有限公司 陕西铜川天然气公司 1500立方米CF-62钢球罐 1000立方米天然气球罐
容器和其他构筑物 陕西铜川天然气公司 1000立方米天然气球罐 大连西太平洋石化有限公司 1500立方米CF-62钢球罐 第九章 钢结构
第九章钢结构 9.1钢结构用钢材 9.1.1、钢材的力学性能 1、简单应力下钢材的性能 (1)钢材的应力-应变关系 ◆曲线形式： ◇有明显流幅的： 弹性、屈服、强化和颈缩阶段 ◇没有明显流幅的： 没有明显的屈服阶段 ◆曲线简化： 屈服前：完全弹性的： 屈服后：完全塑性的
9.1 钢结构用钢材 9.1.1、钢材的力学性能 1、简单应力下钢材的性能 (1)钢材的应力-应变关系 曲线形式： 有明显流幅的： 弹性、屈服、强化和颈缩阶段 没有明显流幅的： 没有明显的屈服阶段 曲线简化： 屈服前：完全弹性的； 屈服后：完全塑性的。 第九章 钢结构
第九章钢结构 9.1钢结构用钢材 9.1.1、钢材的力学性能 (2)钢材的强度指标 ◆屈服强度：设计时钢材允许达到的最大应力 ◇有明显流幅的钢材：取屈服点的应力： ◇条件屈服强度：残余应变为0.2%对应的应力。 ◆极限强度：材料能承受的最大应力反映安全储备 ◆屈强比：屈服强度/极限强度 (3)钢材的塑性指标 0.2% ◆伸长率：拉断后构件伸长率 ◆冷弯性能：以冷弯的角度来衡量
9.1钢结构用钢材 9.1.1、钢材的力学性能 (2)钢材的强度指标 屈服强度：设计时钢材允许达到的最大应力 有明显流幅的钢材：取屈服点的应力； 条件屈服强度：残余应变为0.2%对应的应力。 极限强度：材料能承受的最大应力反映安全储备 屈强比：屈服强度/极限强度 (3)钢材的塑性指标 伸长率：拉断后构件伸长率 冷弯性能：以冷弯的角度来衡量 第九章 钢结构
第九章钢结构 9.1钢结构用钢材 9.1.1、钢材的力学性能 1.强度：f强度设计标准值，设计依据；钢材的最大承 载强度，安全储备。 2. 塑性一δ5（δ10），钢材产生塑变时而不发生脆性断裂 的能力，便于内力重分布，吸收能量，重要指标。 3.冷弯性能一90°、180°，在冷加工过程中产生塑性变形 时，对产生裂纹的敏感性，是判别钢材塑性及冶金质量 的综合指标。 4. 韧性一冲击韧性α.钢材在一定温度下塑变及断裂过程 中吸收能量的能力，用于表征钢材承受动力荷载的能力 (动力指标)，按常温(20°)、零温(0°)、负温(- 20°、-40°)区分。 5. 可焊性一表征钢材焊接后具备良好焊接接头性能的能力 一不产生裂纹，焊缝影响区材性满足有关要求
9.1钢结构用钢材 9.1.1、钢材的力学性能 1. 强度：fy 强度设计标准值，设计依据；fu钢材的最大承 载强度，安全储备。 2. 塑性－δ5（δ10），钢材产生塑变时而不发生脆性断裂 的能力，便于内力重分布，吸收能量，重要指标。 3. 冷弯性能－90o 、180o，在冷加工过程中产生塑性变形 时，对产生裂纹的敏感性，是判别钢材塑性及冶金质量 的综合指标。 4. 韧性－冲击韧性αk，钢材在一定温度下塑变及断裂过程 中吸收能量的能力，用于表征钢材承受动力荷载的能力 （动力指标），按常温（20o）、零温（0 o） 、负温（- 20o 、-40o）区分 。 5. 可焊性－表征钢材焊接后具备良好焊接接头性能的能力 －不产生裂纹，焊缝影响区材性满足有关要求。 第九章 钢结构
第九章钢结构 9.1.2影响钢材性能的主要因素 化学成分 ◆碳：提高强度；但塑性，可焊性、耐锈蚀性等劣化。 ◆锰：提高强度，改善脆性；但对可焊性和耐锈力不利。 ◆硅：提高强度，但含量过高，对塑性可焊性耐锈力不利。 ◆硫：高温时变脆，降低塑性韧性抗疲劳能力和耐锈能力。 ◆磷：提高强度和耐锈力，低温变脆，降低塑性可焊性等。 钢材缺陷 ◆偏析：钢中化学成分的不一致性和不均匀性 ◆裂纹：先天的裂纹，或是微观的或是宏观的 ◆分层：在厚度方向分成多层，各层相互连接，并不脱离 ◆夹杂物：尤其是硫化物和氧化物等
9.1.2影响钢材性能的主要因素 化学成分 碳：提高强度；但塑性，可焊性、耐锈蚀性等劣化。 锰：提高强度，改善脆性；但对可焊性和耐锈力不利。 硅：提高强度，但含量过高，对塑性可焊性耐锈力不利。 硫：高温时变脆，降低塑性韧性抗疲劳能力和耐锈能力。 磷：提高强度和耐锈力，低温变脆，降低塑性可焊性等。 钢材缺陷 偏析:钢中化学成分的不一致性和不均匀性 裂纹：先天的裂纹，或是微观的或是宏观的 分层：在厚度方向分成多层，各层相互连接，并不脱离 夹杂物：尤其是硫化物和氧化物等 第九章 钢结构