1、钢 结 构,一、钢材及钢结构的计算方法二、钢结构构件的计算三、钢结构的连接四、钢屋架,国家大剧院,位于北京人民大会堂西侧，西长安街以南，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，目前已进行过网壳部分设计与施工验收审查会议。 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
2、 ，整体结构用钢量达6750t，195kg/m。,上海环球金融中心,由日本森大厦株式会社的全额子公司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。建成后的高度达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。,轻型钢结构,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,11.1 钢材及钢结构
3、的计算方法,一、钢材,按冶炼方法分类平炉钢：生产周期长，成本高，质量好转炉钢：氧气转炉钢：生产周期短，成本低，质量与平炉钢接近空气转炉钢：质量较差，只能用于次要构件,按脱氧程度分类沸腾钢F：脱氧剂为锰铁；脱氧不完全，质量较差，成本低半镇静钢b：介于两者之间镇静钢Z：脱氧剂为锰铁加硅铝；脱氧较完全，质量好，成本高特殊镇静钢TZ,分类,按化学成分分类碳素结构钢：标号：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275Q235-AF，表示屈服强度为235N/mm2A级沸腾钢低合金钢：16Mn，表示平均含碳量0.16%含锰的钢,钢材机械性能,以强度（屈服点、抗拉强度）、塑性（伸长率）、冷弯性能、冲击韧性
4、衡量。,钢材的选择,承重结构的钢材，宜选用Q235、16Mn，16Mnq等不宜使用Q235-AF的结构：焊接结构中重级工作制结构，冬季温度低于-20的轻、中级工作制结构；非焊接结构中冬季温度低于-20的重级工作制结构,二、钢结构计算方法,以概率论为基础的极限状态设计法,三、钢结构的设计指标,钢材和连接的强度设计值等于材料的标准值除以抗力分项系数，应根据钢材厚度或直径查表,11.2 钢结构构件的计算,一、轴心受力构件,包括轴心受拉构件和轴心受压构件。,强度,刚度（长细比）,整体稳定性,例题11-1,验算钢屋架的受压腹杆见图。N=148.5kN,计算长度lox=2291mm,loy=2864mm,
5、A=1473.4mm2,ix=23.3mm,iy=33.7mm。钢材Q235。,解：,强度（略）,刚度,整体稳定性,二、受弯构件,抗弯强度,抗剪强度,整体稳定性,刚度,局部稳定性：用高厚比限定,为提高构件局部稳定性，可按规定设置加劲肋，包括横向加劲肋和纵向加劲肋。,三、拉弯、压弯构件,包括强度、刚度、稳定性验算,11.3 钢结构的连接,一、焊接连接,包括气焊、接触焊和电弧焊,焊缝的形式与构造对接焊缝角焊缝,杆件与节点板连接方式有两面侧焊、三面围焊、L型围焊,二、焊缝的计算,对接焊缝计算,1. N作用,2. M、V共同作用,例题11-2,验算如图所示的钢板对接焊缝的连接。N=700KN，钢材Q2
6、35，E43焊条，质量等级为三级，不采用引弧板。,解：,钢板承载能力验算,焊缝承载能力验算,角焊缝计算,1. 正面角焊缝：外力方向与焊缝长度方向垂直的焊缝,2. 侧面角焊缝：外力方向与焊缝长度方向平行的焊缝,角钢连接,三、螺栓连接（普通螺栓连接）,抗剪螺栓计算螺栓杆剪断螺栓抗剪强度计算板件挤压破坏螺栓抗压强度计算板件削弱处拉断净截面计算计算板件端部剪坏构造保证：控制端部最小距离栓杆弯曲变形破坏构造保证：杆长与杆径小于等于5,等级表示：如4.6级指最低抗拉强度为400N/mm2,屈强比为0.6的螺栓连接方式：C级粗制螺栓和A、B级精制螺栓,抗拉螺栓计算螺栓杆拉断螺栓抗拉强度计算,11.4 钢屋架,一、钢屋架类型,钢屋盖结构由屋面、屋架和支撑三部分组成据屋面材料和屋架间距不同分：有檩屋盖和无檩屋盖常用屋架有：三角形、梯形等,二、常见杆件截面形式,常用双角钢T型，其余见P193表11-16,三、屋架节点构造,基本规定节点处各杆件重心线交于一点节点板形状规整、简单板厚一般为1012mm,完,
