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几种类型结构比较
钢结构 钢混结构
自重
1
1.22
结构自身面积
0.28
0.37
施工周期
1
1.33
用钢量
1.45
1.23
平均施工进度
4.5天/层
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钢筋混凝土结构 1.72 1 1.6 1
7天/层
缺点 ➢ 耐腐蚀性差
使用环境，钢材极易锈蚀，需注意保护，特殊环境下 不易使用钢结构 ➢ 耐火性差
南京火演车示课站件
南京火演车示课站件
• 多高层建筑 钢结构的综合效益指标优良，在多、高层民用建筑中也
得到了广泛的应用。其结构形式主要有多层框架、框架－支 撑结构、框筒、悬挂、巨型框架等
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香港汇丰银行（演框示课支件 悬挂体系）
• 轻钢结构 当屋面活荷载特别轻时，小跨结构的自重也成为一个重
要因素。冷弯薄壁型钢屋架在一定条件下的用钢量可比钢筋 混凝土屋架的用钢量还少。轻钢结构的结构形式有实腹变截 面门式刚架、冷弯薄壁型钢结构（包括金属拱形波纹屋盖） 以及钢管结构等。
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轻钢结构演住示课宅件
轻钢结构演住示课宅件
轻钢结构演住示课宅件
1.2 钢结构的极限状态和概率极限状态法
同混凝土结构设计第三章
● 组合结构 钢构件和板件受压时必须满足稳定性要求，往往不能充
分发挥它的强度高的作用，而混凝土则最宜于受压不适于受 拉，将钢材和混凝土并用，使两种材料都充分发挥它的长处， 是一种很合理的结构
主要构件形式有钢与混凝土组合梁和钢管混凝土柱等
常用钢－混凝土组合截面
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• 大跨结构 结构跨度越大，自重在荷载中所占的比例就越大，减轻
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第2章 钢结构材料 2.1 钢结构对材料的要求
➢ 较高的抗拉强度fu和屈服点fy
➢ 较高的塑性和韧性 ➢ 良好的工艺性能 ➢ 在一定特殊情况下，适应低温、高温和腐蚀行环
境的能力
分别涉及钢材材性：强度、塑性、韧性、可焊性、 冷弯性、耐久性等方面
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2.2 钢材的主要性能及其鉴定
2.2.1 单向拉伸时的工作性能
钢结构不仅重量轻，还可以用螺栓或其他便于拆装的手 段来连接，因此非常适用于需要搬迁的结构 • 容器和其他特种结构
冶金、石油、化工企业中大量采用钢板做成的容器结构， 包括油罐、煤气罐、高炉、热风炉等。此外，经常使用的还 有皮带通廊栈桥、管道支架、锅炉支架等其他钢构筑物，海 上采油平台也大都采用钢结构
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耐热性较好（200℃以下钢材性质变化很小），高于 200 ℃后钢材强度下降很快，600 ℃时钢材进入塑性状 态，强度几乎降为零丧失承载力，需采取隔热防火措施 ➢ 钢材价格相对较高
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1.1.2 钢结构的应用范围
• 工业厂房 吊车起重量较大或者其工作较繁重的车间的主要承重骨架
多采用钢结构，结构形式多为由钢屋架和阶形柱组成的门式刚 架或排架，也有采用网架做屋盖的结构形式 ，随着压型钢板 等轻型屋面材料的采用，轻钢结构工业厂房得到了迅速的发展。 其结构形式主要为实腹式变截面门式刚架 • 受动力荷载影响的结构
由于钢材具有良好的韧性，设有较大锻锤或产生动力作用 的其他设备的厂房，即使屋架跨度不大，也往往由钢制成。对 于抗震能力要求高的结构，采用钢结构也是比较适宜的
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• 高耸结构 高耸结构包括塔架和桅杆结构，如高压输电线路的塔架、
广播、通信和电视发射用的塔架和桅杆、火箭（卫星）发射 塔架等 • 可拆卸的结构
➢ 材质均匀、性能好，结构可靠性高
钢材接近于各向同性的理想弹－塑性体，实际受 力同工程力学计算理论比较符合，因此钢结构的可靠 性高
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➢ 钢结构施工简便，工期短，易于改造和加固 钢材可加工性能好，工业化机械化程度高，构件轻，连接 简单，安装方便
➢ 钢结构的重量轻，质强比小
材料的质量密度ρ与强度f的比值α（质强比）小 建筑钢材质强比α：1.7～3.7×104 木材质强比α：5.4×104 钢筋混凝土质强比α：18×104
第三篇 钢结构
第1章 概述 第2章 钢结构的材料 第3章 构件的截面承载能力—强度 第4章 单个构件的承载能力—稳定性 第5章 钢结构钢结构的特点和应用 1.1.1 钢结构的特点
优点 ➢ 建筑钢材强度高，塑性韧性好
强度高——大跨、高层、高负荷结构 塑性好——防止脆性破坏，应力重分配 韧性好——承受动力荷载，抗震性能好
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2.2.3 冲击韧性
➢ 钢材在塑性变形和断裂的过 程中吸收能量的能力，表示 钢材抵抗冲击荷载的能力
➢ 钢材强度与塑性的综合表现
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2.2.4 可焊性
可焊性 ———指采用一般焊接工艺就可完成合格的（无裂纹的） 焊缝的性能。
钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。碳含量 在0.12～0.20%范围内的碳素钢，可焊性最好。碳含量再高 可使焊缝和热影响区变脆。Q235B的碳含量就定在这一适宜 范围。Q235A的碳含量略高于B级，且不作为交货条件，除非 把碳含量作为附加保证，这一钢号通常不能用于焊接构件。
结构的自重会带来明显的经济效益。钢材强度高结构重量轻 的优势正好适合于大跨结构，因此钢结构在大跨空间结构和 大跨桥梁结构中得到了广泛的应用。所采用的结构形式有空 间桁架、网架、网壳、悬索（包括斜拉体系）、张弦梁、实 腹或格构式拱架和框架等
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南通体育会展中心-演开示课合件 结构（网架体系）
北京奥运会主会场-鸟演巢示课（件 门式钢架组合体系）
力-应变间成曲线关系，一直到屈服点。 抗拉强度 最高点应力为抗拉强度 。 伸长率 伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形的能力。 屈服点、抗拉强度和伸长率，是钢材的三个重要力学性能指标。
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2.2.2 冷弯性能
➢ 指钢材在冷加工（常 温下加工）产生塑性 变形时，对产生裂缝 的抵抗能力
➢ 鉴定钢材在弯曲状态 下的塑性应变能力和 钢材质量的综合指标
试验条件—常温、静载、标准试件、一次拉伸 钢材在常温、静载条件下一次拉伸所表现的性能最具有
代表性，钢材的主要强度指标和变形性能都是根据标准试件 一次拉伸试验确定的。
➢ 单向均匀拉伸试验
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比例极限 应力-应变图中直线段的最大应力值。 屈服点 应变在之后不再与应力成正比，而是渐渐加大，应