1.2.2 钢材的缺点
➢ 耐热性好，防火性能差 ➢ 耐腐蚀性差 ➢ 造价相对较高
1.3 钢结构的工程应用
（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
1.3 钢结构的工程应用
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几个 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
第二章 钢结构材料
本章内容
2.1 钢材的力学性能 2.2 钢材的破坏形态 2.3 影响钢材性能的因素 2.4 钢材的分类 2.5 钢材的选用 2.6 钢材的规格
第一章 绪论
本章内容
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
1.1 钢结构概况
一、什么是钢结构
➢ 钢结构是土木工程的主要结构形式之一。钢结构与钢筋混凝土结构、
砌体结构等都属于按材料划分的工程结构的不同分支。
➢ 用H型钢（H Beam）、工字钢（I-beam）、槽钢（channel steel）、角
高420m，地上88层， 高234m，造型奇特， 地下3层， 1999年 2007年建成
建成
鸟巢 （北京）
最高点高度68.5m，最 低点高度42.8m， 2008奥运主场馆
1.2 钢结构特点
1.2.1 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
（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
1.3 钢结构的工程应用
（2）高层建筑钢结构
迪拜塔
台北101
（目前世界第一高楼） （内设670T风阻尼器）
金贸大厦
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
1.3 钢结构的工程应用
（4）工业厂房钢结构
重型工业厂房
活动车库
三一重工3600T履带起重机
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
1.4 钢结构发展趋势
目前，钢结构工程在中国土木工程中所占的比例远 远低于其他国家，说明中国在钢结构工程这一领域还具 有很大的上升空间 。
根据国家产业政策发展要求，“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。
二、我国钢结构的发展概况
➢ 新中国成立后 由于受到钢产量的制约，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年建成的武汉长江大桥 1959年建成的北京人民大会堂，钢屋架跨度为
60.9m，高度为7m，大会堂会场挑台钢梁悬臂长度 达16m 1961年建成的北京工人体育馆，比赛大厅屋盖为 轮式双层悬索结构，直径为94m 1968年建成南京长江大桥为钢桁架结构
图2.2 拉伸试件
2.1 钢材的力学性能
2.1.3 钢材的冷弯性能
钢材的冷弯性能是衡量钢材在常温下弯 曲加工产生塑性变形时，抵抗产生裂纹能 力的一项指标，由冷弯试验确定。
它还是显示钢材内部缺陷状况的一项指 标；是鉴定钢材在弯曲状态下塑性应变能 力和钢材质量的综合指标。
2.1 钢材的力学性能
2.1.1 钢材的强度
强度是钢材的一项主要机械性能，可通 过单向拉伸实验确定。
图2.1 钢材的应力-应变关系
2.1 钢材的力学性能
2.1.1 钢材的强度
1.比例极限P 这是应力-应变图中直线段的最大应力值。 严格地说，比 P略高处还有弹性极限，但 弹性极限与 P极其接近，所以通常略去弹 性极限的点，把 P看做是弹性极限。
2.屈服点y 应变在P之后不再与应力成正比，而是 渐渐加大，应力-应变间成曲线关系，一直 到屈服点。
2.1 钢材的力学性能
2.1.1 钢材的强度
1.比例极限P 这是应力-应变图中直线段的最大应力值。 严格地说，比 P略高处还有弹性极限，但 弹性极限与 P极其接近，所以通常略去弹 性极限的点，把 P看做是弹性极限。
2.屈服点y 应变在P之后不再与应力成正比，而是 渐渐加大，应力-应变间成曲线关系，一直 到屈服点。
2.1 钢材的力学性能
2.1.2 钢材的塑性
钢材的塑性一般是钢材破坏前产生塑性
变形的能力。衡量钢材塑性的好坏的主要

指标是伸长率δ和截面收缩率ψ。
L 1
L 0 100%
L
0
A0 A1 100%
A0
轻型工业厂房
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）
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
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
1.3 钢结构的工程应用
（8）移动钢结构
二、我国钢结构的发展概况
➢ 改革开放以来 1996年我国的钢产量超过一亿吨，一直位于世界
钢产量的首位 2003年达到创记录的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的阶段，工程应用中取得了
巨大的成就
二、我国钢结构的发展概况
金茂大厦（上海） 央视大楼（北京）
桥 建于公元1061年的湖北荆州玉泉寺13层铁塔 江苏镇江甘露寺铁塔
二、我国钢结构的发展概况
➢ 18世纪欧洲工业革命后 钢结构在欧洲各国的应用逐渐增多，而我国钢结构 的发展非常缓慢。
1927年建成的沈阳黄姑屯机车厂钢结构厂房 1931年建成的广州中山纪念堂圆屋顶 1937年建成的杭州钱塘江大桥等
钢（angle steel）等热轧型钢和钢板（steel plate）组成的以及用冷弯 薄壁型钢制成的承重构件或承重结构统称为钢结构（steel structure）。
二、我国钢结构的发展概况
➢ 古代 公元65年（汉明帝时代），建成了世界上最早的
铁链悬桥—兰津桥 1705年（清康熙四十四年）建成的四川泸定大渡河