【思考】阵风系数和风振系数有何不同？计算墙板和墙梁 时，应采用阵风系数还是风振系数？
同济大学建筑工程系 2012《建筑钢结构设计》
4.1 风荷载
【注意点2】对风敏感性结构
四面开敞及双面开敞的屋面 外挑雨棚等 要考虑体型系数变号的情况
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
4.1 风荷载
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
4.1 风荷载
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
4.1 风荷载
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
4.2 雪荷载
【注意点】积雪的不均匀分布
双坡屋面
同济大学建筑工程系
四坡屋面
2012《建筑钢结构设计》
4.2 雪荷载
【例03】不均匀积雪对某门式刚架结构的影响
1.2 发展现状
高层建筑
金贸大厦 框筒结构； 地上88层；地下3层； 结构顶高420m； 环球金融中心 框筒结构； 地上101层； 地下3层； 结构顶高492m；
同济大学建筑工程系 2012《建筑钢结构设计》
1.2 发展现状
高层建筑
上海中心 框筒结构； 劲性混凝土柱； 地上118层； 地下5层； 结构顶高580m；
提供冷弯试验合格证书
D级 规定 - 20 ℃冲击功Ak ≥ 34J
提供冷弯试验合格证书
TZ
(特殊镇静钢)
E级 规定 - 40 ℃冲击功Ak ≥ 27J
提供冷弯试验合格证书
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
3.1 结构用钢
钢材 代号 屈服强度数值 (MPa) 质量等级
( 五级 )
B级
规定 20 ℃ 冲击功Ak ≥ 34J 提供冷弯试验合格证书
双坡单脊；门式刚架结构；柱脚铰接；柱顶刚接； 不均匀积雪的影响？
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
4.2 雪荷载
【例04】某两连跨网壳的积雪
某双跨拱形网壳； 两跨间积雪分布系数如何取值？
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
4.2 雪荷载
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
剧院
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
1.2 发展现状
火车站
上海南站
草帽形空间结构；圆形平面；直径270m；
同济大学建筑工程系 2012《建筑钢结构设计》
1.2 发展现状
火车站
新武汉火车站
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
1.2 发展现状
工业厂房
中国船舶馆
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
1.2 发展现状
电视塔
广州电视塔 结构高450m；
总高度610m；
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
1.2 发展现状
电视塔
广州电视塔结构体系
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
1.3 发展趋势
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
第2节
特点和适用范围
1.2 发展现状
机场航站楼
重庆江北机场
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
1.2 发展现状
机场航站楼
成都双流机场
曲线型空间钢管桁架
同济大学建筑工程系 2012《建筑钢结构设计》
1.2 发展现状
会展中心
上海国际会议中心 单层网壳结构； 大球直径48m； 小球直径37m； 杆件为矩形管； 铸钢节点；
3.1 结构用钢
结构的重要性 荷载特征
钢材选用应
结构形式 应力状态 连接方法 钢材厚度 工作环境
考虑的因素
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
3.2 强度选择
1）变形控制选低强度等级
如跨度大荷载轻的简支梁；
2）强度控制选高强度等级
如楼面梁，有铺板时，强度可充分发挥；
3）长细比控制或应力水平较低选低强度等级
B
规定 20 ℃冲击功Ak ≥ 27J 提供冷弯试验合格证书
Z (镇静钢)
C
规定 0 ℃ 冲击功Ak ≥ 27J 提供冷弯试验合格证书
Z
(镇静钢)
D
规定 -20 ℃冲击功Ak ≥ 27J 提供冷弯试验合格证书 同济大学建筑工程系
TZ
(特殊镇静钢)
2012《建筑钢结构设计》
3.1 结构用钢
钢材 代号 屈服强度数值 (MPa) 质量等级
第01章 概念设计
郭小农
2012年
同济大学建筑工程系
提纲
1.建筑钢结构的发展现状和发展趋势 2.钢结构的特点和适用范围
3.建筑钢结构的材料选用
4.建筑钢结构的荷载
5.建筑钢结构的设计方法
6.建筑钢结构的结构体系
7.建筑钢结构的节点设计
同济大学建筑工程系 2012《建筑钢结构设计》
第1节
发展现状和发展趋势
1.1 发展历史
20世纪50~70年代：应用较少
受钢产量限制，仅用于重型厂房和大跨公建
20世纪80年代以来：飞速发展，广泛应用
1996年以后，钢产量世界第一 如：网架结构的飞速发展 如：轻型门式刚架结构的飞速发展
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
1.2 发展现状
应用范围扩张
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
1.2 发展现状
会展中心
广州国际会展中心
张弦立体桁架结构，跨度127m
同济大学建筑工程系 2012《建筑钢结构设计》
1.2 发展现状
会展中心
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
1.2 发展现状
会展中心
世博轴阳光谷 单层网壳结构；
倒喇叭形；
高度约42m；
2.2 适用范围
A）恒载占比越大，采用钢结构越合理。
B）强震地区（地震作用小，延性好）
C）劳动力价格高（工业化生产，现场劳动力少）
D）软土地基（基础耗资小）
E）大跨、超高结构（结构效应函数值大）
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
第3节
材料选用
3.1 结构用钢
碳素结构钢：Q235 低合金高强度结构钢：Q345、Q390、Q420 高层建筑结构用钢：GJ Z向钢：Z15、Z25 耐候钢：NH
2.1 特点
4. 塑性变形能力好
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
2.1 特点
7. 耐火性较差
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
2.1 特点
7. 耐火性较差
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
2.1 特点
7. 耐火性较差
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
脱氧 方法
Q345 GJ
0~16mm: 345 16~35mm:345 35~50mm:335 50~100mm:325
C级
规定 0 ℃冲击功Ak ≥ 34J 提供冷弯试验合格证书
Z (镇静钢)
D级
规定 - 20 ℃冲击功Ak ≥ 34J 提供冷弯试验合格证书
TZ
(特殊镇静钢)
E级
规定 - 40 ℃冲击功Ak ≥ 34J 提供冷弯试验合格证书
同济大学建筑工程系 2012《建筑钢结构设计》
1.2 发展现状
机场航站楼
浦东国际机场
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
1.2 发展现状
机场航站楼
浦东国际机场张弦梁吊装
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
1.2 发展现状
机场航站楼
重庆江北机场
桁架结构；最大跨度90m
同济大学建筑工程系 2012《建筑钢结构设计》
如网架的腹杆；
4）施工条件差选较低强度等级
同济大学建筑工程系 2012《建筑钢结构设计》
3.3 冲击韧性选择
表1-1 选择钢材冲击韧性指标的影响因素及选择因子
影响因素
结构重要 性µ 1
三类
荷载状况 µ 2
静力 一般动力 疲劳动力
连接状况µ 3 全螺栓、无焊接 大部分工厂焊、 工地螺栓 大部分现场、 高空焊
使用温度µ 4 不低于0℃ 不低于-20℃ 不低于-40℃
选择因 子数值
1 2 3
类别
二类 一类
µ 1×µ ×µ ×µ =µ 2 3 4 表1-2 选择因子之积µ与材料冲击韧性指标的关系表来自选择因子之 积µ 材料等级
2 A
3～16 B
18～24 C
24～54 D
>54 E
同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》


同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
4.4 温度作用

同济大学建筑工程系
2012《建筑钢结构设计》
3.1 结构用钢
钢材 代号 屈服强度数值 (MPa) 质量等级 ( 四级 ) 脱氧 方法 F (沸腾钢) b (半镇静钢)
A
无冲击韧性规定 冷弯试验需方要求时提供
0~16mm:235 Q235 16~40mm:225 （屈服 40~60mm:215 强度的 含义） 60~100mm:195
( 五级 )
A级 无冲击韧性规定
冷弯试验需方要求时提供
脱氧 方法
Z (镇静钢)
Q345
（屈服 强度的 含义）
0~16mm: 345 16~35mm:325 35~50mm:295 50~100mm:275