豆丁精品文档： 钢结构工程 惠州钢结构工程 钢结构工程施工规范 钢结构工程师 双洋钢结构工程公司 佛山钢结构工程 钢结构工程验收表 华胤钢结构工程 钢结构工程资质 钢结构工程公司
第六章钢结构工程6.1钢结构的类型概念：钢结构是用钢板、型钢和圆钢等通过焊接、螺栓连接等方式制造的结构。类型：钢梁、钢柱、钢桁架、钢网架等。6.1.1钢结构的特点1、建筑钢材强度高，塑性韧性好强度高——与其他建材相比其强度高的多，适用于建造大跨度结构，高层建筑结构以及重型结构。塑性好——钢结构一般不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好——适宜在动力荷载作用下工作，在地震区采用钢结构较为有利。2、钢结构的重天博体育app下载地址量轻钢材kN/m3，但由于其强度高，国所需的构件截面小。屋架G钢=（1/3～1/4）G钢砼。3、材质均匀和力学计算的假定比较符合内部组织比较均匀，接近各向同性题，为理想弹塑性体，在一般情况下处于弹性阶段工作，采用力学方法计算，其结果符合实际受力情况。4、钢结构工业化程度高钢结构中各种构件均在金属结构厂中生产，成品精度高，在现场拼接简单，施工期短。5、钢结构密闭性较好钢结构的钢材和连接的水密性和气密性较好，适宜做要求密闭的结构。6、钢结构耐腐蚀性差在湿度大或有腐蚀性介质的环境中容易锈蚀，使结构受损，因此须采取防护措施，如除锈、刷油漆或涂料（锌、铝）。维护费用高。7、钢材耐热但不耐火钢材在常温2000C以内性能变化不大，当温度大于2000C，、降低，当温度大于6000C，（火灾）结构可能瞬间崩溃。8、钢结构在低温和其他条件下，可能发生脆性断裂6.1.2钢结构的应用和发展6.1.2.1钢结构的应用应用范围不仅取决于钢结构本身的特点，还取决于国民经济发展的情况。1、重型工业厂房吊车吨位100t，高度20～30m。2、大跨度结构减轻自重可获得明显的经济效益。3、高耸结构4、多高层建筑5、承受振动荷载影响及地震作用的结构6、板壳结构7、其他特种结构8、可拆卸或移动的结构9、轻型钢结构10、和混凝土组合成的组合结构6.1.2.2、钢结构的发展解放前，钢结构在我国发展很缓慢。解放后，应用。1、桥梁。武汉长江大桥（1957年）、南京长江大桥（1968年）、九江长江大桥（1995年）11孔，全长12135m，最大跨度216m，采用了一种新材料15MnVNq-C（15锰钒氮桥-C级钢）N/mm2，N/mm2。2、工业建筑。许多大型企业的车间采用钢结构。3、公共和民用建筑。北京人民大会堂（1959年）屋盖结构，钢屋架m、m；北京工人体育馆（1961年）采用m车幅式悬索结构；上海体育馆m圆形平板网架结构；长春体育馆（1998年）拱式结构m。4、高层建筑。1983年以来，我国北京、上海、深圳等城市兴建了一批高层钢结构建筑。最高建筑：（1）马来西亚吉隆坡——双塔大厦450m（1996年）；（2）西尔斯大厦110层443m（1974年）；（3）上海金茂大厦88层420.5m（1999年）；（4）世界贸易中心北楼110层417m（1972年）；（5）世界贸易中心南楼110层415m（1973年）；（6）帝国大厦102层318m（1931年）。上海环球金融中心95层地下3层，460m，钢骨砼筒中筒结构。6.1.3分类：按适用范围分为：单层厂房框架柱、高层建筑框架柱。1.单层厂房框架柱分类：按结构形式不同：等截面柱（实腹式）、阶梯形、分离式柱（格构式）。轴心受力构件的常用截面形式可分为：实腹式和格构式两大类。实腹式构件制作简单，与其他构件连接也比较方便。其常用形式有：单个型钢截面，如圆钢、钢管、角钢、T型钢、槽钢、工字钢、H型钢等[图组合截面，由型钢或钢板组合而成的截面[图(b)]；一般桁架结构中的弦杆和腹杆，除T型钢外，常采用热轧角钢组合成T形的或十字形的双角钢组合截面[图(c)]；在轻型钢结构中则可采用冷弯薄壁型钢截面［图不同截面构件应用：以上这些截面中，截面紧凑的(如圆钢和组成板件宽厚比较小截面)或对两主轴刚度相差悬殊者(如单槽钢、工字钢)，一般只用于轴心受拉构件；较为开展的或组成板件宽而薄的截面通常用作受压构件，这样更为经济。(a)型钢(b)组合截面(c)双角钢(d)冷弯薄壁型钢格构式构件特点：容易实现压杆两主轴方向的等稳定性，刚度大，抗扭性能也好，用料较省。其截面一般由两个或多个型钢肢件组成，肢件间通过缀条或缀板进行连接而成为整体，缀板和缀条统称为缀材。格构式构件的常用截面形式格构式构件的缀材布置(a)桁架；(b)塔架2、高层建筑框架柱框架柱：工字型—宽翼缘H型钢，制造加工比较简单。箱形截面柱—四块钢板焊接组成。型钢砼：十字形截面柱（承重柱：箱形、十字形。6.1.4钢桁架桁架（TRUSS）由杆件通过焊接、插销、铆接或螺栓连接而成的钢结构，称为“桁架”。由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构。在荷载作用下，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度，故适用于较大跨度的承重结构和高耸结构钢桁架的几种形式：6.1.4.1角钢桁架（1）三角形桁架适用于跨度不大，但屋面坡度较大的轻型屋面。若屋面太重或跨度很大，不经济。（2）梯形桁架用于屋面坡度较平缓且跨度较大的情况。受力情况好于三角形桁架。（3）平行桁架—上下弦平行。上、下弦杆和腹杆长度一致，节点的构造类型少，上、下弦拼接数量可减少，适合建筑工业化制造的要求。常用与在屋盖结构中作托架。（4）多边形桁架由三角形桁架演变而来。适应技术、经济方面要求。6.1.4.2轻钢屋架是由圆钢、小角钢、薄壁型钢等组成的轻型钢结构。特点：自重较轻、用料较省、造价较低和施工安装比较方便等优点，同时具有足够的强度、刚度和稳定性，便于制作安装。6.1.5钢网架结构概念：网架结构是由许多杆件从两个或几个方向有规律地组成的高次超静定结构，属于空间结构体系，应用普遍。特点：空间刚度大，整体性好，具有良好的抗震性能，能适应不同建筑造型的要求。分类：平板网架（双层、三层、单跨、多跨等）、曲面网架（网壳）与平面结构体系相比所具有的特点：1）整体性好，能承受来自各方向的荷载，受力合理，抗震性能好。2）造新美观、轻巧、大方，适应各种建筑造型。3）可利用小规格杆件建成大跨度结构，取材容易，自重较轻，节约钢材。4）便于设计标准化，制造定型化，可预制成单元，现场组装。5）结构占有空间较小，能利用网架中部空间设置各种管道，使用方便，经济合理。著名钢结构工程实例北京中央电视台新大楼作为“世界建筑实验场”之一，北京的众多标志性建筑给建筑界提供了众多反叛传统的个案。央视新大楼也是其中之一，如果说库哈斯和奥雷舍人设计的央视新大楼是世界上最古怪的建筑也未尝不可。大楼建筑外形就像是一只被扭曲的正方形油炸圈，总高度大约230米，就像两个倒“L”斜靠在一起；两座竖立的塔楼向内倾斜，倾角很大；塔楼之间被横向的结构连接起来，总体形成一个闭合的环。这样一种回旋式结构在建筑界还没有现成的施工规范可循，这种结构是对建筑界传统观念的一次挑战。工程造价接近50亿元。尽管最新消息是工程总体竣工日期将推迟到2009年1月，但这并不妨碍在北京夏季奥运的天空中出现“变形油炸圈”的身影。 国家大剧院 总占地面积： 11.893公顷 总建筑面积： 149520平方米 总投资额： 26.88亿。 建筑顶面呈鞍形，长轴为332.3米，短轴为296.4米，最高点高度为68.5米，最低点高度为42.8米。外部围护钢结构壳体呈天博体育app下载地址半椭球形，平面投影东西方向212.20米，南北方向143.64米，建筑物高度为46.285米，基础埋深的最深部分达到-32.5米。椭球形屋面主要采用钛金属板饰面，中部为渐开式玻璃幕墙。椭球壳体外环绕人工湖，湖面面积达3.55万平方米，各种通道和入口都设在水面下。国家体育场——鸟巢 建设地点： 奥林匹克公园 建筑面积： 25.8万 永久性8万，临时性11万 赛时功能： 田径、足球 开工时间： 03.12.24 建筑顶面呈鞍形，长轴为332.3米，短轴为296.4米，最高点高度为68.5米，最低点高度为42.8米。“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有 24 根桁架柱。大跨度屋盖支撑在桁架柱上，柱距为37.96米。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置。钢结构大量采用由钢板焊接而成的箱形构件，交叉布置的主桁架与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。 沈阳奥林匹克体育中心 沈阳奥林匹克体育中心体育场为容纳六万人的大型体育场，其南北看台顶部设置了一对平等投影为梭天博体育app下载地址形的空间钢网壳罩棚结构，在东西两端采用平行弦桁架将南北网壳进行局部连接，本罩棚钢结构总量约11000吨，总建筑面积140000多平方米。 该罩棚几何外形可以认为取自一直径约为433米的球体，两着地点间水平距离360米，正中最宽处水平投影尺寸111米，最高点距地约82米，屋面罩棚结构采用单层网壳结构体系，南北罩棚内侧悬挑处各设置一空间加劲三角桁架，屋面网壳采用单根大口径钢管（主要规格有：φ152423、φ142233），一端支撑在地面，另一端直接与悬挑端的空间加劲桁架相贯连接。 该工程主体钢屋盖呈双曲面，各点标高不一，主要构件超重、超长，主桁架跨度大、高度高，而且在屋盖内四周都是看台混凝土结构，在混凝土结构施工期间大型机械不能以常规方式在屋盖下进行作业，另外主要杆件均为大口径钢管，最大的钢管直径达到φ1524，且按设计要求，所有拱架及外围轮廓杆件均需按照圆弧曲管加工和焊接，其中主桁架的最大安装标高达到82米左右，安装设计较高，吊装难度大，对加工精度要求非常高！ 台北101 长宽各150m，总面积30277m2，塔高508m，世界第一高，26层以上以8层为一单元。主要由巨柱、核心系统及外伸桁架梁。巨柱自地下5层至地上90层，最大尺寸为2.4mx3m。 直径5.5m，重670t的阻尼器 上海金茂大厦 金茂大厦是由中国上海对外贸易中心股份有限公司独家投资5.6亿美元建设的一座88层的超高层大厦，建筑高度420.5米，建筑面积28.9万平方米，于1998年8月28日竣工。 总用钢量14000t，钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱。设计者为美国S.O.M事务所。 高耸建筑 电视塔、微波塔、通讯塔等 东方明珠电视塔 东方明珠广播电视塔座落在上海浦东新区黄浦江畔，以其468米的高度成为亚洲第一高 塔。她于1991年3月开始建造，1994年11 月完工，总重量达12万吨，总投资8.3亿元人民币。 东方明珠塔由三根直径为九米的擎天立柱、太空舱、上球体、下球体、五个小球、塔座和广场组成。 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，目前正在施工基础。 纽约新当代艺术博物馆 刚刚于12月1日建成开放的纽约新当代艺术博物馆也许在2008年可以引领建筑界和当代艺术界的“混搭”潮流。由日本建筑师妹岛和世、西泽立卫共同设计的这座建筑物位于纽约曼哈顿下区，采用了6座矩形盒子结构叠加的形式，使大厦外形就像随便叠上去的积木，每一座盒子都有不同的楼层面积和天花板高度，这是为了营造更加开放、灵活的展览空间。建筑外墙用铝质网格包裹，从立面上几乎很难看到窗户，犹如摩尔人生活的住处一样，而且闪闪发光。 未来摩天大厦 未来的摩天大楼是什么样子的呢？也许你不会想到有一天你会站在一幢随风起舞的大楼上。这种新型纯绿色动态建筑，采用生态动力学供应电能 动态建筑理念是由意大利设计师大卫费舍勒提出的，目前这种“随风起舞”的建筑将首先在阿拉伯联合酋长国的迪拜建造，随后全球各国将陆续推广。 动态建筑理念下的旋转摩天大楼在每层楼板之间装置风力涡轮，涡轮产生的电能供给楼层的自由旋转，剩余的电能将存储在每户住宅的太阳能电池中。
