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作者韩古月,张凯
出版社北京理工大学出版社有限责任公司
ISBN9787568292221
出版时间2020-11
装帧平装
开本16开
定价72元
货号10974325
上书时间2024-12-23
第一章钢结构认知
第一节钢结构的应用及发展
一、钢结构的应用 钢结构的应用范围与特点和钢材供应情况密切相关。目前,钢结构常用于大跨、超高、过重、振动、密闭、高耸及轻型工程结构中。
(1)厂房结构。对于单层厂房,一般用于重型、大型车间的承重骨架,如重型机械厂的铸钢车间等。通常由檩条、屋架、托架等各种支承及墙架等构件组成。
(2)大跨结构。大跨结构一般要求有较大内部自由空间,屋盖结构的跨度大,因而减轻屋盖结构自重是结构设计的关键,可采用材料强度高而质量轻的钢结构,如框架、拱架、悬索、网架及预应力等结构体系。
(3)多层、高层结构。旅馆、饭店、公寓等多层及高层楼房,层数多、高度大,均采用钢结构。高层钢结构的应用正在蓬勃发展。
(4)密封、压力结构。密封、压力结构用于要求密闭的容器,如要求能承受很大内力的大型储液库,另外,还适用于温度急剧变化的高炉结构和大直径高压输油管等。
(5)桥梁结构。钢结构广泛应用于中等跨度和大跨度的桥梁结构中,如武汉长江大桥和南京长江大桥。
(6)高耸构筑物。高耸构筑物包括塔架和桅杆结构,由于其高度大,主要承受风荷载,因此,采用钢结构可减轻自重,便于安装,而且构件截面小,从而大大减小了风荷载,能取得更大的经济效益。如高压输电线路塔架、广播和电视发射用的塔架和桅杆。
(7)轻型钢结构。轻型钢结构具有造价低、用钢量省、外形美观及安装方便等特点,适用于跨度较小、屋面较轻的工业和商业用房,常采用冷弯薄壁型钢及小角钢等焊接而成。
(8)移动式结构。钢结构质量轻,可以用螺栓或其他便于拆装的手段来连接需要搬迁或移动的结构。如流动式展览馆和活动房屋最适宜采用钢结构。 二、钢结构的发展 1.钢结构技术发展趋势 钢结构建筑在国外发展始于19世纪.而我国钢结构建筑与国外相比,则起步较晚,真正起步是在新中国成立以后。1949年新中国成立以后,随着经济建设的发展,由于受到钢产量的制约,钢结构仪在重型厂房、大跨度公共建筑及铁路桥梁等结构中采用。公共建筑中多采用平板形网架.如1975年建成的上海体育馆采用三向网架,跨度已达110 m。另外,北京工人体育馆采用圆形双层辐射式悬索结构,直径为94 m,建成于1962年。在塔桅结构方面,北京环境气象塔高达325 m,建成于1977年。
1978年以后,我国实行改革开放政策,经济建设突飞猛进,钢结构也有了前所未有的发展,其应用领域有了较大的扩展。多层房屋、单层轻型房屋、高层及超高层房屋、体育场馆、大跨度会展中心、自动化高架仓库、大型客机检修库、城市桥梁和大跨度公路桥梁等都采用钢结构。
20世纪90年代以后,我国钢结构建筑得到了快速发展。1996年,我国钢产量已是世界第一,年产量超过1亿t。钢材质量及钢材规格也已能满足建筑钢结构的要求。1997年,由原建设部颁发的《中国建筑技术政策》中也明确提出了发展钢结构的要求。市场经济的发展与不断成熟更为钢结构的发展创造了条件。当时,我国钢结构正处于迅速发展的时期,其发展的主要方向为单层轻中型厂房及仓库、单层重型厂房、大跨度公共建筑、高层及超高层建筑、低多层工业厂房、铁路桥梁、大跨度公路及城市桥梁、塔桅结构、海洋平台、移动式结构、需拆卸及搬移的结构等。
随着我国经济建设的蓬勃发展,钢结构建筑的应用已经有了很大的发展,在建筑中更多地采用钢结构成为主流趋势。钢结构的发展趋势具体可表现在以下几个方面:
(1)研制高强度钢材。应用高强度钢材,对大(跨度)、高(耸)、重(型)的结构非常有利。我国目前普遍应用的钢材是碳素结构钢中的{)235钢和低合金结构钢中的16Mn钢,其屈服点分别为235 N/ram2和345 N/ram2。但是与国外高强度钢材相比,当前仍有较大差距。
(2)轧制新品种型钢。我国钢结构一贯采用普通工字钢、槽钢和角钢等型钢。由于其截面形式和尺寸的限制,在应用时材料很难充分合理地发挥作用,因此,应大力轧制并应用新品种型钢.如H型钢、T型钢、压型钢板和薄壁型钢等。
(3)改进设计方法。经过钢结构工程技术人员多年来的勤奋工作,已颁布的《钢结构设计标准》((m 50017 2017)做了较多的改进。如在设计方法上采用了当前国际上结构设计最先进的方法,以概率理论作为基础的极限状态设计方法。我国已能较好地掌握运用现代科技的测试和计算技术,使钢结构的计算方法反映结构的实际工作情况,从而更合理地使用材料。
(4)采用新型结构。网架结构能有效地跨越较大空间,但目前所用跨度多在60 m以内,
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