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1、鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 土木工程學(xué)院 主講：邵永松 教授 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 使用教材 : 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 張耀春 高等教育出版社 參考用書 : 鋼結(jié)構(gòu) 魏明鐘主編 武漢理工大學(xué)出版社 鋼結(jié)構(gòu) 鐘善桐 中國建筑工業(yè)出版社 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 課程內(nèi)容體系介紹 結(jié)構(gòu) 軸心構(gòu)件 受彎構(gòu)件 偏心構(gòu)件 材料 發(fā)展 構(gòu)件 廠房 高層建筑 橋梁結(jié)構(gòu) 大跨度建筑 塔桅結(jié)構(gòu) 焊接 鉚接 螺栓 焊接 鉚接 螺栓 計算方法 設(shè)計原理 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 1-2 鋼結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用 1-3 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)

2、計方法 1-4 鋼結(jié)構(gòu)的新發(fā)展 第 1章 緒 論 第 1章 緒 論 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 全國重點保護(hù)文物瀘定鐵索橋，建于 1705 1706年， 橋身共由 13根鐵鏈組成；每根（鐵鏈）由 862 977節(jié)鐵環(huán) 相扣，每根鐵鏈重 1300 1800kg。 1. 古代發(fā)展 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 根據(jù)文獻(xiàn)記載，中國早在公元前五十年就建成了跨度達(dá) 百米的鐵索橋，而歐美直到十七世紀(jì)尚未出現(xiàn)鐵索橋。 瀘定鐵索橋 防腐問題 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 公元 1061年 （ 宋代 ） 在 湖北荊州玉泉寺建成的 13層 鐵塔 ， 目前依然存在

3、。 鐵塔高 17.9米 ， 八角十 三級 ， 重 53.3噸 ， 為我國現(xiàn) 存最高 、 最重 、 最大的鐵塔 。 已有 900多年的歷史 。 我國古代金屬結(jié)構(gòu)建筑在世界上處于領(lǐng)先地位。 鎮(zhèn)江甘露寺鐵塔、荊州玉泉寺鐵塔等等。 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 甘露寺鐵塔位于天 王殿東北，實際上是唐 寶歷元年 (八二五年 )衛(wèi) 公李德裕建，故又稱衛(wèi) 公塔。宋代重鑄為鐵塔 ，原塔為七級。十九世 紀(jì)末又因大風(fēng)疾雷，傾 倒四層。 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 建國前 2. 現(xiàn)代 19271937年是我國土木工程及金屬結(jié)構(gòu)建設(shè)的黃 金時代，代表作品有： 沈陽皇姑屯機(jī)車廠鋼結(jié)構(gòu)廠

4、房（ 1927） 廣州中山紀(jì)念堂圓屋頂（ 19281931） 錢塘江大橋（ 1937） 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 廣州中山紀(jì)念堂是為了紀(jì)念孫中山先生建造的，于 1931年 10月竣工。廳內(nèi)容積為 33300立方米，容量為 5000 人。建國后，廣州市的標(biāo)志性建筑，為國家一級文物。 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 由茅以升先生主持興建的杭州錢塘江大橋。該橋 由他帶領(lǐng)一批留學(xué)生自行設(shè)計和監(jiān)造 (實際施工由丹麥 康益洋行承包下部結(jié)構(gòu)和沉箱基礎(chǔ)工程，上部結(jié)構(gòu)鋼 梁則由英商道門朗公司承包制造和安裝 )。 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 建國后 第一個五年計

5、劃：以工業(yè)廠房（ 156個大型項目）、 交通工程為主。 第一重型機(jī)械廠 第一汽車制造廠 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 人民大會堂 第二 第四個五年計劃：以公共建筑為主。 鋼屋架 跨度 61米 高度 7米 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 第五個五年計劃 ： 以工業(yè)廠房、公共建筑、交通工程為主 寶鋼廠區(qū) 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 蕪湖長江大橋 九江長江大橋 (鋼材 15MnVN) 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 瑞金飯店 27 層 107米 金沙江大酒店 14 層 41.4米 錦江賓館 43 層 153.21米 靜安希爾頓賓館 京廣中

6、心 53層 208米 京城大廈 52層 國貿(mào)中心 40層 長富宮 25層 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 1997年，我國鋼產(chǎn)量達(dá) 1億噸 , 1998年投產(chǎn)的軋制 H型鋼系列 1991年 2月 4日馬鞍山鋼鐵公司軋制我 國第一根 H型鋼 1996年建成的深圳地王大廈高度 325米 1998年建成的大連遠(yuǎn)洋大廈，鋼結(jié)構(gòu) 高層建筑（高度 201米， 51層），全部由我 國自己完成 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 上海金茂大廈 上海證券大廈 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 主跨 602米的結(jié)合梁斜拉橋在 199

7、4年建成時居 世界斜拉橋跨度之首，現(xiàn)名列第三。 上海楊浦大橋 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 自 1996年超過 1億噸以來 ， 一直位列世界鋼產(chǎn)量的首 位 ， 2006年更達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的 3.8億噸 。 我國新的 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50017和 冷彎薄壁 型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 GB50018也已發(fā)布實施 。 所有這些 ， 為鋼結(jié)構(gòu)在我國的快速發(fā)展創(chuàng)造了條件 。 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 于 1777-1781年，世界上 第一座鑄鐵橋。它的建造者 是鋼鐵大王亞伯拉罕 達(dá)比。 由建筑師 TF普里查德 協(xié)助設(shè)計。這座橋橫跨塞文河， 跨度為 30.5米。 3. 鋼結(jié)構(gòu)在

8、國外的發(fā)展史簡介 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 框架結(jié)構(gòu)最初在美國得到發(fā)展，其主要特點是 以生鐵框架代替承重墻。 1858-1868年建造的巴黎圣 日內(nèi)維夫圖書館，是初期生鐵框架形式的代表。 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 英國利茲貨幣交易所 倫敦老火車站 美國 1850-1880 年間“生鐵時代”建造的 大量商店、倉庫和政府大廈多應(yīng)用生鐵構(gòu)件門 面或框架。 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 第一座依照現(xiàn)代鋼框架 結(jié)構(gòu)原理建造起來的高層建 筑是芝加哥家庭保險公司大 廈。 （ 1883-1885， William Le Baron Jenney） ,共十

9、層 外形仍然保持著古典的 比例 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 巴黎的埃菲爾鐵塔， 在 1889年為紀(jì)念法國大革 命一百周年而建造，落成 之日，設(shè)計者埃菲爾驕傲 地向世人宣稱，世界上只 有法國的國旗具有 300 米 高的旗桿。 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 英國福斯橋 ,建于 1889年，是世界上第一座現(xiàn)代 化鋼橋。 計算簡圖 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 鋼拱橋是二十世紀(jì)早期常見的橋梁形式。 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 美國舊金山的金門大橋，建于 20世紀(jì) 30年代 用了二萬多根鋼絲纜繩組成 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原

10、理及設(shè)計 紐約帝國大廈 馬來西亞石油大廈 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 紐約帝國大廈 1931年 102層 381米 芝加哥漢考克大廈 1970年 100層 337米 紐約世界貿(mào)易中心 1973年 110層 411米 芝加哥西爾斯大廈 1974年 109層 442米 馬來西亞石油大廈 1996年 88層 450米 金茂大廈 88層 421米 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 芝加哥西爾斯大廈 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 柳京飯店，它有一百零五層，高三百八十 米， 約有三千個房間， 朝鮮最高的建筑，朝鮮建筑史上的奇跡。 平壤古代又名柳京 。 介紹一座混凝土建筑： 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計 框架結(jié)構(gòu)體系 框架支撐結(jié)構(gòu)體系 框架剪力墻體系 框架 -筒體結(jié)構(gòu)體系 懸掛結(jié)構(gòu)體系 成束筒結(jié)構(gòu) 4. 高層鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系 構(gòu)件 連接 1-1 鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡史