鋼結構輔導資料一
主題：鋼結構課程緒論部分的輔導資料——鋼結構優缺點，組成及應用範圍，本課程的學習內容、要求及學習方法。
學習時間：2023年9月30日－10月6日
內容：這周我們將學習鋼結構的緒論部分，來初步了解鋼結構的發展概況、鋼結構的特點及應用等。
一、學習要求
本章的學習要求及需要掌握的重點內容如下：
1、掌握鋼結構的優缺點；
2、掌握鋼結構的組成及其應用範圍；
3、了解鋼結構在國內外的應用和發展前景；
4、了解本課程主要的學習內容、要求和學習方法。
基本概念：鋼結構、鋼結構特點、鋼結構組成。
知識點：鋼結構的應用（結構分類）。
二、主要內容
鋼結構的發展概況
（一）鋼結構在我國的發展
我國鋼結構不論在規範的制定、工程上的應用規模，以及設計、製造、安裝等方面，現在都已具備較高水平，並步入了乙個新的歷史時期。尤其值得高興的是，隨著我國經濟建設的蓬勃發展，鋼產量的大幅度增長，國家已取消以前限制使用鋼結構的政策，轉為鼓勵使用，並制定了《國家建築鋼結構產業「十五」計畫和2023年發展規劃綱要》，其中的目標是鋼結構的鋼材用量要分別達到鋼材總產量的3%和6%。
誠然，鋼結構在我國因一些條件的限制，在應用上還有一定的侷限。但是，今後除了在國家重點發展的鋼鐵、電力、煤炭、石油、化工等工業和交通運輸方面，鋼結構仍會有大量的應用外，在公共建築和民用建築以及輕工業方面，也大有用武之地。
（二）國外鋼結構的發展（了解）
鋼結構及其特點
（一）鋼結構
鋼結構是以鋼材（鋼板和型鋼等）為主製作的結構。
主要組成（三要素）：構件、連線、支座。
（二）鋼結構的特點
1、優點：
（1）強度高、自重輕
（2）塑性、韌性好
（3）材質均勻，各向同性
（4）工業化程度高，具有可焊性
（5）拆遷方便
（6）密閉性好
（7）具有一定的耐熱性
2、缺點：
（8）耐腐蝕性差
（9）耐火性差
鋼結構的應用
（1）大跨度結構
（2）重型工業廠房結構
（3）多、高層建築結構
（4）高聳結構
（5）可拆卸結構
（6）板殻結構
（7）船舶結構
（8）橋梁結構
（9）水利、港口、海洋工程結構
（10）輕鋼結構
（11）大連地區的鋼結構等
鋼結構的展望
1、推廣應用高效鋼材
（1）研製高強度鋼材
應用高強度鋼材，對大（跨度）、高（聳）、重（型）的結構非常有利，如對超高層建築可有效地減輕結構自重。我國在新頒行的《鋼結構設計規範》（gb50017—2003）繼原《鋼結構設計規範》（gbj17—88）所採用的q235、q345和q390鋼的基礎上，又將q420鋼列為推薦鋼種。
（2）h型鋼、t型鋼
我國鋼結構在20世紀一貫採用的型鋼品種是普通工字鋼、槽鋼和角鋼。由於其截面形式和尺寸的限制，故在應用時材料很難充分合理地發揮作用。但國外自2023年以來，就大量採用了h型鋼和t型鋼。
由於其截面開展，可直接用來做梁、柱或屋架桿件等，使製造工作量減低15%～20%，工期縮短，經濟效果顯著。
（3）彩（色）塗（層）鋼板、熱鍍鋅或鍍鋁鋅鋼板
（4）冷彎（薄壁）型鋼
冷彎型鋼是用1.5～5mm薄鋼板（或鍍鋅鋼板、鍍鋁鋅鋼板）經冷軋（彎）形成各種截面形式的型鋼。由於壁薄，故相對而言，其材料離形心軸較普通型鋼遠，因此能有效地利用，從而達到節約鋼材的目的。
（5）耐候鋼、耐火鋼、z向鋼
耐候鋼（包括耐鹽腐蝕鋼）具有良好的抗腐蝕效能，可節約鋼結構大量的塗裝和維護費用。耐火鋼則可改善普通鋼材不耐高溫的特性，保證結構的安全使用。z向鋼是保證厚鋼板在厚度方向具有抗層狀撕裂能力，高層鋼結構和海上石油平台一般都需要此項保證。
2、採用新型結構
（1）輕型鋼結構
（2）預應力鋼結構
（3）空間結構
（4）膜結構
（5）組合結構
3、鋼結構設計理論的深入研究
4、應用優化設計理論
5、構件的定型化、系列化、產品化
6、提高製造業水平及從業人員素質
鋼結構課程特點與學習方法
（一）鋼結構課程特點
（1）理論性強：注重力學理論知識（材料力學、結構力學、彈性穩定理論等）的應用；
（2）實踐性強：結構型式、材料選擇、設計計算、連線構造、製做安裝、疲勞分析等都需要實驗或實際工程的驗證；
（3）古老而年輕：歷史悠久、貢獻傑出；又很有生命力：冶金技術、高效高強鋼材、新型結構等的更新發展，設計理論的進步、規範標準修訂等；
（4）屬於建築結構，又不完全是土建性質，還交叉於機械工程，穩定和構造連線很關鍵。
（二）鋼結構課程的學習方法
（1）掌握基本理論和基本概念，明確特點；
如：彈性、彈塑性和塑性工作階段的不同受力特性，連線與構件計算方法的區別，構件的強度、剛度、整體穩定和區域性穩定的不同等等。
（2）不斷歸納分析加深理解和應用；
如：找出不同構件相同設計內容的不同計算方法以及相互間的聯絡與差異。
（3）聯絡實際注意觀察思考問題；
如：各種場合多觀察、多聽看、多思考、多蒐集實際鋼結構建築建設情況、結構體系、受力特徵、實際效果等。
（4）條理清晰解題仔細，注意量綱單位的統一；
如：力、力矩、應力單位與長度、截面幾何特性的單位選用要統一。
三、典型習題
簡答題1、鋼結構有哪些特點？
答：1、優點：
（1）強度高、自重輕
（2）塑性、韌性好
（3）材質均勻，各向同性
（4）工業化程度高，具有可焊性
（5）拆遷方便
（6）密閉性好
（7）具有一定的耐熱性
2、缺點：
（8）耐腐蝕性差
（9）耐火性差
2、高效鋼材包括哪些種類？
答：（1）研製高強度鋼材
（2）h型鋼、t型鋼
（3）彩（色）塗（層）鋼板、熱鍍鋅或鍍鋁鋅鋼板
（4）冷彎（薄壁）型鋼
（5）耐候鋼、耐火鋼、z向鋼
3、鋼結構課程有哪些主要內容和特點？
答：（1）理論性強：注重力學理論知識（材料力學、結構力學、彈性穩定理論等）的應用；
（2）實踐性強：結構型式、材料選擇、設計計算、連線構造、製做安裝、疲勞分析等都需要實驗或實際工程的驗證；
（3）古老而年輕：歷史悠久、貢獻傑出；又很有生命力：冶金技術、高效高強鋼材、新型結構等的更新發展，設計理論的進步、規範標準修訂等；
（4）屬於建築結構，又不完全是土建性質，還交叉於機械工程，穩定和構造連線很關鍵。
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