第二章 钢结构体系
一 大跨度钢结构体系
用于飞机库(北京机场四机位库)、汽车库、火车站、会议厅、体育馆、体育场、展览馆、影剧院等;
网架结构
崎玉体育场
网壳结构：是指杆件沿某个曲面有规律地布置而组成的空间结构体系，以薄膜力为主要受力特征，大部分荷载由网壳杆件的轴向力承受。
三越松山店网壳 上海浦东科技城网壳
日本广岛GRADEN空间钢结构 网壳
悬索结构 P125图4－20
膜结构分骨架式膜结构、充气式膜结构（见《结构概念与体系》P303图11－10）、张拉式膜结构，具体见膜结构.ppt
城崎Sea-land体育场膜结构 德国汉堡网球场膜结构
日本静冈体育场膜结构 德国慕尼黑机场膜结构
野尺温泉综合游泳馆膜结构 德国斯图加特体育场膜结构
迪拜酒店膜结构 加拿大温哥华BC体育馆充气膜结构
美国新泽西州动物园膜结构 美国依阿华州综合体育馆充气膜结构
泰国国际机场膜结构 泰国曼谷酒店膜结构
新加坡机场膜结构
拱式结构见《结构概念与体系》P287图11－5
深圳彩虹大桥 清华大学综合体育馆拱壳
预应力钢结构
张拉整体结构
张拉整体雕塑
二 高层钢结构体系
金茂大厦 建筑高度：420.5米 建筑楼层：88层
建成日期：1997年10月封顶，1999年8月对外营业
建筑所在地：上海浦东 设计单位：美国SOM
结构形式：钢骨砼核心筒、12道箱型转换柱。
技术特点：国内第一高度超高层建筑，设计新颖，具有中国塔式造形，高宽比达9:1,管桩深85米，主楼底厚4米。
第四章
4. 1有哪些因素影响轴心受压杆件的稳定系数？
答：①残余应力对稳定系数的影响；
②构件的除弯曲对轴心受压构件稳定性的影响；
③构件初偏心对轴心轴心受压构件稳定性的影响；
④杆端约束对轴心受压构件稳定性的影响；
4.3影响梁整体稳定性的因素有哪些？提高梁稳定性的措施有哪些？
答：主要影响因素：
①梁的侧向抗弯刚度yEI、抗扭刚度tGI和抗翘曲刚度wEI愈大，梁越稳定；
②梁的跨度l愈小，梁的整体稳定越好；
③对工字形截面，当荷载作用在上翼缘是易失稳，作用在下翼缘是不易失稳；
④梁支撑对位移约束程度越大，越不易失稳；
采取措施：
①增大梁的侧向抗弯刚度，抗扭刚度和抗翘曲刚度；
②增加梁的侧向支撑点，以减小跨度；
③放宽梁的受压上翼缘，或者使上翼缘与其他构件相互连接。
4.6简述压弯构件中等效弯矩系数mx的意义。
答：在平面内稳定的计算中，等效弯矩系数mx可以把各种荷载作用的弯矩分布形式转换为均匀守弯来看待。
4.10验算图示焊接工字形截面轴心受压构件的稳定性。钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。已知构件承受的轴心压力为N=1500kN。
解：由支承条件可知0x12ml，0y4ml
23364x1150012850025012225012476.610mm12122I
3364y5001821225031.310mm1212I
2225012500810000mmA
6xx476.61021.8cm10000IiA，6yy31.3105.6cm10000IiA
0xxx12005521.8li，0yyy40071.45.6li，
翼缘为火焰切割边的焊接工字钢对两个主轴均为b类截面，故按y查表得=0.747
整体稳定验算：3150010200.8MPa215MPa0.74710000NfA，稳定性满足要求。
1：【钢结构的特点是什么，主要体系有哪些？】
答：优点:1，强度高，塑性好和韧性好；2，材质均匀，工作可靠性高；3，制造简便，施工周期短，具有良好的装配性；4，有可焊性；5，具有不渗漏性，便于做成密闭结构；6，是绿色建筑，具备可持续发展的特性；6，抗震性好，耐热性好。不足：耐腐蚀性差，耐热但不耐火，且价格较贵。
2：【目前我国钢结构主要应用在哪些方面？】
答：1，单层厂房结构；2，大跨度结构；3，多层，高层结构；4，塔桅结构；5，桥梁结构；6，移动结构；7，轻型刚结构。
3：【比较钢结构的计算方法与其他结构计算方法的相同点与不同点】.
答：以概率理论为基础、用分项系数表达的极限状态设计。
4：名词解释：【结构极限状态】：当结构或其组成超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时，此特定状态就称为该功能的极限状态。【结构可靠度Pｒ】：结构在规定的时间内，在规定的条件下完成预定功能的概率。【结构的失效率Pｆ】：Pｒ=1-Pｆ。
【可靠性指标】：荷载标准值、强度标准值、荷载设计值、强度设计值：
6：【当前我国发展钢结构的技术政策是什么？】
答：明确提出了要研究解决钢结构制造和现场施工中的电脑放样、切割、焊接、除锈。涂漆等先进工艺和设备；发展药芯焊丝自动保护焊、自动半自动焊接设备、高强度螺栓电动扳手和先进的检测装置；间就开发张力结构和预应力等新型钢结构。
第二章
1，【为什么说钢材的屈服点，抗拉强度和伸长率是建筑工程用刚的重要技术性能指标？】
答：刚结构对材料性能的要求是多方面的，所用钢材不仅要求钢材强度高、弹性好、而且还要有一定的塑性、韧性、可焊性、冷弯性等。钢材的屈服强度是衡量结构的承载能力和确定强度设计值的重要指标，抗拉强度是衡量钢材抵抗拉断的性能指标，且其不仅是一般强度指标，而且直接反应钢材内部组织的优劣，伸长率是衡量钢材塑性性能指标，钢材的塑性是在外力作用下产生永久变形时抵抗断裂的能力，伸长率愈大，塑性性能愈好。
4.1 验算由2∟63×5组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。轴心拉力的设计值为
270kN，只承受静力作用，计算长度为3m。杆端有一排直径为20mm的孔眼，用于螺栓承
压型连接。钢材为Q235钢。如截面尺寸不够，应改用什麽角钢？计算时忽略连接偏心和杆
件自重的影响。
解：拉杆2L63×5，查附表7.4
单角钢毛面积为：6.14 cm2
故：
22
ncm28.10228.1210205214.62A
钢材
Q235,2
215mmNf
强度验算：
22
23
2156.262
1028.1010270
mmNfmmN
AN
n
该拉杆强度不满足。
试改用2∟70×6
单角钢毛面积为：8.16 cm2
故：
22
1392240163262021016.82mmA
n
强
度验算：
223
215194
139210270
mmNfmmN
AN
n
强度满足要求。
静力作用只需验算竖向平面内的长细比，按一般建筑结构系杆考虑，容许长细比为
400 (或按其他构件300、350)；
由附表7.4 cmi
x15.2
长细比验算：
4005.139
15.2300
xo
il
长细比满足要求。
点评：
1、实际设计应多方案，在满足要求的方案中选重量最轻的。如果选用的规格是所有角钢规
格中最轻的就是最优设计。
OK
4.3 验算图示高强螺栓摩擦型连接的钢板净截面强度。螺栓直径20mm，孔径22mm，钢材
为Q235-A.F，承受轴心拉力N=600kN (设计值)。
解：钢板厚度14mm，拼接板厚度2×10mm Q235—A.F 查表得
2
mmN215f
钢板最外列螺栓处：
2
24369243360142234080804014mmA
n
nn5.01NN
1
=
=600(1-0.5×3/9)=500kN
验算净截面强度：
223
2153.205
243610500
