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作者：张广峻,台英伟等编

出版社：电子工业出版社

出版时间：2011-09-01

书籍编号：30460007

ISBN：9787121138379

正文语种：中文

字数：173948

版次：1

所属分类：教材教辅-中职/高职

版权信息

书名：建筑钢结构施工

作者：张广峻　台英伟

ISBN：9787121138379

版权所有 · 侵权必究

全国高职高专院校土建类专业课程研究专家组

主任委员：

赵研 黑龙江建筑职业技术学院院长助理、省现代建筑技术研究中心主任

副主任委员：

危道军 湖北城市建设职业技术学院副院长

吴明军 四川建筑职业技术学院土木工程系主任

常务委员（排名不分先后）：

王付全 黄河水利职业技术学院土木工程系主任

徐光 邢台职业技术学院建筑工程系主任

孙景芝 黑龙江建筑职业技术学院机电工程学院院长

冯美宇 山西建筑职业技术学院建筑装饰系主任

沈瑞珠 深圳职业技术学院建筑与环境工程学院教授

王俊英 青海建筑职业技术学院建筑系主任

王青山 辽宁建筑职业技术学院建筑设备系主任

毛桂平 广东科学技术职业学院建筑工程与艺术设计学院副院长

陈益武 徐州建筑职业技术学院建筑设备与环境工程系副主任

宋喜玲 内蒙古建筑职业技术学院机电与环境工程系副主任

陈正 江西建设职业技术学院教务督学

肖伦斌 绵阳职业技术学院建筑工程系主任

杨庆丰 河南建筑职业技术学院工程管理系主任

杨连武 深圳职业技术学院建筑与环境工程学院教授

李伙穆 福建泉州黎明职业大学土木建筑工程系主任

张敏 昆明冶金高等专科学校建筑系副主任

钟汉华 湖北水利水电职业技术学院建筑工程系主任

吕宏德 广州城市职业学院建筑工程系主任

侯洪涛 山东工程职业技术学院建筑工程系主任

刘晓敏 湖北黄冈职业技术学院建筑工程系副教授

张国伟 广西机电职业技术学院建筑工程系副主任

秘书长：

陈健德 电子工业出版社职业教育分社首席策划编辑

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职业教育 继往开来（序）

自我国经济在新的世纪快速发展以来，各行各业都取得了前所未有的进步。随着我国工业生产规模的扩大和经济发展水平的提高，教育行业受到了各方面的重视。尤其对高等职业教育来说，近几年在教育部和财政部实施的国家示范性院校建设政策鼓舞下，高职院校以服务为宗旨、以就业为导向，开展工学结合与校企合作，进行了较大范围的专业建设和课程改革，涌现出一批示范专业和精品课程。高职教育在为区域经济建设服务的前提下，逐步加大校内生产性实训比例，引入企业参与教学过程和质量评价。在这种开放式人才培养模式下，教学以育人为目标，以掌握知识和技能为根本，克服了以学科体系进行教学的缺点和不足，为学生的顶岗实习和顺利就业创造了条件。

中国电子教育学会立足于电子行业企事业单位，为行业教育事业的改革和发展，为实施“科教兴国”战略做了许多工作。电子工业出版社作为职业教育教材出版大社，具有优秀的编辑人才队伍和丰富的职业教育教材出版经验，有义务和能力与广大的高职院校密切合作，参与创新职业教育的新方法，出版反映最新教学改革成果的新教材。中国电子教育学会经常与电子工业出版社开展交流与合作，在职业教育新的教学模式下，将共同为培养符合当今社会需要的、合格的职业技能人才而提供优质服务。

近期由电子工业出版社组织策划和编辑出版的“全国高职高专院校规划教材·精品与示范系列”，具有以下几个突出特点，特向全国的职业教育院校进行推荐。

（1）本系列教材的课程研究专家和作者主要来自于教育部和各省市评审通过的多所示范院校。他们对教育部倡导的职业教育教学改革精神理解得透彻准确，并且具有多年的职业教育教学经验及工学结合、校企合作经验，能够准确地对职业教育相关专业的知识点和技能点进行横向与纵向设计，能够把握创新型教材的出版方向。

（2）本系列教材的编写以多所示范院校的课程改革成果为基础，体现重点突出、实用为主、够用为度的原则，采用项目驱动的教学方式。学习任务主要以本行业工作岗位群中的典型实例提炼后进行设置，项目实例较多，应用范围较广，图片数量较大，还引入了一些经验性的公式、表格等，文字叙述浅显易懂。增强了教学过程的互动性与趣味性，对全国许多职业教育院校具有较大的适用性，同时对企业技术人员具有可参考性。

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（4）根据每门课程的内容特点，为方便教学过程对教材配备相应的电子教学课件、习题答案与指导、教学素材资源、程序源代码、教学网站支持等立体化教学资源。

职业教育要不断进行改革，创新型教材建设是一项长期而艰巨的任务。为了使职业教育能够更好地为区域经济和企业服务，我们殷切希望高职高专院校的各位职教专家和老师提出建议，共同努力，为我国的职业教育发展尽自己的责任与义务！

中国电子教育学会

前言

随着我国经济的快速发展，全国各地的新型建筑如雨后春笋拔地而起，建筑钢结构行业得到蓬勃发展。截至2010年年底，钢结构企业数量已经突破10000家，钢结构建筑应用范围进一步扩大，市场发展迅速，前景广阔，钢结构在建筑行业里扮演着越来越重要的角色。与此同时，满足钢结构设计、制作、安装的一线技术人员却严重短缺，人才供需失衡的现状对钢结构行业持续健康发展所产生的制约效应越来越明显。为缓解人才供给失衡现状，提高建筑类专业学生和钢结构行业一线技术人员的专业水平，我们通过充分大量的调研，提炼出核心专业能力，将能力要求融入到教学内容与教学组织中，对课程学习内容进行组建与重构。经过几年来的教学实践，联合多个院校不断进行补充与完善，精心推出这本《建筑钢结构施工》教材。本教材内容特点如下。

1.以课程研究促进教学改革

首先对建筑钢结构行业人才结构及职业能力要求进行充分调研，归纳出建筑钢结构行业的岗位构成及相应的能力要求；然后根据能力要求，结合高职院校的人才培养定位及学生自身特点，选取具有普适性实际工程为教学载体，以工作过程为导向，以真实任务为驱动，并遵循学生的职业成长规律，合理地进行教学改革与内容编排。

2.注重行业职业技能需求

以建筑钢结构行业职业能力要求为出发点，突出教学内容的实用性与针对性，以培养学生的实际应用能力目标为原则，处处体现“标准融入、项目贯通”的专业人才培养特色。“标准融入”就是将钢结构工程建设中涉及的现行规范与标准充分融入到课程教学的实施过程中，来体现职业能力与岗位技能相适应、学习项目与结构形式相一致、教学组织过程与真实工序相协调的建设思路，以实现学生的能力递进与层次逐步提升的目标。“项目贯通”就是以钢结构工程中常见的三个典型结构-单层厂房结构、多高层钢框架结构、空间网架结构作为学习对象，以代表性的实际工程案例为载体，将学习内容贯通于详图转化→制作加工→安装施工的核心能力培养之中。

3.与建筑钢结构岗位相对应

每个模块的内容设置均与建筑钢结构行业主要的职业岗位-详图设计员、质检员、施工员、安全员等一一对应，如下表所示。需要注意的是，由于“一专多能”的岗位要求，各个学习单元之间是相互联系、不可分割的，学生可以根据自己的实际情况，结合课外资料，对某些单元进行重点学习。

4.以真实项目为载体进行单元教学

教学单元的内容安排以实际工程项目为载体，以工作过程为导向。例如，钢结构的制作是在工厂制作车间完成的，工作对象虽然是不同的构件，但工序基本相同，因而学习内容是按照先后工序安排的，以典型的梁、柱等构件为载体；钢结构安装施工是在安装现场进行的，安装对象有不同的结构形式，因而学习内容是以工程中常见的单层钢结构、多高层钢框架结构、网架结构的安装作为学习对象，以实际的典型工程项目为载体，按照由简单到复杂的顺序进行安排，这一点与《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205）中检验批划分是一致的，便于实际操作。

本书内容新颖实用，分为5个模块、16个学习单元，涵盖钢结构设计→详图转化→加工制作→安装施工的全部环节，有助于读者系统了解钢结构的整个施工过程。各单元内容及建议学时见下表，各院校可根据实际情况对内容和学时进行适当调整。

本书由邢台职业技术学院、洛阳理工学院、六安职业技术学院、威海职业技术学院、浙江交通职业技术学院联合编写，由张广峻、贠英伟任主编，苏英志、储晓路任副主编，参加编写的人员还有王丽、何宇、杨文军、刘永娟、赵剑丽；全书由张广峻、苏英志统稿。此外，还得到有关企业和电子工业出版社的大力支持，在此一并表示衷心的感谢！

由于作者水平和时间限制，书中难免有不当和疏漏之处，敬请读者给予批评指正。

为了方便教师教学和读者自学，本书还配有免费的电子教学课件与习题参考答案，请有此需要的教师登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）免费注册后进行下载，如有问题请在网站留言版留言或与电子工业出版社联系（E-mail：hxedu＠phei.com.cn）。

编 者

学习单元1 建筑钢结构概述

教学导航

任务1.1 了解钢结构的特点及应用

1.钢结构的特点

钢结构与钢筋混凝土结构、砌体结构、木结构等同属于建筑结构类型范畴，钢结构与其他结构形式的区别在于它的主要承重构件如梁、柱等，由钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成。与其他结构相比，钢结构有如下特点。

1）强度高，自重小

钢材的重度虽然比钢筋混凝土、砌体及木材大，但因其强度和弹性模量要比后者高出很多倍，因此在承载力相同的条件下，钢结构的自重比其他结构要小。

2）塑性、韧性好

钢材具有良好的塑性，钢结构在一般情况下不会因偶然局部超载而发生突发性破坏，而是在事先有较大塑性变形作为预兆。此外，钢材还具有良好的韧性，对动力荷载的适应性强，抗震性能好。国内外大量的地震调查表明，各类结构中钢结构在地震中所受的损害最小。

3）材质均匀，工作可靠性高

钢材的内部组织比较均匀，非常接近于各向同性体，且在一定的应力范围内属于理想弹性工作，因此它的实际工作情况与一般力学计算中所假定的材料为匀质各向同性体的较为符合，工作可靠性高。

4）工业化生产程度高、施工速度快

钢结构构件在专业化的钢结构工厂制造，精确度高，能批量生产，生产效率高，是工业化生产程度最高的一种结构。钢结构的工厂制作、工地安装的施工方法，可缩短施工周期，降低造价，提高经济效益。

5）密闭性好

钢材组织非常密实，采用焊接连接可做到完全密封，一些要求气密性和水密性好的高压容器、大型油库、煤气罐、输送管道等板壳结构，最适宜采用钢结构。

6）有利于保护环境、节约资源

采用钢结构可大大减少砂、石、灰的用量，减轻对不可再生资源的破坏。钢结构拆除后可回炉再生循环利用，有的还可以搬迁复用，可大大减少建筑垃圾。

7）耐热性能好，但耐火性能差

钢材在常温至200℃以内性能变化不大，但超过200℃，钢材的强度及弹性模量将随温度的升高而大大降低，到600℃时就完全失去承载能力。另外钢材导热性很好，局部受热（如发生火灾）也会迅速引起整个结构升温，危及结构安全。因此，钢结构的防火性较钢筋混凝土结构差，一般用于温度不高于250℃的场所。

当钢结构表面长期受高温辐射达150℃以上，或短时间内可能受到火焰作用，或可能受到炽热熔化金属喷溅，以及可能遭受火灾袭击时，就应采取有效的防护措施，如用耐火材料做成隔热层等。

8）抗腐蚀性差

钢材在潮湿的环境中易锈蚀，处于有腐蚀性介质的环境中更易生锈，因此，钢结构必须进行防锈处理。钢结构的防护可采用油漆、热浸锌或热喷涂铝（锌）复合涂层。但这种防护并非一劳永逸，需相隔一段时间重新维修，因而其维护费用较高。

9）易断裂

钢结构在低温或其他条件（如应力集中）下，易发生脆性断裂。

2.钢结构的应用范围

钢结构的合理应用范围不仅取决于钢结构本身的特性，还和钢材供应情况密切相关。20世纪60～70年代，钢材供应短缺，“节约钢材、少用钢材”作为当时的用钢原则，钢结构在建筑领域的应用受到限制。20世纪80年代以来，钢产量连年提高，品种逐渐增加，钢结构的技术政策改为“合理使用钢材”。此后，钢结构在土建工程中的应用日益广泛。目前钢结构在我国工程中的应用范围大致如下。

1）重型工业厂房结构

冶金工厂的平炉车间、重型机器制造厂的铸钢车间、锻压车间，造船厂的船台车间，飞机制造厂的装配车间等均属重型厂房。所谓“重”，就是这类厂房的吊车起重量大，且操作频繁，动载影响大，主要承重骨架及吊车梁大多采用钢结构。

2）大跨度结构

属于大跨度结构的有飞机库、火车站、会议厅、体育馆、展览馆、影剧院等，其结构体系主要有框架结构、拱式结构、网架结构、悬索结构、悬挂结构、预应力钢结构等。

3）多层和高层建筑结构

建筑物采用钢结构，由于结构自重轻、强度高，结构构件截面面积小，可以获得较大的建筑空间，同时抗震性能好、工期短、施工方便，对高层建筑的修建极为有利。因此旅馆、饭店、公寓、办公大楼等多层及高层建筑采用钢结构的越来越多。

4）高耸结构

高耸结构包括电视塔、微波塔、通信塔、输电线路塔、石油化工塔、火箭发射塔、钻井塔、水塔、烟囱等。这类结构的特点是高度大，主要承受风荷载。采用钢结构，自重轻，对运输及安装有利；同时还因材料强度高，所需构件截面小，可以减小风荷载，能取得较好的经济效益。

5）挡水结构、储罐、容器及大直径管道

由于钢材易于制成不渗漏的密闭结构，故常用做水工建筑中的挡水闸门、大型油库、气罐、输油管道、煤气管道及各种容器等。

6）轻型钢结构

轻型钢结构通常指由圆钢、小角钢、薄壁型钢或薄钢板焊接而成的结构。中小型房屋建筑、体育场看台雨篷、小型仓库等多采用轻型钢结构。这种结构以门式刚架轻型房屋钢结构应用最多，其特点是把屋面结构和屋盖承重结构合二为一，主要承重结构为单跨或多跨单层门式刚架。轻型钢结构的优点是自重轻，造价低，生产制作工厂化程度高，现场安装工作量小，建设速度快；同时外形美观，内部空旷，建筑面积及空间利用率高，因此在建筑市场极具竞争力。近几年来轻型钢结构在我国发展很快，其应用范围已从工业厂房、仓库、体育场馆等向住宅、别墅发展。

7）桥梁钢结构

桥梁钢结构越来越多，特别是中等跨度和大跨度的斜拉桥，如上海两座著名的大桥南浦大桥和杨浦大桥。

8）可拆卸和搬迁的结构

钢结构因为可采用螺栓连接，拆卸搬迁方便，且强度高，结构自重相对较轻，韧性好，因此，桥式吊车和各种塔式起重机、龙门起重机、缆索起重机等，商业、旅游业和建筑工地的活动房屋，如流动展览馆、移动式混凝土搅拌站、施工临时用房屋等，都采用钢结构。

9）钢-混凝土组合结构

充分利用钢与混凝土各自材料性能的优势，将它们组合成各种构件，可以取得较好的技术经济效益。如钢-混凝土组合梁、钢管混凝土柱等，这类结构在房屋及桥梁建筑中应用很广。

任务1.2 认识钢结构的类型及组成

在土木工程中，钢结构有着广泛的应用。由于使用功能及结构组成方式不同，钢结构种类繁多，形式各异。例如房屋建筑中，有大量的钢结构厂房、高层钢结构建筑、大跨度钢网架建筑、悬索结构建筑等。钢结构的组成形式多种多样，这里仅就常见的轻钢结构、单层重型厂房结构、多高层钢结构、大跨度钢结构作简要分析。

1.2.1 轻钢结构——门式刚架

一般来说，可将钢结构划分为普通钢结构和轻型钢结构两大类。从结构设计角度来说，轻型钢结构就是指“结构构件采用较薄板件，设计时考虑板件局部失稳后的后继强度的钢结构”。门式刚架是典型的轻型钢结构。

1.门式刚架结构体系组成

轻型门式刚架的结构体系包括以下组成部分：

（1）主结构，如横向刚架、楼面梁、托梁、支撑体系等；

（2）次结构，如屋面檩条和墙梁等；

（3）围护结构，如屋面板和墙面板；

（4）辅助结构，如楼梯、平台、扶栏等；

（5）基础。

图1-1给出了轻型门式刚架组成的图示说明。

平面门式刚架和支撑体系再加上托梁、楼面梁等组成了轻型门式刚架的主要受力骨架，即主结构体系。屋面檩条和墙梁既是围护材料的支承结构，又为主结构梁柱提供了部分侧向支撑作用，构成了轻型门式刚架的次结构。屋面板和墙面板对整个结构起围护和封闭作用，由于蒙皮效应，事实上也增加了轻型门式刚架的整体刚度。外部荷载直接作用在围护结构上。其中，竖向和横向荷载通过次结构传递到主结构的平面门式刚架上，门式刚架依靠其自身刚度抵抗外部作用。纵向风荷载通过屋面和墙面支撑传递到基础上。

图1-1 轻型门式刚架组成

2.门式刚架结构形式

刚架结构是梁、柱单元构件的组合体，其形式种类多样，如图1-2所示。在单层工业与民用房屋的钢结构中，应用较多的为单跨（a）、双跨（b）或多跨（c）刚架，以及带挑檐（d）和带毗屋（e）的刚架等形式。多跨刚架宜采用双坡或单坡屋面（f），必要时也可采用多个双坡单跨相连的多跨刚架形式。根据通风、采光的需要，刚架厂房可设置通风口、采光带和天窗架等。

图1-2 门式刚架的形式

门式刚架轻型房屋钢结构体系中，屋盖应采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条，主刚架可采用变截面实腹刚架，外墙宜采用压型钢板墙板和冷弯薄壁型钢墙梁，也可采用砌体外墙或底部为砌体、上部为轻质材料的外墙。主刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘的平面外稳定性，由与檩条或墙梁相连接的隅撑来保证。主刚架间的交叉支撑可采用张紧的圆钢。

单层门式刚架轻型房屋可采用隔热卷材作屋盖隔热和保温层，也可以采用带隔热层的板材作屋面。

根据跨度、高度及荷载不同，门式刚架的梁、柱可采用变截面或等截面的实腹焊接工字形截面或轧制H形截面。设有桥式吊车时，柱宜采用等截面构件。变截面构件通常改变腹板的高度，做成楔形，必要时也可以改变腹板厚度。

门式刚架的柱脚多按铰接支承设计，通常为平板支座，设一对或两对地脚螺栓。当用于工业厂房且有桥式吊车时，宜将柱脚设计为刚接。

1.2.2 单层重型厂房结构

1.厂房结构的组成

单层厂房钢结构一般是由屋盖结构、柱、吊车梁、制动梁或桁架、各种支撑及墙架等构件组成的空间骨架，如图1-3所示。

图1-3 厂房结构的组成

1—框架柱；2—屋架（框架横梁）；3—中间屋架；4—吊车梁；5—天窗架；6—托架；7—柱间支撑；8—屋架上弦横向水平支撑；9—屋架下弦横向水平支撑；10—屋架纵向支撑；11—天窗架垂直支撑；12—天窗架横向支撑；13—墙架柱；14—檩条；15—屋架垂直支撑；16—檩条间撑杆

这些构件按其作用可分为以下几类：

（1）横向平面框架——由柱或框架横梁组成，是厂房的基本承重结构。承受作用在结构上的横向水平荷载和竖向荷载，并把这些荷载传递到基础。

（2）纵向平面框架——由柱、托架、吊车梁及柱间支撑等构成，来保证厂房骨架的纵向整体性及刚度。作用是将其承受的纵向水平荷载（如风荷载及吊车制动力）传递到基础。

（3）屋盖结构——由天窗架、屋架、托架、檩条及屋盖支撑等构成，承受屋盖荷载。

（4）支撑系统——由屋盖支撑、柱间支撑及其他附加支撑等构成。其作用是将单独的平面结构连成空间整体结构，以保证结构所必需的刚度及稳定，同时也承受纵向水平荷载。

（5）吊车梁及制动梁——主要承受吊车的竖向及水平荷载，并将其传递到横向和纵向框架。

（6）墙架——主要承受墙体的自重及风荷载。

此外，还有一些次要的构件如楼梯、走道、门窗等。在某些厂房中，由于工艺操作要求，还设有工作平台。

2.屋盖结构的分类

屋盖结构根据屋面材料的不同可分为两类：一类是屋面材料采用钢筋混凝土大型屋面板，直接放在屋架上，称为无檩屋盖［图1-3（a）］；另一类是采用压型钢板、压型钢板复合保温板等轻型屋面材料，铺放在设于屋架上弦的檩条之上，称为有檩屋盖［图1-3（b）］。

无檩屋盖刚度大、整体性好、耐久性强；但由于屋面板自重大，屋架及下部承重结构截面增大，用料增加，抗震性能较差；运输及吊装也不太方便，另外受大型屋面板尺寸（常用1.5m×6.0m或3.0m×6.0m）所限，屋架间距必须是6m，跨度一般取3m的倍数。无檩屋盖常用于对刚度要求较高的工业厂房。

有檩屋盖可供选用的屋面材料种类较多且自重轻、用料省、运输和吊装方便；可结合檩条的形式和间距从经济角度考虑确定屋架间距，经济间距为4～6m；有檩屋盖常用在对刚度要求不高的工地厂房中。

1.2.3 多高层钢结构

多高层钢结构一般是指6层以上（或30m以上），主要采用型钢、钢板连接或焊接成构件，再经连接、焊接而成的结构体系。一般多高层钢结构房屋组成的体系主要有：① 框架结构体系，即由梁和柱组成的多层多跨框架，如图1-4所示；② 带支撑的框架体系，即在两列柱之间设置斜撑，形成竖向悬臂桁架，以便承受更大的水平荷载，如图1-5所示；③ 筒式结构体系，即沿框架四周用密集排列的柱形成空间刚架式的筒体，它能更有效地抵抗水平荷载。如果不用密集排列的柱，也可以在建筑表面附加斜支撑，斜撑与梁、柱组成桁架，这样房屋四周就形成了刚度很大的空间桁架——支撑筒，这也是一种筒式结构体系，如图1-6所示。

图1-4 框架结构

图1-5 框架支撑结构

图1-6 钢支撑筒结构

1.钢框架结构体系

纯框架结构一般适用于层数不超过30层的高层钢结构。框架结构体系是指沿房屋的纵向和横向，均采用框架作为承重和抵抗侧力的主要构件所形成的结构体系。

多高层结构的楼盖由楼板和梁系组成，用于多高层建筑的楼板有现浇钢筋混凝土楼板、预制楼板、压型钢板组合楼板，梁系由钢质主梁和次梁组成。

框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可为建筑提供较大的室内空间。需要时，可用隔断分隔成小房间，或拆除隔断改成大房间，因而使用灵活。外墙用非承重构件，可使立面设计灵活多变。如果采用轻质隔墙和外墙，就可大大降低房屋自重，节省材料。

框架结构各部分刚度比较均匀。框架结构有较大延性，自振周期较长，因而对地震作用不敏感，抗震性能好。但框架结构的抗侧刚度小，侧向位移大。

2.框架支撑结构体系

框架支撑结构体系由沿竖向或横向布置的支撑桁架结构和框架构成，是高层建筑钢结构中应用最多的一种结构体系，它的特点是框架与支撑系统协同工作，竖向支撑桁架起剪力墙的作用，承担大部分水平剪力。采用框架支撑体系的房屋，由于水平（侧向）刚度很大的各层楼盖的联系和协调，框架和支撑两者的侧向变形趋于一致，从而使框架下部和支撑上部的较大层间侧移角均得以较大幅度地减小，使各楼层的层间侧移角渐趋一致。所以，房屋的层数可以比框架体系房屋增加较多，一般适用于40～60层的高层建筑。

1.2.4 大跨度钢结构

1.大跨度平面钢结构

在平面结构体系中，大跨度钢结构主要有梁式、框架式、拱式三种类型。

梁式大跨度结构因具有制造和安装方便等优点，广泛应用于房屋承重结构，用钢量较大，若采用预应力钢桁架可有效降低用钢量。大跨度结构的主梁不宜采用实腹式，宜采用桁架式，主桁架与下部结构宜做成铰接，简支、外伸或连续几种形式均可，见图1-7。

图1-7 主桁架形式

框架式大跨度钢结构用钢量要比梁式大跨度钢结构省，且刚度较好，横梁高度较小。它适用于采用全钢结构的单层工业厂房。大跨度框架式钢结构有实腹式和格构式两种。

拱式大跨度钢结构用于跨度大于80～100 m的结构中，其用钢量省，且经济美观。拱式结构按静力图分为无铰拱、单铰拱、两铰拱、三铰拱等，其中两铰拱最为常见。

2.空间平面钢结构

大跨度空间结构中应用最为广泛的当属网架结构，主要是由于网架结构是一种受力性能很好的空间结构体系，并具有节约钢材、抗震性能好、便于采光、便于施工拆卸、造型新颖等优越性。广泛应用于中小跨度的工业与民用建筑中，如工业厂房、俱乐部、食堂、会议室等，而且更适用于大跨度的公共建筑，如体育馆、展览馆等。

任务1.3 了解钢结构的发展与展望

1.建筑钢结构的发展回顾

随着人类社会的不断发展和进步，铁作为一种重要的材料在人类的生产生活中起到了不可估量的作用。作为一种建筑材料，钢铁在社会进入工业化之前并没有获得广泛的应用，但是也不乏经典之例。

有可靠资料显示，中国应用铁作为建筑材料的历史可以追溯到公元前2世纪，公元前200多年前秦始皇时代已用生铁造桥墩；汉朝时期建造了铁链悬桥；公元58～75年建造了有史可查的蓝津桥；1061年（宋代）建造了湖北荆州玉泉寺铁塔（13层）。

西方的工业革命和科技进步，使得钢铁在建筑中的应用和发展发生了重要的变革。材料的发展由生铁发展到熟铁乃至碳素钢和合金钢，材料的性能大大提高。材料力学、结构力学和弹性力学的理论发展及计算技术的不断提高和试验手段的不断进步，使得钢结构设计水平突飞猛进。现代钢结构建筑已经成为建筑结构中的一个重要分支，在高层超高层建筑、大跨度公共建筑、工业建筑、桥梁建筑等方面得到广泛的应用。

我国建筑钢结构应用较早，如1889年唐山水泥厂建造了钢结构厂房；1927年皇姑屯机车厂厂房采用了钢结

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