【正文】 終極塔樓高 (Ultima Tower)2英里，約合 。比如， 1994年建成的天津新體育館，采用圓形平面球面雙層網(wǎng)殼，直徑 108m； 1996年建成的嘉興電廠干煤柵，采用矩形平面三心圓柱面雙層網(wǎng)殼，跨度為 ； 1997年建成的上海體育館馬鞍山環(huán)形大懸挑空間鋼結構屋蓋，最大懸挑長度 78m； 2022年建成的上海浦東國際機場航站樓張弦梁屋蓋鋼結構，張弦梁屋架最大跨度為 80m。 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1圖 埃菲爾鐵塔 圖 西爾斯大廈 自 20世紀 70年代起國外鋼結構發(fā)展的高峰期到來。建于公元 58～75年的蘭津橋（圖 ）是最早的一座鐵鏈橋，比歐洲最早的鐵鏈橋早 70余年；建于 1706年的四川滬定大渡河橋（圖 ），凈跨 100m，寬 ，由 13根鐵鏈組成，每根約 ，鐵鏈錨固于直徑 20cm,長 4m的鑄鐵錨樁上，該座橋比英國用鑄鐵建造的歐洲第一座跨度 31m的拱橋早 83年，比美洲第一座跨度為 105年。 (1) 對于承載能力極限狀態(tài)，應按荷載效應的基本組合或偶然組合進行荷載組合，基本組合按下列設計表達式中最不利值確定 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1(i)由可變荷載效應控制的組合： 式中： —結構重要性系數(shù)； —永久荷載的分項系數(shù)； —第個可變荷載的分項系數(shù)，其中為可變荷載的分項系數(shù)； —按永久荷載標準值計算的荷載效應值； —按可變荷載標準值計算的荷載效應值，其中為諸可變荷載效應中起 ?????? ?? ??niQciQGG ikikk SSS20 11 ????? f≤ (ii)由永久荷載效應控制的組合： ?????? ? ??niQciQGG ikik SS10 ???? f≤ 0?G?iQ?kGSikQS (16) (17) 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1控制作用者； —可變荷載的組合值系數(shù)； —參與組合的可變荷載數(shù)； —鋼材的強度設計值。是結構安全性、適用性和耐久性的總稱。目前，我國 《 鋼結構設計規(guī)范 》 （ GB500172022）中，只有結構構件或連接的疲勞強度計算采用此方法。此類結構多為輕鋼結構并采用螺栓或扣件連接。尤其在懸索橋、斜拉橋等橋梁工程中的應用。因此，耐火性能差，必須采取一定的防火措施。此外，已建鋼結構也易于拆卸。 鋼材的內部組織均勻，非常接近于各向同性體，在使用應力階段，鋼材為理想彈性工作，符合工程力學的基本假定。鋼結構 (steel structure)是由鋼板或型鋼制造而成的結構，其主要特點如下： (strength)高 與其他材料諸如木材、磚石、混凝土相比，鋼材的容重雖然大，但強度高很多。由于鋼材的可焊性解決了鋼結構的制作問題，致使鋼結構連接大為簡化，可制造各種復雜形狀的結構。 鋼材在濕度大和有腐蝕性介質的環(huán)境中容易銹蝕。根據(jù)鋼結構本身的特點，結合我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，鋼結構在土木工程領域合理的應用范圍大致如下： 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 (industrial factory building) 工業(yè)廠房可分為輕型、中型和重型工業(yè)廠房，主要根據(jù)是否設置吊車以及吊車噸位的大小和運行頻繁程度而定。近年來，隨著我國鋼產(chǎn)量的逐年增加，鋼結構在多層、高層、超高層建筑中的應用將會更加廣泛。鋼結構的設計方法可分為容許應力法和極限狀態(tài)設計法兩種。它將變異性的設計參數(shù)采用概率分析引入結構設計中。 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 結構或構件達到正常使用的某項規(guī)定極限值時的極限狀態(tài)。鋼結構通常只考慮荷載的標準組合，其設計式為： ci?nfRyff ?? R??R?R?uRuff ?? uR????? ni QciQG ikkk 21???? ???≤ （ 19） 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1式中： —永久荷載標準值在結構或結構構件中產(chǎn)生的變形值； —超控制作用的第一個可變荷載的標準值在結構或結構構件中產(chǎn)生的變形值； —其他第個可變荷載標準值在結構或結構構件中產(chǎn)生的變形值； —結構或結構構件中的容許應力值 。如 1889年采用熟鐵建成的高度 321m的巴黎埃菲爾（ Eiffel）鐵塔（圖 ）。鋼結構技術進入目前最高境界！ 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1圖 日本明石海峽吊橋 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 圖 石油大廈 阿聯(lián)酋七星級酒店 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1圖 臺北 101大廈 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1圖 倫敦子彈頭 圖 瑞典 190米陀螺型奇異建筑 中國鋼結構的發(fā)展雖有輝煌的歷史，但在半封建半殖民地的百年歷史中落后了。這些建筑的建成標志我國大跨度空間鋼結構已迅速接近國際先進水平。 ? 福斯特建筑事務所的水晶島 (Crystal Island)項目高 1500英尺 (約合 457米 )，可供 3萬人居住。 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1第二節(jié) 鋼材的破壞形式 兩種破壞形式： １塑性破壞：由于變形過大，超過了材料或構件可能的應變能力而產(chǎn)生的，而且僅在構件的應力達到了鋼材的抗拉強度 fu后才發(fā)生的。 5. 可焊性－表征鋼材焊接后具備良好焊接接頭性能的能力－不產(chǎn)生裂紋，焊縫影響區(qū)材性滿足有關要求。 ? 冷加工時（常溫進行彎折、沖孔剪切等），鋼材發(fā)生塑性變形從而使鋼材變硬的現(xiàn)象稱之為 冷作硬化 。鋼材在 300o以上時應采取 隔熱措施 。 2 疲勞計算類別及參數(shù)取值： ﹙1﹚ 應力譜 循環(huán)荷載在鋼材內應起的反復循環(huán)應力隨時間變化的曲線即為應力譜 ﹙2﹚ 應力幅 試驗與分析證明應力幅相同的情況下，最大最小應力無論是較高或較低，以及應力比是較大或較小，對疲勞強度基本不起作用。 式中 c, 系數(shù)，按疲勞計算類別查表 n應力循環(huán)系數(shù) ?? ? ??1nc?????????425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1? 6 常幅疲勞計算 : 焊接部位 非焊接部位 拉應力時取正號，壓應力時取正號 7 變幅疲勞計算： 當疲勞應力幅變化時，按照線性疲勞累積損傷原則，將隨機變化的應力幅折算成等效常應力幅，然后按常應力幅疲勞計算： ? ??? ???m inm a x ??? ???m i nm a x ??? ???? ? ???? /1iiie nn???????? ??? ? ?425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1? 式中： 以應力循環(huán)次數(shù)表示的結構預期使用壽命 預期壽命內相應力幅的應力循環(huán)次數(shù) 8 吊車梁的變幅計算： 吊車梁引起變幅的荷載主要是吊車荷載，疲勞計算時通常以經(jīng)常發(fā)生的一臺吊車標準值計算應力幅，規(guī)范規(guī)定的計算公式為： 次數(shù)效應系數(shù)。 2. 一般承重結構應有 fu、 fy、 δ 5以及 C（ ≤ %）、S、 P的極限含量合格保證；焊接及重要的非焊接承重結構還應具備冷彎 180o合格保證 （ C≤% ） ；承受動力荷載需要驗算結構疲勞強度時 ,還應根據(jù)具體情況增加對 α k的不同要求。 角焊縫連接 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1三、螺栓連接 優(yōu)點：連接剛度大，傳力可靠； 分為： 普通螺栓連接 高強度螺栓連接 二、鉚釘連接 缺點：對施工技術要求很高，勞動強度大，施工條件差， 施工速度慢。 B、優(yōu)點：自動化程度高，焊接速度快，勞動強度低，焊接質量好。 三級焊縫只要求對全部焊縫作外觀檢查且符合 三級質量標準； 一、二級焊縫除外觀檢查外，尚要求一定數(shù)量的超聲波檢驗并符合相應級別的質量標準。 (2)t=6~20mm時，宜采用鈍邊 P的單邊 V形和雙邊 V形坡口 。 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 N、 M、 V共同作用下的對接焊縫計算 （ 1）矩形截面 )53( ?????? WcWtWWMN ffWMAN 或???)63( ????? WVWWW ftISV? 中和軸處： )73()( 22 ??? WtN f??425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 （ 2）工字形截面 工字形截面對接焊縫除滿足上述三項計算外，尚應 計算翼緣與腹板相交處的折算應力，即 翼緣與腹板相交處 )83()( 221 ???? WtN f???425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1hf h f 普通式 h f 平坡式 角焊縫的形式 : 一、角焊縫的形式和應力分布 167。 t t1 hf 對于板件邊緣的角焊縫 ,尚應滿足以下要求： 當 t≤6mm 時， hf,max≤t ； 當 t6mm時， hf,max≤t (1~2)mm； hf t1 t 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 對于焊腳尺寸大而長度小的焊縫，焊件局部加熱嚴重且起落弧坑相距太近，以及可能產(chǎn)生缺陷，使焊縫不可靠。 對于三面圍焊縫 )163(239。 焊接殘余應力產(chǎn)生的原因 （ 1）縱向焊接殘余應力 425130 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1