第1章 绪论 建筑是人们为了满足生产、生活或其他需要而创造的物质的、有组织的空间环境，分 为建筑物和构筑物两大类。
随着社会的发展、科学技术的进步和人们需求的不断变化，当 今的建筑已是一个非常复杂而庞大的组合体系，不但与多门学科和知识相关，同时还受到 政治、经济、文化、宗教等的深刻影响。
因此，在预期寿命内建筑是否安全可靠、能否正 常使用，是设计者、制作者和使用者最关心的问题。
无论是建筑物还是构筑物，都必须有赖以支撑的承重骨架，称为结构体系。
当结构体 系的主要材料采用钢材时，该种结构就称为钢结构。
除了钢结构之外，还有木结构、砌体 结构、混凝土结构以及组（混）合结构等多种。
建筑是否安全可靠，在很大程度上取决于其 结构体系，具体来说，就是取决于结构体系的设计方法、试验方法、检测鉴定方法，这些 方法不但与结构类型、结构材料有关，还受到结构的自然老化、损伤、各种灾害和结构所 处环境、使用条件等因素的影响。
1.1钢结构的特点 建筑结构是否安全可靠，不但涉及到生命和财产的安全，还会造成一定的社会影响。
因此，我们首先要对建筑结构的特点有一个全面的了解。
由于钢结构主要是由钢板、热轧 型钢或冷弯薄壁型钢，通过各种连接、制造、组装而成，与其他材料的建筑结构相比，具 有不同的特点。
1.1.1钢结构的优点 （1）强度高，质量轻 建筑钢材与其他建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相比，强度要高得多，弹性模量也 高，因此结构构件质量轻且截面小。
结构的轻质性可以用材料的质量密度与强度的比值。
来衡量，。
值越小，结构相对越轻。
建筑钢材的a值为1.7×10-~3.7×10-m-，木材 为5.4×10m，钢筋混凝土约为18×10m。
以相同跨度且承受同样荷载的简支屋 架为例，钢屋架的重量最多不过是钢筋混凝土屋架的1/4~1/3，冷弯薄壁型钢屋架甚至 接近1/10. 由于在同样受力条件下的钢结构自重轻，不但可以显著减小地震作用，进而减小结构 内力，还可以降低基础的造价，这个优势在软土地区更加明显。
此外，构件轻巧也便于运 输和安装。
因此，钢结构特别适用于超高层、大跨度建筑，重型工业厂房，以及桥梁、塔 桅等构筑物，国内外有许多著名建筑均采用钢结构或钢与其他材料组成的组（混）合结构， 见表1-1 （2）材料均匀，塑性、韧性好，抗震性能优越
国内外已建著名钢结构建筑实例 表1-1 类 工程名称 结构体系 建造年代 美国芝加哥希尔斯大厦 高442m 钢结构 1974 中国上海金贸大厦 亮420.6m 谢结构 1998 美国经约世界贸易中心 高417m 钢结构 1973 中国聚新王大厦 384m 财结构 1996 美国约国大厦 英381m 钢结构 1931 英国伦教干年穿顶 直径320m 形拉膜结构 1999 美国新类尔良超级弯顶 直207m 就层网尧 20世纪70年代 大跨度 维筑 美国亚特兰大体套馆 186×235m 张拉结构 1996 日本福网体育馆 直径222m 开合钢结构 1993 中国国家大剧院 长轴212m 结构 2004年主体封顶 日本明石海峡大桥 主跨度199lm 意索桥 1958 中国江阳长江大桥 主萨1385m 懋索桥 2002 堵枪 法国巴攀滨非尔桃塔 高320.7m 钢结构 1889 中国上海东方明珠电视塔 高468m 限合结构 661 由于钢材组织均匀，接近各向同性，而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的，弹 性模量大，有良好的塑性和韧性，为理想的弹性一塑性体。
钢结构的实际工作性能比较符 合目前采用的理论计算模型，因此可靠性高。
钢材望性好，可以使钢结构不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏：钢材韧性 好，有利于钢结构适应振动荷载，地震区房屋采用钢结构比其他材料的工程结构更耐震。
钢结构一般是地震中损坏最少的结构，表1-2所列为1985年墨西哥8.1级大地震中，钢 框架与混凝土框架的破坏对比情况，即能说明这一点。
1985年墨西哥地震震害统计 表1-2 结构类型 建年代 破坏度 1957年以前 1957~197% 年 197% 年以斤 合 + 7 3 0 10 严重装坏 0 2 泥版土框架 例 27 51 4 82 严重装坏 16 23 6 45 （3）制造简单，工业化程度高，施工周期短 钢结构所用的材料单纯，且多是成品或半成品材料，加工比较简单，并能够使用机械 操作，易于定型化、标准化，工业化生产程度高。
因此，钢构件一般在专业化的金属结构 加工厂制作完成，精度高，质量稳定，劳动强度低。
钢构件在工地拼装时，多采用简单方便的焊接连接或螺栓连接，钢构件与其他材料构 件的连接也比较方便。
有时钢构件还可以在地面拼装成较大的单元甚至拼装成整体后再进 行吊装，可以显著...