文 献 综 述

1.选题背景和历史依据

1.1钢结构发展背景

钢结构是一门既古老又年轻的学科，人类对于钢结构的理论研究和实际应用已

经有了很长的历史。然而，钢结构又是一门很有生命力的学科，随着冶炼轧制技术的发展，各种高效钢材的大量开发和新型结构的不断涌现，计算技术和实验手段的现代化，钢结构也随着更新和发展。[4]

1.2我国钢结构发展的简要历史和发展趋势

我国是世界上最早使用金属材料建造土木工程的国家，秦始皇时代开始建造桥墩和铁链悬桥。近代，建成沈阳皇姑屯机车厂钢结构厂房、钱塘江大铁桥。新中国成立后，钢结构应用日益广泛，20世纪50年代后，钢结构的设计、制造、安装水平有了很大提高，建成了大量钢结构工程。20世纪80年代以后，随着我国实施积极用钢政策，钢结构得到了快速发展。北京、深圳、上海等地陆续新建了一批高层钢结构；高耸钢结构向更高高度发展；建成了大量大跨空间钢结构；轻型钢结构方面，轻型门式钢架钢结构厂房成为开发区，高新区采用最多的结构形式之一；桥梁钢结构形式和跨度均有新的突破。[4]

当前我国钢结构发展的主要趋势，主要体现在以下几个方面：

(1)开发高性能钢材

①高强度钢材；②冷成型钢；③耐火钢和耐候钢

(2)开发新的结构形式

①轻钢结构；②预应力钢结构；③组合结构；④大跨空间结构

(3)改进设计方法

(4)提高钢结构制造业的工业化水平[4]

2钢结构概述和设计

2.1钢结构建筑的特点和分类

钢结构是以钢材为主要材料制成的结构，应用广泛，与混凝土结构相比，钢结构具有如下突出优点：

① 强度高、自重轻；

② 材质均匀，可靠性高；

③ 工业化程度高，工期短，环境影响小。钢结构制作以工厂为主，工业化程度高，精度高，质量好，现场安装工期短，对环境影响小。

④ 连接方便，改造容易，重复利用率高。钢结构安装、拆卸方便，便于结构改造，有很好的适应性。

⑤ 抗震性能好。钢结构由于自重轻，受到地震作用小。

⑥ 密封性好。钢结构采用焊接连接后可以做到安全密封，能够满足高压气柜、油罐、管道等对气密性和水密性的要求。[4]

尽管钢材价格相对较贵、耐腐蚀性差、耐火性差。但作为可持续发展的材料。钢结构具有很好的应用前景。

钢结构具有很多类型，主要有单层工业厂房、轻型钢结构、大跨空间钢结构、多层、高层以及超高层建筑钢结构、高耸钢结构、桥梁钢结构、钢与混凝土组合结构、可拆卸或拆迁的结构、板壳结构。[3]

本毕业设计以多层厂房为课题，并围绕其展开建筑设计和结构设计。

2.2钢结构的设计要求和步骤

钢结构设计需要设计人员综合运用所学的基础理论、专业知识和绘图技能来分

析、解决和处理工程实际问题。在钢结构设计过程中，我们需要注重自己综合能力的培养：

① 调查取证，查阅中外文献，收集资料和自主学习能力；

② 理论分析、制订和设计方案的能力；

③ 综合运用专业理论知识，熟练进行人工计算的能力；

④ 运用钢结构设计软件，熟练操作计算机进行计算和绘图的能力；

⑤ 熟悉相关设计规范和构造图集的能力。

进行钢结构设计时应根据设计基本信息资料，参考结构设计规范、设计手册、教

材等，按以下步骤进行：

① 资料收集。主要包括实际工程资料和钢结构设计所需的各种设计手册、设计规范、设计图集、设计工具书等。

② 结构选型。钢结构形式很多，各形式都有一定的适用范围，应根据材料性能、受力特点、建筑使用要求及施工条件等因素合理选择。

③ 结构布置。选择好结构形式后就可进行结构体系的平面和竖向布置。

④ 计算简图绘制。进行钢结构设计时，需要将复杂的工程结构经过综合分析，抽象为简单合理的力学模型，画出计算简图，以便于分析设计。

⑤ 荷载计算。

⑥ 荷载组合确定。根据结构荷载规范，须考虑各种不同工况下的荷载组合，以最不利的荷载组合来控制结构设计。

⑦ 内力计算。计算出结构构件在每种荷载下其控制截面可能的内力。

⑧ 内力组合确定。按照不同工况下，每种荷载组合对应的内力进行组合。

⑨ 构件截面设计。取结构构件控制截面最不利的一种或者几种内力组合值进行截面设计。

⑩ 构建连接与节点设计。

#9322; 施工图绘制。保持图面整洁，便于审核。同时易于让施工人员理解设计意图。[2]

参考文献：

[1]李必瑜，王雪松，刘建荣.房屋建筑学[M].武汉：武汉理工大学出版社,2013.

[2]王静峰，王波.钢结构设计与应用范例[M].北京：机械工业出版社，2012.

[3]沈祖炎，陈扬骥，陈以一. 钢结构基本原理[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.

[4]董军，唐博鉴，曹平周.钢结构基本原理[M].重庆：重庆大学出版社，2013.

[5]刘英慧.钢结构设计[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社。2011.

[6]李星荣. pkpm钢结构设计系列软件应用与实例[M]. 北京：机械工业出版社，2014.

[7]陈树华，张建华。钢结构设计[M].武汉：华中科技大学出版社，2016.

[8]唐锦春，郭鼎康. 简明建筑结构设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.

[9]张红星.钢结构工程制图与识图[M].江苏：江苏凤凰科学技术出版社，

[10]GB 50010-2010. 混凝土结构设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2011.

[11]GB 50011-2010. 建筑抗震设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2010.

[12]GB 50007-2011. 建筑地基基础设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2011.

[13]JGJ 94-2008. 建筑桩基技术规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2008.

[14]GB 50009-2012. 建筑结构荷载设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[15]GB 50017-2003. 钢结构设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2003.