清华大学出版社钢结构(第4版影印版)第一章译文

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  现今的钢材是比较现代的人类创造物。 它的前身是铸铁(中国早在公元前4 世纪时发明的) 以及熟铁，从18 世纪中期到19 世纪中期在工民建和桥梁建设过程中被使用。不过在美国，钢的年龄开始于1856 首次批量生产。 第一次将钢材大量运用于工程的是仍然现有的密密苏里州圣路易斯的伊兹桥，它是1868年开建，1874年完工。之后在1884年首个高层钢框架建筑，10层的(后来12层)芝加家庭保险公司大楼。在那时芝加地区钢框架大楼的迅速发展， 好像起因是芝加被为中西部经济繁荣的高度发展的商业中心。快速的扩大引起对商业大厦空间的需求。另一面，因为涨的土地价格，高层建筑变得节省成本。
  从那开始，钢材不仅在材料特性而且在方法以及应用的类型上有大大的改进。目前著名的钢结构有中心悬挂跨度达到1900米( 6530 英尺)的在明石海峡大桥 ; 波兰的有2120英尺高的广播塔; 以及在芝加有109层高1454英尺的西尔斯大楼。这些结构中的每个建筑的钢的强度和质量都有它的值得注意的地方(至少是部分)。
  这是不说钢材能解决全部结构的问题。其他主要常用建筑材料(混凝土，砌块和木材) 全部有他们的用武之地而且在很多情况下将比较使用和经济。但是适合建造的应用质强比(单位质量的强度)必须保证比较高，钢材可以可行的选择。
  在结构上使用的钢材一般是碳钢，它是铁和碳的合金。含碳量通常不超过重量的1%。 钢的化学组成是多样的，根据想要的特性，例如强度和耐腐蚀性，通过微微增加其他成合金的元素的含量，例如硅，锰，铜，镍，铬和钒。当钢包含相当多种类的合金的元素时，它被称为合金钢。钢不是可再生，但是它可以被再循环使用，而且它的主要组成部分——铁，是很充足的。
  在钢的优势有材料均质和可预测的特性。空间稳定性，便于和快速安装也是钢材的有利特性。有的人可能也列举了一些不利条件，例如易受腐蚀(大多数但不是全部钢材)以及在高温下强度的损失。钢不是易燃物，但是它应该按防火等级进行防火处理。
  图1-1 显示的是一些常见的钢结构类型。
  结构钢是一种生产的产品，并且可各种等级，尺寸和形状。使用标准手册绝对对在工作在钢结构的所有阶段中的人都很重要。
  美国钢结构协会(AISC)是意在服务钢结构的非赢利的协会。它目标是改进，并且鼓励使用结构钢。作为它的很多机能的一部分， AISC出版并且促进一份较为完全的手册，指导，补充，说明和代，手册，行动和特别出版物的收集， 包括出版物和软件。
  在AISC出版物中主要有钢结构ASD指南，第9版 (我们称为ASDM) ,以及钢结构LRFD指南，第2 版(我们称为LRFDM) .
  ASDM 包含结构的钢结构建筑允许应力的AISC 说明设计， 一套指导方针包括钢的各方面的设计和基于这种传统的分析方法的结构钢的设计。正文的12章的内容是基于允许应力设计(ASD)方法。ASDM 应该是一本必读书，因为它将被反复使用。我们称AISC ASD规范为ASDS。AISC出版了ASDM的一个补充，对于卷II的补充，这没被在正文里引用， 因为它只适用ASDM里非特殊情况。
  LRFDM由两卷组成。卷II主要解决连接的问题。卷I包含钢结构建筑的AISC的荷载和反力设计规范说明，1986年首个现代规范AISC的公布最终替换ASD规范。荷载和反力设计(LRFD)方法是正文的第13 和14章的主题，并且我们称AISC LRFD 说明为LRFDS。 来自LRFDM的足够的表格和图表已经被我们在正文里再次引用。
  手册包含关于有用的产品，设计帮助和例子，施工指导方针和其他适用的说明等大量信息。他们是结构钢分析和设计的不可缺少的工具。
  建筑物的第一个AISC规范在1923年被发行。多年后，规范被多次修订来反映新产品的开发，新原理，改进的分析方法和研究成果。当今的规范被认为反映出合理的要求和可以基于结构钢分析和设计的建议。当一种说明，例如当今的AISC规范之一，被包含进一个或者自治市(它通常是)的建筑条例时 ,它成为一份法律文件并且是在一个特别的领域管理钢结构的法律的一部分。
  为了做出正确的选择和决定特殊的构件和连接，钢材的各种特性知识是需要的。设计者可能会用拉伸试验更明显展示钢的力学特性。试验是对钢材试验品施加应力，同时测出拉伸和拉力，从那可以计算出应力和应变。
  应力=
  应变=

  浏览 207赞 114时间 2022-03-09