钢结构

目 录 上篇 钢结构基础知识第1章 绪论.... 1 1.1 钢结构的类型、组成... 1 1.1.1 钢结构的类型... 2 1.1.2 钢结构的特点... 3 1.2 钢结构的应用与发展... 4 1.2.1 钢结构的应用... 4 1.2.2 钢结构的发展... 8 1.3 钢结构的设计方法... 9 1.3.1 钢结构设计的目的... 9 1.3.2 概率极限状态设计方法... 9 1.3.3 设计表达式... 11 1.4 钢结构相关规范、规程及标准... 12 本章小结... 13 习题... 13 第2章 建筑钢材.... 15 2.1 钢结构用钢材的分类... 15 2.2 钢结构材料的选用... 16 2.2.1 钢结构对材料的要求... 16 2.2.2 钢材的破坏形式... 16 2.3 建筑钢材的性能... 17 2.3.1 强度和塑性... 17 2.3.2 冲击韧性... 19 2.3.3 冷弯性能... 20 2.3.4 可焊性... 20 2.4 影响钢材性能的主要因素... 21 2.4.1 化学成分的影响... 21 2.4.2 生产过程的影响... 22 2.4.3 冷作硬化与时效硬化... 23 2.4.4 应力集中... 23 2.4.5 温度的影响... 24 2.4.6 钢材的疲劳... 25 2.5 建筑钢材的种类、规格及选择... 25 2.5.1 建筑钢材的种类... 25 2.5.2 建筑钢材的规格... 26 2.5.3 建筑钢材的选择... 28 本章小结... 30 习题... 30 第3章 钢结构的连接.... 32 3.1 钢结构的连接方法及其应用... 32 3.1.1 焊缝连接... 33 3.1.2 螺栓连接... 33 3.1.3 铆钉连接... 33 3.2 焊接方法、焊缝形式及符号标注... 33 3.2.1 焊接方法... 33 3.2.2 焊缝连接的形式... 36 3.2.3 焊缝连接的缺陷、质量检验和焊缝质量等级 36 3.2.4 焊缝符号及标注方法... 39 3.3 对接焊缝连接... 42 3.3.1 对接焊缝的形式和构造... 42 3.3.2 对接焊缝连接的计算... 44 3.4 角焊缝连接... 47 3.4.1 角焊缝的形式... 47 3.4.2 角焊缝的构造要求... 49 3.4.3 角焊缝连接的计算... 51 3.5 焊接残余应力和残余变形... 57 3.5.1 焊接应力的分类和产生的原因... 57 3.5.2 焊接应力对结构性能的影响... 58 3.5.3 焊接变形... 59 3.5.4 减小焊接应力和焊接变形的
措施... 60 3.6 普通螺栓连接... 61 3.6.1 螺栓连接的特点、类型... 61 3.6.2 普通螺栓连接的构造... 62 3.6.3 普通螺栓连接的计算... 64 3.7 高强度螺栓连接的构造与计算... 71 3.7.1 高强度螺栓连接的构造... 71 3.7.2 高强度螺栓连接的计算... 73 本章小结... 76 习题... 76 第4章 轴心受力构件.... 81 4.1 概述... 81 4.2 轴心受力杆件强度和刚度... 83 4.2.1 强度计算... 83 4.2.2 刚度计算... 85 4.3 实腹式轴心受压杆件... 87 4.3.1 整体稳定... 87 4.3.2 局部稳定... 92 4.3.3 实腹式轴心受压构件设计... 96 4.4 格构式轴心受压构件... 100 4.4.1 格构式轴心受压柱整体
稳定性... 100 4.4.2 格构式轴心受压柱分肢
稳定性... 101 4.4.3 格构式轴心受压柱缀材
设计... 102 4.4.4 格构式轴心受压构件的
横隔... 106 4.4.5 构件设计... 106 4.5 柱脚... 109 本章小结... 114 习题... 114 第5章 受弯构件.... 116 5.1 概述... 116 5.1.1 实腹式受弯构件——梁... 116 5.1.2 格构式受弯构件——桁架... 118 5.2 受弯构件的强度和刚度... 119 5.3 受弯构件的整体稳定... 123 5.3.1 梁的整体稳定的概念... 123 5.3.2 梁整体稳定的保证... 124 5.4 组合截面受弯构件的局部稳定... 127 5.5 型钢梁的设计... 129 5.5.1 单向弯曲型钢梁... 129 5.5.2 双向弯曲型钢梁... 129 5.6 组合梁的设计... 130 5.6.1 试选截面... 130 5.6.2 截面验算... 132 5.6.3 组合梁截面沿长度的改变... 132 5.6.4 焊接组合梁翼缘焊缝的
计算... 133 5.7 梁的拼接和连接... 137 5.7.1 梁的拼接... 137 5.7.2 次梁与主梁的连接... 139 本章小结... 140 习题... 141 第6章 拉弯和压弯构件.... 143 6.1 概述... 143 6.1.1 概念... 143 6.1.2 截面形式... 144 6.2 拉弯构件和压弯构件的强度和刚度... 145 6.2.1 强度... 145 6.2.2 刚度... 147 6.3 压弯构件的计算长度... 147 6.3.1 压弯构件框架柱的计算
长度... 147 6.3.2 实腹式压弯构件的整体
稳定性... 152 6.3.3 实腹式压弯构件的局部
稳定... 156 6.3.4 实腹式压弯构件的截面
设计... 158 6.4 格构式压弯构件... 161 6.4.1 弯矩绕虚轴作用的格构式压弯
构件... 161 6.4.2 弯矩绕实轴作用的格构式压弯
构件... 162 6.4.3 格构柱的横隔及分肢的局部
稳定... 162 6.5 框架中梁与柱的连接... 162 6.5.1 铰接连接... 163 6.5.2 刚接连接... 164 6.6 框架柱的柱脚... 165 6.6.1 铰接柱脚... 165 6.6.2 刚接柱脚... 166 6.6.3 柱脚锚栓... 167 本章小结... 168 习题... 168下篇 房屋结构设计与识图第7章 钢屋盖结构.... 172 7.1 屋盖结构的布置... 172 7.2 屋盖的支撑体系... 174 7.2.1 屋盖支撑布置... 175 7.2.2 支撑的计算与构造... 176 7.3 檩条设计... 178 7.3.1 檩条的形式... 178 7.3.2 檩条的计算... 178 7.4 屋架设计... 182 7.4.1 屋架外形与腹杆布置... 182 7.4.2 屋架的主要尺寸... 183 7.4.3 普通钢屋架的设计与构造... 184 7.4.4 屋架杆件的截面选择... 186 7.4.5 桁架的节点设计... 189 7.5 钢管屋架设计... 198 7.5.1 屋架形式... 198 7.5.2 杆件截面选择... 198 7.5.3 构造... 199 7.6 钢屋架设计实训... 205 7.6.1 设计题目... 205 7.6.2 设计资料... 205 7.6.3 选择材料、确定屋架形式及几何
尺寸... 206 7.6.4 布置屋架支撑... 206 7.6.5 荷载计算... 207 7.6.6 杆件内力计算及内力组合... 208 7.6.7 杆件截面设计... 209 7.6.8 屋架节点设计... 212 习题... 220 第8章 门式刚架轻型钢结构.... 221 8.1 刚架特点及适用范围... 221 8.1.1 单层门式刚架结构的组成... 221 8.1.2 单层门式刚架结构的特点... 222 8.1.3 门式刚架结构的适用范围... 223 8.2 刚架的结构形式... 223 8.2.1 门式刚架的结构形式... 223 8.2.2 结构布置... 224 8.3 刚架的截面尺寸... 225 8.4 刚架的荷载和内力... 226 8.4.1 荷载取值与组合... 226 8.4.2 内力计算... 227 8.5 刚架梁、柱... 228 8.5.1 梁、柱板件的宽厚比限值... 228 8.5.2 腹板屈曲后强度利用... 229 8.5.3 腹板的有效高度... 229 8.5.4 刚架梁、柱构件的强度
计算... 231 8.5.5 梁腹板加劲肋的配置... 231 8.5.6 平面内的整体稳定计算... 232 8.5.7 平面外的整体稳定计算... 234 8.6 刚架的节点... 235 8.6.1 斜梁与柱的连接及斜梁
拼接... 236 8.6.2 柱脚... 238 8.6.3 隅撑... 239 8.6.4 牛腿... 239 8.7 刚架设计实例... 240 8.7.1 基本资料... 240 8.7.2 结构平面柱网及支撑布置... 240 8.7.3 荷载的计算... 241 8.7.4 内力的计算... 243 8.7.5 截面的验算... 247 8.7.6 位移的验算... 250 8.7.7 节点的设计... 251 本章小结... 254 习题... 254 第9章 平台结构.... 256 9.1 平台结构布置... 256 9.1.1 平台钢结构形式... 256 9.1.2 梁格布置形式... 257 9.2 平台铺板设计... 258 9.3 平台结构设计实例... 260 9.3.1 平台梁设计实例... 260 9.3.2 平台柱设计实例... 270 9.3.3 柱间支撑设计... 271 本章小结... 273 习题... 273 第10章 钢框架结构.... 274 10.1 钢框架结构的基本概念... 275 10.1.1 钢框架结构的定义... 275 10.1.2 钢框架结构的特点... 275 10.1.3 钢框架结构体系的适用高度及
建筑高宽比... 275 10.2 钢框架结构的布置... 276 10.3 钢框架结构的构件... 279 10.3.1 构件截面... 279 10.3.2 构件设计... 279 10.4 钢框架结构的节点... 287 10.4.1 梁与柱的刚性连接... 287 10.4.2 梁与柱的铰接连接... 290 10.4.3 柱的拼接节点... 291 10.4.4 梁的拼接节点... 293 10.5 钢框架结构的楼盖... 295 10.5.1 概述... 295 10.5.2 组合楼板的设计... 296 10.5.3 构造要求... 301 10.6 钢框架结构施工图识读... 302 本章小结... 311 习题... 311 第11章 网架结构.... 312 11.1 网架的特点与应用... 312 11.1.1 网架结构的特点... 312 11.1.2 网架结构的应用... 313 11.2 网架结构的组成及形式... 313 11.2.1 平面桁架系网架结构... 313 11.2.2 四角锥体系网架... 315 11.2.3 三角锥体系网架... 317 11.2.4 网壳... 318 11.3 网架的杆件与节点... 319 11.3.1 网架的杆件... 319 11.3.2 网架的节点... 319 11.4 网架结构施工图识读... 322 11.4.1 工程概况... 322 11.4.2 网架施工图识读... 323 本章小结... 323 习题... 323 附录.... 331 参考答案.... 359 参考文献.... 379