钢结构设计原理/李楠等

**章绪论1

**节钢结构的特点及应用1

一、钢结构的特点1

二、钢结构的应用2

第二节钢结构的发展4

第三节钢结构的设计方法6

一、结构的功能要求6

二、结构的可靠度和设计使用年限6

三、结构的极限状态6

四、设计表达式7

习题9



第二章钢结构的材料10

**节概述10

第二节钢材的冶炼和加工10

一、钢材的冶炼10

二、钢材的加工11

第三节钢材的破坏形式12

一、塑性破坏12

二、脆性破坏12

第四节钢材的主要性能13

一、钢材单向拉伸工作性能13

二、钢材的其他力学性能14

第五节钢材在复杂应力状态下的屈服条件15

第六节各种因素对钢材性能的影响16

一、化学成分16

二、钢材的可焊性17

三、应力集中17

四、温度的影响17

第七节钢材的疲劳破坏和防脆断设计18

一、钢材的疲劳破坏18

二、防脆断设计22

第八节建筑用钢的种类、规格和选用23

一、钢号的表示方法23

二、建筑用钢的种类23

三、钢材规格25

四、钢材的选择27

习题29



第三章钢结构的连接30

**节钢结构的连接30

一、焊缝连接30

二、铆钉连接34

三、螺栓连接35

第二节对接焊缝的构造和计算36

一、对接焊缝的构造36

二、对接焊缝的计算37

第三节角焊缝的构造41

一、角焊缝的形式和强度41

二、角焊缝的构造要求42

三、直角角焊缝的基本计算公式43

四、角焊缝的计算46

第四节焊接残余应力和焊接变形54

一、焊接残余应力的成因54

二、焊接应力的影响55

三、焊接变形的影响56

四、减少焊接应力和变形的措施56

第五节普通螺栓的构造和计算57

一、螺栓的排列和构造要求57

二、普通螺栓连接分类59

第六节高强度螺栓连接的构造和计算69

一、高强度螺栓连接的工作性能69

二、高强度螺栓连接的计算72

第七节销轴连接的构造和计算77

一、销轴连接的构造77

二、销轴连接的计算78

习题79



第四章受弯构件84

**节概述84

第二节梁的类型与应用84

第三节梁的强度和刚度85

一、梁的强度85

二、梁的刚度89

第四节梁的整体稳定90

一、梁的整体失稳现象90

二、梁的扭转90

三、梁的整体稳定计算92

四、不需计算梁的整体稳定的情形97

第五节梁的局部稳定和腹板加劲肋设计99

一、受压翼缘的局部稳定99

二、腹板的局部稳定100

三、加劲肋的构造和截面尺寸107

四、支承加劲肋的计算108

第六节型钢梁的设计108

一、设计步骤108

二、设计实例109

第七节组合梁的设计111

一、设计步骤111

二、设计实例113

习题118



第五章轴心受力构件120

**节概述120

第二节轴心受力构件的强度和刚度121

一、轴心受力构件的强度计算121

二、轴心受力构件的刚度计算123

第三节轴心受压构件的整体稳定124

一、轴心受压构件的整体失稳现象124

二、理想轴心受压构件的屈曲125

三、初始缺陷对轴心受压构件弯曲屈曲的影响127

四、实际轴心受压构件的稳定承载力计算方法131

五、轴心受压构件的整体稳定计算133

六、轴心受压构件整体稳定计算的构件长细比134

第四节轴心受压构件的局部稳定138

一、均匀受压板件的屈曲138

二、轴心受压构件局部稳定的计算方法138

三、加强局部稳定的措施140

第五节实腹式轴心受压构件的截面设计140

一、截面设计原则141

二、截面选择141

三、截面验算141

四、构造要求141

第六节格构式轴心受压构件145

一、格构式轴心受压构件绕实轴的整体稳定145

二、格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定146

三、格构式轴心受压构件分肢的稳定和强度计算147

四、格构式轴心受压构件分肢的局部稳定147

五、格构式轴心受压构件的缀件设计148

六、格构式轴心受压构件的横隔和构件连接构造149

七、格构式轴心受压构件的截面设计150

第七节柱头与柱脚154

一、轴心受压柱的柱头155

二、轴心受压柱的柱脚155

习题160



第六章拉弯与压弯构件161

**节拉弯和压弯构件的特点161

第二节拉弯和压弯构件的强度与刚度162

一、强度162

二、刚度166

第三节实腹式压弯构件的整体稳定166

一、弯矩作用平面内的稳定计算166

二、弯矩作用平面外的稳定计算170

三、双向弯曲实腹式压弯构件的整体稳定171

第四节实腹式压弯构件的局部稳定172

一、受压翼缘的宽厚比172

二、腹板的高厚比172

第五节实腹式压弯构件的设计173

一、截面形式173

二、截面选择及验算173

三、构造要求174

第六节格构式压弯构件的设计178

一、弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件178

二、弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件179

三、双向受弯的格构式压弯构件179

习题183



第七章节点设计184

**节连接板节点184

一、角钢杆件桁架节点板184

二、未加劲T形连接节点186

第二节梁柱节点187

一、梁柱铰接连接节点187

二、梁柱刚性连接节点187

第三节支座190

一、平板支座190

二、弧形支座和辊轴支座191

三、铰轴式支座191

第四节钢管节点191

一、钢管节点的适用范围及一般要求191

二、钢管节点的构造要求192

三、圆钢管直接焊接节点的计算194

四、方钢管直接焊接节点的计算197

习题200



第八章组合构件201

**节组合构件概述201

一、组合构件的概念及特点201

二、钢-混凝土组合构件的类型201

第二节钢-混凝土组合梁设计204

一、组合梁基本受力性能及设计要求204

二、组合梁的设计计算206

第三节钢管混凝土柱210

一、概述210

二、钢管混凝土柱的力学性能211

三、圆钢管混凝土柱的承载能力和稳定211

四、方形与矩形钢管混凝土柱的强度和稳定213

习题215



第九章钢结构的防护216

**节防火设计216

一、常用的防火措施216

二、防火设计要点217

三、基本构件抗火设计218

第二节防腐蚀设计221

一、防腐蚀设计原则221

二、防腐蚀设计措施222

第三节隔热设计223

一、隔热设计原则223

二、隔热材料223

三、隔热措施224

习题224



附录225

附录1钢材化学成分和力学性能225

附录2受弯构件的容许挠度228

附录3钢结构设计指标和参数229

附录4常用型钢规格表232

附录5H型钢、等截面工字形简支梁等效弯矩系数和工字钢梁稳定系数250

附录6轴心受压构件的稳定系数251

附录7各种截面回转半径的近似值254

附录8柱的计算长度系数255

附录9螺栓和锚栓规格256

附录10疲劳计算的构件和连接分类257



参考文献263