鋼結構基本原理

《鋼結構基本原理》主要介紹了鋼結構的特點、分類、設計方法及應用遠景，鋼結構連接的構造與設計以及基本構件（軸心受力構件、受彎構件、拉彎和壓彎構件）的工作原理和設計方法，並加入了普通鋼屋架的設計。書中附錄給出了鋼結構設計所需的各種數據以及係數，供參考及查用。為了便於學生對鋼結構基本原理的學習和掌握，除各章列舉了必要的設計例題外，章後還提供了大量的習題（填空、選擇、簡答以及計算等）。《鋼結構基本原理》編寫過程與《建築結構荷載規範》（2006版）和《建築抗震設計規範》（2008版）等國家標準的修訂工作同步，反映規範的修訂內容。《鋼結構基本原理》可作為高等教育院校土木工程專業及相關專業的教材，亦可供有關工程技術人員參閲。

前言

1 緒論

1．1 鋼結構的特點

1．2 鋼結構的分類和應用

1．2．1 按應用領域分類

1．2．2 按結構體系工作特點分類

1．3 鋼結構的設計方法

1．3．1 鋼結構計算方法

1．3．2 承載力極限狀態

1．3．3 正常使用極限狀態

1．4 鋼結構的發展方向

2 鋼結構材料

2．1 鋼材的破壞形式

2．2 鋼材的生產

2．2．1 鋼材的冶煉

2．2．2 鋼材的組織構造和缺陷

2．2．3 鋼材的加工

2．3 鋼材的主要性能

2．3．1 鋼材在單向一次拉伸下的工作性能

2．3．2 鋼材的其他性能

2．3．3 鋼材在複雜應力狀態下的屈服條件

2．4 影響鋼材性能的主要因素

2．4．1 化學成分的影響

2．4．2 鋼材的焊接性能

2．4．3 鋼材的硬化

2．4．4 應力集中的影響

2．4．5 加載速度的影響

2．4．6 温度的影響

2．4．7 循環荷載的影響

2．5 建築用鋼的種類、規格和選用

2．5．1 建築用鋼的種類

2．5．2 鋼材規格

2．5．3 鋼材的選擇

3 鋼結構連接的構造與設計

3．1 鋼結構的連接方法

3．1．1 焊接連接

3．1．2 螺栓連接

3．1．3 鉚釘連接

3．2 焊接連接的方法與形式

3．2．1 鋼結構常用的焊接方法

3．2．2 焊接連接形式及焊縫形式

3．2．3 焊縫缺陷及焊縫質量檢驗

3．2．4 焊縫符號表示法

3．3 焊接殘餘應力和焊接變形

3．3．1 焊接殘餘應力

3．3．2 焊接殘餘變形

3．3．3 焊接應力和變形對結構工作性能的影響

3．3．4 減少焊接應力和變形的措施

3．4 對接焊縫的構造和計算

3．4．1 對接焊縫的構造

3．4．2 對接焊縫的計算

3．5 角焊縫的構造和計算

3．5．1 角焊縫的構造

3．5．2 直角角焊縫的基本計算公式

3．5．3 各種受力狀態下角焊縫連接的計算

3．5．4 斜角角焊縫和部分焊透的對接焊縫的計算

3．6普通螺栓的構造和計算

3．6．1 螺栓的排列和其他構造要求．

3．6．2 普通螺栓的受剪連接

3．6．3 普通螺栓的受拉連接

3．6．4 普通螺栓受剪力和拉力的聯合作用

3．7 高強度螺栓連接的構造和計算

3．7．1 高強度螺栓連接的工作性能和構造要求

3．7．2 高強度螺栓抗剪連接計算

3．7．3 高強度螺栓抗拉連接計算

3．7．4 高強度螺栓連接同時承受剪力和拉力作用的計算

4 軸心受力構件

4．1 軸心受力構件的應用

4．2 軸心受力構件的強度和剛度

4．2．1 軸心受力構件的強度

4．2．2 軸心受力構件的剛度

4．3 軸心受壓構件的整體穩定

4．3．1 理想軸心受壓構件的屈曲

4．3．2 實際軸心受壓構件的整體穩定

4．3．3 軸心受壓構件的整體穩定計算

4．4 軸心受壓構件的局部穩定

4．4．1 均勻受壓板件的屈曲

4．4．2 軸壓構件板件的寬厚比

4．5 實腹式軸心受壓構件的設計

4．5．1 實腹式軸心受壓構件的常用截面形式

4．5．2 實腹式軸心受壓構件的截面設計

4．6 格構式軸心受壓構件的設計

4．6．1 格構式軸心受壓構件的常用截面形式

4．6．2 格構式軸心受壓構件的整體穩定

4．6．3 格構式軸心受壓構件的綴材設計

4．6．4 格構式軸心受壓構件的截面設計

4．7 軸心受壓構件的構造要求

4．7．1 實腹式軸心受壓構件的構造要求

4．7．2 格構式軸心受壓構件的構造要求

5 受彎構件

5．1 受彎構件的形式和應用

5．2 梁的強度和剛度

5．2．1 梁的強度

5．2．2 梁的剛度

5．3 梁的整體穩定

5．3．1 梁整體穩定的概念

5．3．2 梁整體穩定的理論

5．3．3 梁整體穩定的實用算法

5．3．4 影響梁整體穩定性的因素及增強梁整體穩定性的措施

5．4 梁的局部穩定和腹板加勁肋設計

5．4．1 受彎構件局部穩定的概念

5．4．2 受壓翼緣的局部穩定

5．4．3 腹板的局部穩定

5．4．4 加勁肋的構造和截面尺寸

5．4．5 支承加勁肋計算

5．5 組合梁考慮腹板屈曲後強度的設計

5．5．1 梁腹板屈曲後的抗剪承載力

5．5．2 梁腹板屈曲後的抗彎承載力

5．5．3 同時受彎和受剪的腹板

5．5．4 考慮腹板屈曲後強度的加勁肋設計

5．6 受彎構件的截面設計

5．6．1 型鋼樑的設計

5．6．2 組合梁的設計

5．7 梁的拼接、連接和支座

5．7．1 梁的拼接

5．7．2 主樑和次梁的連接

6 拉彎和壓彎構件

6．1 概述

6．2 拉彎和壓彎構件強度和剛度計算

6．2．1 拉彎和壓彎構件的強度

6．2．2 拉彎和壓彎構件的剛度

6．3 實腹式壓彎構件的整體穩定

6．3．1 實腹式單向壓彎構件彎矩作用平面內的整體穩定

6．3．2 實腹式單向壓彎構件彎矩作用平面外的整體穩定

6．3．3 雙向彎曲實腹式壓彎構件的整體穩定

6．4 實腹式壓彎構件的局部穩定

6．4．1 翼緣寬厚比限值

6．4．2 腹板的高厚比限值

6．5 壓彎構件及框架柱的計算長度

6．5．1 單根壓彎構件的計算長度

6．5．2 等截面框架柱在框架平面內的計算長度

6．5．3 單層單階變截面框架柱的計算長度

6．5．4 柱在框架平面外的計算長度

6．6 實腹式壓彎構件的截面設計

6．6．1 截面設計原則

6．6．2 截面設計步驟

6．6．3 構造要求

6．7 格構式壓彎構件

6．7．1 強度計算

6．7．2 剛度計算

6．7．3 穩定計算

6．7．4 綴材計算和構造要求

6．8 框架柱的柱腳

6．8．1 整體式柱腳

6．8．2 分離式柱腳

7 普通鋼屋架設計

7．1 屋架的選型及結構特點

7．1．1 屋架選型的原則

7．1．2 屋架的外形及結構特點

7．2 屋蓋支撐體系

7．2．1 支撐的種類

7．2．2 支撐的作用

7．2．3 屋蓋支撐的佈置

7．2．4 屋蓋支撐的形式和構造

7．3 普通鋼屋架設計

7．3．1 鋼屋架設計步驟

7．3．2 鋼屋架設計的主要內容

7．3．3 屋架荷載計算與組合

7．3．4 內力計算

7．3．5 杆件設計

7．3．6 節點設計

7．3．7 鋼屋架施工圖

7．4 鋼屋架設計實例

7．4．1 設計資料

7．4．2 屋架尺寸與佈置

7．4．3 設計與計算

附錄

附錄A 鋼材和連接強度設計值

附錄B 結構或構件的變形容許值

附錄C 梁的整體穩定係數

附錄D 軸心受壓構件的穩定係數

附錄E 各種截面回轉半徑的近似值

附錄F 柱的計算長度係數

附錄G 疲勞計算的構件和連接分類

附錄H 常用型鋼規格和截面特徵

附錄I 螺栓和錨栓規格

附錄J 型鋼螺栓線距表

參考文獻