鋼結構

本書在編寫過程中，以培養高等技能型人才為主線，結合作者長期教學與工程實踐經驗，其中弱化結構計算理論內容，達到基本應用即可；重點突出實踐應用內容，並涵蓋出版日期前應用較多的幾種鋼結構形式，使本書具有較好的實際應用性。 全書分為上篇與下篇兩部分，共11章，上篇鋼結構基礎知識，主要側重鋼結構的設計原理的講解、構件的設計，包括緒論、建築鋼材、鋼結構連接、軸心受力構件、受彎構件、拉彎和壓彎構件6章；下篇是房屋結構設計與識圖，包括鋼屋蓋結構、門式剛架輕型鋼結構、平台結構、鋼框架結構、網架結構5章。 ^[1] 

本書是一本説明鋼結構的知識書籍，由李婕、唐麗萍、賀培源編著，是一本高職高專土木與建築規劃教材。

上篇鋼結構基礎知識

第1章緒論

1.1鋼結構的類型、組成

1.1.1鋼結構的類型

1.1.2鋼結構的特點

1.2鋼結構的應用與發展

1.2.1鋼結構的應用

1.2.2鋼結構的發展

1.3鋼結構的設計方法 9

1.3.1鋼結構設計的目的 9

1.3.2概率極限狀態設計方法 9

1.3.3設計表達式 11

1.4鋼結構相關規範、規程及標準 12

本章小結 13

習題 13

第2章建築鋼材 15

2.1鋼結構用鋼材的分類 15

2.2鋼結構材料的選用 16

2.2.1鋼結構對材料的要求 16

2.2.2鋼材的破壞形式 16

2.3建築鋼材的性能 17

2.3.1強度和塑性 17

2.3.2衝擊韌性 19

2.3.3冷彎性能 20

2.3.4可焊性 20

2.4影響鋼材性能的主要因素 21

2.4.1化學成分的影響 21

2.4.2生產過程的影響 22

2.4.3冷作硬化與時效硬化 23

2.4.4應力集中 23

2.4.5温度的影響 24

2.4.6鋼材的疲勞 25

2.5建築鋼材的種類、規格及選擇 25

2.5.1建築鋼材的種類 25

2.5.2建築鋼材的規格 26

2.5.3建築鋼材的選擇 28

本章小結 30

習題 30

第3章鋼結構的連接 32

3.1鋼結構的連接方法及其應用 32

3.1.1焊縫連接 33

3.1.2螺栓連接 33

3.1.3鉚釘連接 33

3.2焊接方法、焊縫形式及符號標註 33

3.2.1焊接方法 33

3.2.2焊縫連接的形式 36

3.2.3焊縫連接的缺陷、質量檢驗和焊縫質量等級 36

3.2.4焊縫符號及標註方法 39

3.3對接焊縫連接 42

3.3.1對接焊縫的形式和構造 42

3.3.2對接焊縫連接的計算 44

3.4角焊縫連接 47

3.4.1角焊縫的形式 47

3.4.2角焊縫的構造要求 49

3.4.3角焊縫連接的計算 51

3.5焊接殘餘應力和殘餘變形 57

3.5.1焊接應力的分類和產生的原因 57

3.5.2焊接應力對結構性能的影響 58

3.5.3焊接變形 59

3.5.4減小焊接應力和焊接變形的

措施 60

3.6普通螺栓連接 61

3.6.1螺栓連接的特點、類型 61

3.6.2普通螺栓連接的構造 62

3.6.3普通螺栓連接的計算 64

3.7高強度螺栓連接的構造與計算 71

3.7.1高強度螺栓連接的構造 71

3.7.2高強度螺栓連接的計算 73

本章小結 76

習題 76

第4章軸心受力構件 81

4.1概述 81

4.2軸心受力杆件強度和剛度 83

4.2.1強度計算 83

4.2.2剛度計算 85

4.3實腹式軸心受壓桿件 87

4.3.1整體穩定 87

4.3.2局部穩定 92

4.3.3實腹式軸心受壓構件設計 96

4.4格構式軸心受壓構件 100

4.4.1格構式軸心受壓柱整體

穩定性 100

4.4.2格構式軸心受壓柱分肢

穩定性 101

4.4.3格構式軸心受壓柱綴材

設計 102

4.4.4格構式軸心受壓構件的

橫隔 106

4.4.5構件設計 106

4.5柱腳 109

本章小結 114

習題 114

第5章受彎構件 116

5.1概述 116

5.1.1實腹式受彎構件——梁 116

5.1.2格構式受彎構件——桁架 118

5.2受彎構件的強度和剛度 119

5.3受彎構件的整體穩定 123

5.3.1梁的整體穩定的概念 123

5.3.2梁整體穩定的保證 124

5.4組合截面受彎構件的局部穩定 127

5.5型鋼樑的設計 129

5.5.1單向彎曲型鋼樑 129

5.5.2雙向彎曲型鋼樑 129

5.6組合梁的設計 130

5.6.1試選截面 130

5.6.2截面驗算 132

5.6.3組合梁截面沿長度的改變 132

5.6.4焊接組合梁翼緣焊縫的

計算 133

5.7梁的拼接和連接 137

5.7.1梁的拼接 137

5.7.2次梁與主樑的連接 139

本章小結 140

習題 141

第6章拉彎和壓彎構件 143

6.1概述 143

6.1.1概念 143

6.1.2截面形式 144

6.2拉彎構件和壓彎構件的強度和剛度 145

6.2.1強度 145

6.2.2剛度 147

6.3壓彎構件的計算長度 147

6.3.1壓彎構件框架柱的計算

長度 147

6.3.2實腹式壓彎構件的整體

穩定性 152

6.3.3實腹式壓彎構件的局部

穩定 156

6.3.4實腹式壓彎構件的截面

設計 158

6.4格構式壓彎構件 161

6.4.1彎矩繞虛軸作用的格構式壓彎

構件 161

6.4.2彎矩繞實軸作用的格構式壓彎

構件 162

6.4.3格構柱的橫隔及分肢的局部

穩定 162

6.5框架中梁與柱的連接 162

6.5.1鉸接連接 163

6.5.2剛接連接 164

6.6框架柱的柱腳 165

6.6.1鉸接柱腳 165

6.6.2剛接柱腳 166

6.6.3柱腳錨栓 167

本章小結 168

習題 168

下篇房屋結構設計與識圖

第7章鋼屋蓋結構 172

7.1屋蓋結構的佈置 172

7.2屋蓋的支撐體系 174

7.2.1屋蓋支撐佈置 175

7.2.2支撐的計算與構造 176

7.3檁條設計 178

7.3.1檁條的形式 178

7.3.2檁條的計算 178

7.4屋架設計 182

7.4.1屋架外形與腹杆佈置 182

7.4.2屋架的主要尺寸 183

7.4.3普通鋼屋架的設計與構造 184

7.4.4屋架杆件的截面選擇 186

7.4.5桁架的節點設計 189

7.5鋼管屋架設計 198

7.5.1屋架形式 198

7.5.2杆件截面選擇 198

7.5.3構造 199

7.6鋼屋架設計實訓 205

7.6.1設計題目 205

7.6.2設計資料 205

7.6.3選擇材料、確定屋架形式及幾何

尺寸 206

7.6.4佈置屋架支撐 206

7.6.5荷載計算 207

7.6.6杆件內力計算及內力組合 208

7.6.7杆件截面設計 209

7.6.8屋架節點設計 212

習題 220

第8章門式剛架輕型鋼結構 221

8.1剛架特點及適用範圍 221

8.1.1單層門式剛架結構的組成 221

8.1.2單層門式剛架結構的特點 222

8.1.3門式剛架結構的適用範圍 223

8.2剛架的結構形式 223

8.2.1門式剛架的結構形式 223

8.2.2結構佈置 224

8.3剛架的截面尺寸 225

8.4剛架的荷載和內力 226

8.4.1荷載取值與組合 226

8.4.2內力計算 227

8.5剛架樑、柱 228

8.5.1梁、柱板件的寬厚比限值 228

8.5.2腹板屈曲後強度利用 229

8.5.3腹板的有效高度 229

8.5.4剛架樑、柱構件的強度

計算 231

8.5.5梁腹板加勁肋的配置 231

8.5.6平面內的整體穩定計算 232

8.5.7平面外的整體穩定計算 234

8.6剛架的節點 235

8.6.1斜梁與柱的連接及斜梁

拼接 236

8.6.2柱腳 238

8.6.3隅撐 239

8.6.4牛腿 239

8.7剛架設計實例 240

8.7.1基本資料 240

8.7.2結構平面柱網及支撐佈置 240

8.7.3荷載的計算 241

8.7.4內力的計算 243

8.7.5截面的驗算 247

8.7.6位移的驗算 250

8.7.7節點的設計 251

本章小結 254

習題 254

第9章平台結構 256

9.1平台結構佈置 256

9.1.1平台鋼結構形式 256

9.1.2梁格佈置形式 257

9.2平台鋪板設計 258

9.3平台結構設計實例 260

9.3.1平台梁設計實例 260

9.3.2平台柱設計實例 270

9.3.3柱間支撐設計 271

本章小結 273

習題 273

第10章鋼框架結構 274

10.1鋼框架結構的基本概念 275

10.1.1鋼框架結構的定義 275

10.1.2鋼框架結構的特點 275

10.1.3鋼框架結構體系的適用高度及

建築高寬比 275

10.2鋼框架結構的佈置 276

10.3鋼框架結構的構件 279

10.3.1構件截面 279

10.3.2構件設計 279

10.4鋼框架結構的節點 287

10.4.1梁與柱的剛性連接 287

10.4.2梁與柱的鉸接連接 290

10.4.3柱的拼接節點 291

10.4.4梁的拼接節點 293

10.5鋼框架結構的樓蓋 295

10.5.1概述 295

10.5.2組合樓板的設計 296

10.5.3構造要求 301

10.6鋼框架結構施工圖識讀 302

本章小結 311

習題 311

第11章網架結構 312

11.1網架的特點與應用 312

11.1.1網架結構的特點 312

11.1.2網架結構的應用 313

11.2網架結構的組成及形式 313

11.2.1平面桁架系網架結構 313

11.2.2四角錐體系網架 315

11.2.3三角錐體系網架 317

11.2.4網殼 318

11.3網架的杆件與節點 319

11.3.1網架的杆件 319

11.3.2網架的節點 319

11.4網架結構施工圖識讀 322

11.4.1工程概況 322

11.4.2網架施工圖識讀 323

本章小結 323

習題 323

附錄 331

參考答案 359

參考文獻 379 ^[1]