钢结构设计及工程应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 钢结构的特点和应用 1

1.2 钢结构设计和设计规范 4

1.2.1 概述 4

1.2.2 设计规范 6

1.3 钢结构施工和施工质量验收规范 7

1.3.1 概述 7

1.3.2 施工质量验收规范 7

1.3.3 施工质量的验收 8

1.4 钢结构所用钢材 10

1.4.1 钢材的力学性能 10

1.4.2 钢材的脆性断裂 14

1.4.3 钢材的层状撕裂 16

1.5 钢结构的设计方法 17

1.5.1 结构设计目的 17

1.5.2 钢结构的极限状态 17

1.5.3 极限状态设计法 18

第2章 焊缝连接 23

2.1 概述 23

2.1.1 连接方法 23

2.1.2 焊缝形式 25

2.1.3 焊缝符号 27

2.2 对接焊缝连接 29

2.2.1 概述 29

2.2.2 规范规定 29

2.2.3 例题 31

2.3 角焊缝连接 33

2.3.1 概述 33

2.3.2 规范规定 36

2.3.3 例题 39

第3章 紧固件连接 51

3.1 概述 51

3.1.1 螺栓、螺栓孔及螺栓连接的种类 51

3.1.2 螺栓的排列要求 54

3.2 普通螺栓连接和高强度螺栓承压型连接 56

3.2.1 受力性能 56

3.2.2 规范规定 59

3.2.3 设计步骤 62

3.2.4 例题 67

3.3 高强度螺栓摩擦型连接 73

3.3.1 受力性能 73

3.3.2 规范规定 74

3.3.3 设计步骤 75

3.3.4 例题 75

第4章 轴心受力构件 78

4.1 概述 78

4.2 轴心受拉构件 79

4.2.1 计算原理 79

4.2.2 规范规定 80

4.2.3 例题 81

4.3 实腹式轴心受压构件 83

4.3.1 计算原理 83

4.3.2 规范规定 90

4.3.3 设计步骤 93

4.3.4 例题 96

4.4 格构式轴心受压构件 106

4.4.1 计算原理 106

4.4.2 规范规定 108

4.4.3 缀件及其连接的计算 111

4.4.4 设计步骤 113

4.4.5 例题 113

第5章 实腹式受弯构件——梁 122

5.1 概述 122

5.2 计算原理 124

5.2.1 梁的强度 124

5.2.2 梁的整体稳定性 129

5.2.3 梁的局部稳定性 133

5.2.4 梁的刚度 142

5.3 规范规定 143

5.3.1 强度计算 143

5.3.2 整体稳定性计算 143

5.3.3 局部稳定 149

5.3.4 腹板中间加劲肋的截面尺寸及构造要求 150

5.4 设计步骤 152

5.4.1 型钢梁 152

5.4.2 实腹式檩条 153

5.4.3 板梁 157

5.4.4 板梁截面沿跨度方向的改变 159

5.4.5 板梁的翼缘板与腹板的连接 162

5.4.6 腹板支承加劲肋的设计 164

5.4.7 例题 166

5.5 工字形组合梁腹板考虑屈曲后强度的设计 196

5.6 疲劳计算和吊车梁设计 204

5.6.1 疲劳计算规定 204

5.6.2 吊车梁设计要点 206

5.6.3 吊车梁设计例题 210

第6章 拉弯构件与压弯构件 224

6.1 概述 224

6.2 计算原理与规范规定 225

6.2.1 拉弯构件和压弯构件的强度 225

6.2.2 实腹式单向压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性 227

6.2.3 实腹式单向压弯构件在弯矩作用平面外的稳定性 230

6.2.4 实腹式双向压弯构件的稳定性 233

6.2.5 实腹式压弯构件的局部稳定性 233

6.2.6 格构式压弯构件的稳定性 237

6.3 实腹式单向压弯构件的设计和计算 238

6.3.1 设计步骤 238

6.3.2 例题 240

6.4 实腹式双向压弯构件的设计 252

6.4.1 设计步骤 252

6.4.2 例题 253

6.5 格构式压弯构件的设计和计算 261

6.5.1 设计步骤 261

6.5.2 例题 262

第7章 构件的连接 279

7.1 构件的拼接设计 279

7.2 钢牛腿的计算 288

7.3 梁与梁的连接计算 293

7.4 梁与柱的连接计算 298

7.5 柱脚和柱脚锚栓设计 303

第8章 桁架 316

8.1 概述 316

8.2 支撑布置 316

8.3 荷载与内力计算 319

8.3.1 屋架的荷载 319

8.3.2 屋架杆件中的内力 321

8.4 桁架杆件的计算长度 323

8.5 杆件的截面设计 326

8.6 节点设计及例题 331

8.7 支撑与屋架的连接节点 350

8.8 施工详图 351

第9章 框架 353

9.1 框架结构的受力特点 353

9.2 框架结构体系的建筑体形 355

9.2.1 建筑平面形状 355

9.2.2 建筑立面形状 356

9.2.3 房屋高度 356

9.3 材料选用 357

9.3.1 钢材的选用 357

9.3.2 连接材料选用 358

9.4 荷载与作用计算 359

9.4.1 竖向荷载 359

9.4.2 水平荷载 359

9.5 结构分析 360

9.5.1 框架杆件的截面初选 360

9.5.2 结构分析的方法分类、基本步骤及一般规定 361

9.5.3 框架结构分析方法 362

9.5.4 作用效应组合及结构构件验算 365

9.6 钢框架结构设计实例 365

9.6.1 设计实例 365

9.6.2 PKPM设计钢框架步骤 368

9.6.3 框架结构简化计算方法及与平面模型PKPM计算结果的比较 391

附录1 规范GB 50017—2003中有关表格摘录 402

附表1.1 钢材的强度设计值 402

附表1.2 焊缝的强度设计值 402

附表1.3 螺栓连接的强度设计值 403

附表1.4 螺栓的有效面积 404

附表1.5 结构构件和连接的强度设计值折减系数 405

附表1.6 钢材和钢铸件的物理性能指标 405

附表1.7 受弯构件挠度容许值 405

附表1.8 H型钢或等截面工字形简支梁不需计算整体稳定性的最大l1/b1值 406

附表1.9 H型钢和等截面工字形简支梁的等效临界弯矩系数阮 406

附表1.10 轧制普通工字钢简支梁的整体稳定系数‰ 407

附表1.11 双轴对称工字形等截面（含H型钢）悬臂梁的等效临界弯矩系数βb 407

附表1.12 轴心受压构件的截面分类（板厚t＜40mm） 407

附表1.13 轴心受压构件的截面分类（板厚t≥40mm） 408

附表1.14 截面塑性发展系数γx、γy 409

附表1.15 桁架弦杆和单系腹杆的计算长度l0 410

附表1.16 受压构件的容许长细比 410

附表1.17 受拉构件的容许长细比 410

附表1.18 a类截面轴心受压构件的稳定系数φ 411

附表1.19 b类截面轴心受压构件的稳定系数φ 411

附表1.20 c类截面轴心受压构件的稳定系数φ 412

附表1.21 d类截面轴心受压构件的稳定系数φ 413

附表1.22 附表1.21注中公式的系数α1、α2、α3 413

附表1.23 无侧移框架柱的计算长度系数μ 414

附表1.24 有侧移框架柱的计算长度系数μ 414

附表1.25 疲劳计算时构件和连接分类 415

附录2 型钢规格及截面特性 419

附表2.1 热轧等边角钢的规格及截面特性 419

附表2.2 热轧不等边角钢的规格及截面特性 423

附表2.3 两个热轧不等边角钢的组合截面特性 426

附表2.4 热轧普通工字钢的规格及截面特性 429

附表2.5 热轧普通槽钢的规格及截面特性 431

附表2.6 热轧无缝钢管的规格及截面特性（部分摘录） 433

附表2.7 宽、中、窄翼缘H型钢截面尺寸和截面特性 435

附表2.8 卷边Z型钢的规格和截面特性 437

附表2.9 几种常用截面的回转半径近似值 438

主要参考资料 439